【技術領域】
本發明屬于鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種鋰離子電池注液方法。
背景技術:
注液是鋰離子電池生產過程中的一道重要工序,由于電解液中鋰鹽能與微量的水發生反應,因此電芯注液前需要烘烤去除電芯內的水分,注液過程需在密封的低露點環境下進行,同時保證注液能在短時間內完成,防止電芯吸水致使電性能變差。
目前,圓柱鋰離子電池注液過程一般采用先注液再抽真空的方式,先將電解液注入電芯內,再將電芯轉入密閉空間,通過抽真空→靜置→充入惰性氣體→靜置反復交替循環的過程使電解液進入到鋼殼內部并浸潤極片。由于電解液采用有機溶劑,常溫下流動性較差,短時間內不易完全浸潤極片,因此電解液浸潤過程需要較長時間,導致生產效率低及電芯吸水性能惡化。鑒于此,實有必要提供一種鋰離子電池注液方法以克服以上缺陷。
技術實現要素:
本發明提出一種能夠縮短電解液浸潤時間,防止電芯吸水性能惡化的鋰離子電池注液方法。
本發明提供的一種鋰離子電池注液方法,包括以下步驟:
1)對烘烤后含水量合格的電芯進行降溫,然后將溫度降至35~75℃的電芯轉入手套箱,將套杯插入對應的電芯的鋼殼后注液;
2)將步驟1)注液后的電芯放入溫度設定在40~75℃的烤箱內;
3)對所述烤箱抽真空使烤箱氣壓為-0.075~-0.095mpa,并使電芯在-0.075~-0.095mpa氣壓下的烤箱內靜置2~20s;
4)向步驟3)處于真空狀態下的烤箱充入氮氣使烤箱氣壓為0~0.1mpa,并使電芯在0~0.1mpa氣壓下的烤箱內保壓60~300s;
5)對步驟4)處于氮氣氣氛下的烤箱抽真空使烤箱氣壓為-0.075~-0.095mpa,并使電芯在-0.075~-0.095mpa氣壓下的烤箱內靜置2~20s;
6)向步驟5)處于真空狀態下的烤箱充入氮氣使烤箱氣壓為0~0.1mpa,并使電芯在0~0.1mpa氣壓下的烤箱內保壓60~300s。
在一個優選實施方式中,步驟3)中,抽真空時間為60~240s。
在一個優選實施方式中,步驟4)中,充入氮氣時間為60~300s。
在一個優選實施方式中,步驟5)中,抽真空時間為60~240s。
在一個優選實施方式中,步驟6)中,充入氮氣時間為60~300s。
本發明提供的鋰離子電池注液方法中,將注液前的電芯溫度控制在一定范圍內,注液后采用烤箱代替常規的真空箱進行抽真空或充入氮氣操作,而且在進行抽真空及充入氮氣操作時,烤箱內的溫度一直保持在較高的溫度范圍內。這樣有利于增強電解液的流動性,加速浸潤極片,從而提高生產效率,縮短電芯暴露在手套箱中的時間,防止電芯吸水致使電性能惡化。
【附圖說明】
圖1為本發明提供的鋰離子電池注液方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
為了使本發明的目的、技術方案和有益技術效果更加清晰明白,以下結合附圖和具體實施方式,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解的是,本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本發明,并不是為了限定本發明。
請參考圖1,本發明提供一種鋰離子電池注液方法,包括以下步驟:
1)對烘烤后含水量合格的電芯進行降溫,然后將溫度降至35~75℃的電芯轉入手套箱,將套杯插入對應的電芯的鋼殼后注液;
2)將步驟1)注液后的電芯放入溫度設定在40~75℃的烤箱內;
3)對所述烤箱抽真空使烤箱氣壓為-0.075~-0.095mpa,并使電芯在-0.075~-0.095mpa氣壓下的烤箱內靜置2~20s;
4)向步驟3)處于真空狀態下的烤箱充入氮氣使烤箱氣壓為0~0.1mpa,并使電芯在0~0.1mpa氣壓下的烤箱內保壓60~300s;
5)對步驟4)處于氮氣氣氛下的烤箱抽真空使烤箱氣壓為-0.075~-0.095mpa,并使電芯在-0.075~-0.095mpa氣壓下的烤箱內靜置2~20s;
6)向步驟5)處于真空狀態下的烤箱充入氮氣使烤箱氣壓為0~0.1mpa,并使電芯在0~0.1mpa氣壓下的烤箱內保壓60~300s。
具體地,步驟3)中,抽真空時間為60~240s;步驟4)中,充入氮氣時間為60~300s;步驟5)中,抽真空時間為60~240s;步驟6)中,充入氮氣時間為60~300s。
在一個具體實施方式中,對烘烤后含水量合格的電芯進行降溫,然后將溫度降至55±10℃的電芯轉入手套箱,將套杯插入對應的電芯的鋼殼后注液;將注液后的電芯放入烤箱并把所述烤箱的溫度設定為65℃;對所述烤箱抽真空120s,使所述烤箱的內部氣壓達到-0.095mpa,并使放置于烤箱內的電芯在該氣壓下靜置5s;然后向處于真空狀態下的所述烤箱充入氮氣120s,使所述烤箱的內部氣壓達到0mpa,并使放置于烤箱內的電芯在該氣壓下保壓110s;接下來再次對烤箱抽真空120s,使所述烤箱的內部氣壓達到-0.095mpa,并使放置于烤箱內的電芯在該氣壓下靜置5s;再次向處于真空狀態下的所述烤箱充入氮氣120s,使所述烤箱的內部氣壓達到0mpa,并使放置于烤箱內的電芯在該氣壓下保壓110s;最后打開烤箱,即可將電芯取出轉入下一工序。本實施方式中,所述烤箱密閉性良好,能夠進行抽真空及充入氮氣操作,并且在抽真空或充入氮氣過程中,使烤箱內的溫度保持在設定的溫度。
本發明提供的鋰離子電池注液方法中,將注液前的電芯溫度控制在一定范圍內,注液后采用烤箱代替常規的真空箱進行抽真空或充入氮氣操作,而且在進行抽真空及充入氮氣操作時,烤箱內的溫度一直保持在較高的溫度范圍內。這樣有利于增強電解液的流動性,加速浸潤極片,從而提高生產效率,縮短電芯暴露在手套箱中的時間,防止電芯吸水致使電性能惡化。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明,不能認定本發明的具體實施局限于這些說明。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護范圍內。