[发明专利]软包装锂离子电池的注液活化方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种能够促进电解液快速浸润电极膜片的软包装锂离子电池的注液活化方法。

背景技术

锂离子电池是一种高效环保的能量存储与转换装置，具有工作电压高、能量密度大等突出的优点，目前已成为消费电子产品的首选电源设备。

锂离子电池发展方向之一是继续提高其能量密度，这就要求提高电极膜片上活性物质的压实密度，以增加其担载量。但是，提高压实密度的同时也意味着电极膜片的孔隙率降低，这会导致电解液难以充分浸润电极。浸润不充分则可能导致电池在化成后阳极出现黑斑、析锂等问题，从而降低电池的电化学性能。因此，提高电解液在电极膜片中的浸润性是至关重要的。

如上所述，电极膜片孔隙率较小会导致电解液浸润变得缓慢而困难。因此目前的锂离子电池生产工艺中，在注电解液后至化成前通常需要常温静置24小时甚至更长时间，以保证电解液对多孔电极的充分浸润。这就造成了电池的闲置，极大地降低了生产效率。为了缩短工时、提高效率，如何实现电解液快速、良好地浸润多孔电极显得非常必要。

有鉴于此，确有必要提供一种能够促进电解液快速浸润电极膜片的软包装锂离子电池的注液活化方法。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种能够促进电解液快速浸润电极膜片的软包装锂离子电池的注液活化方法，以克服现有技术中浸润效率低的不足。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种软包装锂离子电池的注液活化方法，包括如下步骤：

第一步，预热：将电芯置于包装袋中完成顶封、侧封之后烘干，然后对电芯和/或电解液进行加热处理；

第二步，注液：在负压环境下，在电芯和/或电解液大于35℃下，向包装袋内注入电解液，同时对电芯主体施加侧推力；

第三步，活化：注液完成后，对包装袋上的气袋进行封口操作，高温烘烤后，进行化成活化操作。

作为本发明软包装锂离子电池的注液活化方法的一种改进，在第三步之前，先对注液后的电芯进行挤压-释放-再挤压循环操作。

作为本发明软包装锂离子电池的注液活化方法的一种改进，所述挤压-释放-再挤压循环操作是将电芯的气袋开口朝上地置于两块夹板中间，通过夹板对电芯进行挤压-释放-再挤压循环操作，操作的次数为1-10次。

作为本发明软包装锂离子电池的注液活化方法的一种改进，在第三步之前，先对注液后的电芯进行加气压处理。

作为本发明软包装锂离子电池的注液活化方法的一种改进所述加气压处理是将注液后的电芯气袋开口朝上地置于腔体内，对其施加气压，并保持时间3s-30min。

作为本发明软包装锂离子电池的注液活化方法的一种改进，第一步中所述电芯和电解液的加热温度为40-120℃。加热温度太高，会导致电解液成分或阴极组分即阳极组分的破坏，加热温度太低，则不能保证较好的浸润速度。

作为本发明软包装锂离子电池的注液活化方法的一种改进第二步所述负压的大小为-10～-99KPa。负压环境能够有效的排除膜片间以及膜片内部微孔中的空气，使电解液填充这些微孔。

作为本发明软包装锂离子电池的注液活化方法的一种改进第二步所述对电芯主体施加的侧推力大小为5-600000N，侧推力可以提高包装袋中液位，使得整个电芯均浸泡在电解液中，使电解液更好的浸润极片。

作为本发明软包装锂离子电池的注液活化方法的一种改进所述加气压处理的压力为0.02-2MPa。

作为本发明软包装锂离子电池的注液活化方法的一种改进第三步所述高温烘烤的温度为45-120℃，持续烘烤时间为5-300min。烘烤温度太高，会破坏电池内的化学物质的结构，影响电池性能，太低则不易除去电池的水分，水分的存在会导致电池的涨气，影响电池的外观，甚至安全性能。烘烤时间太短，不易除去电池的水分；而若烘烤时间太长，则不利于提高生产效率。

实践表明，采用本发明的方法可以将电芯注液后的静置时间由常规的24～36小时缩短至数分钟～一小时，并且能够保证电解液对膜片的浸润性。

与现有注液方式相比，本发明具有明显的优点：