[發明專利]一種鋰離子電池的預充電式高效注液工藝

在審

• 申請號: 201811050771.6
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109273662A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 白科;宋慶彬;游杰;徐小明
• 申請（專利權）人: 江西安馳新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M2/36
• 分類號: H01M2/36;H01M10/44;H01M10/058;H01M10/0525
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本發明涉及一種鋰離子電池的預充電式高效注液工藝，包括以下步驟：第一次注液，注液量為總注液量的20～60%；對第一次注液后的電池進行預充電，充電倍率為0.1C～1.7C，充電時間為30～300s；第二次注液，注液量為總注液量的40～80%；高溫活化，活化溫度為30～90℃，活化時間為8～15h；化成。本發明第一次注液注入部分電解液，然后預充電將極片和隔膜之間的靜電吸附打開，極片和隔膜松散開，再進行第二次注液，將剩余電解液全部注入電池，電解液就可以順利滲透到達卷芯中部，經過高溫靜止電解液被極片完全吸收，化成后形成SEI膜；不僅縮短注液時間,提高注液效率，而且提高了電池的首效和循環壽命。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體涉及一種鋰離子電池的預充電式高效注液工藝。

背景技術

隨著鋰離子電池的廣泛應用和快速發展，市場對鋰離子電池的能量密度和容量等性能要求不斷提高。由于鋰離子電池高能量密度高容量的需求，電芯卷繞的越來越緊，電芯內化學物質增多、空間縮小，采用普通的注液工藝如：注液—抽真空—加壓—靜止；抽真空—注液—加壓—靜止，電解液無法順暢滲透，注液變的非常困難且耗時長，現在注液工序已經成為整條生產線的瓶頸。為了突破瓶頸，各研究機構和電池生產商都在積極探索研究電池注液工藝和注液設備，但目前還是無法很好的解決高比能電池注液困難、耗時長的問題。

專利CN101882674B公開了鋰電池注液裝置及其工藝，該工藝步驟：將放入電解液的鋰電池放置在真空罩內，抽真空，然后恢復到大氣壓，向真空罩內注入0.03～0.05兆帕的氮氣，恢復到大氣壓，再次抽真空，恢復常壓，將鋰電池取出，該發明氮氣的壓力僅僅只有0.03～0.05兆帕，因此對注液效率的改善微乎其微。

專利CN102299272B公開了一種電池及注液方法，該發明采用從電池底部注液，從上部安全閥孔抽真空的注液方式，減少了電池內部的氣泡，有效的縮短了注液時間，可是殼體內部為負壓，外部是干燥氣體，殼體內外壓差會使殼體向內擠壓變形，導致實際電池的有效容積縮小，進而減小有效注液體積。

專利2017102937120公開了一種新型電池加壓注液結構，專利2017102937120公開了電池加壓注液方法、裝置及設備，上述兩種結構可以給電池內外同時加壓，壓力可以高達0.6MPa，不僅提高了注液效率，而且電池殼體也不會變形，但是上述專利均在注液后給電池內外同時加壓，電池的注液效率其實并沒有提高太多。

專利201610984104 .X公開了一種高比能鋰離子電池的注液工藝，該工藝利用高壓氮氣對注液孔進行脈沖式沖擊從而將正極片、隔離膜和負極片之間的靜電吸附打開后，從而提高注液效率，但是脈沖加壓可以完全打開靠近注液孔附近的靜電吸附，而對遠離注液孔的區域起到的作用相對來說就減少了很多。

專利CN103633284A公開了鋰離子電池注液方法，該方法包括以下步驟：（1）第一次注液,注液量為總注液質量的30 ～ 45%；（2）化成，0.02C恒流充電至3.2V；（3）第二次注液，注液量為總注液質量的25% ～ 35%；（4）化成， 0.05C 恒流充電至3.4V；（5）第三次注液，注液量為總注液質量的15% ～25%；（6）化成，以0.1C 恒流充電至3.45V；（7），第四次注液，注液量為總注液質量的10% ～ 20%；（8）陳化，陳化后二次封裝得到鋰離子電池。本發明促使電池形成穩定致密的SEI膜，但是注液耗時長，注液效率低。

發明內容

本發明為解決鋰離子電池注液困難、注液耗時長的問題，提出了一種鋰離子電池的預充電式高效注液工藝。

本發明為實現上述目標采取的技術方案是：

一種鋰離子電池的預充電式高效注液工藝，其特征在于，該注液工藝包括以下步驟：

（1）第一次注液，注液量為總注液量的20～60%；