[发明专利]一种改善软包锂离子电池循环性能的一步化成热压方法

说明书

本发明公开了一种改善软包锂离子电池循环性能的一步化成热压方法，包括步骤：第一步，将注液后的电芯静置预设时长；第二步，继续将静置后的电芯，放入夹具化成设备上的夹具中，然后在预设化成压力、预设化成温度以及预设充放电制式下，进行电芯的化成操作；第三步，在化成操作的恒流放电操作阶段，直接在夹具化成设备的夹具上，在不改变电芯位置的情况下，将化成的温度从预设化成温度提高至预设热压温度，并在预设热压压力下，对电芯进行热压。本发明在电芯化成之时，对电芯不间断直接进行热压工序，避免了电芯内部空泡的产生，改善了电芯内部界面接触及负极成膜，延长电芯的循环寿命。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种改善软包锂离子电池循环性能的一步化成热压方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、环境友好、循环寿命长和自放电小等优点，具有很广阔的应用前景。随着锂离子电池的进一步发展，能量密度高的电池越来越受到人们的关注。铝塑膜作为锂离子电池的外壳，其尺寸和厚度可随着设计要求的改变而改变，且相对于铝壳，铝塑膜有更低的面密度，在能量密度上能够得到更大的提升。

化成是锂离子电池生产过程中的重要工序，在化成时，在负极表面形成一层固体聚合物电解质膜，其均匀性和厚度对电池的容量及循环性能有较大影响。但是，在传统的化成工艺中，负极表面生成固体电解质膜时会发生副反应，副反应所产生的大量气体全部滞留于电芯内部，使得正极片、负极片及隔膜之间存在隔空气体区，这样下一步再转入热压工序后，不利于正极片、负极片及隔膜三者的紧密贴合，易导致析锂问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种改善软包锂离子电池循环性能的一步化成热压方法。

为此，本发明提供了一种改善软包锂离子电池循环性能的一步化成热压方法，包括以下步骤：

第一步，将注液后的电芯静置预设时长；

第二步，继续将静置后的电芯，放入夹具化成设备上的夹具中，然后在预设化成压力、预设化成温度以及预设充放电制式下，进行电芯的化成操作；

在第二步中，预设充放电制式为：先阶梯充电，然后恒流放电；

第三步，在化成操作的恒流放电操作阶段，直接在夹具化成设备的夹具上，在不改变电芯位置的情况下，将化成的温度从预设化成温度提高至预设热压温度，并在预设热压压力下，保持压力恒定，对电芯进行热压；

其中，预设热压温度，高于预设化成温度。

优选地，在第一步中，预设时长为3～4个小时。

优选地，在第二步中，夹具化成设备上的夹具，向电芯施加的预设化成温度为50℃～80℃；

在第二步中，夹具化成设备上的夹具，向电芯本体施加的预设化成压力为1～2MPa/pcs。

优选地，在第二步中，预设充放电制式具体包括：首先进行三次充电操作，然后进行一次恒流放电操作；

其中，在第一次充电操作中，电流的大小为0.1～0.3C，充至电芯容量保持在0.5％～2％SOC；

在第二次充电操作中，电流的大小为0.3～0.7C，充至电芯容量保持在5％～10％SOC；

在第三次充电操作中，电流的大小为0.8～1.5C，充至电芯满电后转为恒压充电，截止电流为0.5C；

其中，在恒流放电操作中，电流的大小为0.8～1.5C，放至电芯容量保持在50％～70％SOC。

优选地，在第二步中，在恒流放电操作过程中，夹具化成设备上的夹具对电芯直接进行热压，预设热压温度为70℃～100℃，预设热压压力为1～2MPa/pcs，热压的时间为5～10分钟。