[发明专利]硬壳电池化成结构以及电池化方式

说明书

本发明公开了一种硬壳电池化成结构，包括硬质壳体、电芯和液泡膜，所述电芯容置在所述硬质壳体中，所述硬质壳体的表面开设有注液口，所述液泡膜将所述注液口密封，使所述硬质壳体的内部和外部隔绝。本发明还公开了一种采用所述硬壳电池化成结构的电池化成方式，包括：提供容置有所述电芯的所述硬质壳体；将所述注液口通过所述液泡膜密封，使所述硬质壳体的内部和外部隔绝；以及对所述电芯进行化成。

技术领域

本发明涉及电池化成领域，特别是涉及硬壳电池化成结构以及电池化成方式。

背景技术

化成分容工艺是锂离子电池制备过程中不可或缺的关键步骤，化成质量直接影响电池的首次效率、能量密度、循环寿命等关键参数。硬壳电池不同于软包电池，没有类似气袋的气体膨胀区，不利于压力化成等新兴化成工艺。

硬壳电池的化成工艺包括闭口化成和开口化成。硬壳电池在闭口化成时易产气，导致硬壳胀气，严重时易引发安全事故。硬壳化成工艺偏向开口化成工艺。但电池内的电解液、电极活性材料，尤其是高镍三元材料等易吸收空气中水分而变质，因此，大部分厂家将注液后的电池在干燥(湿度5％)惰性气氛中进行负压开口化成。此类化成方法的环境建设周期长，耗资大且维护成本高，不适合实验研究或小产线建设使用。

如何低成本缓解环境中空气和水分对电池性能的影响，并且防止壳体膨胀是硬壳电池化成工艺的一大难点。

发明内容

基于此，有必要针对硬壳电池化成的壳体膨胀和环境中空气、水分对电池内部组分影响的问题，提供一种低成本、简便的硬壳电池化成结构以及电池化成方式。

一种硬壳电池化成结构，其特征在于，包括硬质壳体、电芯和液泡膜，所述电芯容置在所述硬质壳体中，所述硬质壳体的表面开设有注液口，所述液泡膜将所述注液口密封，使所述硬质壳体的内部和外部隔绝。

在其中一个实施例中，所述液泡膜通过将起泡液涂覆在所述注液口形成。

在其中一个实施例中，所述起泡液包括起泡剂和用于溶解所述起泡剂的溶剂。

在其中一个实施例中，所述溶剂包括乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、正丁醇、正丙醇及异丙醇中的一种或多种，所述起泡剂包括脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐及烷基硫酸盐中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述起泡剂在所述起泡液中的质量体积分数为0.3％～20％。

在其中一个实施例中，所述起泡剂在所述起泡液中的质量体积分数为0.5％～3％。

在其中一个实施例中，所述起泡液还包括泡沫稳定剂。

在其中一个实施例中，所述硬质壳体为铝壳或钢壳。

一种采用所述的硬壳电池化成结构的电池化成方式，包括：

提供容置有所述电芯的所述硬质壳体；

将所述注液口通过所述液泡膜密封，使所述硬质壳体的内部和外部隔绝；以及

对所述电芯进行化成。

在其中一个实施例中，将所述注液口通过所述液泡膜密封包括将所述起泡液涂覆在所述注液口从而形成所述液泡膜。

在其中一个实施例中，所述起泡液的所述涂覆的方向与所述注液口的平面相平行。

在其中一个实施例中，进一步包括在所述化成过程中，当所述液泡膜破裂时，在所述注液口形成新的液泡膜的步骤。

在其中一个实施例中，进一步包括在所述化成过程中，每隔0.5小时～2小时，在所述注液口形成新的液泡膜的步骤。

在其中一个实施例中，进一步包括在所述化成过程中，当所述液泡膜向外凸起预定弧度时，在所述注液口形成新的液泡膜的步骤。