[發明專利]一種聚合物軟包鋰離子電池的注液工藝

有效

• 申請號: 201710739985.3
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107681104B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 李學智;李明
• 申請（專利權）人: 安徽省力霸動力鋰電池科技有限公司
• 主分類號: H01M2/36
• 分類號: H01M2/36;H01M10/058;H01M10/44
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 張加寬

本發明涉及鋰離子電池領域，具體的說是涉及一種聚合物軟包鋰離子電池的注液工藝，包括以下步驟：(1)對軟包電芯進行頂側封，放入干燥箱中干燥1～2h；(2)將干燥箱中拿出的軟包電芯的氣袋邊進行一封，然后用穿刺針管穿透氣袋向電芯中注入電解液，注液量為電解液總量的105～120％，用膠紙或夾子封住注液孔，靜置30～40min；(3)對軟包電芯進行化成；(4)完成化成后，去掉注液孔的膠紙或夾子，通過注液孔抽真空，然后對軟包電芯進行二封；(5)鍘去氣袋，完成注液；本發明采用的注液工藝完全在車間環境即可完成，無需在手套箱中進行，顯著的提高了軟包電芯的注液效率，提高了產能；同時，確保了電池的注液量，避免了電解液的揮發泄露對環境空氣造成污染。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域，具體的說是涉及一種聚合物軟包鋰離子電池的注液工藝。

背景技術

鋰離子電池電解液是一種有機液體，包括無機鹽LiPF₆和一些添加劑，如：PC(碳酸丙烯酯)、EC(碳酸乙烯酯)、DMC(碳酸二甲酯)、DEC(碳酸二乙酯)、EMC(碳酸甲乙酯)等，這些物質混合后作為鋰離子電池的電解質來輸送鋰離子以實現電子的鑲嵌和脫嵌，由于LiPF₆遇到水后會產生化學反應并生成HF(氫氟酸)，HF(氫氟酸)會破壞SEI膜，引起二次成膜，導致鋰電池的性能惡化，如析鋰，鋰電池充放電的時候會電解水，電解形成的氫氣和氧氣會導致電池鼓包；更甚者，析鋰會產生鋰枝晶體刺穿隔膜而短路，造成燃燒爆炸事故。

傳統工藝中，為了嚴格控制鋰電池注液時水汽的混入，通常都是在手套箱中完成注液操作，其關鍵的要點在于利用手套箱隔離外界空氣中的水分，用除濕機或分子篩對手套箱進行除濕作業，待手套箱內的露點溫度達到-40℃時再對鋰電池進行注液操作，如此才能滿足鋰電池注液時對水汽的控制要求。傳統的手套箱注液法有很多缺點：1、即使采用了除濕系統進行除濕作業，手套箱內的水分仍在500ppm以上，而高質量的鋰電池要求水分控制在10ppm左右，相差甚大，因此難以生存高質量的鋰電池；2、手套箱的除濕作業能耗較大，對整個車間的環境要求較高，導致鋰電池注液操作的成本過高；3、在手套箱內進行注液操作時，電解液容易揮發并被回風系統排到空氣中污染環境；4、在手套箱內進行注液操作時，操作者不得不長時間將雙手插置在乳膠長臂手套中，時間過久容易造成皮膚出汗引起濕疹等，而且套帶乳膠長臂手套進行注液操作極為不便，嚴重影響了鋰電池注液工序的產能。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明的目的在于提供一種聚合物軟包鋰離子電池的注液工藝，避免空氣中的水分侵入到電解液中，同時提高注液操作的效率。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：一種聚合物軟包鋰離子電池的注液工藝，包括以下步驟：

(1)對軟包電芯進行頂側封，然后放入干燥箱中靜置干燥1～2h；

(2)將干燥箱中拿出的軟包電芯的氣袋邊進行一封，然后用穿刺針管穿透氣袋向電芯中注入電解液，注液量為電解液總量的105～120％，用膠紙或夾子封住注液孔，靜置30～40min；

(3)對軟包電芯進行化成；

(4)完成化成后，去掉注液孔的膠紙或夾子，通過注液孔抽真空，然后對軟包電芯進行二封；

(5)鍘去氣袋，完成注液。

根據本發明，本發明中所述的軟包電芯采用常用的鋁塑包裝膜作為包裝材料，在完成鋁塑包裝膜的成型、頂側封工序后，將鋁塑包裝膜放入干燥箱中進行除濕操作，避免鋁塑包裝膜中留存的水汽對與電解液發生反應，本發明中所述的注液工藝完全在車間環境下完成，因此經過干燥完成的軟包電芯立刻進行氣袋邊的一封操作，此時的電芯從理論上來說，內部是完全與外部環境隔絕了的，完全避免了空氣的水汽對電芯的影響。