[发明专利]一种确定动力电池注液量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，更具体地说，涉及一种确定动力电池注液量的方法。

背景技术

能源危机和环境污染的不断加剧，已经成为影响世界发展的难题，在这样的情况下，人们对利用清洁能源的希望也越来越迫切，因此动力电池在人们的日常生活中发挥了越来越重要的作用，锂离子电池作为动力电池中非常重要的一类，也同样受到了人们极大的重视。

电解液作为锂离子电池的四大关键材料之一，号称锂离子电池的“血液”，对锂离子电池的化学性能和安全性能起着至关重要的作用，为锂离子的传递提供了通道，是连接正、负极的桥梁。电解液一般是由适当的锂盐溶解在有机非质子混合溶剂中形成的电解质溶液。电解液注入锂离子电池内部的重量称为注液量，不同规格的锂离子电池对注液量有着不同的要求，只有在注液量适中的情况下，锂离子电池才能在较理想的状态下工作，如果电解液的注液量太多，会对锂离子电池产生许多不利的影响，例如注液量太多容易导致正、负极活性物质从集流体(集流体，是指汇集电流的结构或零件，在锂离子电池中主要指的是金属箔，其功能主要是将锂离子电池中活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出，因此集流体应与活性物质充分接触)上剥落而使锂离子电池内部发生短路或断路；一旦锂离子电池使用不当，就非常容易引起热失控，造成电池起火爆炸；提高了锂离子电池的制造成本等。如果电解液的注液量太少的话，同样会给锂离子电池带来不利的后果，例如由于正、负极极片未完全被电解液浸润，导致电池内阻增大，影响锂离子电池的工作效果，降低锂离子电池的使用寿命。

在现有技术中，确定注液量有两种不同的方式，第一种是理论计算法：根据锂离子电池中所用各种原材料的真密度(真密度，指材料在绝对密实状态下的体积内固体物质的实际体积，不包括内部空隙)计算出理论孔隙率，再根据电解液密度和计算出的理论孔隙率得出电解液的注液量。这种方法需要确认各种原材料的真密度，同时正、负极极片中往往存在一些不能被电解液填充的“死孔”，导致计算出的注液量与实际的情况不尽相同，注液量仍然不准确，而且计算方法较为复杂。另一种方法为经验值法：根据锂离子电池的容量大小确认其注液量。这种方法存在的问题是，若相同容量的锂离子电池，其使用的正、负极材料、隔离膜和导电剂不同，则锂离子电池吸收电解液的能力也不一样，因此根据锂离子电池容量大小确认电解液注液量的方法同样不准确。

综上所述，如何提供一种确定动力电池注液量的方法，以实现能够比较准确的控制注液量，使锂离子电池中电解液的质量适中，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种确定动力电池注液量的方法，实现了能够较准确的控制注液量，使锂离子电池中电解液的质量适中以达到锂离子电池比较理想的工作状态。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种确定动力电池注液量的方法，包括以下步骤：

1)取多个裸电芯样品；

2)对多个所述裸电芯进行真空烘烤，待所述裸电芯冷却至一定温度后，将其转移至干燥环境中；

3)将真空烘烤后的多个所述裸电芯称重，记录下每一个所述裸电芯的重量值；

4)取多个容器，在每一个所述容器中放入一定量的电解液，所述电解液的溶液量能够完全浸没所述裸电芯，将多个盛放有所述电解液的所述容器放置于干燥环境中；

5)将记录好各自重量值的多个所述裸电芯分别放入多个所述容器中，在室温下静置一定的时间；

6)从所述电解液中取出多个所述裸电芯，将多个所述裸电芯表面游离态的所述电解液擦净；

7)对多个擦净后的所述裸电芯进行再次称重，记录下吸收所述电解液后的多个所述裸电芯的重量值；

8)每隔一定的时间对步骤6)和7)进行一次重复操作，直至多个所述裸电芯的重量值不再发生较大的变化为止；

9)利用公式计算：

所述裸电芯吸收所述电解液重量的计算公式：

W₁＝m_n-m₁

公式中：W₁为一个所述裸电芯吸收所述电解液的重量值；

m₁为真空烘烤后的所述裸电芯的重量值；

m_n为同一个所述裸电芯吸收所述电解液后的重量值；

确定动力电池注液量的计算公式：

W＝(W₁+W₂+......+W_L-1+W_L)/L