技术领域
[0001] 本
发明涉及
锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池极片的浸润方法。
背景技术
[0002]
磷酸铁锂电芯具有
电压高、比
能量高、充放电寿命长、无记忆效应和对环境污染小等优点，广泛的应用于工业生产和生活等各个领域。随着新
能源汽车、便携式电动工具迅猛发展和各种用电设备的小型化需求，人们对锂离子的能量
密度要求也越来越高。为了提高容量，开发高容量高
压实材料应用于锂电芯，由于电芯极片压实密度不断提高，对极片的浸润也增加了难度。为了生产更好的锂离子电池，必须优化其生产制作中的浸润过程。尤其对于开发一种新型高
能量密度的圆柱形锂电芯，其紧致贴合的圆形卷绕结构，对浸润条件要求更高。
[0003] 目前极片由活性物质、粘结剂、导电剂、分散剂与
水或油基
溶剂混合均匀制成浆料，然后涂布在集
流体上，经过辊压、分切后制得。辊压后极片表面粗糙度小，孔隙率低，不利于
电解液浸润。尤其是为了追求电芯的高能量密度，通常采取较大的涂布面密度和压实密度，导致极片内部的实际孔隙率会被大大降低，电解液难以填充到极片微孔中，造成极片浸润困难。为了不影响极片的浸润，通常的方法是延长注液后的静置时间。但是此种做法对提高生产效率比较有限，且对于涂布面密度大、压实密度大的极片浸润的改善效果比较有限。特别对于大圆柱电芯，一般从注液口注液，到电解液浸润整个卷芯，一般需要的时间较长，而且注液效果很难保证完全良好，浸润效果会影响整个电芯的电性能和循环性能，所以改善电芯的浸润问题至关重要。
发明内容
[0004] 基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂离子电池极片的浸润方法。
[0005] 本发明提出的一种锂离子电池极片的浸润方法，其特征在于，在电芯一次
化成后，再进行二次注液和化成。
[0006] 优选的，上述方法具体为：将
烘烤后的电芯抽
真空注液后高温搁置第一时间值，再通过充电设备对电芯进行分步预充电，完成一次化成；然后将预化成后的电芯二次注液后再高温搁置第二时间值，再通过充电设备对电芯进行分步补电，完成二次化成。
[0007] 优选的，第一次注液后，将注液后的电芯在未封口状态下进行高温搁置和化成；然后将一次化成后的电芯进行二次注液，直至电芯保液量达到预设的液量
阈值，再对电芯进行封口。
[0008] 优选的，第一次注液的方法为：将烘烤后的电芯置于自动注液机上抽真空注液，真空度为-90～-95kPa；在常温条件下对电芯进行加压，将电芯内部正、负极涂层及隔膜空隙中的气体排出。
[0009] 优选的，抽真空注液的具体方式为：对电芯进行高压-抽真空-保真空-破真空，循环四到六次。
[0010] 优选的，二次注液采用抽真空注液的方式，真空度为-90～-95kPa。
[0011] 优选的，第一时间值为24h～48h，第二时间值为8h～24h。
[0012] 优选的，两次高温搁置的环境
温度均为35℃～45℃。。
[0013] 优选的，一次化成过程中，通过充电设备对电芯进行分步预充电的具体方式为：在充电设备上，用小倍率
电流0.02C～0.1C对电芯进行分步预充电，充电时间分别为60min-300min。
[0014] 优选的，二次化成过程中，通过充电设备对电芯进行分步补电的具体方式为：在充电设备上，用0.1C～0.5C的电流进行分步补电，充电上限电压为3.65V，充电时间60min～120min。
[0015] 本发明提出的一种锂离子电池极片的浸润方法，通过一次化成后的二次注液，减少了浸润时间，提高了浸润效率，节约了时间。且，通过两次化成，促进了高压实极片
吸附电解液，避免充放电过程中析锂现象，有利于提高高压实高能量锂离子电池的电性能及循环性能。
附图说明
[0016] 图1为本发明提出的一种锂离子电池极片的浸润方法
