本發(fā)明涉及一種鋰電池的化成分容方法,尤其涉及一種基于高溫壓力夾具的鋰電池裸電芯化成分容方法。
背景技術(shù):
隨著二十世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展,小型化的設(shè)備日益增多,對電源提出了很高的要求。而隨著數(shù)碼產(chǎn)品如手機(jī)、筆記本電腦等產(chǎn)品的廣泛使用,鋰離子電池以優(yōu)異的性能在這類產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用,并在逐步向其他產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展。鋰離子電池也隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。最早得以應(yīng)用的是鋰亞原電池,用于心臟起搏器中。由于鋰亞電池的自放電率極低,放電電壓十分平緩。使得起搏器植入人體長期使用成為可能。鋰錳電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓,更適合作集成電路電源,廣泛用于計(jì)算機(jī)、計(jì)算器、手表中?,F(xiàn)在鋰離子電池大量應(yīng)用在手機(jī)、筆記本電腦、電動工具、電動車、路燈備用電源、航燈、家用小電器上,可以說是最大的應(yīng)用群體。
目前采用的鋰電池化成分容的步驟為:疊片、頂側(cè)封、注液、電芯平壓、化成、電芯平壓、真空封裝和分容。其存在著化成后需要下夾,分容前需再次上夾,導(dǎo)致效率很低,而且其化成和分容分為兩次進(jìn)行,嚴(yán)重拖長了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,也耗費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種基于高溫壓力夾具的鋰電池裸電芯化成分容方法,采用高溫壓力夾具生產(chǎn)半固態(tài)聚合物鋰電池,可有效縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,同時也節(jié)約了成本。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種基于高溫壓力夾具的鋰電池裸電芯化成分容方法,所述的方法的步驟如下:
S1、將待化成分容的裸電芯進(jìn)行疊片后放入高溫壓力夾具中,并用夾板固定好;
S2、將每個待化成分容的裸電芯通過導(dǎo)線連接到充電設(shè)備;
S3、對待化成分容的裸電芯進(jìn)行高溫壓力化成分容;
S4、將完成化成分容的裸電芯進(jìn)行真空封裝。
所述的夾板包括兩層加熱布和一層鉆板,鉆板在兩層加熱布的中間將兩層加熱布隔開;所述的加熱布上連接有加熱線路。
所述的化成分容的放入如下:
S31、先用0.05C恒流充電到3.4V,擱置5分鐘;
S32、再以0.1C恒流恒壓充電到3.95V,擱置120分鐘;
S33、再以0.5C恒流恒壓充電到4.2V,截止電流0.05C,擱置5分鐘;
S34、再以0.5C恒流放電到3V,擱置5分鐘;
S35、再以0.5C恒流恒壓充電到3.95V,截止電流0.05C。
所述的高溫壓力化成分容的溫度為70℃,壓力為0.3~0.4MPa。
所述的待化成分容的裸電芯放置在兩個夾板的夾層之間,通過夾板的擠壓對和通過夾板中的加熱布為裸電芯提供化成分容需要的壓力和溫度。
所述的待化成分容的裸電芯中的電解質(zhì)為半固態(tài)凝膠電解質(zhì)。
所述的半固態(tài)凝膠電解質(zhì)的成分包括氟代鋰鹽。
本發(fā)明的有益效果是:一種基于高溫壓力夾具的鋰電池裸電芯化成分容方法,采用高溫壓力夾具生產(chǎn)半固態(tài)聚合物鋰電池可有效改善電池平整度和正負(fù)極界面,并使化成、分容時間從總共24小時縮短到10小時。采用化成、分容兩個工序合為一個工序的工藝方案,減少了上夾具、下夾具等環(huán)節(jié),大幅度降低人工成本,減少加工場地,消除對電芯搬運(yùn)的損傷。采用疊片、裸電芯高溫壓力化成和分容、真空封裝,大幅度降低了生產(chǎn)周期,從常規(guī)液態(tài)鋰電池12天降低到3天,并減少電芯氣囊材料的浪費(fèi)。
具體實(shí)施方式
下面進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
一種基于高溫壓力夾具的鋰電池裸電芯化成分容方法,所述的方法的步驟如下:
S1、將待化成分容的裸電芯進(jìn)行疊片后放入高溫壓力夾具中,并用夾板固定好;
S2、將每個待化成分容的裸電芯通過導(dǎo)線連接到充電設(shè)備;
S3、對待化成分容的裸電芯進(jìn)行高溫壓力化成分容;
S4、將完成化成分容的裸電芯進(jìn)行真空封裝。
所述的夾板包括兩層加熱布和一層鉆板,鉆板在兩層加熱布的中間將兩層加熱布隔開;所述的加熱布上連接有加熱線路。
所述的化成分容的放入如下:
S31、先用0.05C恒流充電到3.4V,擱置5分鐘;
S32、再以0.1C恒流恒壓充電到3.95V,擱置120分鐘;
S33、再以0.5C恒流恒壓充電到4.2V,截止電流0.05C,擱置5分鐘;
S34、再以0.5C恒流放電到3V,擱置5分鐘;
S35、再以0.5C恒流恒壓充電到3.95V,截止電流0.05C。
所述的高溫壓力化成分容的溫度為70℃,壓力為0.3~0.4MPa,常規(guī)液態(tài)鋰離子電池電芯平壓的壓強(qiáng)為0.8~1.5MPa,溫度為60℃。
所述的待化成分容的裸電芯放置在兩個夾板的夾層之間,通過夾板的擠壓對和通過夾板中的加熱布為裸電芯提供化成分容需要的壓力和溫度。
所述的待化成分容的裸電芯中的電解質(zhì)為半固態(tài)凝膠電解質(zhì)。
所述的半固態(tài)凝膠電解質(zhì)的成分包括氟代鋰鹽。
本發(fā)明的實(shí)施例通過將待化成分容的裸電芯放置在兩個夾板之間,并通過導(dǎo)線連接到充電裝置,多個夾板之間能夠放置很多待化成分容的裸電芯,保證每次化成分容的裸電芯的數(shù)量。夾板上下兩面有加熱布,加熱布通過導(dǎo)線連接到加熱裝置,然后對待化成分容的裸電芯進(jìn)行加熱。在最頂端的夾板上安裝有氣缸,通過氣缸對夾板施加壓力進(jìn)而對待化成分容的裸電芯施加壓力,從而完成在高溫壓力夾具的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)鋰電池裸電芯的化成分容。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式,不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境,并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi),通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍,則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。