[发明专利]一种单体大容量聚合物锂离子电池的注液方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种单体大容量聚合物锂离子电池的注液方法。

背景技术

锂离子电池一般包括电池壳和容纳在电池壳体内的电芯和电解液，所述电芯包括正极、负极和位于正极和负极之间的隔膜；电解液在锂离子电池正极、负极之间起到传导电子的作用，在电池充放电过程中作为锂离子电流传送介质，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。因此，在锂离子电池生产过程中，注液静置是非常重要的工艺操作。电池装配完成后，镀电池注入电解液，并对注液后的电池进行静置，使电解液充分浸润正极、负极和隔膜；在电池首次充电激活过程中电解液在锂离子电池正极、负极表面形成致密、均匀、稳定的SEI膜(Sold Electrolyte Interface，固体电解质界面膜)。而SEI膜形成的好坏直接关系锂离子电池的性能，锂离子电池注液后正极、负极、隔膜与电解液的浸润效果直接影响SEI膜的形成情况，从而影响锂离子电池的电化学性能。

现有的聚合物锂离子电池注液的主要工序流程如下：注液—抽真空—静置—抽气封口—电池排出。常规注液工艺中注液后将电池放在真空容器里，将电池电芯内部的空气抽走，减少电芯内部毛细作用液体渗透阻力，这个过程需要一定的时间，目前一般要15分钟左右。因此，这个方法只能用于小容量电池，小容量电池可以几十只甚至几百只同时放于一个真空容器内，但如果是大容量电池，特别是单体超大容量的电池，体积很大，如果同时几十甚至几百只同时操作，真空容器会大的惊人，难以实现。

而且常规注液整个工艺流程都需要在低露点环境下操作，虽则在手套箱环境下操作，如果电池容量大，则手套箱效率低下，将会用到大量的手套箱，除湿成本俱增。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种单体大容量聚合物锂离子电池的注液方法，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，一方面电池在真空环境下完成注液和封口，使电解液没有机会接触到空气中的水分，大大减小了水分对电池性能的劣化影响，另一方面只需有注液过程在低湿环境下进行，静置吸液过程则在常湿环境下进行，从而大大节省了除湿成本；且本发明的单体大容量聚合物锂离子电池的注液方法注液效率高，占用资源少。

一种单体大容量聚合物锂离子电池的注液方法，包括以下步骤：

(1)将电池置入真空环境中；

(2)给所述置入真空环境中的电池注液，然后密封注液口；

(3)在常压常湿环境中静置上述注液后的电池。

进一步地，步骤(1)中，所述电池为烘干后的电池。

进一步地，步骤(1)中，所述真空环境中的湿度小于1％。

进一步地，步骤(1)中，所述电池倾斜放置在真空环境中，所述倾斜的角度为5～45°。

进一步地，步骤(1)中，所述真空环境的真空度为-0.05～-0.1MPa。

进一步地，步骤(3)中，所述电池倾斜放置在常压常湿环境中静置，所述倾斜的角度为1～10°。

进一步地，步骤(3)中，所述静置过程具体包括：先将所述电池的正面朝上静置5～20h，再将所述电池的反面朝上静置5～20h。

进一步地，步骤(3)中，所述静置过程中，采用夹板或夹具将所述电池的正反两面限位锁紧。

进一步地，步骤(3)之后还包括，将所述电池进行抽气密封。

进一步地，所述电池的宽度尺寸大于300mm，所述电池的长度尺寸大于250mm，厚度大于5mm,所述电池的容量为100～3000Ah。

与现有技术相比，本发明的一种单体大容量聚合物锂离子电池的注液方法的有益效果是：

(1)本发明的单体大容量聚合物锂离子电池的注液方法，通过将电池在真空环境下直接注液，注液后密封注液口，然后退出真空环境，在常压常湿环境下静置，完成吸液过程；一方面电池在真空环境下完成注液和封口，使电解液没有机会接触到空气中的水分，大大减小了水分对电池性能的劣化影响，另一方面只需有注液过程在低湿环境下进行，静置吸液过程则在常湿环境下进行，从而大大节省了除湿成本；且本发明的单体大容量聚合物锂离子电池的注液方法注液效率高，占用资源少；

(2)进一步地，注液过程中将电池斜放，既能够确保电池已密封的边不受力，又能确保电解液顺利流进电池电芯内部，简单可靠；

(3)进一步地，电池注液完成之后在常压常湿环境下静置，通过采用夹板或夹具将电池两面夹限位锁紧，可以确保电池在吸液的过程中，电池电芯内部不会过度膨胀，以致影响电池电芯内部极片的结构，稳定可靠。