[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋰離子電池的電解液浸潤(rùn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111164914.8
• 申請(qǐng)日: 2021-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113921917B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王穩(wěn);李文成;蘇家磊;李碩;陰濟(jì)光;張俊川;張旺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/058
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/058;H01M10/0525;H01M10/44
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 周淑歌

本發(fā)明屬于鋰離子電池制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池的電解液浸潤(rùn)方法。本發(fā)明提供的鋰離子電池極片的電解液浸潤(rùn)方法，包括如下步驟：高壓注液，一次擱置，一次預(yù)充電，二次擱置，二次預(yù)充電，三次擱置，補(bǔ)液，并對(duì)二次預(yù)充電步驟進(jìn)行限定。該方法適用于所有鋰離子電池，尤其適用于方型鋰電池，克服了比較厚，大的方型電池的浸潤(rùn)效果很難改良的問(wèn)題。采用本發(fā)明提供的方法，能夠顯著改善電池的浸潤(rùn)效果，電解液吸液量明顯提升，電池內(nèi)阻顯著降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池的電解液浸潤(rùn)方法。

背景技術(shù)

目前鋰離子電池市場(chǎng)越來(lái)越大，客戶對(duì)電池能量密度的要求越來(lái)越高，對(duì)電池的尺寸要求越來(lái)越大，為了提升快充能力，不斷減小電池內(nèi)部涂敷厚度，造成極片活性物質(zhì)和電解液浸潤(rùn)的空間越來(lái)越小；為了提升能量密度，不斷減少電池內(nèi)部游離空間，使得電解液無(wú)處存放。伴隨著對(duì)電池穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高，正極中鎳單晶及高鎳單晶材料的應(yīng)用也越來(lái)越多，極片無(wú)法完全浸潤(rùn)的問(wèn)題逐漸普遍化。

極片浸潤(rùn)困難會(huì)造成電池循環(huán)跳水，甚至極片不同位置脫嵌鋰的能力不一致，造成部分區(qū)域析鋰，更嚴(yán)重發(fā)生熱失控。目前傳統(tǒng)的鋰離子浸潤(rùn)流程都是在高壓下先一次注液，極片進(jìn)行高溫自然擱置，再進(jìn)行預(yù)充電，最后補(bǔ)液化成。此方法針對(duì)以前小圓柱、小軟包及小方型電池來(lái)說(shuō)看不到浸潤(rùn)困難問(wèn)題，但對(duì)現(xiàn)在比較厚，大的方型電池來(lái)說(shuō)浸潤(rùn)就沒(méi)那么良好，一次電解液注入進(jìn)去了，但是負(fù)壓預(yù)充又會(huì)將電解液吸出來(lái)，浸潤(rùn)不好再去預(yù)充化成經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)正負(fù)極片正中心會(huì)有無(wú)法浸潤(rùn)的區(qū)域，再加上現(xiàn)在使用涂膠隔膜來(lái)保證極片正負(fù)極界面貼合良好，使極片的浸潤(rùn)難上加難。

目前，想要解決極片的電解液浸潤(rùn)問(wèn)題很難用傳統(tǒng)方法得到進(jìn)一步改善，尤其是對(duì)于動(dòng)力應(yīng)用的方型厚且大電池，想要提升極片的浸潤(rùn)性能更是困難重重。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)的鋰離子電池極片浸潤(rùn)方法并不適用比較厚、大的方型電池，浸潤(rùn)效果很難進(jìn)一步提升的缺陷，從而提供一種鋰離子電池的電解液浸潤(rùn)方法。

為此，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種鋰離子電池的電解液浸潤(rùn)方法，包括如下步驟：高壓注液，一次擱置，一次預(yù)充電，二次擱置，二次預(yù)充電，三次擱置，補(bǔ)液，其中，所述二次預(yù)充電步驟包括以下階段：

初始階段：使用0.05C～0.2C的倍率電流充電到3.0～3.2V，充電過(guò)程中設(shè)置至少一次脈沖放電過(guò)程，真空度為-50～-70kPa；

中間階段：使用0.1C～0.5C的倍率電流充電到3.2～3.5V，充電過(guò)程中設(shè)置至少一次脈沖放電過(guò)程，真空度為-60～-80kPa；

末期階段：使用0.3C～0.5C的倍率電流充電到3.5～電池截止電壓，充電過(guò)程中設(shè)置至少一次脈沖放電過(guò)程，真空度為-70～-100kPa。

可選的，所述初始階段的放電倍率為0.05～0.1C，放電時(shí)間為2～15s；

所述中間階段的放電倍率為0.1～0.5C，放電時(shí)間為2～15s；

所述末期階段的放電倍率為0.3～0.5C，放電時(shí)間為2～15s。

可選的，所述初始階段，中間階段和末期階段各設(shè)置2～5次脈沖放電。

可選的，所述初始階段，中間階段和末期階段之后分別靜置1～10min。

可選的，所述二次預(yù)充電步驟的操作溫度為35～55℃；對(duì)電池加壓500～1000N。

可選的，所述高壓注液的操作為采用真空和高壓循環(huán)的注液方式在電池中注入設(shè)計(jì)注液量90-100％的電解液；