一種鋰離子電池的封口化成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰離子電池的封口化成方法，包括以下步驟：(a)在電池殼上預(yù)留排氣孔位和注液口，給電池加注電解液，稱重；(b)密封電池注液口；(c)在常溫環(huán)境下靜置2.0小時至24.0小時；(d)靜置完成后，對電池進(jìn)行預(yù)充電；(e)完成預(yù)充電后，下靜置0.5小時至20.0小時，打開排氣孔，進(jìn)行抽真空排氣；(f)排完電池內(nèi)部廢氣后，用鋼珠密封排氣孔，并用膠進(jìn)行加固；(g)將電池靜置在常溫環(huán)境下，并對電池進(jìn)行續(xù)充?，F(xiàn)有技術(shù)在注液后不密封注液口，使得電池內(nèi)部與外界接觸時間較長，電池吸濕的可能性增加，而本發(fā)明在注液后直接密封注液口，使電池內(nèi)部與外部環(huán)境接觸時間非常短，減少了電池吸濕的可能性。
【專利說明】一種鋰離子電池的封口化成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋰離子電池的化成方法，尤其涉及一種鋰離子電池的封口化成方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池是一類由Li+嵌入化合物為正負(fù)極的二次電池，使用非水電解質(zhì)溶液的電池，具有能量密度高、環(huán)境友好、循環(huán)壽命長、安全性能好、快速充電等優(yōu)點(diǎn)，是數(shù)碼產(chǎn)品的理想電源，也是電動汽車、電動自行車的動力能源。
[0003]鋰離子電池的化成主要有兩方面的作用:一是使電池中的活性物質(zhì)借助于第一次充電轉(zhuǎn)成具有正常電化學(xué)作用的物質(zhì)；二是使電極主要是負(fù)極表面生成有效的鈍化膜(SEI膜)，以防止負(fù)極自發(fā)與電解液發(fā)生反應(yīng)，同時使活性物質(zhì)與電解質(zhì)之間有良好的接觸。
[0004]常見的鋰離子電池的化成方法為開口化成，其操作方法為:將電池注液后不密封注液口，使電池內(nèi)部與外部環(huán)境相通，進(jìn)行預(yù)充電和擱置，然后密封注液口。由于化成時電池與外部環(huán)境相通，所以能直接排除在預(yù)充及靜置過程中產(chǎn)生的廢氣，但是在化成過程中，電池內(nèi)部與外界接觸的時間較長，電池吸濕的可能性增加，因此對化成環(huán)境的要求較高；而且采用該方法獲得的電池之間的一致性稍差，電池制程周期長，也造成了制造費(fèi)用的上升。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中還有一種化成工藝，是將電池注液后直接密封注液口，再進(jìn)行預(yù)充電和擱置。此方法的電池內(nèi)部與外部環(huán)境接觸時間短，化成時電池處于密封狀態(tài)，因此電池吸濕的可能性減少，且制程時間短，費(fèi)用降低。但是，該方法在預(yù)充電及其擱置過程中所產(chǎn)生的廢氣直接留在電池內(nèi)部，廢氣無法排除，導(dǎo)致電池前期循環(huán)衰減較大，不適用于方形電池的化成。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種鋰離子電池的封口化成方法，解決現(xiàn)有鋰離子電池化成過程中電池吸濕，廢氣無法排出，制程時間長，成本高的問題。
[0007]為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種鋰離子電池的封口化成方法，包括以下步驟:
(a)首先在電池殼上預(yù)留排氣孔位和注液口，然后按設(shè)計用量給電池加注電解液，并完成稱重；
(b)密封電池注液口；
(C)將電池上蓋板清潔干凈，在常溫環(huán)境下靜置2.0小時至24.0小時；
(d)靜置完成后，對電池進(jìn)行預(yù)充電；