流程图。
具体实施方式
[0017] 参照图1，本发明提出的一种锂离子电池极片的浸润方法，在电芯一次化成后，再进行二次注液和化成。本实施方式中，通过一次化成后的二次注液，减少了浸润时间，提高了浸润效率，节约了时间。且，通过两次化成，促进了高压实极片吸附电解液，避免充放电过程中析锂现象，有利于提高高压实高能量锂离子电池的电性能及循环性能。
[0018] 本方法具体实施时，将烘烤后的电芯抽真空注液后高温搁置第一时间值，再通过充电设备对电芯进行分步预充电，完成一次化成；然后将预化成后的电芯二次注液后再高温搁置第二时间值，再通过充电设备对电芯进行分步补电，完成二次化成。
[0019] 本实施方式中，第一次注液后，将注液后的电芯在未封口状态下进行高温搁置和化成；然后将一次化成后的电芯进行二次注液，直至电芯保液量达到预设的液量阈值，再对电芯进行封口。
[0020] 如此，本实施实施方式中，将电芯极片的浸润通过抽真空注液、高温搁置、一次化成、二次注液、高温搁置封口、二次化成一共六个阶段，对高压实极片进行充分浸润，更通过前后两次高温搁置大大减少了浸润时间，提高了浸润效率。
[0021] 本实施方式中，第一次注液的方法为：将烘烤后的电芯置于自动注液机上抽真空注液，真空度为-90～-95kPa。具体的，抽真空注液时，对电芯进行高压-抽真空-保真空-破真空，循环四到六次。抽真空注液后，在常温条件下对电芯进行加压，将电芯内部正、负极涂层及隔膜空隙中的气体排出，以便电解液顺利进入极片和隔膜。
[0022] 第一次注液后的高温搁置方法为：将抽真空注液后未封口电芯在35℃～45℃的温度下进行搁置，注液口向上，搁置第一时间值，第一时间值为24h～48h。第一次注液后，未对电芯的注液口进行封口，方便了二次注液。且具体实施时，高温搁置过程中，高温静置房
露点和温度需要进行严格管控，防止在未封口高温搁置过程中卷芯和电解液吸水。高温搁置有利于
加速电解液的扩散，让电解液渗透到电芯内部
[0023] 一次化成过程中，通过充电设备对电芯进行分步预充电的具体方式为：在充电设备上，用小倍率电流0.02C～0.1C对电芯进行分步预充电，充电时间分别为60min-300min。小电流化成有利于形成均匀稳定的
钝化膜，让电芯完成活化，同时一次化成充电有利于电解液浸润到极片内部。
[0024] 二次注液采用抽真空注液的方式，真空度为-90～-95kPa。具体的，本步骤中，可将一次化成后的电芯置于自动注液机上，抽真空到-90～-95kPa，通过高压-抽真空-保真空-破真空，循环上述操作二到三次完成二次注液。循环操作，可让电解液在电芯内部通过压
力挤压进一步渗透。本实施方式中，二次注液过程中，高压-抽真空-保真空-破真空的循环次数少于第一次注液中的循环次数，避免原本注入电芯内的电解液反抽出来。
[0025] 本实施方式中，通过二次注液，补充了一次注液量的不足和预化成过程产气喷液的损失，保证电芯在后续使用过程中保液量充足，保持良好的电性能和
循环寿命。
[0026] 二次注液后，将电芯在35℃～45℃的温度下搁置第二时间值，第二时间值为8h～24h。高温搁置有利于除去化成过程中产生的气体，让活化后的SEI膜更均匀稳定，避免封口后，产生气泡，极片界面不良。高压实极片孔隙较小，同时高温搁置也利于电解液在极片内部的扩散和浸润。具体实施时，高温搁置结束后电芯进行封口清洗。
[0027] 二次化成过程中，通过充电设备对电芯进行分步补电的具体方式为：在充电设备上，用0.1C～0.5C的电流进行分步补电，充电上限电压为3.65V，充电时间60min～120min。二次化成结束后即完成高容量高压实锂离子电池的浸润过程。
[0028] 以下结合几个具体的
实施例对本发明做进一步阐述。
[0029] 实施例1
[0030] 一种高压实高能量锂离子电池极片的浸润方法，具体包括如下步骤：
