一种圆柱钢壳钛酸锂电池的化成及产气清除方法技术

本发明专利技术提供一种圆柱钢壳钛酸锂电池的化成及产气清除方法。采用半开口高温老化+分段式化成+负压除气的模式，步骤为电池在封口作业时只进行一封作业；将电池放入烤箱内进行45℃真空保存；电池上柜化成；电池下柜，放入烤箱进行45℃真空保存；电池在干燥房内进行二封、蹲封，进行电池壳外部清洗；电池继续上柜化成；电池下柜老化12—24小时，测试电压内阻。本发明专利技术方法除气效果显著，且过程控制易于实现有利于大规模工业化生产，产品直通率的显著提高极大的降低了产品生产成本，间接的使产品价格更具有市场竞争力。

Formation, production and scavenging method of cylindrical steel shell lithium titanate battery

The invention provides a method for forming, producing and scavenging a cylindrical steel shell lithium titanate battery. The semi open mode segmented into high temperature aging + + vacuum degassing, only a step for battery operation in the sealing operation; put the battery into the oven to 45 degrees of vacuum storage battery; battery cabinet into OTC; and put it in the oven to 45 C vacuum preservation; battery two seal, sealed in the squat drying room, battery shell cleaning; battery into the battery case to OTC; aging from 12 to 24 hours, the test voltage resistance. The method of the invention degassing effect, and process control is easy to realize and is conducive to large-scale industrial production, product yield increased greatly reduces the production cost, indirect product prices more competitive.

