[發明專利]一種改善化成失液量的方法及其應用

有效

• 申請號: 202010641907.1
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111786042B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 熊后高;洪玉;杜雙龍;呂正中;劉金成
• 申請（專利權）人: 湖北億緯動力有限公司;荊門億緯創能鋰電池有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種改善化成失液量的方法及其應用，所述方法包括在負壓化成過程中根據電壓變化進行真空度的梯度變化調節，且真空度的梯度變化調節包含四個階段，分別為第一階段，電壓小于2.5V，調節真空度為?20kPa～?40kPa；不含?40kPa，第二階段，電壓為2.5V～3.0V，不含3.0V，調節真空度為?40kPa～?80kPa，不含?80kPa；第三階段，電壓為3.0V～3.75V，調節真空度為?80kPa～?100kPa；第四階段，電壓＞3.75V，調節真空度為?40kPa～?80kPa，不含?80kPa；采用上述方法，在保證電池內積存氣體抽真空的同時，有效改善了化成過程的失液量。

技術領域

本發明屬于電池領域，涉及一種改善化成失液量的方法及其應用。

背景技術

在電池生產過程中，化成屬于比較重要的工序，化成時負極片表面會形成一層SEI膜，SEI膜的好壞直接影響著電芯的循環壽命、安全性、熱穩定性、自放電及內阻等電化學性能；目前采用的負壓化成過程中會造成電解液流失，降低化成失液量對于降低化成工藝成本具有重要意義。

針對化成失液量，目前主要有幾種方法：1)增大化成柜工裝中收集電解液的過渡杯子的體積，增加電解液在抽真空時的存儲量，化成結束后回流到電池中，減少了電解液抽走的量，改善了化成失液量；2)降低真空度，減少抽走的電解液的量。但是真空度過大會抽走大量電解液，真空度過小會導致氣體殘留，影響電池性能；3)分步注入電解液，注入第一電解液之后，在較高電位的范圍內進行預化成，然后排氣注入第二電解液，最后進行充放電循環。這個方法能夠有效的緩解電極極化導致的電解液的分解，減少電解液的損失。但這個方法過于繁瑣，且第一電解液與第二電解液的成分不同，會影響電解液的浸潤性，影響電池性能。

CN110661050A公開的化成過程中，溫度維持在25±5℃，打開真空閥，保持真空度在-0.06～-0.08MPa，以0.05C恒流充電至3.22-3.24V，擱置，再以0.2C恒流充電至3.34-3.35V；CN101908647A公開了采用負壓化成技術對電池進行化成，控制電池內壓在-0.01MPa～-0.1MPa的真空度范圍內，在0.01C～1.5C的電流范圍內充電，并通過時間控制鋰離子電池的充電量進行化成；CN102117936A公開了一種軟包裝鋰離子電池化成方法，化成過程中，采用回流裝置對鋁塑膜內腔抽真空，表壓真空度0.05～0.06MPa，再用惰性氣體回壓電解液，并自動控制回壓量，不讓氣體進入電池內；上述化成過程中真空度均保持在特定范圍內，而真空度過大時，會抽走大量電解液，造成化成失液量增加，而真空度過小時，會導致氣體殘留，影響電池性能。

因此，開發一種操作簡單，且在保證電池內積存氣體抽真空的同時有效改善化成失液量的方法仍具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改善化成失液量的方法及其應用，所述方法包括在負壓化成過程中根據電壓變化進行真空度的梯度變化調節，且真空度的梯度變化調節包含四個階段，分別為第一階段，電壓小于2.5V，此階段調節真空度為-20kPa～-40kPa；不含-40kPa，第二階段，電壓為2.5V～3.0V，不含3.0V，此階段調節真空度為-40kPa～-80kPa，不含-80kPa；第三階段，電壓為3.0V～3.75V，此階段調節真空度為-80kPa～-100kPa；第四階段，電壓＞3.75V，此階段調節真空度為-40kPa～-80kPa，不含-80kPa；本發明采用上述方法，其能有效匹配電池內的產氣速率，進而改善化成過程的失液量，降低化成的成本。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種改善化成失液量的方法，所述方法包括在負壓化成過程中根據電壓變化進行真空度的梯度變化調節；

其中，真空度的梯度變化調節包含以下四個階段，其具體包括：