本發(fā)明屬于鋰離子電池制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種常壓化成負(fù)壓封口鋰離子電池制備方法。
背景技術(shù):
眾所周知,鋰離子電池是一種能量密度高、循環(huán)壽命長、體積能量比高的二次環(huán)保電池。隨著人們環(huán)保意識的提高,對健康生活環(huán)境追求的提高,純電動汽車或者混合動力汽車得到了迅速的發(fā)展。而方形鋰離子電池因其結(jié)構(gòu)性能等因素符合動力電池組組裝要求,成為動力電池的首選。
與常見的圓柱形鋰離子電池相比,方形鋰離子電池因其結(jié)構(gòu)特性,一旦電池內(nèi)部產(chǎn)生氣體,電池內(nèi)部壓力增加,電池就會鼓脹變形,造成電池?zé)o法使用。而電池產(chǎn)氣的主要原因是電池在首次充電化成時,電池充電化成會在負(fù)極表面生產(chǎn)SEI(Solid Electrolyte Interface)膜,以及充電時電解液與材料和水分的部分副反應(yīng)。
為解決方形鋰離子電池化成時產(chǎn)氣的問題,目前常見的解決方法是化成時采用負(fù)壓開口化成工藝。即在給電池充電化成的同時,采用負(fù)壓的辦法通過注液孔及時排出電池內(nèi)部氣體。此方法雖能解決化成時電池產(chǎn)氣問題,但設(shè)備采購、維護(hù)、使用成本高,需要一直使用抽真空設(shè)備,還需要經(jīng)常更換配件,無形中增加了企業(yè)生產(chǎn)成本,降低了企業(yè)產(chǎn)品競爭力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是解決方形鋰離子電池開口化成過程中產(chǎn)氣以及設(shè)備成本高的問題,現(xiàn)提供一種能夠有效排出電池化成時產(chǎn)生的氣體而又不增加電池生產(chǎn)成本,提高企業(yè)產(chǎn)品的競爭力的常壓化成負(fù)壓封口鋰離子電池制備方法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種常壓化成負(fù)壓封口鋰離子電池制備方法,其創(chuàng)新點(diǎn)在于:具體步驟如下:
(1)將注液后的鋰離子電池放入電池化成機(jī)柜中,化成機(jī)柜處在-25~-45℃的露點(diǎn)環(huán)境中;
(2)然后進(jìn)行電池化成,所述化成電流為0.05~0.15C,充電時間為60~360min;
(3)電池化成結(jié)束后,將電池放入真空箱體中排氣,在-50~-90Kpa下保持5~15min;
(4)電池排氣后,在-50~-90Kpa條件下打入鋼珠封口,完成電池的制備。
進(jìn)一步的,所述步驟(1)中化成機(jī)柜所處的環(huán)境露點(diǎn)控制在-25~-35℃。
進(jìn)一步的,所述步驟(2)中的化成電流為0.05~0.1C,所述充電時間為150~300min。
進(jìn)一步的,所述步驟(3)中真空箱體內(nèi)的壓強(qiáng)為-50~-80Kpa,所述放置時間為10~15min。
進(jìn)一步的,所述步驟(4)中封口時的壓強(qiáng)為-60~-80Kpa。
本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明采用控制環(huán)境露點(diǎn)的方式,減少化成時水分對電池的影響,同時化成后電池集中排氣并負(fù)壓封口,排出電池內(nèi)部氣體,減少電池內(nèi)部壓力,保障電池的電化學(xué)性能,無需增加設(shè)備投入,不增加電池成本,提高電池市場競爭力。
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式,熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
一種常壓化成負(fù)壓封口鋰離子電池制備方法,具體步驟如下:
(1)將注液后的鋰離子電池放入電池化成機(jī)柜中,化成機(jī)柜處在-25~-45℃的露點(diǎn)環(huán)境中;
(2)然后進(jìn)行電池化成,化成電流為0.05~0.15C,充電時間為60~360min;
(3)電池化成結(jié)束后,將電池放入真空箱體中排氣,在-50~-90Kpa下保持5~15min;
(4)電池排氣后,在-50~-90Kpa條件下打入鋼珠封口,完成電池的制備。
可行的,步驟(1)中化成機(jī)柜所處的環(huán)境露點(diǎn)控制在-25~-35℃。
可行的,步驟(2)中的化成電流為0.05~0.1C,充電時間為150~300min。
可行的,步驟(3)中真空箱體內(nèi)的壓強(qiáng)為-50~-80Kpa,放置時間為10~15min。
可行的,步驟(4)中封口時的壓強(qiáng)為-60~-80Kpa。
實(shí)施例1
一種常壓化成負(fù)壓封口鋰離子電池制備方法,其包括如下步驟:
(1)將注液后的鋰離子電池放入電池化成機(jī)柜中,化成機(jī)柜處在-25℃的露點(diǎn)環(huán)境中;
(2)電池化成,采用0.05C電流,充電300min;
(3)電池化成結(jié)束后,將電池放入真空箱體中排氣,在-50Kpa下保持15min;
(4)電池排氣后,在-60Kpa條件下打入鋼珠封口,完成電池的制備。
實(shí)施例2
一種常壓化成負(fù)壓封口鋰離子電池制備方法,其包括如下步驟:
(1)將注液后的鋰離子電池放入電池化成機(jī)柜中,化成機(jī)柜處在-35℃的露點(diǎn)環(huán)境中;
(2)電池化成,采用0.1C電流,充電150min;
(3)電池化成結(jié)束后,將電池放入真空箱體中排氣,在-80Kpa下保持10min;
(4)電池排氣后,在-80Kpa條件下打入鋼珠封口,完成電池的制備。
實(shí)施例3
一種常壓化成負(fù)壓封口鋰離子電池制備方法,具體步驟如下:
(1)將注液后的鋰離子電池放入電池化成機(jī)柜中,化成機(jī)柜處在-35℃的露點(diǎn)環(huán)境中;
(2)然后進(jìn)行電池化成,所述化成電流為0.1C,充電時間為200min;
(3)電池化成結(jié)束后,將電池放入真空箱體中排氣,在-70Kpa下保持10min;
(4)電池排氣后,在-70Kpa條件下打入鋼珠封口,完成電池的制備。
采用上述實(shí)施例制備成的電池的電池容量、內(nèi)阻和循環(huán)性能進(jìn)行測試,具體結(jié)果如下表所示:
由上表可知,在后續(xù)電化學(xué)性能測試中電池性能正常,滿足既定電池生產(chǎn)需求,故此方法是可行有效的。
本發(fā)明采用控制環(huán)境露點(diǎn)的方式,減少化成時水分對電池的影響,同時化成后電池集中排氣并負(fù)壓封口,排出電池內(nèi)部氣體,減少電池內(nèi)部壓力,保障電池的電化學(xué)性能,無需增加設(shè)備投入,不增加電池成本,提高電池市場競爭力。
上述實(shí)施例只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制,只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案,均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。