一种锂离子电池化成方法技术

本申请涉及一种锂离子电池化成方法，属于电池技术领域。该锂离子电池化成方法，包括如下步骤：步骤S01：将电芯置于真空度为‑0.04MPa～‑0.85MPa的真空箱体中，维持2min～30min，然后卸真空，得到真空处理后的电芯；步骤S02：将步骤S01中真空处理后的电芯置于化成柜内，以0.1C～1.0C的电流给真空处理后的电芯充电3～6小时，得到化成的电芯。本申请使抽真空和化成分时段、在不同的设备上进行，即异步异地抽真空和化成，化成柜仅需要提供充电功能，不需要考虑安放真空吸嘴和导管，降低了化成设备的复杂度；真空设备和化成柜的维护和修理互不影响，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池化成方法
本专利技术属于电池
，尤其涉及一种锂离子电池化成方法。
技术介绍
现有的锂离子电池化成工艺普遍采用抽真空负压化成。为了使得化成界面良好，保证后续成品电池的使用循环寿命，在化成阶段，采用抽真空的方式，将化成产生的气体从电芯里面抽出来，以保证化成极片之间无气泡。目前常规的负压化成工艺流程是：①将电芯放入化成柜；②将电芯的壳体上的通气孔(一般是注液孔)插入吸嘴；③开启真空系统，这样电芯里面的气体从“通气孔-吸嘴”处抽出；同时启动化成柜对电芯进行充电，从而完成锂离子电池的化成。虽然负压化成可以及时地将化成时产生的气体从电芯内部抽出来，有利于使负极界面形成SEI膜；但是，从负压化成步骤可以看出，负压化成步骤存在诸多问题，不适用于企业化大生产下的成本控制，企业生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种锂离子电池化成方法。本申请采用非同步(两步)负压化成的方法，解决了锂离子电池化成时气体堵塞真空管道的问题，同时降低了设备维护成本，可以适用任何大小尺寸的电芯。本专利技术实施例提供一种锂离子电池化成方法，包括如下步骤：步骤S01：将电芯置于真空度为-0.04MPa～-0.85MPa的真空箱体中，维持2min～30min，然后卸真空，得到真空处理后的电芯；步骤S02：将步骤S01中真空处理后的电芯置于化成柜内，以0.1C～1.0C的电流给真空处理后的电芯充电3～6小时，得到化成的电芯。步骤S01中，可选地，所述电芯的正极为镍酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂或三元中的一种，所述电芯的负极为石墨、钛酸锂、硅氧或硅碳中的一种。可选地，所述电芯为磷酸铁锂/石墨体系电芯或三元/石墨等体系电芯。可选地，所述卸真空通过如下方法实现：通入氮气，使得真空箱体内的压强与外界压强相同。可选地，所述步骤S01还包括如下步骤：卸真空后，用胶布粘贴封住所述电芯的注液孔，得到真空处理后的电芯。可选地，所述锂离子电池化成方法，包括如下步骤：步骤S01：将电芯置于真空度为-0.04MPa～-0.85MPa的真空箱体中，维持2min～30min，然后卸真空，得到一次真空处理后的电芯；步骤S02：将步骤S01中一次真空处理后的电芯置于化成柜内，以0.1C～1.0C的电流给真空处理后的电芯充电3～6小时，得到一次化成的电芯；步骤S03:将步骤S02中一次化成的电芯置于真空度为-0.04MPa～-0.85MPa的真空箱体中，维持2min～30min，然后卸真空，得到二次真空处理后的电芯；步骤S04：将步骤S03中二次真空处理后的电芯置于化成柜内，以0.1C～1.0C的电流给真空处理后的电芯充电3～6小时，得到化成的电芯(二次化成电芯)。步骤S01中，可选地，所述电芯的正极为镍酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂或三元中的一种，所述电芯的负极为石墨、钛酸锂、硅氧或硅碳中的一种。可选地，所述电芯为磷酸铁锂/石墨等体系电芯或三元/石墨等体系电芯。可选地，所述卸真空通过如下方法实现：通入氮气，使得真空箱体内的压强与外界压强相同。可选地，所述步骤S01还包括如下步骤：卸真空后，用胶布粘贴封住所述电芯的注液孔，得到真空处理后的电芯。步骤S03中，可选地，所述卸真空通过如下方法实现：通入氮气，使得真空箱体内的压强与外界压强相同。可选地，所述步骤S03还包括如下步骤：卸真空后，用胶布粘贴封住所述电芯的注液孔，得到真空处理后的电芯。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本申请将抽真空和化成分成两个步骤进行，即抽真空和化成不是同时同步进行的，而是分时段、在不同的设备上(即异步异地)进行的。由于电芯放入真空箱中抽真空，不需要为每个电芯配备吸嘴和导管，简化了抽真空设备；同时也避免了传统化成操作(抽真空和化成同时同步同地点进行)中可能出现的个别吸嘴或者导管松动而导致整个设备真空不良的情况。