[发明专利]一种聚合物电芯的化成加压方法及系统

说明书

本发明公开了一种聚合物电芯的化成加压方法及系统，通过分段式夹紧电芯、根据不同电压匹配不同的充电电流以及施加不同的化成压力，解决了因夹紧过快及加压方式单一而导致的铝塑包装膜鼓包甚至破裂的问题。

技术领域

本发明涉及聚合物电池技术领域，具体涉及一种聚合物电芯的化成加压方法及系统。

背景技术

目前聚合物电芯制造过程中，化成是关键工序。目前化成加压方式单一不变，一段式加压，夹紧速度过快，电芯内游离态电解液和气体会快速冲向铝塑膜封印处，铝塑包装膜会起鼓甚至冲开，发生边电压腐蚀以及漏液安全问题。而且，化成充电过程中，保持较大压力不变，电解液吸收困难，使电芯内电解液量少，循环性能差。

发明内容

为了解决因夹紧速度过快及加压方式单一导致电芯导致电芯鼓包等问题，本发明提出了一种聚合物电芯的化成加压方法,包括：

S1、将电芯放入化成设备中，并使电芯两极耳接触充电电路板；

S2、夹紧电芯；其中，当电芯的夹紧力小于等于预设临界值时，夹紧力的变化速度为第一夹紧速度；当电芯的夹紧力大于预设临界值时，夹紧力的变化速度为第二夹紧速度，直至夹紧力达到预设的目标值；

S3、按照不同倍率电流阶梯对电芯进行充电；

S4、根据电芯的充电电压施加化成压力。

进一步地，在步骤S2中，包括步骤：

S21、当电芯的夹紧力小于或等于200kg时，夹紧力的变化速度为0.01-0.5kg/s；

S22、当电芯的夹紧力大于200kg时，夹紧力的变化速度为0.1-20kg/s，直至夹紧力达到预设的目标值。

进一步地，在步骤S3中：当充电电压小于或等于3.6V时，充电电流为0.01-0.5C；当充电电压大于3.6V时，充电电流为0.5-2.0C，直至充电电压达到预设目标电压。

进一步地，在步骤S3中：当充电电压小于3.7V时，充电电流为0.01-0.5C；当充电电压处于3.7-3.9V时，充电电流为0.5-1.5C；当电充电压大于3.9V时，充电电流为1.5-2.0C。

进一步地，在步骤S4中，还包括：

S41、当充电电压小于3.0V时，化成压力为0.5-1.0MPa；

S42、当充电电压处于3.0-4.0V时，化成压力为0.5-2.0MPa；

S43、当充电电压大于4.0V时，化成压力为0.5-1.0MPa。

本发明还公开了一种聚合物电芯的化成加压系统，包括有：

初始模块，用于将电芯放入化成设备中，并使电芯两极耳接触充电电路板；

夹紧模块，用于夹紧电芯；其中，当电芯的夹紧力小于等于预设临界值时，夹紧力的变化速度为第一夹紧速度；当电芯的夹紧力大于预设临界值时，夹紧力的变化速度为第二夹紧速度，直至夹紧力达到预设的目标值；

充电模块，用于按照不同倍率电流阶梯对电芯进行充电；

加压模块，用于根据电芯的充电电压施加化成压力。

进一步地，所述夹紧模块包括：

第一夹紧单元，用于以第一夹紧速度夹紧电芯；其中，当电芯的夹紧力小于等于200kg时，夹紧力的变化速度为0.01-0.5kg/s；

第二夹紧单元，用于以第二夹紧速度夹紧电芯；其中，当电芯的夹紧力大于200kg时，夹紧力的变化速度为0.1-20kg/s，直至夹紧力达到预设的目标值。