[发明专利]柱形锂离子电池电芯含浸方法及在锂离子电池生产中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池生产，具体地说是一种柱形锂离子电池电芯含浸方法及在锂离子电池生产中的应用，特别是涉及一种锂离子电池电芯的含浸可实现规模化作业的柱形锂离子电池电芯含浸方法及在锂离子电池生产中的应用。

背景技术

现有锂离子电池的生产包括钉卷、烘烤、含浸电解液、组立、化成、老化、检测等工艺步骤。在含浸电解液中，一般采用真空滴注式吸收电解液，即锂离子电池电芯装入容器后半封闭，并通过未封闭部份进行单颗产品抽真空，定量滴注电解液后再完全封闭容器的方式，存在一是通过自然渗透原理，电芯吸收时间超长(1～30天)，特别是当电池的容量达到10Ah，直径达到35㎜以上时，更无法采用现有方法；二是单颗注入，不利于实现机械化、规模化生产作业，生产效率低；三是电解液注入过程繁琐，时间长，易进入杂质、水份等物质，影响锂离子电池的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池电芯的含浸可实现规模化作业的柱形锂离子电池电芯含浸方法及在锂离子电池生产中的应用。

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种柱形锂离子电池电芯含浸方法，它包括以下步骤：

⑴装料：在手套箱内将制备好的锂离子电池电芯放入含浸装置的含浸缸中；

为使电解液更好地渗透到锂离子电池电芯，本发明在步骤⑴中，锂离子电池电芯有序放置在含浸缸中，即锂离子电池电芯按轴向方向竖直或横向放置于含浸缸中。

⑵注入电解液：将含浸缸抽真空至真空度为-0.05MPa～-0.15MPa，保压10分钟～15分钟；打开进液阀门，将电解液从储液罐抽至含浸缸；

⑶含浸：含浸缸保持真空度-0.05MPa～-0.15MPa对锂离子电池电芯进行浸渍1小时～80小时；

⑷封装：含浸后，放出电解液，将含浸后的锂离子电池电芯取出，在手套箱内进行封装。

为使电解液更快地渗透到锂离子电池电芯，本发明本发明在步骤⑶中，对含浸缸交替循环施加抽真空与正压2次～12次。

本发明所述对含浸缸交替循环施加抽真空与正压为对含浸缸抽真空至-0.05MPa～-0.15MPa，保持20分钟～40分钟后放气，开始对含浸缸加正压至正压力为0.2MPa～0.7Mpa，并保持5分钟～20分钟后放气，此为对含浸缸施加抽真空与正压1次，如此循环往复。

为使电解液更快地渗透到锂离子电池电芯，本发明在步骤⑶中，对含浸缸内的电解液交替循环注入和抽出2次～12次。

本发明所述对含浸缸内的电解液交替循环注入和抽出为对含浸缸抽真空至-0.05MPa～-0.15MPa，注入电解液，保持20分钟～40分钟后放气，抽出电解液，并保持5分钟～20分钟后，此为对含浸缸内的电解液交替循环注入和抽出1次，如此循环往复。

本发明所述含浸装置包括具有一个开口的含浸缸缸体，缸体的开口处设有盖板，盖板上设有密封胶圈、真空管、真空阀门及真空表，缸体的下部设有进液管及进液阀门；缸体的上方设有气缸安装架，气缸的缸体安装在气缸安装架上，气缸的活塞杆与盖板连接，由活塞杆上下运动实现盖板对缸体的打开或密封。

一种如上所述柱形锂离子电池电芯含浸方法在锂离子电池生产中的应用。

本发明所述含浸装置包括具有一个开口的含浸缸缸体，缸体的开口处设有盖板，盖板上设有密封胶圈、真空管、真空阀门、真空表、吊钩及吊架，缸体的下部设有进液管及进液阀门；缸体的上方设有电机及由电机带动与吊钩连接的钢丝绳，放置有待含浸产品的吊架伸入缸体内，盖板通过锁紧螺杆锁紧在缸体上。

一种如上所述柱形锂离子电池电芯含浸方法在锂离子电池生产中的应用。

由于采用上述技术方案，本发明较好的实现了发明目的，实现锂离子电池电芯含浸的规模化作业，特别是解决了大尺寸锂离子电池电芯（电池的容量达到10Ah，直径达到35㎜以上）的含浸问题；含浸装置结构简单，使用、操作方便，且电解液可完全渗透入隔膜及正、负极主材涂覆层，从而获得极佳的主材SEI膜，达到电池内阻、容值、循环寿命、倍率性能超高稳定性作用；同时，大大缩短了锂离子电池电芯吸收电解液的时间。

附图说明

图1是本发明实施例1含浸装置的结构示意图；

图2是本发明实施例1、实施例4密封胶圈的断面示意图；

图3是本发明实施例4含浸装置的结构示意图；

图4是本发明实施例4含浸篮的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：