[0031] 1)抽真空注液：将烘烤后的电芯置于自动注液机上，抽真空至-90～-95kPa，通过高压-抽真空-保真空-破真空，循环上述操作四次；然后在常温条件下对电芯进行加压，通过外压挤压电芯从而使电芯内部正、负极涂层及隔膜空隙中的气体排出，以便电解液顺利进入极片和隔膜。
[0032] 2)高温搁置：将抽真空注液后未封口电芯在40℃的温度下进行搁置，注液口向上，搁置时间24h。
[0033] 3)预化成：在充电设备上，用小倍率电流对步骤2)完成后的电芯进行分步预充电，具体的，0.05C充电120min，0.1C充电60min。
[0034] 4)二次注液：将完成步骤3)的电芯进行二次注液，补至电芯需求的设计值，即电芯需求最终保液量；二次注液的方法为：将预化成后的电芯置于自动注液机上，抽真空：-90～-95kPa，通过高压-抽真空-保真空-破真空，循环上述操作二次；
[0035] 5)高温搁置：将完成步骤4)的电芯在35℃～45℃的温度下搁置12h。
[0036] 6)续化成：将完成步骤5)的电芯，在充电设备上，分别用小电流进行补电，0.1C充60min，0.2C充至3.65V；
[0037] 实施例2
[0038] 一种高压实高能量锂离子电池极片的浸润方法，具体包括如下步骤：
[0039] 1)抽真空注液：将烘烤后的电芯置于自动注液机上，抽真空至-90～-95kPa，通过高压-抽真空-保真空-破真空，循环上述操作六次；在常温条件下对电芯进行加压，通过外压挤压电芯从而使电芯内部正、负极涂层及隔膜空隙中的气体排出，以便电解液顺利进入极片和隔膜；
[0040] 2)高温搁置：将抽真空注液后未封口电芯在45℃的温度下进行搁置，注液口向上，搁置时间36h；
[0041] 3)预化成：在充电设备上，用小倍率电流对步骤2)完成后的电芯进行分步预充电，0.02C充电300min，0.1C充电60min；
[0042] 4)二次注液：将完成步骤3)的电芯进行二次注液，补至电芯需求的设计值，即电芯需求最终保液量；二次注液的方法为：将预化成后的电芯置于自动注液机上，抽真空：-90～-95kPa，通过高压-抽真空-保真空-破真空，循环上述操作三次；
[0043] 5)高温搁置：将完成步骤4)的电芯在40℃的温度下进行搁置时间48h；
[0044] 6)续化成：将完成步骤5)的电芯，在充电设备上，分别用小电流进行补电，0.1C充120min，0.2C充至3.65V；
[0045] 实施例3
[0046] 一种高压实高能量锂离子电池极片的浸润方法，具体包括如下步骤：
[0047] 1)抽真空注液：将烘烤后的电芯置于自动注液机上，抽真空：-90～-95kPa，通过高压-抽真空-保真空-破真空，循环上述操作六次；在常温条件下对电芯进行加压，通过外压挤压电芯从而使电芯内部正、负极涂层及隔膜空隙中的气体排出，以便电解液顺利进入极片和隔膜；
[0048] 2)高温搁置：将抽真空注液后未封口电芯在45℃的温度下进行搁置，注液口向上，搁置时间48h；
[0049] 3)预化成：在充电设备上，用小倍率电流对步骤2)完成后的电芯进行分步预充电，0.02C充电300min，0.05C充电120min；
[0050] 4)二次注液、封口：将完成步骤3)的电芯进行二次注液，补至电芯需求的设计值(电芯需求最终保液量)；二次注液的方法为：将预化成后的电芯置于自动注液机上，抽真空：-90～-95kPa，通过高压-抽真空-保真空-破真空，循环上述操作三次；
[0051] 5)高温搁置：将完成步骤4)的电芯在45℃的温度下进行搁置时间8h；
[0052] 6)续化成：将完成步骤5)的电芯，在充电设备上，分别用小电流进行补电，0.1C充60min，0.2C充至3.65V；
[0053] 以上所述，仅为本发明涉及的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
