[發明專利]一種無產氣圓柱鋰離子電池的制備方法

在審

• 申請號: 201710792707.4
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107768732A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 余偉源;劉勇;于豐;王娜;宋曉娜
• 申請（專利權）人: 東莞市邁科新能源有限公司;東莞市邁科科技有限公司;東莞市邁科鋰離子電池工業節能技術研究院
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587;H01M10/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 潘俊達

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種無產氣圓柱鋰離子電池的制備方法。

背景技術

鋰離子電池具有能量密度高、自放電率小、充電效率高等優點而被廣泛應用。鋰離子電池更是一種無環境污染的綠色電池。鋰離子電池產業推動了移動設備產業的發展，為移動設備提供充足、安全、穩定的電源，對信息現代化有著極其重要的意義。

在現有技術中，圓柱鋰離子電池的制造過程多是先將卷繞成型的電芯裝入圓柱形外殼再進行化成。需要說明的是，化成是電池制造工藝過程極為重要的一步，但是化成過程中會產生CO₂、CH₄、C₂H₂、H₂等氣體，這些氣體的存在會導致鋰離子電池的性能衰減、內壓增大、膨脹變形等，因此，這對電池的電化學性能、循環性能、安全性能等會產生重要的影響。

有鑒于此，確有必要提供一種無產氣圓柱鋰離子電池的制備方法以解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術的不足，而提供一種無產氣圓柱鋰離子電池的制備方法以解決因化成產氣而造成的問題，提高電池的安全性能和循環性能。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種無產氣圓柱鋰離子電池的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，先將正極極片、負極極片以及隔膜圍繞多孔中心管卷繞固定形成圓柱卷芯，然后從圓柱卷芯兩端分別引出正極極耳和負極極耳，再在圓柱卷芯的兩端套絕緣面墊，最后將圓柱卷芯置于高溫環境中進行烘烤干燥；

步驟二，從密封箱的進氣閥通入干燥氣體使密封箱內環境達到工藝要求的露點，然后將步驟一所得的卷芯放置于密封箱中，用正極導電夾和負極導電夾分別將正極極耳和負極極耳夾緊，并通過密封箱內部線路引出密封箱外，分別形成正極外部接頭和負極外部接頭；

步驟三，關閉密封箱的回流閥，并從密封箱的進液閥通入電解液，圓柱卷芯在電解液中靜置直至卷芯達到飽和吸液狀態后，將正極外部接頭和負極外部接頭分別與充放電測試設備的正極和負極連接進行充電化成，充電化成期間圓柱卷芯所產生的氣體通過出氣閥排出密封箱；

步驟四，充電化成結束后，將步驟三所得圓柱卷芯再次靜置，直到化成形成的SEI膜穩定后，將圓柱卷芯放電到終止電壓，并通過回流閥把富余的電解液排出；

步驟五，在工藝要求的露點下，將步驟四所得的圓柱卷芯的正極極耳和負極極耳極耳彎折并裝入圓柱形外殼中，然后負極極耳通過焊針從多孔中心管往下點焊到圓柱形外殼的底部，正極極耳與蓋帽焊接，之后再進行封口、清洗、套外包膜等工序，完成圓柱鋰離子電池的制作。

其中，多孔中心管既能使化成后圓柱卷芯的內圈不至于被隔膜阻擋，又能方便焊針焊接底部。干燥氣體從進氣閥進入密封箱，空氣、水蒸氣及電化學反應產生的氣體從出氣閥排出，實現箱體干燥環境達到工藝要求的露點。干燥氣體一般都是選擇氮氣，當然也可以選擇其它對電芯性能無影響的惰性氣體。每個或每批電池的生產加工其所要求的露點并不一定相同，因此不對露點做具體限定，可根據實際需要而任意改變露點。從進液閥通入的電解液量須足以泡浸密封箱內所有圓柱卷芯以使所有圓柱卷芯都達到飽和吸收的狀態。

作為本發明所述的無產氣圓柱鋰離子電池的制備方法的一種改進，在步驟一中，所述高溫為70～110℃。優選的，所述高溫為85℃。

作為本發明所述的無產氣圓柱鋰離子電池的制備方法的一種改進，在步驟一中，所述圓柱卷芯采用在收尾處貼膠帶的方式進行固定。

作為本發明所述的無產氣圓柱鋰離子電池的制備方法的一種改進，在步驟三中，所述圓柱卷芯在電解液中靜置的時間為20min～12h。

作為本發明所述的無產氣圓柱鋰離子電池的制備方法的一種改進，在步驟四中，所述圓柱卷芯再次靜置的時間為30min～24h。

作為本發明所述的無產氣圓柱鋰離子電池的制備方法的一種改進，所述密封箱的內部設置有多列圓弧凹槽，多列所述圓弧凹槽的直徑與所述圓柱卷芯的直徑相匹配。多列圓弧凹槽可滿足多個圓柱卷芯同時進行化成，又有利于圓柱卷芯穩定放置。

作為本發明所述的無產氣圓柱鋰離子電池的制備方法的一種改進，所述進氣閥和所述出氣閥均設置于所述密封箱的頂部。

作為本發明所述的無產氣圓柱鋰離子電池的制備方法的一種改進，所述進液閥設置于所述密封箱的一側壁，所述回流閥設置于所述密封箱的底部，所述進液閥和所述回流閥之間設置有回流通道。