【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂电池，涉及锂电池注液量的计算，尤其涉及一种可高效、准确的确定合适的电池注液量及一次/二次注液量的铝壳锂电池注液量计算方法。
技术介绍
1、锂离子电池因其具有能量密度高、循环寿命长和绿色环保等诸多优点，广泛应用于移动电子设备、电动汽车以及储能通讯领域。电解液作为锂离子电池的主要材料之一，主要作用是为锂离子电池正、负极之间传导离子，保证锂离子电池的高循环、高容量等优点。因此电解液的用量是非常重要的一个设计参数。
2、在生产的过程中，当电池的注液量过多时，对软包电池容易造成内部压力过大，导致封边爆口、漏液、外观腐蚀以及电池发软问题，严重影响电池外观或者电池直接失效；对铝壳电芯容易造成注液溢液和负压化成失液过大问题。当电池注液量过少时，正、负极片以及隔膜未得到充分浸润，影响电池的容量与内阻，进而影响电性能以及循环寿命等；由于电解液不够，电池在充放电过程中，锂离子无法顺利的在正、负极之间进行脱嵌，进而形成锂晶枝，锂晶枝会刺穿隔膜，造成正、负极短路，严重影响电池安全性能。
3、在现有技术中，确定最佳注液量的方法大概有以下几种：
4、1)常用的计算方法是按照电池容量或者是经验值进行估算，再采用梯度变化的注液量，测试电池的产气量、游离态电解液量、循环性能和解剖实验来判断注液量。这种方法的缺点是没有充分考虑到正、负极片材料压实密度，隔膜厚度对电解液实际注液量的影响，对于常规电池体系的经验值还可以使用，但是对于新材料做成电池，经验值很可能不准，与实际数值相差很大，因为有些新材料的材料特点完全不同于
5、2)利用计算极片孔隙率和隔膜孔隙率的方法，再结合电解液的密度，来计算其电解液的注液质量，在使用一定比例系数来获得实际注液量。但这种方法的缺点是，忽略了实际过程中负极极片膨胀的微观变化，实际算得的注液量不一定能够支撑实际的电池循环，另外铝壳电芯包括一次注液和二次注液，上述方法仅能得到总注液量，无法指导一次和二次注液量的分配。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种铝壳锂电池注液量计算方法，本专利技术可高效、准确的确定合适的电池注液量及一次/二次注液量。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种铝壳锂电池注液量计算方法，所述计算方法包括：
4、分别求出铝壳电芯内部设计总容积va，电芯内部固体体积vb和固体孔隙体积vc，电池理论注液量m＝(va-vb+vc)*电解液密度ρ；
5、注液过程中正极片和负极片相对于辊压厚度的反弹厚度对应的极片体积变化为vd，则一次注液后的总吸附电解液m1＝(vc+vd)*电解液密度ρ，一次总注液量m1＝m1/k1；
6、化成后正极片和负极片相对于辊压厚度的反弹厚度对应的极片体积变化为ve，则二次注液后的总吸附电解液m2＝(vc+ve)*电解液密度ρ，二次总注液量m2＝m2/k2-m1；
7、总注液量m0＝m1+m2；
8、注液难度系数k＝m0/m；
9、其中，k1取0.8，k2取0.78-0.83，80％≤k≤95％。
10、作为本专利技术的一种优选方案，电芯内部固体体积vb包括盖板支架体积v1、盖板极柱体积v2、正极片体积v3、负极片体积v4、隔膜体积v5、正极连接片体积v6、负极连接片体积v7、正极极耳体积v8、负极极耳体积v9、mylar膜体积v10、底面板体积v11、胶带体积v12和其他可能组件体积v13，即vb＝(v1+v2+…v13)。
11、作为本专利技术的一种优选方案，固体孔隙体积vc包括正极片孔隙体积、负极片孔隙体积和隔膜孔隙体积。
12、作为本专利技术的一种优选方案，正极片的孔隙体积＝(正极片体积-箔材体积)*理论孔隙率；负极片的孔隙体积＝(负极片体积-箔材体积)*理论孔隙率；
