一種動力型軟包裝聚合物電池的快速化成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚合物電池領(lǐng)域，尤其涉及到一種動力型軟包裝聚合物電池的快速化 成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 長期使用以煤、石油、天然氣三大主要能源為代表的化石燃料，使得能源結(jié)構(gòu)不合 理，環(huán)境污染嚴(yán)重，特別是隨著三大主要能源儲量的同益減少，以及由此引發(fā)的全球變暖和 生態(tài)環(huán)境惡化受到越來越多的關(guān)注。因此，要保持人類社會的可持續(xù)發(fā)展，能源和環(huán)境是進(jìn) 入21世紀(jì)必須面對的兩個(gè)嚴(yán)峻問題，而開發(fā)清潔可再生的新能源是今后世界經(jīng)濟(jì)中最具 決定性影響的技術(shù)領(lǐng)域之一。鋰二次電池作為一種新型清潔、可再生的二次能源，具有工作 電壓高、能量密度大、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，在手機(jī)、筆記本電腦、電動工具、礦燈、藍(lán)牙耳機(jī)、MP3、 數(shù)碼相機(jī)等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。
[0003] 目前全球電動車電池技術(shù)發(fā)展有兩大方向：一是從現(xiàn)有的二次電池加以改良，另 一則是開發(fā)新的燃料電池。目前車用動力電池多數(shù)仍停留在價(jià)格相對便宜的鉛酸電池等傳 統(tǒng)產(chǎn)品上，但隨著技術(shù)突破和生產(chǎn)成本有效控制，鋰電池質(zhì)輕、續(xù)航里程長以及高能量密度 和輸出功率的優(yōu)勢逐漸浮現(xiàn)，長期來看將成為發(fā)展主流，整車廠與鋰離子電池生產(chǎn)廠商合 作共同開發(fā)電池系統(tǒng)是必然趨勢。
[0004] 化成是鋰離子動力電池生產(chǎn)過程中的重要工序，化成時(shí)在負(fù)極表面形成一層鈍化 層，即固體電解質(zhì)界面膜（SEI膜），SEI膜的好壞自接影響到電池的循環(huán)壽命、穩(wěn)定性、自放 電性、安全性等電化學(xué)性能，滿足二次電池密封"免維護(hù)"的要求，而不同的化成工藝形成的 SEI膜有所不同，對電池的性能影響也存在很大差異。傳統(tǒng)的小電流預(yù)充方式有助于穩(wěn)定的 SEI膜形成，但是長時(shí)間的小電流充電會導(dǎo)致形成的SEI膜阻抗增大，從而影響鋰離子電池 的倍率放電性能，過程時(shí)間長影響生產(chǎn)效率，另外，聚合物動力電池在化成過程中由于會產(chǎn) 生大量的其他，造成電池膨脹，極片變形及正負(fù)極間存在氣泡等，進(jìn)一步影響SEI膜的形成 品質(zhì)，從而影響電池的循環(huán)性能，因此，探索一種高效的鋰電池化成工藝就很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種動力型軟包裝聚 合物電池的快速化成方法。
[0006] 本發(fā)明是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 一種動力型軟包裝聚合物電池的快速化成方法，其特征在于：包括以下步驟：
[0008] 1)將電池平整的擺放在夾具中，正負(fù)極耳外露；
[0009] 2)調(diào)節(jié)夾具上壓板，使其能夠壓住電池，并且產(chǎn)生3-5kgf/mm2的面壓強(qiáng)壓住電池 表面，調(diào)節(jié)限位螺絲固定好；
[0010] 3)將化成柜的正負(fù)接頭分別加在電池的正負(fù)極耳上；
[0011] 4)將電池夾具放置在高溫烘烤箱中，設(shè)定溫度60°C，恒溫Ih后，進(jìn)行充電，充電 步驟為：a)恒流充電0. 02C，時(shí)間IOmin;b)恒流恒壓充電0. 1C-0. 3C，在充電電流為0. 3C， 充電時(shí)間300min;在充電電流為0. 1C，充電時(shí)間900min，限制電壓3. 9V-4. 0V，截止電流 0? 02C;c)結(jié)束；
[0012] 5)充電結(jié)束后將夾具和電池取出，調(diào)節(jié)夾具繼續(xù)加壓，產(chǎn)生12-14kgf/mm2的面壓 強(qiáng)壓住電芯表面，調(diào)節(jié)限位螺絲固定好，將夾具及電池放置在85°C的烘箱中保持2-4h后取 出常溫靜置24-48h;靜置完成后即完成化成工序。
[0013] 所述夾具上壓板采用不銹鋼或硬鐵或高強(qiáng)度鋁合金金屬材料制成，夾具上壓板表 面經(jīng)過絕緣、拋光和耐腐蝕處理。
[0014] 本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：1)在化成過程中直接整形，取消目前采用的化成前高溫夾具整 形4h，縮短了工序的流程和時(shí)間。2)由于化成過程夾具及高溫環(huán)境的影響，電池內(nèi)部電解 液的電導(dǎo)率，正負(fù)極的活性均有顯著提高，所以可以采用相對大的倍率電流（原來0.05C恒 流恒壓充電，按照此工藝可提升至〇. 1C-0. 3C恒流恒壓充電），減少總化成時(shí)間，提高設(shè)備 利用率。
