本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在預(yù)充化成過程中降低軟包裝鋰離子電池內(nèi)部水分的方法。

背景技術(shù)：

隨著新能源汽車的發(fā)展，鋰離子電池由于具有能量密度高、循環(huán)性能好等優(yōu)點(diǎn)，受到人們的廣泛關(guān)注。

鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、隔膜及電解液組成，水分對(duì)電池的電化學(xué)性能和安全性能有重要的影響。極片和電解液中的微量水分會(huì)與電解液中的LiPF₆等含氟鋰鹽發(fā)生反應(yīng)生成HF，破壞負(fù)極和電解液界面的SEI膜，縮短電池壽命，引起電池鼓脹，降低電池的電化學(xué)性能。如果電池內(nèi)部水分過高，在預(yù)充化成過程中，電池會(huì)產(chǎn)生大量的氣體，導(dǎo)致電池容量下降，循環(huán)性能降低，電池鼓脹甚至引起更嚴(yán)重的安全問題。

因此在鋰離子電池制作過程中，需要對(duì)正負(fù)極原材料以及電解液中的水分嚴(yán)格控制。鋰離子電池在裝配之前，原材料以及正負(fù)極極片會(huì)經(jīng)過烘烤降低水分。鋰離子電池在裝配之后，需要給電池注入電解液，然后進(jìn)行預(yù)充化成。對(duì)于軟包裝鋰離子電池，通常會(huì)預(yù)留氣袋或氣囊來儲(chǔ)存預(yù)充化成過程中產(chǎn)生的氣體，化成結(jié)束后切除氣袋然后封裝；或者采用負(fù)壓系統(tǒng)與軟包裝鋰離子電池相連，利用負(fù)壓來排除預(yù)充化成過程中產(chǎn)生的氣體，負(fù)壓系統(tǒng)中設(shè)有儲(chǔ)液瓶或儲(chǔ)液管來儲(chǔ)存負(fù)壓抽出的電解液，化成結(jié)束時(shí)，將負(fù)壓抽出的電解液經(jīng)電解液回路回流至電池中。在上述預(yù)充化成過程中，環(huán)境中的水分會(huì)緩慢進(jìn)入電池內(nèi)部， 而且此過程引入的水分在后續(xù)過程中沒有有效的方法除去，會(huì)一直留在電池內(nèi)部影響著電池的性能。

因此，需要尋找一種有效的方法在軟包裝鋰離子電池預(yù)充化成過程中減小環(huán)境水分對(duì)電池內(nèi)部的影響，從而降低電池內(nèi)部的水分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種在預(yù)充化成過程中降低軟包裝鋰離子電池內(nèi)部水分的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種降低軟包裝鋰離子電池內(nèi)部水分的方法，該方法為在軟包裝鋰離子電池預(yù)充化成過程中，使用分子篩吸收電解液中的水分，以降低電池內(nèi)部水分。

其中，對(duì)于預(yù)留氣袋(或氣囊)進(jìn)行預(yù)充化成的軟包裝鋰離子電池，在氣袋中封入分子篩。預(yù)充化成結(jié)束后，分子篩和氣袋一起被切除，然后進(jìn)行電池封口。

其中，對(duì)于采用負(fù)壓系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)充化成的軟包裝鋰離子電池，在負(fù)壓系統(tǒng)的電解液回路或電解液儲(chǔ)液瓶中放入分子篩。

優(yōu)選的，所述分子篩的質(zhì)量為鋰離子電池注入電解液質(zhì)量的1％～10％。

優(yōu)選的，所述分子篩為鋰型分子篩。

上述鋰型分子篩為市售可獲得產(chǎn)品。

本發(fā)明的有益效果為：

在目前的軟包裝鋰離子電池預(yù)充化成過程的基礎(chǔ)上，提供了一種利用分子篩吸收電解液中水分的方法，可以有效降低成品電池內(nèi)部的水分，該過程中從環(huán)境中進(jìn)入鋰離子電池電解液中的水分被分子篩吸收，減小預(yù)充化成過程中外 界環(huán)境水分對(duì)電池內(nèi)部的影響，并且操作簡單方便，分子篩可循環(huán)利用，成本低廉、效果明顯。