同时，由于不必为每个电芯安放吸嘴和取下吸嘴，节约了劳动力和工时消耗。由于真空设备和化成柜是分开的，化成柜仅仅需要提供充电功能，不需要考虑安放真空吸嘴和导管，降低了化成设备的复杂度。真空设备和化成柜的维护和修理互不影响，提高了生产效率。本申请可以使得小尺寸电芯的化成工序易于进行：由于小尺寸电芯与外界相通的孔道比较小，不易于与真空吸嘴对接，也不易安装，操作困难；而本申请不需要考虑安放真空吸嘴和导管的问题，可以普遍用于不同大小尺寸的电芯的化成，特别适用于小尺寸电芯的化成，能够降低生产成本，有效减轻设备的维护成本。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，做进一步说明。附图说明图1是对比实施例1的普通化成方法生产的锂电池的电池容量的测试结果图；图2是实施例1的化成方法生产的锂离子电池的电池容量的测试结果图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例和附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，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。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。现有锂电池的负压化成操作，其抽真空和化成是同时同步同地点进行的，存在诸多问题：一是抽出来的气体中含有大量的电解液，使得抽真空设备的维护成本高；二是抽出来的气体会凝结凝华，可堵塞管道，影响生产；三是现有化成设备的真空系统无法监控每个电芯的真空度(增加监控每个电芯的压力表将会大大增加设备复杂度和运行维护难度)，个别电芯可能出现“通气孔-吸嘴”处松动，真空度降低，有时甚至与大气压持平，使得化成不是在负压下进行，进而使得电芯化成不良；四是这样的工艺使得化成充电柜与抽真空的设备捆绑在一起，加大了企业购买难度、使用难度和维护难度。而且，常规的真空化成设备连为一体，两者之一坏了，整个设备必须停下来，很大的影响了生产的进度。基于此，本申请提供了一种锂离子电池化成方法，使得抽真空和化成分时段、在不同的设备上(即异步异地)进行，化成柜仅仅需要提供充电功能，不需要考虑安放真空吸嘴和导管，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池化成方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤S01：将电芯置于真空度为-0.04MPa～-0.85MPa的真空箱体中，维持2min～30min，然后卸真空，得到真空处理后的电芯；/n步骤S02：将步骤S01中真空处理后的电芯置于化成柜内，以0.1C～1.0C的电流给真空处理后的电芯充电3～6小时，得到化成的电芯。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池化成方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S01：将电芯置于真空度为-0.04MPa～-0.85MPa的真空箱体中，维持2min～30min，然后卸真空，得到真空处理后的电芯；
步骤S02：将步骤S01中真空处理后的电芯置于化成柜内，以0.1C～1.0C的电流给真空处理后的电芯充电3～6小时，得到化成的电芯。


2.根据权利要求1所述的锂离子电池化成方法，其特征在于，步骤S01中所述电芯的正极为镍酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂或三元中的一种，所述电芯的负极为石墨、钛酸锂、硅氧或硅碳中的一种。


3.根据权利要求1所述的锂离子电池化成方法，其特征在于，步骤S01中所述电芯为磷酸铁锂/石墨体系电芯或三元/石墨体系电芯。


4.根据权利要求1所述的锂离子电池化成方法，其特征在于，步骤S01中所述卸真空通过如下方法实现：通入氮气，使得真空箱体内的压强与外界压强相同。


5.根据权利要求4所述的锂离子电池化成方法，其特征在于，所述步骤S01还包括如下步骤：卸真空后，用胶布粘贴封住所述电芯的注液孔，得到真空处理后的电芯。


6.根据权利要求1所述的锂离子电池化成方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S01：将电芯置于真空度为-0.04MPa～-0.85MPa的真空箱体中...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金宏，易凌英，张应霜，
申请(专利权)人：深圳市雄韬电源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44