一种锂离子电池化成工艺制造技术

本发明专利技术公开一种锂离子电池化成工艺，包括如下步骤：半成品电池一次注液80％～90％，得到第一预处理电池；将所述第一预处理电池室温静置10～14h，得到第二预处理电池；将所述第二预处理电池转入烘箱45℃静置4～8h，得到第三预处理电池；将所述第三预处理电池在45℃条件下负压化成，负压‑80～‑90kpa，化成时间3h，得到第四预处理电池；将所述第四预处理电池转入烘箱45℃静置10～14h，得到第五预处理电池；将所述第五预处理电池二次注液10％～20％，得到第六预处理电池；将所述第六预处理电池进行分容测试，得到电池。本发明专利技术的锂离子电池化成工艺，解决了现有锂离子电池化成过程中产生气体，控制电池鼓胀，优化反应界面，提升电池性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池
，特别是涉及一种锂离子电池化成工艺。
技术介绍
锂离子电池由于具有高比能量和高比功率特征，无论是对需求高比功率电池的混合电动车，还是要求能量功率兼顾型电池的插电式混合电动车，或者要求高比能量电池的纯电动汽车，均是目前最理想的选择。动力锂离子电池因此而成为现今新能源汽车计划实施中的关键技术和核心产业，越来越多的汽车厂家选择采用锂离子电池作为电动汽车的动力电池。化成是锂电池生产过程中的重要工序，化成时在负极表面形成一层钝化层，即固体电解质面膜(SEI膜)，SEI膜的好坏直接影响到电池的循环寿命、稳定性、自放电性、安全性等电化学性能。锂离子电池在化成过程中会产生气体，对于气体产生的机理，一般认为，化成时负极表面形成一层钝化层，即固体电质界面膜(SEI膜)，SEI膜在形成过程中要消耗掉正极的一部分锂离子，同时也与电解液发生反应，产生气体。目前实际工艺为：电池注液后，室温静置24h，45℃静置24h，然后常温化成，化成后45℃静置24h，再二次补液，最后分容，目前化成工序生产周期长，设备使用率低，锂电池生产效率低，化成过程产气，电池鼓胀，反应界面较差，影响电池性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种用于提升电池性能的锂离子电池化成工艺。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种锂离子电池化成工艺，包括如下步骤：半成品电池一次注液80％～90％，得到第一预处理电池；将所述第一预处理电池室温静置10～14h，得到第二预处理电池；将所述第二预处理电池转入烘箱45℃静置4～8h，得到第三预处理电池；将所述第三预处理电池在45℃条件下负压化成，负压-80～-90kpa，化成时间3h，得到第四预处理电池；将所述第四预处理电池转入烘箱45℃静置10～14h，得到第五预处理电池；将所述第五预处理电池二次注液10％～20％，得到第六预处理电池；将所述第六预处理电池进行分容测试，得到电池。在其中一个实施例中，半成品电池一次注液85％，得到第一预处理电池。在其中一个实施例中，将所述第一预处理电池室温静置12h，得到第二预处理电池。在其中一个实施例中，将所述第二预处理电池转入烘箱45℃静置6h，得到第三预处理电池。在其中一个实施例中，将所述第三预处理电池在45℃条件下负压化成，负压-85kpa，化成时间3h，得到第四预处理电池。在其中一个实施例中，将所述第四预处理电池转入烘箱45℃静置12h，得到第五预处理电池。在其中一个实施例中，将所述第五预处理电池二次注液15％，得到第六预处理电池。本专利技术的目的在于提供了一种新的锂离子电池化成工艺，解决了现有锂离子电池化成过程中产生气体，控制电池鼓胀，优化反应界面，提升电池性能。本专利技术提供的一种新的锂离子电池化成工艺，与目前化成工艺相比，化成时间缩短4h，大大降低了生产周期，提升了设备使用率，提高了锂电池生产效率；化成后电池厚度明显改善，在高温负压条件下，化成过程产生气体通过负压管道化成后电池无需平压，减少生产工序，提高生产效率；新化成工艺化成后电池满充后极片界面无黑斑、黑点，界面反应良好，而目前生产工艺满充后极片界面反应不完全，有大量黑斑，说明在负压条件下化成，电池界面明显改善；新化成工艺电池倍率性能较好，尤其是高倍率性能，由于界面优化，提升了电池倍率性能。附图说明图1为本专利技术一实施例的锂离子电池化成工艺的步骤流程图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1所示，其为本专利技术一实施例的锂离子电池化成工艺的步骤流程图。