附圖說明

圖1是預(yù)留氣袋進(jìn)行預(yù)充化成的軟包裝鋰離子電池模式中分子篩所處位置示意圖。

圖2是采用負(fù)壓系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)充化成的軟包裝鋰離子電池的模式中，在儲(chǔ)液瓶中放置分子篩示意圖。

圖中標(biāo)記，1為鋰離子電池電芯、2為封裝鋁塑膜、3為氣袋、4為分子篩、5為電解液回路、6為儲(chǔ)液瓶、7為真空泵、8為電池正負(fù)極極耳、9為電芯和氣袋之間的封邊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法做更詳盡的說明。但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1

預(yù)留氣袋進(jìn)行預(yù)充化成(多組平行試驗(yàn))：

取8張正極片和9張被隔膜包好的負(fù)極片，負(fù)極、正極、負(fù)極依次疊片后得到電芯1，焊接正負(fù)極極耳8。取一張鋁塑膜2，沖坑(電芯坑和氣袋坑)，對(duì)折后完全包住電芯1，進(jìn)行封裝，如圖1，封好電池上邊(極耳邊)、左邊(無氣袋一側(cè))和下邊，然后熱封電芯、以及電芯和氣袋之間的封邊9，電芯和氣袋之間有2～5cm的寬度未進(jìn)行塑封，供左右部位(電芯和氣袋)相通。采用相同方法共制作9支電芯。電芯封裝經(jīng)真空烘烤后，注入50g電解液。其中3支電 芯(記為A組)取5g分子篩4，用隔膜包好后放入氣袋3中，然后頂封。另外3支電芯(記為B組)取2.5g分子篩4，用隔膜包好后放入氣袋3中，然后頂封。剩下的3支(對(duì)比組)不放置分子篩，直接頂封。電池注液后擱置24h，進(jìn)行預(yù)充化成，化成完成后，抽真空，裁去氣袋，封口。采用庫倫水分測試儀測試電池內(nèi)部電解液的水分，氣袋中放入分子篩的電池內(nèi)部水分被明顯控制在更低的水平。具體水分測試結(jié)果見下表1。

表1預(yù)留氣袋進(jìn)行預(yù)充化成電池水分測試結(jié)果

實(shí)施例2

負(fù)壓系統(tǒng)的預(yù)充化成(多組平行試驗(yàn))：

取8張正極片和9張被隔膜包好的負(fù)極片，負(fù)極、正極、負(fù)極依次疊片后得到電芯1，焊接正負(fù)極極耳8。取一張鋁塑膜2，沖坑后對(duì)折完全包住電芯，進(jìn)行封裝，如圖2，封好電池上下邊和左側(cè)邊，電芯經(jīng)過烘烤后，封住電池右側(cè)邊并留出注液孔。采用相同方法共制作9支電池。從注液孔對(duì)電池注液50g，電池經(jīng)電解液回路5與電解液儲(chǔ)液瓶6相連，儲(chǔ)液瓶6與真空泵7相連，其中三支電池(記為A組)儲(chǔ)液瓶6中放入5g分子篩，另外3支電池(記為B組)儲(chǔ)液瓶6中放入2.5g分子篩，最后3支(對(duì)比組)儲(chǔ)液瓶中不放置分子篩。電池預(yù)充化成過程中，真空泵保持一定的負(fù)壓，電池中富余的電解液被抽至儲(chǔ)液瓶6中與分子篩接觸，電解液中的水分被分子篩吸收除去。預(yù)充化成完成后，一定量電解液經(jīng)電解液回路回流至電池內(nèi)部，然后將電池封口。采用庫倫水分測試 儀測試電池內(nèi)部電解液的水分，氣袋中放入分子篩的電池內(nèi)部電解液的水分被控制在更低的水平。具體水分測試結(jié)果見下表。

表2負(fù)壓系統(tǒng)的預(yù)充化成電池水分測試結(jié)果