[發明專利]鋰離子電池浸潤化成方法

有效

• 申請號: 202110488373.8
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113193236B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 董驕;曹勇;王義飛;蘇峰;馬仁良;魯冰冰;項勝
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 杜丹丹

本發明公開鋰離子電池浸潤化成方法，包括以下步驟：步驟S01：常溫浸潤；步驟SO2：采用梯度壓力進行化成；步驟SO3：抽真空，排氣并封口；步驟S04：高溫浸潤；步驟S05：采用恒定壓力進行化成；步驟S06：熱壓整形；步驟S07：將得到的電池進行高溫靜置。本發明的有益效果：梯度壓力化成，避免化成產氣未及時排出導致極片間產生浸潤不良區域，有效促進電解液進入活性材料周圍，提高了保液量；高溫熱整形，能平衡電池內部極片之間的結構應力，建立性能良好的穩定界面，改善電池的外觀；將注液后的化成和浸潤兩個工序有效結合，縮短了軟包鋰離子電池生產周期同時改善電解液浸潤效果。

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池技術領域，尤其涉及的是一種鋰離子電池浸潤化成方法。

背景技術

在鋰離子電池的生產過程中，電解液的浸潤是影響最終產品質量和成本的重要因素。如申請號：202011384940.7，1.一種軟包鋰離子電池的生產方法，其特征在于，包括以下步驟：將電芯放入烤箱，進行烘烤；將烘烤后的電芯浸入電解液中，陳化5-120min；將浸潤后的電芯裝入夾具，由夾具對電芯施加60℃-100℃高溫，0.1-0.5Mpa壓強，進行化成；將化成后的電芯裝入包裝膜，進行封裝。

電解液的浸潤不僅影響正負極和隔膜的潤濕率，而且在很大程度上決定了電池的容量和使用壽命。傳統的軟包鋰離子電池注液后的浸潤和化成階段通常相對獨立，一般先經過較長時間的靜置浸潤后再進行化成工序。也有如上述生產方法中進行浸潤和化成結合的，但該方式效果不佳。

靜置浸潤步驟通常在化成前進行，期間往往需要改變電池放置方式，過程耗時而耗能，且電解液無法高效地滲透到正負極材料的微觀孔隙中，很難保證電池浸潤效果的均一性。并且，不同于方殼或圓柱電池電芯的卷繞模式，軟包鋰離子電池電芯極片之間通常沒有足夠的束縛力，化成過程中內部產氣無法有效排出，導致極片之間產生氣泡形間隙，影響最終電池的浸潤效果，后期電池負極會出現不同程度的“析鋰”。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：如何解決現有技術中軟包鋰電池的浸潤和化成過程結合效果并不理想，電解液無法高效地滲透到正負極材料的微觀孔隙中，很難保證電池浸潤效果的均一性，化成過程產氣無法排出的問題。

本發明通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：

鋰離子電池浸潤化成方法，包括以下步驟：

步驟S01：常溫浸潤；得到的電池記為Inf電池；

步驟SO2：采用梯度壓力進行化成，保持化成溫度固定，先在壓力F1下，以0.05-0.1C的恒流充電模式給上述Inf電池充電，控制電池結束電壓3.0-3.2V，得到的電池記為Form1-1電池；靜置5-10分鐘后，升高壓力至F2，以0.2-0.5C的恒流充電模式給得到的Form1-1電池充電，控制電池結束電壓3.6-3.8V，得到的電池記為Form1-2電池；

步驟SO3：將上述Form1-2電池封口下的氣袋刺破，抽真空，排氣并封口，得到的電池記作Deg電池；

步驟S04：高溫浸潤，將上述Deg電池轉移至高溫環境中放置，得到的電池記作HT電池；

步驟S05：采用恒定壓力進行化成，在恒定溫度和恒定壓力下，將上述HT電池以0.5-1C的恒流充電模式充電，控制電池結束電壓為4.0-4.2V,靜置20-40分鐘后，以0.2-0.5C電流和4.2V電壓恒流恒壓充電模式給電池充電，得到的電池記為Form2電池；

步驟S06：熱壓整形，將上述Form2電池進行高溫整形；

步驟S07：將得到的電池進行高溫靜置。