本發(fā)明屬于鋰離子電池制造技術領域，尤其涉及一種鋰離子電芯注液后的陳化方法。

背景技術：

隨著科技的高速發(fā)展，以及人們生活水平的日益提高，滿足人們生活和娛樂需求的電子類產(chǎn)品也越來越豐富及個性化，便攜式設備越來越受到人們的青睞。從智能手機、平板、手表到航模以及無人機無一不是其中的佼佼者。隨著市場競爭的日益激烈，以及人們需求的日益增高，如何在滿足人們需求的基礎上，在激烈的競爭中脫引而出是眾多企業(yè)關注的重點。

鋰電池作為眾多電子類產(chǎn)品中至關重要的硬件之一，其性能的好壞直接影響電子類產(chǎn)品綜合的性能優(yōu)劣，因此，無論是電芯的采購企業(yè)，還是生產(chǎn)電芯的公司，都對于如何提高電池的性能進行了重點關注。

陳化是電芯注液后的一道重要工序，陳化的好壞往往決定了電芯眾多性能的優(yōu)劣。現(xiàn)階段大多數(shù)電池廠家采用的陳化方式基本是在一定的溫度下，將電芯靜置幾十個小時甚至幾天，雖然這樣也可以滿足電芯陳化的基本目的，使電解液浸潤電極，使二者充分接觸。但較長的陳化時間降低了生產(chǎn)效率，延長了電池的生產(chǎn)周期，提高了整個生產(chǎn)過程中的成本。而且隨著市場對電池能量密度要求越來越高，現(xiàn)有工藝對極片壓實越來越大，電解液浸潤也越來越困難。因此，如何能更有效的對電池進行陳化，使之在較短的時間內完成陳化并充使電解液充分浸潤活性物質內部是業(yè)內急需解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種聚合物鋰離子電芯的陳化方法，可以在較短的時間內使電芯快速高效的完成陳化，提高效率，縮短生產(chǎn)周期。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術解決方案：

聚合物鋰離子電芯的陳化方法，包括以下步驟：

在注液后的電芯外圍放置聲波發(fā)生器；

第一靜置階段，調節(jié)聲波發(fā)生器，向電芯持續(xù)發(fā)射聲波，第一靜置階段的持續(xù)時間為t₁，根據(jù)電芯內部電解液特性設置聲波發(fā)生器產(chǎn)生的聲波的頻率，根據(jù)電芯體積設置第一靜置階段的持續(xù)時間t₁；

第二靜置階段，關閉聲波發(fā)生器，將電芯靜置直至電芯冷卻到常溫，陳化完畢。

更具體的，將注液后的電芯置于封閉環(huán)境中。

更具體的，在電芯外圍對稱放置聲波發(fā)生器。

更具體的，聲波頻率大于或等于電解液的固有頻率。

更具體的，采用測試法確定聲波頻率的大?。簩㈦娦痉庋b后注入電解液，把溫度測試儀插入電芯內并浸泡于電解液中，調節(jié)聲波發(fā)生器向電芯發(fā)射不同頻率的聲波，記錄不同頻率聲波作用下電解液的升溫速率，將電解液升溫速率最快時所對應的聲波頻率定為與該電解液固有頻率對應的聲波頻率。

更具體的，第一靜置階段的持續(xù)時間t₁為3～30min。

更具體的，第二靜置階段的靜置時間為120min～240min。

更具體的，將電芯豎直放置，使氣囊袋位于電芯上方。

更具體的，通過試驗擬合計算t₁的公式，根據(jù)電芯體積來計算t₁，試驗方法如下：在電芯其余條件相同、只有體積不同的情況下，向電芯發(fā)射相同頻率的聲波，使電芯升至同一溫度，記錄對應所需時間，根據(jù)電芯體積和時間之間的關系擬合公式，通過擬合公式計算t₁。

作為本發(fā)明的一種替換方案，可用電磁波代替聲波。

由以上技術方案可知，本發(fā)明將注液后的電芯至于聲波環(huán)境中，通過控制聲波頻率，使極片上的活性物質產(chǎn)生振動，使結構疏松，形成微型孔道，同時振動產(chǎn)生的熱量致使活性物質膨脹，促使電解液快速、充分浸潤電極材料，為電芯的電化學反應提供充分的反應場所，不僅提高了生產(chǎn)效率，也提高了電芯的保液量，從而提高循環(huán)壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖做簡單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例聲波發(fā)生器的放置示意圖。

圖2為實施例與對比例電芯的保液量的箱線圖。

以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細地說明。

具體實施方式

為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征及優(yōu)點能更明顯，下文特舉本發(fā)明實施例，做詳細說明如下。

本發(fā)明方法的基本思路是：將注液后的電芯分兩個階段靜置，第一靜置階段在電芯外圍放置聲波發(fā)生器，在靜置的同時通過聲波發(fā)生器持續(xù)向電芯發(fā)射聲波，在第二靜置階段停止向電芯發(fā)射聲波，將電芯靜置一段時間后完成陳化。

以上是本發(fā)明的核心思想，下面對本發(fā)明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其它不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。

