[发明专利]锂离子电池真空化成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池的制造加工方法，更具体地，涉及一种锂离子电池真空化成方法。

背景技术

近年来，随着对不可再生能源危机和环境保护的重视，绿色环保的锂离子电池在手机移动电源、电动车、电动工具和电动玩具等方面的应用取得了快速发展。在现有的锂离子电池的制造过程中，锂离子电池注液和化成(即锂离子电池的第一次充电)工艺一般是分开操作的。首先，通常采用倒吸抽真空注液的方式或者利用带有密封圈的夹具进行注液操作。倒吸抽真空注液是将电池倒置于一个底部装有电解液的密闭容器内，然后抽真空，在气压作用下，电解液进入电池内部，从而完成注液过程。而利用带有密封圈的夹具进行注液操作，是在电池的注液孔上方连接电解液容器，而电池的注液孔与电解液容器通过密封圈实现密封，随后往容器内注液，接着抽真空，同样，在气压作用下，电解液进入电池内部完成注液操作。现有的化成设备为密集型多点恒流充电柜，此类化成柜具有256、512或其他数量的充电点，每个充电点包括正极端和负极端，将充电点的正极端和负极端与电池的相应极对接，从而完成化成工艺。现有的生产过程中，锂离子电池化成工艺为开口化成工艺，一般是在将电解液注入电池之后，采用简易胶纸暂时密封注液孔，然后直接在开放的大环境下进行化成工艺。

在化成工艺中电池内部会产生正压力，由于上述化成工艺在开放的环境中进行，因而电池内部所产生的正压力极易造成电解液的外溢，这必然导致电解液的浪费；其次，电解液与外界空气长期接触，空气中的水蒸气与电解液发生反应将会导致电解液变质，若这部分电解液回流到电池内部将会严重影响到电池的各项性能，例如容量、电压等等；另外，由于溢出的电解液直接流到电池外部，可能腐蚀充电设备和电池外壳；再者，挥发到空气中的电解液将会与空气一起形成混合气体，而该混合气体对于长期作业的操作人员是有害的，会引起其皮肤和呼吸系统的不良反应，同时，溢出的电解液和随后形成的混合气体均会造成对环境的污染。

因此，有必要提供一种新型的锂离子电池化成方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种改进的锂离子电池真空化成方法，其可以减少电解液的浪费、防止对设备和电池外壳的腐蚀并且避免电池化成过程中对环境的污染以及对操作人员的不良影响。

本发明的一种技术方案是这样实现的：提供一种锂离子电池真空化成方法，该方法包括：采用同时具有注液和充电功能的一体化夹具完成电池的注液；采用同时具有充电和抽真空功能的真空化成装置完成电池的化成工艺；其中，在化成工艺中，真空化成装置对放置在一体化夹具内的电池进行充电，电池通过一体化夹具与真空化成装置之间实现电连接。

优选的，所述方法包括以下步骤：(1)、第一次抽真空、充气；(2)、抽真空静置；(3)、充电；(4)、第二次抽真空、充气。

优选的，所述真空化成装置包括进、出气孔，利用真空泵经由真空化成装置的进、出气孔来控制真空化成装置内的气压。

优选的，电池真空化成的环境为-0.01Mpa至-0.10MPa之间的负压状态。

优选的，电池真空化成的环境为大约-0.05MPa或以下。

优选的，充电电流在0.05C至1.5C之间，充电时间在2至300min之间。

优选的，所述方法中采用的一体化夹具包括底座、安装于底座上的电池固定槽以及设置在底座上的正、负极充电端、与电池固定槽枢转连接的电解液装载容器，电解液装载容器与电池固定槽的内部相通，在电解液装载容器的底部表面上朝向电池固定槽的内部设置有正、负极充电探针。

优选的，所述方法中采用的真空化成装置包括密闭且可抽真空的箱体、设置在箱体的内部空间中的电池固定支架、设置于箱体中的至少一对正、负极充电端子以及对箱体的内部空间进行封闭的活动门，所述进、出气孔设置在箱体的内部空间中。

优选的，通过真空管道将电池化成所产生的混合气体抽走并进行无害化处理。

优选的，充气所用到的气体包括干燥空气、氮气或氩气。