一种锂离子电池注液方法及锂离子电池技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池注液方法，包括以下操作：将烘烤后的电池放到注液设备中；先对所述注液设备抽真空，再对所述电池内部抽真空；将电解液注入到所述电池内，密封；用电池夹具夹住所述电池，保证所述电池夹具与所述电池接触良好；所述电池夹具带动所述电池翻转，使所述电解液浸润极片和隔膜。本发明专利技术提供的锂离子电池注液方法，通过提前对电池夹具加热，用电池夹具夹住注液后的电池进行翻转，使电解液的黏度下降、流动性增强，有利于浸润的进行，提高了电解液对极片以及隔膜的浸润效率。采用本发明专利技术的方法可使电解液尽快地浸润电池，将静置时间缩短到常温4小时以内，相对于现有技术节约了20小时。

A liquid injection method and lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池注液方法及锂离子电池
本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种锂离子电池注液方法及锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池制备工艺一般需要经过封装、烘烤、注液、静置、化成、夹具整形、二封和分容工序。商业化锂离子电池生产过程中，在注液工序完成后，将电池静置一段时间以保证电解液在极片中充分浸润，浸润完成后才能进行化成工序。如果电解液浸润不良，导致一部分电极活性材料没有接触电解液从而无法有效利用，将造成电池寿命加速衰减等问题。锂离子电池正极活性材料通常为氧化物，硬度较大，增大极片压实密度几乎不会导致材料颗粒形变。而负极活性材料通常为石墨，硬度较小，增大极片压实密度会导致材料颗粒塑性形变，进而影响极片内部孔隙结构与分布。因此，电解液在负极浸润的难度往往大于在正极中浸润的难度，而浸润不良的负极在电池循环过程中通常会出现黑斑、析锂等现象，导致电池循环寿命加速衰减，同时还会带来安全隐患。另外，电池结构中残存的气体也会对电解液与极片和隔膜的浸润带来阻碍，不能有效地提高电解液的流动性，无法使电解液在电池中深入渗透。现有技术中，电池注液完成后直接进入静置状态，当前静置时间为高温24小时或常温48小时，电解液完全浸润极片较慢，导致生产工时很长，生产效率低下。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于：提供一种锂离子电池注液方法，在电解液充分浸润电池的条件下，缩短静置时间，提高电池制备效率。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种锂离子电池注液方法，包括以下操作：将烘烤后的电池放到注液设备中；先对所述注液设备抽真空，再对所述电池内部抽真空；将电解液注入到所述电池内，密封；用电池夹具夹住所述电池，保证所述电池夹具与所述电池接触良好；所述电池夹具带动所述电池翻转，使所述电解液浸润极片和隔膜。作为本专利技术所述的锂离子电池注液方法的一种改进，对所述注液设备内抽真空至真空度小于或等于-85KPa，对所述电池内部抽真空至真空度小于或等于-100KPa。作为本专利技术所述的锂离子电池注液方法的一种改进，对所述电池内部抽真空具体为通过所述电池表面预留的注液口对所述电池内部抽真空。抽真空一方面确保电池内部没有空气，防止注液的过程中进入气泡；另一方面有利于后续电解液快速浸润到极片和隔膜中。作为本专利技术所述的锂离子电池注液方法的一种改进，将电解液注入到所述电池内具体为用0.1～0.5KPa的微正压将所述电解液注入到所述电池内。作为本专利技术所述的锂离子电池注液方法的一种改进，密封具体操作为通过热封头临时封住所述电池的注液口。封住注液口将电池内部完全与外部环境隔绝。作为本专利技术所述的锂离子电池注液方法的一种改进，所述电池夹具的温度为40～60℃。40～60℃的温度范围可以保证电解液的粘度刚刚好，流动性强。电池夹具的温度如若过高，可能会导致电解液分解产气，或使隔膜发生热收缩。作为本专利技术所述的锂离子电池注液方法的一种改进，所述电池夹具的长度大于或者等于所述电池的长度，所述电池夹具的宽度大于或者等于所述电池的宽度。电池夹具能够充分与电池接触，才能保证电池夹具充分对电池内部的电解液加热，提高电解液的浸润效率。作为本专利技术所述的锂离子电池注液方法的一种改进，所述电池夹具带动所述电池翻转具体为使极耳朝上或者朝下，所述电池夹具带动所述电池在0～180°范围内翻转。作为本专利技术所述的锂离子电池注液方法的一种改进，所述翻转的时间为1～120min，所述翻转的频率为每2～6秒翻转一次。