[發(fā)明專利]一種鋰離子電池電解液保有量精準(zhǔn)化控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810975230.8
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109326764B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志偉;李正斌;仇健榮;黃相博;劉明明;孫坤;閆振忠
• 申請（專利權(quán)）人: 臺州錢江新能源研究院有限公司
• 主分類號: H01M50/609
• 分類號: H01M50/609;H01M10/058
• 代理公司: 浙江千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 張海兵

本發(fā)明公開了一種鋰離子電池電解液保有量精準(zhǔn)化控制方法，屬于鋰電池技術(shù)領(lǐng)域。鋰離子電池電芯經(jīng)前處理、一次變量注液、二次變量注液等工藝流程，通過測量電芯重量，排除因涂布厚度、面密度不同造成的電解液需求不同的影響，利用計算公式計算相對應(yīng)的電解液總需求量，按照一定相同注入比例確定第一次注液量，通過保證單個電芯電解液總需求量一致性機理，排除化成階段電解液損失等影響，采取第二次變量注液的方法，實現(xiàn)注液量的精準(zhǔn)化控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池電解液保有量精準(zhǔn)化控制方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池電解液保有量對電池產(chǎn)品性能(如內(nèi)阻、充放電倍率、容量、循環(huán)性內(nèi)等)存在較大影響。在目前生產(chǎn)中都是根據(jù)電芯設(shè)計參數(shù)，計算出電芯活性物質(zhì)質(zhì)量，進(jìn)而確定電解液保有量。這種生產(chǎn)方法，忽略了每只電芯之間由于涂布工藝波動帶來的電芯活性物質(zhì)質(zhì)量的波動。

對于采用兩次注液生產(chǎn)方法的電芯，影響電解液保留量的兩個外在的因素，一次注液完成后進(jìn)行電芯化成，由于過程中部分電解液揮發(fā)或隨產(chǎn)氣排出，其電解液損失量不等，第二次注液量的定量注入導(dǎo)致電池電解液保有量發(fā)生進(jìn)一步偏差。電解液保留量過高會導(dǎo)致電芯在使用過程中產(chǎn)氣過多，安全性下降等副作用，同時保有量過低會導(dǎo)致電芯動力學(xué)性能下降。由于要保證電解液的適量使用，一般選擇略過量注入，導(dǎo)致部分電芯電解液的過量浪費。

即在現(xiàn)階段的研究中，普遍使用一次注液以節(jié)省工藝操作時間，并不考慮過量及少量對電芯的壽命影響。而注重于二次注液的，通常只是在一次注液的基礎(chǔ)上，分步完成注液，僅僅只是比一次注液準(zhǔn)確了一些，卻不能排除制備工藝帶來的偏差。

針對現(xiàn)有技術(shù)誤差大、工藝繁雜等缺陷，公開號105787140A公開了確定軟包裝鋰離子電池電解液保有量和注液量的方法，通過公式化精確計算出電解液的注入量。雖然公式計算的結(jié)果很精準(zhǔn)，但是在實際注液過程中，實際注液量會因為環(huán)境變化、工藝步驟等操控發(fā)生改變。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的問題，本發(fā)明提供一種鋰離子電池電解液保有量精準(zhǔn)化控制方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種鋰離子電池電解液保有量精準(zhǔn)化控制方法，所述方法包括如下步驟：

(1)前處理：標(biāo)準(zhǔn)電芯稱重后記錄重量為M1，確定標(biāo)準(zhǔn)電芯的電解液保有量為m1，將電芯進(jìn)行烘烤處理，再對電芯進(jìn)行首次掃碼并稱重，記錄條碼為Ln，記錄重量為M2，換算電芯的電解液保有量為m3；

(2)一次變量注液：對電芯進(jìn)行注液，設(shè)置注液量為m4，注液完成后進(jìn)行電芯稱重，記錄重量為M3，再計算出一次變量注液量為m5并注液，將上述條碼Ln、注液稱重、注液量數(shù)據(jù)：M1、M2、M3、m1、m3、m4、m5保存至數(shù)據(jù)庫；

(3)二次變量注液：電芯化成靜置后，電芯掃碼并稱重，記錄重量為M4，根據(jù)電芯條碼Ln對應(yīng)調(diào)取步驟(2)中保存的數(shù)據(jù)，計算二次注液量為m6并對電芯一一完成二次變量注液。

鋰離子電池是目前可循環(huán)電池中效果較好，使用壽命較長的高能電池，廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域。但是，組成電池的材料、生產(chǎn)工藝等均會影響電池的使用效果和使用壽命。而在電解液的保有量上，過多過少都會造成電池的效果下降，安全性降低。本發(fā)明通過改進(jìn)電解液的注液工藝，保證最終生產(chǎn)的電池電解液保有量能嚴(yán)格符合既定值。

由于電解液的保有量與電芯重量有關(guān)，為保證電解液的準(zhǔn)確性，在任何可能改變電芯重量的操作后，均需進(jìn)行稱重，并計算出重量變化后所需的電解液，此時，因電芯注液后產(chǎn)生重量變化，進(jìn)而計算出的電解液稱為變量電解液。而將電解液總量分步完成注液，是由于在注液過程中，不可避免的發(fā)生重量變化(如涂布工藝)，這種通過變量電解液注入的工藝，能最大限度的降低最終電解液注入量與電芯規(guī)格所需電解液量的誤差。本發(fā)明在步驟(1)與步驟(2)的工藝完成后，已經(jīng)可以完全滿足只需一次注液的電芯，若是電芯需要進(jìn)行二次注液，則再進(jìn)入步驟(3)即可完成。