本發(fā)明方法包括以下步驟：

在注液后的電芯外圍放置聲波發(fā)生器；

第一靜置階段，調節(jié)聲波發(fā)生器，向電芯持續(xù)發(fā)射聲波，持續(xù)時間為t₁；本發(fā)明根據(jù)電芯內部電解液特性設置聲波發(fā)生器發(fā)出的聲波頻率，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)聲波頻率低于電解液固有頻率時陳化效果較差，因此聲波頻率宜大于或等于電解液的固有頻率，聲波的頻率可為20KHZ～500GHZ；不同物質的固有頻率不同，由于電解液為混合物質，添加有機物質較多，較難通過計算的方式獲得電解液固有頻率并確定聲波的頻率，本發(fā)明采用測試法確定聲波頻率的大小，具體如下：將電芯封裝后注入電解液，把溫度測試儀(或溫度計)插入電芯內并浸泡于電解液中，調節(jié)聲波發(fā)生器向電芯發(fā)射不同頻率的聲波，記錄不同頻率聲波作用下電解液的升溫速率，將電解液升溫速率最快時所對應的聲波頻率定為與該電解液固有頻率對應的聲波頻率，例如，經(jīng)前述方法測試，由珠海光宇電池有限公司生產(chǎn)的型號為DP001的電解液對應的聲波頻率為450MHZ,型號為DP002的電解液對應的聲波頻率為430MHZ，型號為DP005的電解液對應的聲波頻率為380MHZ；

第一靜置階段的時間由電芯體積決定，電芯體積越大時時間越長，t₁可為3～30min；例如珠海光宇電池有限公司的型號為421320HV、體積約1.092×10^-5m³的電芯，t₁為3min；型號為616588HV、體積約3.49×10^-4m³的電芯，t₁為11min；型號為1080G8HV、體積約1.344×10^-4m³的電芯，t₁為6min；本實施例通過試驗擬合計算t₁的公式，根據(jù)電芯體積來計算t₁，試驗方法如下：在電芯其余條件相同、只有體積不同的情況下，向電芯發(fā)射相同頻率的聲波，使電芯升至同一溫度，記錄對應所需時間，根據(jù)電芯體積和時間之間的關系擬合公式，通過擬合公式計算t₁，本實施例的擬合公式為t₁＝2.366×10⁴v+2.743，式中的v為電芯體積，時間單位是min，體積單位是m³；

優(yōu)選的，將注液后的電芯置于封閉環(huán)境中，在電芯四周放置聲波發(fā)生器，由于聲波的發(fā)射是持續(xù)的，在密閉空間中聲波會發(fā)生反射，可以增強陳化效果，相比將電芯放置于非封閉環(huán)境的陳化效果更好，本發(fā)明的封閉環(huán)境是指和外界無明顯接觸的空間，例如門窗緊閉的廠房等；進一步的，將聲波發(fā)生器對稱放置于電芯的四周，由于電芯是立體的，四周對稱放置可以使電芯各個位置都充分和聲波接觸，增強陳化效果；

放置電芯時，將電芯豎直放置，使氣囊袋位于電芯上方，極耳方向與地面平行(圖1)，如此放置可以保證電芯每個部分和聲波充分接觸；

在第一靜置階段，靜置電芯的同時使用聲波發(fā)生器向電芯發(fā)射聲波，使電解液以及活性物質產(chǎn)生振動，溫度升高，從而使電解液流動性增大，活性物質膨脹，可以迅速浸潤極片活性物質內部；

第二靜置階段，關閉聲波發(fā)生器，將電芯靜置時間t₂后，陳化完畢。二次靜置是使電芯具有充分浸潤的過程，使電解液和活性物質充分接觸，分散均勻，增大浸潤度；第二次靜置的時間可大大小于現(xiàn)有普通陳化時間，本發(fā)明的t₂為電芯冷卻到常溫的時間，約120min～240min。

下面以一個具體實施例對本發(fā)明的鋰離子電芯的陳化方法進行詳細說明：

注液后的電芯(電芯型號為336975HV，體積約1.71×10^-4m³，電解液為珠海光宇電池有限公司生產(chǎn)的型號為DP010的電解液)，數(shù)量為100PCS，置于封閉的廠房內，電芯100豎立放置，氣囊袋101位于電芯上方，極耳102平行于地面，如圖1所示，圖1為簡要示意圖，在圖中只示出了一個電芯，但電芯數(shù)量不限，聲波發(fā)生器設置于電芯的外圍；

將電芯100固定放置好后，在電芯100外圍放置2個聲波發(fā)生器200(圖1)，調節(jié)聲波發(fā)生器的頻率為300MHZ；

啟動聲波發(fā)生器，向電芯發(fā)射頻率為300MHZ的超聲波，時間為5min；

5min后，關閉聲波發(fā)生器，將電芯靜置120min，120min后，電芯陳化結束，取出電芯。

對比例

取與前述實施例同批次的電芯采用常規(guī)陳化工藝，即在室溫下靜置24小時，完成陳化。

將實施例和對比例的電芯進行保液量測試，測試方法采用行業(yè)標準方法，如圖2所示，采用本發(fā)明陳化方法的電芯的保液量明顯提高，電池性能也有明顯提高，說明本發(fā)明方法可以在短時間內達到陳化的目的，并使電解液充分浸潤電極，提高電芯的保液量，有效提高的電芯的性能。此外，也可將聲波改為使用電磁波，使用電磁波時，和聲波原理類似，使用條件相同，由電磁波發(fā)生器向電芯發(fā)射電磁波。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬范圍。