13、正极片体积，负极片体积按照辊压厚度、长宽和层数计算，理论孔隙率由锂离子电池所用各种原材料的真密度计算得出。
14、作为本专利技术的一种优选方案，隔膜的孔隙体积＝隔膜体积*孔隙率。
15、作为本专利技术的一种优选方案，注液过程中体积变化vd和化成过程中体积变化ve根据正负极片反弹厚度、长宽和层数计算。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
17、1)本专利技术综合考虑卷芯吸液能力、游离态电解液量和过程中极片厚度反弹对注液量的影响来确定总注液量及一次/二次注液量的，可同时应用于铝壳和软包电芯，具有计算结果精确度高，有利于界定最佳注液量，可提高产品品质，减少浪费，减少生产成本。
18、2)本专利技术利用铝壳电芯内部设计总容积va、电芯内部固体体积vb和固体孔隙体积vc，考虑到极片孔隙率和隔膜孔隙率，再结合电解液的密度，来计算电芯的理论总注液量(最大可注液量)。
19、3)本专利技术考虑极片孔隙率、隔膜孔隙率及电芯制程过程中极片反弹的体积变化，可得到不同状态下电芯的吸附电解液量，再使用吸附电解液和游离态电解液比例系数来获得实际一次注液和二次注液量。电芯一次和二次注液量总和为电芯实际总注液量，通过实际总注液量与理论总注液比例，可得电芯注液的难易程度，进而指导现有的工艺参数的调整。
20、4)本专利技术的计算方法具有高效、准确的优势，实际算得的注液量能够支撑实际的电池循环，能够提高产品质量，减少成本损失。
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1.一种铝壳锂电池注液量计算方法，其特征在于，所述计算方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种铝壳锂电池注液量计算方法，其特征在于，电芯内部固体体积Vb包括盖板支架体积V1、盖板极柱体积V2、正极片体积V3、负极片体积V4、隔膜体积V5、正极连接片体积V6、负极连接片体积V7、正极极耳体积V8、负极极耳体积V9、Mylar膜体积V10、底面板体积V11、胶带体积V12和其他组件体积V13，即Vb＝(V1+V2+…V13)。
3.根据权利要求1所述的一种铝壳锂电池注液量计算方法，其特征在于，固体孔隙体积Vc包括正极片孔隙体积、负极片孔隙体积和隔膜孔隙体积。
4.根据权利要求3所述的一种铝壳锂电池注液量计算方法，其特征在于，正极片的孔隙体积＝(正极片体积-箔材体积)*理论孔隙率；负极片的孔隙体积＝(负极片体积-箔材体积)*理论孔隙率；
5.根据权利要求3所述的一种铝壳锂电池注液量计算方法，其特征在于，隔膜的孔隙体积＝隔膜体积*孔隙率。
6.根据权利要求1所述的一种铝壳锂电池注液量计算方法，其特征在于，注液过程中体积变化Vd和
...【技术特征摘要】
1.一种铝壳锂电池注液量计算方法，其特征在于，所述计算方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种铝壳锂电池注液量计算方法，其特征在于，电芯内部固体体积vb包括盖板支架体积v1、盖板极柱体积v2、正极片体积v3、负极片体积v4、隔膜体积v5、正极连接片体积v6、负极连接片体积v7、正极极耳体积v8、负极极耳体积v9、mylar膜体积v10、底面板体积v11、胶带体积v12和其他组件体积v13，即vb＝(v1+v2+…v13)。
3.根据权利要求1所述的一种铝壳锂电池注液量计算方法，其特征在于，固体孔隙体...
【专利技术属性】
技术研发人员：王梦，孙晓辉，李景康，袁天明，杨星，吕兆财，包衎杰，
申请(专利权)人：浙江南都电源动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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