[发明专利]圆柱型锂离子电池的活化方法

说明书

本发明提供一种圆柱型锂离子电池的活化方法。所述圆柱型锂离子电池的活化方法包括对注液封口后的圆柱型锂离子电池至少依次进行梯度加热处理、超声处理、一般机械振动处理以及恒温水浴处理；其中，所述梯度加热处理的温度自50℃梯度升至85℃，且整个所述梯度加热处理过程50min～60min。该活化方法不仅使得圆柱型锂离子电池电解液充分浸润卷芯内的活性物质和隔膜，而且保证了活性物质与隔膜对电解液的保液量，还缩短了注液后的电池活化时间，进而提高圆柱型锂离子电池中活性物质克容量与能量密度，最终提高圆柱型锂离子电池的循环使用寿命。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种圆柱型锂离子电池的活化方法。

背景技术

锂电池以其高能、低自放电率、长储存寿命以及绿色环保等特性被广泛应用于仪器仪表、记忆电源以及军事、石油钻探等领域。

工业与信息化部要求中国锂离子电池快速实现技术升级后，到2020年新型锂离子电池单体的能量密度提高一倍以上，达到350Wh/Kg；电池系统能量密度提高一倍，达到260Wh/Kg。

虽然当前圆柱型单体电池能量密度急速增加，能量密度＞250Wh/Kg，活性物料含量与极片压实大幅增加，但是，卷芯整体吸液能量大幅下降，且其钢壳内卷芯为圆柱型，由多圈卷绕(卷绕圈数≥20圈)而成，注液过程将电解液注入到钢壳内部空隙位置电解液难充分浸润到卷芯的内圈层与卷芯柱体中间区域的问题更加突出。

为了改善电解液浸润问题，当前主流的注液后活化方法有两种：

第一种是常温或高温(能耗大)静置活化。这种活化方法的缺点是活化时间长，且高能量密度电芯卷芯内圈与卷芯柱体中间区域电解液的浸润并不充分，导致电池内部活性物质不能充分释放能量，降低电池的能力密度，同时也减少电芯的循环使用寿命；

第二种是将圆柱型锂离子电池进行倒置、离心搁置处理。这种活化方法的缺点是倒置过程仅仅是利于卷芯两侧吸液，而卷芯内圈与卷芯柱体中间区域难吸液；而离心过程，易导致极片中保有的电解液被离心摔至钢壳空隙处。

发明内容

针对目前圆柱型锂离子电池上述活化过程中存在的活化时间长且不能实现电解液对卷芯进行充分浸润或者容易将电解液离心至钢壳空隙而同样不能对卷芯进行充分浸润等问题，本发明实施例提供了一种圆柱型锂离子电池的活化方法。

为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下：

一种圆柱型锂离子电池的活化方法，包括对注液封口后的圆柱型锂离子电池至少依次进行梯度加热处理、超声处理、一般机械振动处理以及恒温水浴处理；

其中，所述梯度加热处理的温度自50℃梯度升至85℃，且整个所述梯度加热处理过程50min～60min。

相对于现有技术，本发明上述提供的圆柱型锂离子电池的活化方法，采用梯度加热以降低电解液的粘度值，增强流动性，以利于快速扩散浸润到卷芯外圈层与卷芯柱体两侧，结合超声处理、一般机械震荡以及恒温水浴处理，不仅使得圆柱型锂离子电池电解液充分浸润卷芯内的活性物质和隔膜，而且保证了活性物质与隔膜对电解液的保液量，还缩短了注液后的电池活化时间，进而提高圆柱型锂离子电池中活性物质克容量与能量密度，最终提高圆柱型锂离子电池的循环使用寿命。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明中，超声处理属于机械振动的一种，因此为了避免两者在概念上有相互冲突而可能导致的不清楚问题，特别注明超声处理以外的机械振动为一般机械振动。