[發明專利]一種軟包裝鋰電芯化成工藝

在審

• 申請號: 201910115222.0
• 申請日: 2019-02-14
• 公開（公告）號: CN111564674A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 田軍;李國敏
• 申請（專利權）人: 江西格林德能源有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H01M10/058
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種軟包裝鋰電芯化成工藝，所述的化成工藝至少包括如下步驟：S1：預壓；S2：第一化成充電；S3：第二化成充電；S4：脈沖充電；S5：第三化成充電；S6：抽氣封裝熟化。所述的S2以0.02C~0.06C恒流充電至20%~30%SOC，S3以0.1C~0.3C充電至40%~55%SOC，S4以0.3C~0.5C恒流充電至60%~70%SOC。本發明可排除極片和隔膜之間的氣泡，確保極片表面形成均勻穩定的SEI膜，有效的降低電芯內阻，改善電芯的循環性能；同時，充電電流隨電量遞增且僅充電至60%~70%SOC，可縮短電芯化成時間，提高生產效率。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，具體涉及到一種軟包裝鋰電芯化成工藝。

背景技術

鋰離子電池是一種綠色高能環保電池，因其具有能量密度高、環境友好、無記憶效應、循環壽命長、自放電小等突出優點，在手機電池、移動電源及電動汽車等應用上受到廣泛的關注。鋰離子電池的制備工藝繁多，從配料、涂布、輥壓、分條、制片到卷繞、一封、烘烤、注液、化成、二封、分容，每一步工藝都影響著鋰離子電池的性能。尤其是制備到后端化成工藝這一步，顯得尤為重要。所謂化成是對注液擱置后的電池進行首次充電形成固體電解質膜（SEI膜）的過程。不同的化成工藝，形成的SEI膜形態有差別。而SEI膜的形態會直接影響單體電池的性能，如倍率和高荷性能，特別是電池的循環性能即使用壽命。傳統的小電流預充方式有助于穩定的 SEI 膜形成，但是小電流充電會導致形成的 SEI 膜阻抗增大，時間長，從而影響電池的循環、倍率性能以及生產效率等。

中國專利CN108615945一種鋰離子電池的化成方法，將注液完成的鋰離子電池開口真空擱置，然后進行負壓預化成。該發明的鋰離子電池的化成方法雖然可在電極表面形成較為均勻的SEI膜，改善了電池的循環性能，提高了電池的電性能及安全性，但是由于該發明采用的開口化成，需要的設備要求極高，條件苛刻，無形中增添了企業的生產成本，難以實現工業化。

基于上述不足，鋰離子電池的化成工藝還有待改進。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種軟包裝鋰電芯化成工藝，旨在降低電芯內阻，提高電芯循環性能，縮短化成時間，提高生產效率。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種軟包裝鋰電芯化成工藝，包括以下步驟：

S1：預壓：將注液后的電芯充分浸潤，然后固定在高溫化成夾具上，施加壓力進行預壓，溫度設置為50~70℃，保持2~5min；

S2：第一化成充電：將預壓后的電芯以0.02C~0.06C恒流充電至20%~30%SOC，完成后保壓擱置2~5min；

S3：第二化成充電：電芯以0.1C~0.3C恒流充電至40~55%SOC，完成后保壓擱置30~90S；

S4：脈沖充電：將電芯脈沖放電1~3S，擱置5S；

S5：第三化成充電：電芯以0.3C~0.5C恒流充電至60%~70%SOC，然后重復步驟S4；

S6：抽氣封裝熟化：將高溫夾具降至室溫，取下電芯，進行抽氣封裝，然后熟化20~30h。

所述的預壓壓力為0.1~0.3MPa，夾具溫度為50~70℃。

所述的第一化成充電、第二化成充電、第三化成充電的夾具化成溫度為40~60℃。

所述的第一化成充電的電量為20%~30%SOC，壓力為0.2~0.3MPa。

所述的第二化成充電的電量為40%~55%SOC，壓力為0.3~0.5MPa。

所述的第三化成充電的電量為60%~70%SOC，壓力為0.5~1.0MPa。

所述的脈沖充電時間為1~3S。