[发明专利]一种锂离子电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池制造领域，具体是涉及一种锂离子电池的制造方法。

背景技术

在锂离子电池的制造过程中包括对电池的预充电工艺，其作用是通过恒流充电至一定电压的方式在电池负极表面形成SEI膜。在SEI膜形成过程中会产生气体，通过排气口排出。SEI膜作为保护层防止电解液与负极发生反应，并可以提供良好的离子迁移通道，为了有效形成SEI膜，电池预充电过程是电池制造中的重要步骤。

目前的锂离子电池制造中，除钢壳圆柱电池外，多采用注液孔开口预充的方法，目的为了使电池内部与外部保持气压平衡，从而能够排出电池内部预充过程产生的气体。但为了防止空气倒吸，往往在注液孔处封上胶带，再套上胶套，造成预充过程中电池内部会保持一定正压，无法保证预充过程产生的气体有效排出，从而形成绝缘区域，致使极组各区域反应不均匀，预充过程不能使产气反应进行完全。如中国专利文献CN1893163A公开的一种锂离子电池注液孔的封口方法及电池，采用胶布封住注液口，然后施力挤压排出气体。这种预充电工艺存在以下弊端：1)因存在绝缘区域，活性材料的利用率会降低，电化学性能下降。2)因存在绝缘区域，随后的分容和循环过程必然会造成部分区域析锂，影响电池安全性能。3)预充时产气反应未完全，老化、分容、循环等过程依然可能会有气体产生，使得电池尺寸容易超标，电池型号越大，尺寸超标越明显；4)若使用大电流预充，产气速度会远大于排气速度，上述弊端会更明显，故不能使用大电流预充，从而使得预充时间很长。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服以上缺陷，提出一种锂离子电池的制造方法，可以迅速彻底排出预充电过程中的气体，提高电池性能，缩短预充电时间。

本发明的技术问题是通过以下技术方案予以实现的。

这种锂离子电池的制造方法，包括电池预充过程，其特征在于，所述电池预充过程通过以下方式实现：使用预充设备对电池预充电，并同时使用抽真空设备对电池内部抽真空。

所述抽真空时的压强设定为0.01MPa～0.1MPa。

所述压强设定为0.03MPa～0.08MPa。

所述预充电的预充容量设定为标称容量的0.15～1倍。

所述预充电时的预充电流设定为0.05C～1C。

所述电池预充过程分为多个时间段，每个时间段具有相应的预充电流设定值。

所述电池预充过程分为多个时间段，每个时间段具有不同的预充电流设定值。

对每个时间段设定相应的抽真空压强值。

所述电池预充过程分为两个时间段，首先采用0.05C～0.2C的电流充电30min～90min，再采用0.2C～0.6C的电流预充至结束。

抽真空设备通过连接电池端盖上的注液孔实现对电池内部抽真空。

本发明与现有技术对比所具有的有益效果是：电池预充电过程中同时抽真空，这种真空预充的方法可以快速彻底地排出电池内部预充过程产生的气体，消除气体产生的绝缘区域，从而提高电池的容量发挥和循环性能，有效消除或降低极片析锂状况。而且由于电池内部为负压，产气反应完全，避免后续的老化、分容、循环过程中的产气现象，保证电池尺寸合格。可以使用较大倍率电流预充，加快预充速度，缩短预充时间。而且相对现有的方法，可以省去贴胶布、塞棉花、套胶塞的工序。

附图说明

图1是实施例1中的电池容量保持率对比图；

图2是实施例2中的电池容量保持率对比图；

图3是实施例3中的电池容量保持率对比图；

图4是实施例4中的电池容量保持率对比图；

图5是实施例5中的电池容量保持率对比图。

具体实施方式

实施例1

组装深圳市比克电池有限公司型号为423450A的一组电池，厚×宽×高＝4.5mm×34mm×50mm，正极材料使用钴酸锂，预充时，先以0.1C恒流充电30min，再以0.5C恒流充电30min，整个预充时间为60min，预充容量为标称容量的30％。整个预充过程，抽真空装置的管道抽气压强恒定为0.07MPa。经过测试，使用上述预充方法的电池，在0.2C恒流放电时钴酸锂的比容量为147.8mAh/g，在1C恒流放电时钴酸锂的比容量为146.1mAh/g，常温下循环300次后，容量保持率达到87.4％。