[发明专利]一种硬壳锂离子电池的浸润方法

说明书

本发明涉及一种硬壳锂离子电池的浸润方法，属于锂离子电池制备技术领域。本发明的硬壳锂离子电池的浸润方法，包括以下步骤：1)将注液后的硬壳锂离子电池内抽真空至表压为‑70～‑30KPa，保压，卸真空；2)按照以下方式进行循环静置：将硬壳锂离子电池抽真空至表压比相邻前一次抽真空时表压低不超过30KPa，保压，卸真空，注入惰性气体保压，卸压。本发明的浸润方法，通过控制注入电解液后的硬壳电池内的表压逐渐减小，既能在初期电芯内溢出气体较多时避免电解液溢出，还能在循环静置过程中随着溢出气体减少而减小抽真空的表压，加快浸润过程而不致电解液溢出，在提高浸润效率的同时，大大减少了电解液的溢出。

技术领域

本发明涉及一种硬壳锂离子电池的浸润方法，属于锂离子电池制备技术领域。

背景技术

方形铝壳锂离子电池具有平台电压高、能量密度高、循环使用次数多、存储时间长、尺寸及重量同比小，充电效率高等优点，在新能源汽车领域上得到了广泛应用。

在方形铝壳锂离子电池的生产制造过程中，注液后静置是非常重要的工艺过程，为了使电解液充分浸润电池正负极材料和电池隔膜，电池在注入电解液后需要消耗很长的时间来完成电解液在电池内部的浸润。当电解液对极片正负极材料和隔膜充分浸润后，在电池后续的首次充电激活过程中锂离子和有机电解液在电池负极材料和电解液的固液界面上发生反应，在负极材料的表面生成一层致密的薄层，此薄层是锂离子从电解液进入负极材料的离子通道，SEI膜形成的好坏直接关系锂离子电池的性能，因此SEI膜形成的质量、稳定性、界面的优化是决定电池寿命不可忽视的重要因素。因而锂离子电池注液后的浸润效果直接影响到电池SEI膜的形成情况，从而影响到电池的电化学性能。

目前行业内的通常做法是将注液完成后的电池敞口放置在露点级的除湿环境中，通过高达24～48h的静置时间来实现电解液的充分浸润。而在如今大规模制造量产线的背景下，为了实现长时间的静置需要建造大量的露点级除湿房，而除湿机的运营维护及使用成本极高，且整个制程时间长，造成了单体电池生产成本居高不下。

现有技术中，申请公布号为CN105977443A的中国发明专利申请中公开了一种锂离子电池的注液方法，该注液方法包括以下步骤：1)对电池壳体内部抽真空至真空度为-90KPa～-95KPa；2)维持电池壳体内部真空度为-90KPa～-95KPa保压1～2s；3)向电池壳体内注液电解液；4)将电池壳体卸压；5)以下列所述的压力、卸压、抽真空、卸压为一个循环，进行循环静置：箱电池壳体内部充入压力为0.020～0.035MPa的氮气进行加压60～80s，卸压，在对电池壳体内部抽真空至真空度为-65KPa～-90KPa，卸压；6)箱电池壳体内部充入压力为0.020～0.035MPa的氮气并保持30～80s；7)将电池壳体卸压，即完成注液。该注液方法虽然能够实现电池的快速浸润，但注入电解液初期抽真空时电解液洒出较多。

发明内容

本发明的目的是提供一种硬壳锂离子电池的浸润方法，能够解决快速浸润锂离子电池时抽真空易使电解液洒出的问题。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种硬壳锂离子电池的浸润方法，包括以下步骤：

1)将注入电解液后的硬壳锂离子电池内抽真空至表压为-70～-30KPa，保压，然后卸真空；

2)然后以下列所述的抽真空、保压、卸真空、注入惰性气体保压、卸压为一个循环，进行循环静置：

将硬壳锂离子电池抽真空至表压比相邻前一次抽真空时表压低不超过30KPa，保压，卸真空，然后注入惰性气体保压，最后卸压。

本发明的硬壳锂离子电池的浸润方法，通过控制注入电解液后的硬壳电池内的表压逐渐减小，既能在初期电芯内溢出气体较多时避免电解液溢出，还能在循环静置过程中随着溢出气体减少而减小抽真空的表压，加快浸润过程而不致电解液溢出，在提高浸润效率的同时，大大减少了电解液的溢出。