[发明专利]电极浸润方法、锂离子电池电芯及锂离子电池

说明书

本发明涉及电极浸润方法、锂离子电池电芯及锂离子电池。本发明的电极浸润方法包括：将包括正极极片和负极极片的电芯中注入电解液并封口的步骤；和对注液完成的所述电芯进行充放电以实现对电芯浸润的电化学浸润步骤。本发明的电极浸润方法能够在不影响电池性能的前提下提高电池的生产效率、降低能耗，因此极大的降低了制造成本，完全可以替换传统的电极浸润方法。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种提高电芯浸润性的方法、锂离子电池电芯及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池的电极或电芯的浸润是电池制造过程中的关键步骤。电极的浸润的效果决定了电芯性能的优劣。通常，是将电芯封装之后，注入电解液，并在真空箱中连续抽真空几次，从而使电解液在极片上反复流动，以对电极进行浸润。

目前，为了改善电极的浸润性，一方面采用优化电解液方案，比如加入电解液添加剂、选用粘度更低的溶剂或者降低锂盐浓度的方法；另一方面，改变注液方式如采用真空注液、提高浸润温度等来改善电解液的浸润性。尽管上述的方法能够一定程度上提高电极的浸润性，但是效果不佳且生产率低下。

发明内容

发明要解决的问题

基于上述现状，需要解决现有技术中、特别是对于厚电极体系中存在的电极-电解液浸润的操作繁琐、浸润困难、浸润时间长、成本较高等的问题。

用于解决问题的方案

在锂离子电池充电过程中，锂离子会带着溶剂分子靠近负极，当电压持续升高达到嵌锂电位时，锂离子会脱溶剂化，进入负极完成嵌锂过程，相反，在放电过程中，锂离子会从负极脱出回到正极。本发明人经过深入研究并发现，如果采用脉冲充放电，可以利用上述原理，采用小电流控制电压和时间，在脉冲充电时锂离子会有带着溶剂靠近负极的趋势，这一现象会加快电解液对负极的浸润，相反，脉冲放电就会完成电解液对正极的浸润，由此完成本发明。

本发明通过脉冲充放电的电化学方法，极大的提高了电极-电解液的浸润性、节省了时间、提高了电池制备的效率，并且本发明的方法操作简单、成本低。

本发明提供一种电极浸润方法，其特征在于，其包括：

将包括正极极片和负极极片的电芯中注入电解液并封口的步骤，和

对注液完成的所述电芯进行充放电，以实现对电芯浸润的电化学浸润步骤。

根据上述的电极浸润方法，其中在所述充放电中，充电电流为0.008C～0.8C、优选0.01～0.6C，放电电流为0.008C～0.6C、优选0.01C～0.2C，其中C为电池的设计容量。

根据上述的电极浸润方法，其中在所述充放电中，充电和放电各自的持续时间均为5～60s、优选10～45s；

对所述电芯进行循环充放电，所述循环充放电总时间为0.8～4.0小时、优选1.0～3.5小时。

根据上述的电极浸润方法，其中在所述充放电中，充电截止电压为OCP以上且1.2V以下、优选0.4V以上且1.1V以下，其中OCP为注液完成的所述电芯的开路电压。

根据上述的电极浸润方法，其中在所述充放电中，在每次充电和/或放电后设置休息时间，其中所述休息时间为1s～15s、优选2s～10s。

根据上述的电极浸润方法，其中在所述充放电中，充电电流为0.01C～0.06C，放电电流为0.01C～0.04C，充电和放电各自的持续时间均为20s～45s，休息时间为1s～5s，循环充放电总时间为1.8小时～2.8小时。