所述翻转的时间和翻转的频率可根据电池实际大小来调整。本专利技术的另一目的在于，提供一种锂离子电池，采用说明书前文任意一项所述的方法制备。本专利技术的有益效果包括但不限于：本专利技术提供了一种锂离子电池注液方法，通过提前对电池夹具加热，用电池夹具夹住注液后的电池进行翻转，使电解液的黏度下降、流动性增强，有利于浸润的进行，提高了电解液对极片以及隔膜的浸润效率。采用本专利技术的方法可使电解液尽快地浸润电池，将静置时间缩短到常温4小时以内，相对于现有技术节约了20小时。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种锂离子电池注液方法，包括以下步骤：步骤一，对电池夹具加热到50℃；步骤二，将烘烤后的电池放到注液设备中；步骤三，对注液设备内抽真空至真空度小于或等于-85KPa，通过电池表面预留的注液口对电池内部抽真空至真空度小于或等于-100KPa；步骤四，用0.1～0.5KPa的微正压将电解液注入到电池内，通过热封头临时封住电池的注液口；步骤五，用长度大于或等于电池的长度且宽度大于或等于电池的宽度的电池夹具夹住电池，保证电池夹具与电池能够接触良好；步骤六，极耳的方向为向上或者向下，电池夹具带动电池在0～180°的范围内反复翻转1～120min，翻转的频率为每2～6秒翻转一次，使电解液充分浸润极片和隔膜。将上述电池常温静置4小时，再经过化成、夹具整形、二封和分容等工序制备。实施例2与实施例1不同的是步骤一，对电池夹具加热到40℃；其余与实施例1相同，这里不再赘述。实施例3与实施例1不同的是步骤一，对电池夹具加热到60℃；其余与实施例1相同，这里不再赘述。对比例1与实施例1不同的是步骤一，对电池夹具加热到30℃；其余与实施例1相同，这里不再赘述。对比例2与实施例1不同的是步骤一，对电池夹具加热到80℃；其余与实施例1相同，这里不再赘述。将实施例1～3和对比例1～2制备的电池分容完成后充满电，拆解查看极片状态。实验结果为：实施例1～3的负极表面呈现金黄色，颜色均匀，无异常，显示浸润良好。对比例1电池的负极表面颜色分布不均匀，即浸润效果较差。对比例2电池出现膨胀。由上述实施例和对比例可以看出，对电池夹具加热到40～60℃，再用电池夹具夹住电池进行翻转，可以使电解液高效地浸润极片和隔膜。电池夹具温度较低，电解液的流动性不够，无法充分浸润极片和隔膜；电池夹具温度过高，电解液发生产气导致电池膨胀，容易存在安全隐患。综上所述，本专利技术提供的锂离子电池注液方法，通过提前对电池夹具加热到40～60℃，用电池夹具夹住注液后的电池进行翻转，使电解液的黏度下降、流动性增强，有利于浸润的进行，提高了电解液对极片以及隔膜的浸润效率。采用本专利技术的方法可使电解液尽快地浸润电池，将静置时间缩短到常温4小时以内，相对于现有技术节约了20小时。根据上述说明书的揭示和教导，本专利技术所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池注液方法，其特征在于，包括以下操作：/n将烘烤后的电池放到注液设备中；/n先对所述注液设备抽真空，再对所述电池内部抽真空；/n将电解液注入到所述电池内，密封；/n用电池夹具夹住所述电池，保证所述电池夹具与所述电池接触良好；/n所述电池夹具带动所述电池翻转，使所述电解液浸润极片和隔膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池注液方法，其特征在于，包括以下操作：
将烘烤后的电池放到注液设备中；
先对所述注液设备抽真空，再对所述电池内部抽真空；
将电解液注入到所述电池内，密封；
用电池夹具夹住所述电池，保证所述电池夹具与所述电池接触良好；
所述电池夹具带动所述电池翻转，使所述电解液浸润极片和隔膜。


2.根据权利要求1所述的锂离子电池注液方法，其特征在于，对所述注液设备内抽真空至真空度小于或等于-85KPa，对所述电池内部抽真空至真空度小于或等于-100KPa。


3.根据权利要求1所述的锂离子电池注液方法，其特征在于，对所述电池内部抽真空具体为通过所述电池表面预留的注液口对所述电池内部抽真空。


4.根据权利要求1所述的锂离子电池注液方法，其特征在于，将电解液注入到所述电池内具体为用0.1～0.5KPa的微正压将所述电解液注入到所述电池内。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡坤，王易玮，肖凯，
申请(专利权)人：东莞汇洋动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44