一种锂离子电池化成工艺，包括如下步骤：S10：半成品电池一次注液80％～90％，得到第一预处理电池；为了提升电池性能，例如，在半成品电池一次注液前，先进行电池的正极材料的制备，所述电池的正极材料由以下质量份数的组份制备而成：聚偏二氟乙烯树脂2-3份，导电炭黑2-3份，活性物质磷酸铁锂94-96份，N-甲基吡咯烷酮100份。其制备方法包括如下步骤：将2-3份的聚偏二氟乙烯树脂、2-3份的导电炭黑、94-96份的活性物质磷酸铁锂与40份的N-甲基吡咯烷酮预混合，得到高粘度浓稠物；将所述高粘度浓稠物采用高粘度搅拌设备搅拌，例如搅拌的转速为1000r/min，搅拌的时间为90min；再加入60份的N-甲基吡咯烷酮搅拌调节粘度，得到正极浆料，例如搅拌的转速为1200r/min，搅拌的时间为60min；对正极浆料进行慢搅拌稳定处理，例如慢搅拌的转速为10r/min，慢搅拌的时间为30min；对正极浆料进行过滤；对正极浆料进行涂布。通过上述步骤，可以缩短搅拌的时间，解决传统浆料固含量低的问题，提高了涂布的效率，提升了电池性能。为了进一步提升电池性能，例如，所述高粘度搅拌设备包括伺服电机及与所述伺服电机驱动连接的搅拌桨。所述搅拌桨具有相互配合的第一桨叶及第二桨叶，所述第一桨叶及所述第二桨叶采用并排相切差速型排列，所述第一桨叶的速度快，所述第二桨叶的速度慢，产生剪切力，从而使得物料混合更加均匀。所述伺服电机具有控制速度精确的特点，从而可以使得搅拌桨的转速更加准确。通过设置伺服电机及与所述伺服电机驱动连接的搅拌桨，从而可以提升电池的性能。S20：将所述第一预处理电池室温静置10～14h，得到第二预处理电池；为了提升电池性能，例如，将所述第一预处理电池放置于22℃条件下的室温下静置，为了保证电池稳定的放置于22℃条件下的室温下静置，例如，将电池放置于恒温室内保存，例如，所述恒温室采用空调系统进行恒温控制，从而提升了电池性能。为了进一步提升电池性能，所述恒温室为无尘封闭车间，例如，所述恒温室的地板铺设环氧树脂胶，保证了所述恒温室内的洁净程度，防止灰尘进入电池内，从而提升了电池性能。S30：将所述第二预处理电池转入烘箱45℃静置4～8h，得到第三预处理电池；S40：将所述第三预处理电池在45℃条件下负压化成，负压-80～-90kpa，化成时间3h，得到第四预处理电池；为了提升电池性能，例如，所述第三预处理电池采用负压化成装置进行负压化成，所述负压化成装置包括抽真空罐及加热箱体，所述抽真空罐通过抽真空管与所述第三预处理电池的注液口连接，具体为所述抽真空管与所述第三预处理电池的注液口卡扣式连接，卡扣式连接可以达到快速连接或拆卸的目的，所述抽真空管与所述第三预处理电池的注本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池化成工艺，其特征在于，包括如下步骤：半成品电池一次注液80％～90％，得到第一预处理电池；将所述第一预处理电池室温静置10～14h，得到第二预处理电池；将所述第二预处理电池转入烘箱45℃静置4～8h，得到第三预处理电池；将所述第三预处理电池在45℃条件下负压化成，负压‑80～‑90kpa，化成时间3h，得到第四预处理电池；将所述第四预处理电池转入烘箱45℃静置10～14h，得到第五预处理电池；将所述第五预处理电池二次注液10％～20％，得到第六预处理电池；将所述第六预处理电池进行分容测试，得到电池。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池化成工艺，其特征在于，包括如下步骤：半成品电池一次注液80％～90％，得到第一预处理电池；将所述第一预处理电池室温静置10～14h，得到第二预处理电池；将所述第二预处理电池转入烘箱45℃静置4～8h，得到第三预处理电池；将所述第三预处理电池在45℃条件下负压化成，负压-80～-90kpa，化成时间3h，得到第四预处理电池；将所述第四预处理电池转入烘箱45℃静置10～14h，得到第五预处理电池；将所述第五预处理电池二次注液10％～20％，得到第六预处理电池；将所述第六预处理电池进行分容测试，得到电池。2.根据权利要求1所述的锂离子电池化成工艺，其特征在于，半成品电池一次注液85％，得到第一预处理电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，邹友生，黄斯，吕正中，刘金成，
申请(专利权)人：湖北金泉新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42