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱钢壳钛酸锂电池的化成及产气清除方法
本专利技术涉及锂离子电池制造
，尤其涉及到一种圆柱钢壳钛酸锂电池的化成及产气清除方法。
技术介绍
锂离子电池具有电压高，能量密度大，使用寿命长，无污染等特点。目前已经广泛的应用于我们的生活当中。近年来钛酸锂材料的出现使得工业化生产的锂离子电池的使用寿命由2000次提高到10000次以上。目前，商业化的锂离子电池负极主要采用碳材料，但以碳为负极的锂电池在应用上仍存在一些弊端：（1）过充电时易析出锂枝晶，造成电池短路，影响锂电池的安全性能；（2）易形成SEI膜而导致首次充放电效率较低，不可逆容量较大；（3）即碳材料的平台电压较低(接近于金属锂)，并且容易引起电解液的分解,从而带来安全隐患；（4）在锂离子嵌入、脱出过程中体积变化较大，循环稳定性差。与碳材料相比，尖晶石型的Li4Ti5012具有明显的优势：（1）它为零应变材料，循环性能好;循环寿命可以达到一万次；（2）放电电压平稳，而且电解液不致发生分解，提高锂电池安全性能；（3）与炭负极材料相比，钛酸锂具有高的锂离子扩散系数，可高倍率充放电等；我司制作的钛酸锂负极锂离子电池样品可以高倍率5C充放电；同时具有优良的高温、低温放电性能；（4）钛酸锂的电势比纯金属锂的高，不易产生锂晶枝，为保障锂电池的安全提供了基础。然而目前以钛酸锂为负极材料的锂离子电池普遍存在胀气问题，原因为钛酸锂在作为负极材料使用时，电池普遍胀气，气体主要产生H2、CO2和CO等气体。化成工序成为锂电池生产制造过程中不可或缺的一部分，对电池容量的发挥和使用寿命的长短起着关键作用。锂电池的制造过程分为：配料、涂布、制片、装配、注液、化成等步骤。其中钢壳圆柱电池的注液—化成的详细工序为：注液、封口（一封、二封、蹲封）、高温活化、化成传统圆柱钢壳电池化成一般是电池注液后进行封口然后45℃高温搁置8-24小时后进行充电。充电方式一般为小电流0.02C—0.2C充电60—120分钟，然后在增加电流到0.2C—0.5C恒流充电120—360分钟，最后在一定电压范围内（3.9—4.2V）进行恒压充电至0.01—0.03C截止。钛酸锂材料制作的电池在充放电过程中产气量非常大，即使在电解液添加剂方面进行改善也不能避免产气现象的发生。圆柱电池化成过程中采用封口化成使得气体无法排除导致内压力增大致使盖帽断点保护使得电池报废。这就极大的制约了钛酸锂电池在钢壳圆柱电池中的应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述存在的不足，提供一种除气效果显著，且过程控制易于实现有利于大规模工业化生产，产品直通率的显著提高极大的降低了产品生产成本，间接的使产品价格更具有市场竞争力的圆柱钢壳钛酸锂电池的化成及产气清除方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种圆柱钢壳钛酸锂电池的化成及产气清除方法，其特征在于，采用半开口高温老化+分段式化成+负压除气的模式，具体按照以下方案实施：电池在干燥房内进行半自动注液，在封口作业时只进行一封作业；将电池放入烤箱内进行45℃真空保存，真空度-0.04—-0.08mPa，时间6—24小时；电池上柜化成，车间内湿度控制在35%RH以内，温度25—35℃，充电电流0.02C—0.2C充电60—180分钟；电池下柜，放入烤箱进行45℃真空保存，真空度-0.04—-0.08mPa，时间2—12小时；电池在干燥房内进行封口作业（二封、蹲封），进行电池壳外部清洗；电池继续上柜化成，车间内湿度控制在35%RH以内，温度25—35℃，充电电流0.05C—0.5C充电120—240分钟；电池下柜老化12—24小时，测试电压内阻。本专利技术创造的创新点在于：1、使用半开口化成使钢壳圆柱钛酸锂电池化成充电过程中产生的气体及时排除；2、真空高温45度半开口老化避免了常压半开口老化过程中的水分与电解液接触；3、分段式化成（充电、静置负压除气、再充电）使得气体在一定长的时间内有效排出；4、负压除气使得电池内部气体排出更彻底，电解液吸收更好，电池一致性更高。本专利技术的有益效果：本专利技术制作的电池除气效果显著，且过程控制易于实现有利于大规模工业化生产，产品直通率的显著提高极大的降低了产品生产成本，间接的使产品价格更具有市场竞争力。附图说明图1是本专利技术实施例的工作流程图。具体实施方式下面结合具体实施方式，对本专利技术作进一步的说明：案例一（以18650电池为例）电池在干燥房内进行半自动注液，在封口作业时只进行一封作业；将电池放入烤箱内进行45℃真空保存，真空度-0.04mPa，时间12小时；电池上柜化成，车间内湿度控制在35%RH以内，温度30℃，充电电流0.02C充电60分钟，0.05C充电60分钟，0.1C充电60分钟，0.2C充电60分钟；电池下柜，放入烤箱进行45℃真空保存，真空度-0.06mPa，时间6小时；电池在干燥房内进行封口作业（二封、蹲封），进行电池壳外部清洗；电池继续上柜化成，车间内湿度控制在35%RH以内，温度30℃，充电电流0.2C充电180分钟；电池下柜老化24小时，测试电压内阻。案例二电池在干燥房内进行半自动注液，在封口作业时只进行一封作业；将电池放入烤箱内进行45℃真空保存，真空度--0.08mPa，时间24小时；电池上柜化成，车间内湿度控制在35%RH以内，温度35℃，充电电流0.05C充电60分钟，0.1C充电60分钟，0.2C充电60分钟；电池下柜，放入烤箱进行45℃真空保存，真空度-0.08mPa，时间12小时；电池在干燥房内进行封口作业（二封、蹲封），进行电池壳外部清洗；电池继续上柜化成，车间内湿度控制在35%RH以内，温度35℃，充电电流0.5C充电120分钟；电池下柜老化24小时，测试电压内阻。案例三电池在干燥房内进行半自动注液，在封口作业时只进行一封作业；将电池放入烤箱内进行45℃真空保存，真空度-0.04mPa，时间6小时；电池上柜化成，车间内湿度控制在35%RH以内，温度25℃，充电电流充电电流0.02C充电60分钟，0.1C充电60分钟，0.2C充电60分钟；电池下柜，放入烤箱进行45℃真空保存，真空度-0.04mPa，时间2小时；电池在干燥房内进行封口作业（二封、蹲封），进行电池壳外部清洗；电池继续上柜化成，车间内湿度控制在35%RH以内，温度25℃，充电电流0.05C充240分钟；电池下柜老化12小时，测试电压内阻。以上说明仅为本专利技术的应用实施例而已，当然不能以此来限定本专利技术之权利范围，因此依本专利技术申请专利范围所作的等效变化，仍属本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱钢壳钛酸锂电池的化成及产气清除方法，其特征在于，采用半开口高温老化+分段式化成+负压除气的模式，具体按照以下方案实施：电池在干燥房内进行半自动注液，在封口作业时只进行一封作业；将电池放入烤箱内进行45℃真空保存，真空度‑0.04—‑0.08mPa，时间6—24小时；电池上柜化成，车间内湿度控制在35%RH以内，温度25—35℃，充电电流0.02C—0.2C 充电60—180分钟；电池下柜，放入烤箱进行45℃真空保存，真空度‑0.04—‑0.08mPa，时间2—12小时；电池在干燥房内进行二封、蹲封的封口作业，进行电池壳外部清洗；电池继续上柜化成，车间内湿度控制在35%RH以内，温度25—35℃，充电电流0.05C—0.5C 充电120—240分钟；电池下柜老化12—24小时，测试电压内阻。

【技术特征摘要】
1.一种圆柱钢壳钛酸锂电池的化成及产气清除方法，其特征在于，采用半开口高温老化+分段式化成+负压除气的模式，具体按照以下方案实施：电池在干燥房内进行半自动注液，在封口作业时只进行一封作业；将电池放入烤箱内进行45℃真空保存，真空度-0.04—-0.08mPa，时间6—24小时；电池上柜化成，车间内湿度控制在35%RH以内，温度25—35℃，充电电流0...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋伟华，沈永鹏，张万立，张博，吕运楼，
申请(专利权)人：襄阳博富能电子实业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42