(e)完成預(yù)充電后，在常溫環(huán)境下靜置0.5小時至20.0小時，打開電池殼上的排氣孔，進(jìn)行抽真空排氣；
(f)排完電池內(nèi)部廢氣后，用鋼珠密封電池殼上的排氣孔，并用膠進(jìn)行加固； (g)將電池靜置在常溫環(huán)境下，并對電池進(jìn)行續(xù)充。
[0008]上文步驟(a)中所述排氣孔位于所述電池上蓋板邊緣，由鋁模構(gòu)成，處于封閉狀態(tài)。
[0009]優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟(d)中電流為:0.03C至1.0C，時間為:0.7小時至20.0小時。
[0010]優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟(b)采用激光焊接的方式密封注液口。
[0011]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
1.現(xiàn)有技術(shù)在注液后不密封注液口，使得電池內(nèi)部與外界接觸時間較長，電池吸濕的可能性增加，而本發(fā)明在注液后直接密封注液口，使電池內(nèi)部與外部環(huán)境接觸時間非常短，減少了電池吸濕的可能性。
[0012]2.現(xiàn)有技術(shù)直接在注液后就把注液口密封，預(yù)充電及擱置過程中產(chǎn)生的廢氣直接留在電池內(nèi)部，導(dǎo)致了廢氣無法排除，而本發(fā)明在預(yù)充電后，通過設(shè)計的排氣孔排除預(yù)充電及擱置過程中產(chǎn)生的廢氣。
[0013]3.本發(fā)明的制程時間短，電池之間的一致性提高，循環(huán)性能有一定提升，與現(xiàn)有技術(shù)開口化成工序相比，制造費(fèi)用降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實施例一工藝與傳統(tǒng)工藝制得的電池容量檢測曲線對比圖；
圖2是本發(fā)明實施例一工藝與傳統(tǒng)工藝制得的電池循環(huán)次數(shù)曲線對比圖；
圖3是本發(fā)明實施例二的電池上蓋板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中:1、上蓋板；2、極柱；3、注液口 ；4、排氣孔位。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實施例一:一種鋰離子電池的封口化成方法，其包括以下步驟:
(a)首先在電池殼上預(yù)留排氣孔位4和注液口3，然后按設(shè)計用量給電池加注電解液，并完成稱重；
(b)采用激光焊接方式密封電池注液口3 ；
(c)將電池上蓋板I清潔干凈，在常溫環(huán)境下靜置2.0小時至24.0小時；
(d)靜置完成后，對電池進(jìn)行預(yù)充電；
(e)完成預(yù)充電后，在常溫環(huán)境下靜置0.5小時至20.0小時，打開電池殼上的排氣孔，進(jìn)行抽真空排氣；
(f)排完電池內(nèi)部廢氣后，用鋼珠密封電池殼上的排氣孔，并用膠進(jìn)行加固；
(g)將電池靜置在常溫環(huán)境下，并對電池進(jìn)行續(xù)充。
[0017]本實施例中，步驟(d)中電流為:0.03C至1.0C，時間為:0.7小時至20.0小時。
[0018]本實施例中，步驟(f)中“膠”指UV固化膠或AB膠；性能指標(biāo)要求:耐酸、堿腐蝕、主動或被動固化速度快、固化后受溫度影響形變小。
[0019]各取一個用開口化成工藝注液的電池和本發(fā)明封口化成工藝注液的電池,對電池容量和循環(huán)壽命進(jìn)行測試，結(jié)果如圖1、圖2所示。圖1為開口化成工藝電池容量，封口化成工藝容量的直方圖，從對比容量數(shù)據(jù)來看，本發(fā)明注液化成工藝制得的電池容量的一致性好，容量高300mAh以上，圖2為1833_12Ah三種化成工藝循環(huán)數(shù)據(jù)對比，從循環(huán)數(shù)據(jù)來看，本發(fā)明封口化成工藝比其他兩種工藝稍好，一致性高。
