專利名稱：鋰離子電池主動排氣的化成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池的生產(chǎn)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種鋰離子電池主動排氣 的化成方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，鋰離子電池的生產(chǎn)過程需要進行化成，化成就是激活電池中的活 性物質(zhì)，在目前生產(chǎn)方形鋰離子二次電池的化成方法中，基本上都采用一次化成的方法，這 種方法存在著一定的不足之處，因為電池在化成的過程中要產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)的過 程中反應(yīng)產(chǎn)物當中會產(chǎn)生乙烯丙烯，二氧化碳等氣體生成，氣體的長時間滯留會導(dǎo)致電池 的界面產(chǎn)生分離，雖然目前的方形鋰離子電池的化成大多采用開口化成，但是由于氣體的 排出存在著三種阻力，第一種阻力來源于卷心的壓力和外殼的壓力，第二種阻力來源于電 解液的粘度和界面上電解液的表面張力，第三種阻力來源于卷心口部膠紙的粘接力，因為 界面的電解液是有一定的粘度和表面張力的，氣體的排出會因為卷心壓力和電解液的阻力 而變得不是非常暢通，這樣的結(jié)果會導(dǎo)致隔膜紙因為氣體的膨脹而產(chǎn)生起皺現(xiàn)象，而一但 隔膜因為氣體的膨脹而起皺之后是無法再恢復(fù)到平整狀態(tài)的，這樣的結(jié)果是增加了卷心的 厚度，同時在電池今后的使用過程中由于要進行反復(fù)的充放電，起皺的隔膜位置會產(chǎn)生析 鋰現(xiàn)象，不僅影響電池的厚度，導(dǎo)致電池鼓脹，影響電池的使用壽命，同時也會因為起皺的 隔膜位置無法恢復(fù)平整而產(chǎn)生析鋰現(xiàn)象，嚴重影響電池的安全性能，另外由于隔膜起皺導(dǎo) 致電池內(nèi)部卷心變厚，電池的內(nèi)部空間大小是無法改變的，卷心增厚就意味著留給電解液 的空間變小，在電池封口時無法保證電池內(nèi)部的電解液充分的預(yù)留，從而影響了電池的使 用壽命和安全性能，另外，由于氣體的滯留導(dǎo)致界面分離位置的正負極材料無法產(chǎn)生電化 學(xué)反應(yīng)，電池電壓會上升較快，這樣的結(jié)果是在封口后老化的過程中需要修補的面積會比 較大，未來電池氣鼓的比例較高，嚴重影響了電池的合格率。當前鋰離子電池在化成中存在 的技術(shù)缺陷，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員急待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)在鋰離子電池的化成過程中，電池負極片與隔 膜紙之間氣體滯留而產(chǎn)生的電壓上升較快，負極片因為氣體的滯留而無法參與電化學(xué)反 應(yīng)，導(dǎo)致電池負極片電化學(xué)反應(yīng)不均衡，以及因上述原因?qū)е碌睦匣扪a時難度加大，原材 料的克比容量發(fā)揮較低的問題；提供一種高安全性能及電池供電穩(wěn)定的鋰離子電池主動排 氣的化成方法。為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型的技術(shù)方案是鋰離子電池主動排氣的化成方法，該方法包括有如下步驟a.電池注液按照工藝要求的100%進行注液；并在干燥環(huán)境下陳化24小時以上；b.電池進行第一次化成，化成充電容量為電池設(shè)計容量的40% -50% ；c.電池下柜后進入手套箱內(nèi)進行主動負壓排氣和補注液；
d.電池陳化4時后進行第二次化成，化成充電量為電池設(shè)計容量的10% -20% ；e.電池進行密封后進入老化房40度老化72小時以上。更進一步的，所述c步驟中手套箱的露點為-60。更進一步的，所述e步驟中的老化溫度為40度。為了實現(xiàn)原材料的克比容量能夠充分發(fā)揮，為了保證電池的隔膜更加平整從而提 高電池的安全性能和厚度指標。本發(fā)明所采取的方法是采用二次化成的方法，在第一次化 成結(jié)束之后，采用主動負壓的方式把卷心內(nèi)部、負極片和隔膜界面上的滯留氣體強制性排 出，同時補充回因為第一次化成所流失的電解液，然后再將電池進行第二次化成。確保電池 的隔膜紙平整，負極片在化成結(jié)束后電化學(xué)反應(yīng)的面積均勻，從而提高電池的容量發(fā)揮。確 保電池的安全性能和厚度指標。同時也可以大大提升電池的循環(huán)壽命。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是生產(chǎn)出的方形鋰離子電池具有容量高，電池厚度指標 良好，安全性能和可循環(huán)使用性能極佳的優(yōu)點。