[0015] 3)經(jīng)過以上工藝化成的電池成膜均勻，再經(jīng)過后續(xù)的整形，電池表面更加平整牢 固，不容易形變，容量及循環(huán)壽命高低溫特性有顯著提高。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 詳述本發(fā)明【具體實(shí)施方式】：
[0017] -種動力型軟包裝聚合物電池的快速化成方法，包括以下步驟：1)將電池平整的 擺放在夾具中，正負(fù)極耳外露；2)調(diào)節(jié)夾具上壓板，使其能夠壓住電池，并且產(chǎn)生3_5kgf/ mm2的面壓強(qiáng)壓住電池表面，調(diào)節(jié)限位螺絲固定好；3)將化成柜的正負(fù)接頭分別加在電池 的正負(fù)極耳上；4)將電池夾具放置在高溫烘烤箱中，設(shè)定溫度60°C，恒溫Ih后，進(jìn)行充電， 充電步驟為：a)恒流充電0. 02C，時(shí)間IOmin;b)恒流恒壓充電0. 1C-0. 3C，在充電電流為 0. 3C，充電時(shí)間300min;在充電電流為0. 1C，充電時(shí)間900min，限制電壓3. 9V-4. 0V，截止電 流0.02C;c)結(jié)束；5)充電結(jié)束后將夾具和電池取出，調(diào)節(jié)夾具繼續(xù)加壓，產(chǎn)生12-14kgf/ mm2的面壓強(qiáng)壓住電芯表面，調(diào)節(jié)限位螺絲固定好，將夾具及電池放置在85°C的烘箱中保持 2_4h后取出常溫靜置24-48h;靜置完成后即完成化成工序。
[0018] 本發(fā)明夾具上壓板采用不銹鋼或硬鐵或高強(qiáng)度鋁合金金屬材料制成，夾具上壓板 表面經(jīng)過絕緣、拋光和耐腐蝕處理。
[0019] 對比實(shí)驗(yàn)
[0020] 實(shí)施例：采用本申請方法制作的電池。
[0021] 對比例：常規(guī)方法制作電池。
[0022] 實(shí)施例與對比例試驗(yàn)結(jié)果見表1。
[0023]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種動力型軟包裝聚合物電池的快速化成方法，其特征在于：包括w下步驟： 1) 將電池平整的擺放在夾具中，正負(fù)極耳外露； 2) 調(diào)節(jié)夾具上壓板，使其能夠壓住電池，并且產(chǎn)生3-化奸/m m2的面壓強(qiáng)壓住電池表 面，調(diào)節(jié)限位螺絲固定好； 3) 將化成柜的正負(fù)接頭分別加在電池的正負(fù)極耳上； 4) 將電池夾具放置在高溫烘烤箱中，設(shè)定溫度60°C，恒溫Ih后，進(jìn)行充電，充電步驟 為；a)恒流充電0. 02C，時(shí)間lOmin ;b)恒流恒壓充電0. 1C-0. 3C，在充電電流為0. 3C，充電 時(shí)間300min ;在充電電流為0. 1C，充電時(shí)間900min，限制電壓3. 9V-4. 0V，截止電流0. 02C ; C)結(jié)束； 5) 充電結(jié)束后將夾具和電池取出，調(diào)節(jié)夾具繼續(xù)加壓，產(chǎn)生12-14k奸/m m2的面壓強(qiáng)壓 住電巧表面，調(diào)節(jié)限位螺絲固定好，將夾具及電池放置在85°C的烘箱中保持2-化后取出常 溫靜置24-4她；靜置完成后即完成化成工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力型軟包裝聚合物電池的快速化成方法，其特征在 于：所述夾具上壓板采用不誘鋼或硬鐵或高強(qiáng)度侶合金金屬材料制成，夾具上壓板表面經(jīng) 過絕緣、拋光和耐腐蝕處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種動力型軟包裝聚合物電池的快速化成方法，包括以下步驟：1)將電池平整的擺放在夾具中，正負(fù)極耳外露；2)調(diào)節(jié)夾具上壓板，使其能夠壓住電池，并且壓住電池表面，調(diào)節(jié)限位螺絲固定好；3)將化成柜的正負(fù)接頭分別加在電池的正負(fù)極耳上；4)將電池夾具放置在高溫烘烤箱中，設(shè)定溫度60℃，恒溫1h后，進(jìn)行充電，5)充電結(jié)束后將夾具和電池取出，調(diào)節(jié)夾具繼續(xù)加壓，壓住電芯表面，調(diào)節(jié)限位螺絲固定好，將夾具及電池放置在85℃的烘箱中保持2-4具后取出常溫靜置24-48h；靜置完成后即完成化成工序。本發(fā)明對電池進(jìn)行小中倍率電流化成，改善極片在化成中由于產(chǎn)氣等問題與接觸不平整，造成SEI膜成膜不良的問題。
【IPC分類】H01M10-44
【公開號】CN104600385
【申請?zhí)枴緾N201510011348
【發(fā)明人】陳偉, 孫迎超, 鄒嘯天, 陳宗勇
【申請人】鴻德新能源科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月10日