[發(fā)明專利]一種鋁塑膜軟包磷酸鐵鋰電池的注液方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210476812.8
• 申請日: 2022-04-30
• 公開（公告）號: CN115101901A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史懷軍;李國華;洪勵;李陳陳;趙永;張強(qiáng);劉素國
• 申請（專利權(quán)）人: 天能新能源（湖州）有限公司
• 主分類號: H01M50/618
• 分類號: H01M50/618;H01M50/609;H01M50/636;H01M10/0567;H01M10/42;H01M10/0525
• 代理公司: 北京天作專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11727
• 代理人: 王影

本發(fā)明公開了一種鋁塑膜軟包磷酸鐵鋰電池的注液方法，包括以下步驟：S1：將一組待注液電芯置于密封箱內(nèi)并進(jìn)行定位后，關(guān)閉箱體形成密封環(huán)境，注液組件進(jìn)入待注液電芯內(nèi)，完成注液前準(zhǔn)備工序；S2：注液手套箱環(huán)境：濕度RH≤1％，溫度為18℃?25℃；S3：采用一次注液方式進(jìn)行；S4：抽真空滲液：將注完液的電芯放真空擱置箱1?4min；S5：稱重補(bǔ)液；S6：真空封口：熱封組件對注液邊一封區(qū)進(jìn)行熱封，對密封箱內(nèi)充正壓使內(nèi)外氣壓平衡，密封箱罩移動打開密封箱，電芯移出并進(jìn)行第二次稱重，與電芯第一次稱重所得數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，合格的電芯移出至下一工序工位；S7：注液后高溫靜置。本發(fā)明采用高效浸潤劑，可以有效改善電解液對極片的浸潤效果，縮短浸潤時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磷酸鐵鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁塑膜軟包磷酸鐵鋰電池的注液方法。

背景技術(shù)

軟包鋰電池注液封口設(shè)備是鋰電池生產(chǎn)線中關(guān)鍵設(shè)備之一，故而對鋰電池注液封口技術(shù)與設(shè)備進(jìn)行研究具有重要的實(shí)際意義，符合市場需求。現(xiàn)有的軟包裝鋰離子電池注液封口設(shè)備的主要工序流程如下：電芯供送-常壓/負(fù)壓注液-電芯靜置-抽氣封口-電芯輸出。其中，針對注液工序，現(xiàn)有注液工藝是在常壓環(huán)境或負(fù)壓環(huán)境中進(jìn)行注液，注液完成后將電池進(jìn)行一段時(shí)間靜置，使電解液充分浸潤電芯極片與隔膜；待浸潤完全后對電芯抽真空并進(jìn)行熱封。常壓注液時(shí)，電解液易與空氣接觸，產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，從而導(dǎo)致電解液變質(zhì)等問題，影響鋰電池質(zhì)量。故而現(xiàn)在常用的注液封口工序是在負(fù)壓環(huán)境中進(jìn)行，在避免電解液與空氣接觸變質(zhì)，或電芯內(nèi)殘留氣體影響電池性能的同時(shí)，提高注液效率。

電解液對極片的浸潤，涉及到固、液、氣三相接觸的內(nèi)容。當(dāng)把電解液注入電池殼內(nèi)時(shí)，首先電解液要排出殼內(nèi)的空氣，之后電解液會附著在正負(fù)極活物質(zhì)的表面，有的電解液會通過卷芯的隔膜進(jìn)入正極-隔膜-負(fù)極之間。隨著時(shí)間的延續(xù)，會出現(xiàn)電解液浸潤極片、隔膜內(nèi)電解液反向浸潤極片的現(xiàn)象，當(dāng)靜置時(shí)間長到一定程度時(shí)，在表面張力的作用下，對極片的浸潤就達(dá)到一個(gè)平衡的狀態(tài)。

CN202011125233.6公開了一種高浸潤高安全性電解液添加劑、電解液、制備方法及電池，其中，所述高浸潤高安全性電解液添加劑為鹵代烷基苯磺酰基取代烯丙基磷酸酯衍生物。本發(fā)明的電解液添加劑斷裂形成的長直鏈烷基苯磺酸鋰降低了電解液的表面張力，提高其浸潤性，降低了電解液用量，提高了安全性；添加劑其結(jié)構(gòu)為：

CN202110935779.6公開了一種鋰離子電池提高電解液浸潤及延長壽命的方法，包括蓋板、止動架、注液管道、極耳、電芯、導(dǎo)流管道、絕緣袋和鋁殼。該鋰離子電池提高電解液浸潤及延長壽命的方法設(shè)計(jì)合理，通過在止動架和絕緣保護(hù)袋設(shè)置電解液導(dǎo)流通道，可使電解液從下而上全面浸潤極片減少注液時(shí)間的同時(shí)提高浸潤效果而且更易將電芯中的氣體排出電解液浸潤速度更快。而在絕緣保護(hù)袋上設(shè)置有電解液存儲管道，在鋰離子電池長時(shí)間使用電解液減少后，用于補(bǔ)充電解液，延長電池壽命。

CN202010604093.4提供了一種浸潤改善添加劑、極片及其浸潤方法、電池及其制備方法，其中，浸潤改善添加劑，該添加劑為碳酸酯類物質(zhì)、硫酸酯類物質(zhì)、磷酸酯類物質(zhì)中的一種或兩種以上的混合物。該浸潤改善添加劑可用于極片制備，電解液添加劑的主要成分為有機(jī)磷酸酯類化合物，具有合適的烷基鏈長和醚基數(shù)，使得添加劑加入電解液后使其具備良好浸潤性，并且具有合適的粘度和較高穩(wěn)定性，且該添加劑兼有非離子和陰離子的特征，結(jié)構(gòu)中的親水羥基、醚基或酯基容易與隔膜以及正負(fù)極材料中的粘結(jié)劑形成氫鍵，同時(shí)疏水長鏈能與負(fù)極中的非極性物質(zhì)劑形成氫鍵，提高正負(fù)極浸潤性。該添加劑具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，不易分解影響電池性能。

但是需要注意的是當(dāng)浸潤劑添加量達(dá)到1％時(shí)，則會對循環(huán)性能有負(fù)面影響。浸潤劑的實(shí)質(zhì)是表面活性劑，此類浸潤劑具有高表面活性、高耐熱穩(wěn)定性、低可燃性和高化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，在電解液中添加浸潤劑后能夠降低液體的表面張力，提高電解液對極片的潤濕能力和滲透能力，從而提高電池的電化學(xué)性能。