具體實施例方式鋰離子電池主動排氣的化成方法，該方法包括有如下步驟a.電池注液按照工藝要求的100%進行注液；并在干燥環(huán)境下陳化24小時以上； b.電池進行第一次化成，化成充電容量為電池設(shè)計容量的40%-50%;C.電池下柜后進入 手套箱內(nèi)進行主動負壓排氣和補注液；該手套箱的露點為-60。d.電池陳化4時后進行第 二次化成，化成充電量為電池設(shè)計容量的10% -20% ；e.電池進行密封后進入老化房40度 老化72小時以上；老化溫度為40度。為了實現(xiàn)原材料的克比容量能夠充分發(fā)揮，為了保證 電池的隔膜更加平整從而提高電池的安全性能和厚度指標。本發(fā)明所采取的方法是采用二 次化成的方法，在第一次化成結(jié)束之后，采用主動負壓的方式把卷心內(nèi)部、負極片和隔膜界 面上的滯留氣體強制性排出，同時補充回因為第一次化成所流失的電解液，然后再將電池 進行第二次化成。確保電池的隔膜紙平整，負極片在化成結(jié)束后電化學(xué)反應(yīng)的面積均勻，從 而提高電池的容量發(fā)揮。確保電池的安全性能和厚度指標。同時也可以大大提升電池的循 環(huán)壽命。在實際操作中，本發(fā)明的方法包括第一次化成、主動排氣和補注液、第二次化成三 個動作順序，在化成的中間階段，采用主動的負壓方式強制性排出電池內(nèi)部負極片和隔膜 紙之間的界面上滯留的氣體，同時補注液后，再進行第二次化成。第二次化成后再對電池進 行整形密封。第一次化成前的注液量為工藝設(shè)計中電池所需的100%，主動負壓為-0. 1大 氣壓，補注液的電解液重量等于第一次化成中因為開口化成而流失掉的電解液重量。第一 次化成充電進去的電量等于電池設(shè)計容量的40% _50%，然后進行主動負壓排氣。
權(quán)利要求
1.鋰離子電池主動排氣的化成方法，其特征是該方法包括有如下步驟a.電池注液按照工藝要求的100%進行注液；并在干燥環(huán)境下陳化M小時以上；b.電池進行第一次化成，化成充電容量為電池設(shè)計容量的40%-50%；c.電池下柜后進入手套箱內(nèi)進行主動負壓排氣和補注液；d.電池陳化4時后進行第二次化成，化成充電量為電池設(shè)計容量的10%-20% ；e.電池進行密封后進入老化房40度老化72小時以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池主動排氣的化成方法，其特征是所述c步驟中 手套箱的露點為-60。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池主動排氣的化成方法，其特征是所述e步驟中 的老化溫度為40度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池主動排氣的化成方法，旨在提供一種高安全性能及電池供電穩(wěn)定的鋰離子電池主動排氣的化成方法。本發(fā)明首先在電池注液按照工藝要求的100％進行注液干燥陳化24小時以上；接著對電池進行第一次化成，化成充電容量為電池設(shè)計容量的40％-50％；并電池下柜后進入手套箱內(nèi)進行主動負壓排氣和補注液；然后將電池陳化4時后進行第二次化成，化成充電量為電池設(shè)計容量的10％-20％；最后將電池進行密封后進入老化房40度老化72小時以上，本發(fā)明采用自主設(shè)計、具有自主核心知識產(chǎn)權(quán)的電池生產(chǎn)方法；提升電池的循環(huán)壽命及安全性能，適用于鋰離子電池的生產(chǎn)領(lǐng)域。
文檔編號H01M10/058GK102074740SQ201010573780
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者王波, 陳步霄 申請人:華明電源(深圳)有限公司