[0020]實施例二:一種鋰離子電池的封口化成方法，其包括以下步驟:
(a)首先在電池殼的上蓋板I(參見附圖3所示)上預(yù)留排氣孔位4和注液口 3，然后按設(shè)計用量給電池加注電解液，并完成稱重；
(b)采用在注液口3焊接安全閥的方式來密封電池注液口 3 ；
(c)如圖3所示，將電池極柱2、安全閥周圍清潔干凈，置入真空度一50至65KPa的真空箱中2 — 6小時，全數(shù)檢查焊接位的密封性；
Cd)在30-50°C的溫度環(huán)境下靜置約9.0-15.0小時；
(e)靜置完成后，對電池進(jìn)行預(yù)充電；
(f)完成預(yù)充電后，在常溫環(huán)境下靜置0.5 - 20.0小時，打開電池殼上的排氣孔，進(jìn)行抽真空排氣；
(g)排完電池內(nèi)部廢氣后，用鋼珠密封電池殼上的排氣孔，并用膠進(jìn)行加固；
(h)將電池靜置在常溫環(huán)境下，并對電池進(jìn)行續(xù)充。
[0021]本實施例中，步驟(d)中預(yù)充電電流為:0.03C至1.0C，時間為:0.7小時至20.0小時。
[0022]本實施例中，步驟(g)中“膠”指UV固化膠或AB膠；性能指標(biāo)要求:耐酸、堿腐蝕、主動或被動固化速度快、固化后受溫度影響形變小。
[0023]實施例三:一種鋰離子電池的封口化成方法，其包括以下步驟:
(a)首先在電池殼上預(yù)留排氣孔位4和注液口3，然后按設(shè)計用量給電池加注電解液，并完成稱重；
(b)采用激光焊接方式密封電池注液口3 ；
(c)將電池上蓋板I清潔干凈，在常溫環(huán)境下靜置2.0小時至24.0小時；
(d)靜置完成后，對電池進(jìn)行預(yù)充電；
(e)完成預(yù)充電后，在常溫環(huán)境下靜置8.0小時至36.0小時；
(f)將電池靜置在常溫環(huán)境下，并對電池進(jìn)行續(xù)充；
(g)完成續(xù)充電后，打開電池殼上的排氣孔，進(jìn)行抽真空排氣；
(h)排完電池內(nèi)部廢氣后，用鋼珠密封電池殼上的排氣孔，并用膠進(jìn)行加固；
本實施例中，步驟(d)中電流為:0.03C至1.0C，時間為:0.7小時至20.0小時。
[0024]本實施例中，步驟(h)中“膠”指UV固化膠或AB膠；性能指標(biāo)要求:耐酸、堿腐蝕、主動或被動固化速度快、固化后受溫度影響形變小。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子電池的封口化成方法，其特征在于:其包括以下步驟: (a)首先在電池上蓋板上預(yù)留排氣孔位(4)和注液口(3)，然后按設(shè)計用量給電池加注電解液，并完成稱重； (b)密封電池注液口； (c)將電池上蓋板(I)清潔干凈，在常溫環(huán)境下靜置2.0小時至24.0小時； (d)靜置完成后，對電池進(jìn)行預(yù)充電； (e)完成預(yù)充電后，在常溫環(huán)境下靜置0.5小時至36.0小時，打開電池上蓋板上的排氣孔，進(jìn)行抽真空排氣； (f)排完電池內(nèi)部廢氣后，用鋼珠密封電池上蓋板上的排氣孔，并用膠進(jìn)行加固； (g)將電池靜置在常溫環(huán)境下，并對電池進(jìn)行續(xù)充。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的封口化成方法，其特征在于:步驟(d)中電流為:0.03C至1.0C,時間為:0.7小時至20.0小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的封口化成方法，其特征在于:所述步驟(b)采用激光焊接的方式密封注液口。
【文檔編號】H01M2/12GK104167566SQ201410383621
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】王正偉, 劉付召, 程凱 申請人:蘇州星恒電源有限公司