[发明专利]一种动力电池的注液激活方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种动力电池的注液激活方法。

背景技术

锂离子二次动力电池由于具有电压高、能量密度大、无记忆效应及绿色无污染等特点，近年来已广泛应用电动工具和电动汽车等设备上。

在锂离子二次动力电池的生产过程中，电芯注液激活是其中非常重要的工艺操作，在动力电池装配完成后，对电池注入电解液，并对注液后电池进行充电激活，然后抽出产生的气体并真空封口，注液是将电液注入电池，电解液充分浸润电池隔膜、正负极材料，在电池充放电过程中作为锂离子电流传送介质。激活是使用充放电方式激活锂离子电池正负极材料，使电芯正负极极板表面形成一层致密、均匀、稳定的SEI膜(Solid Electrolyte Interface，固体电解质界面膜)。锂离子电池在首次充电过程中，锂离子和有机电解液在电池负极材料和电解液的固液界面上发生反应，在负极材料的表面生成一层致密的薄层，此薄层是锂离子从电解液进入负极材料的离子通道，SEI膜形成的好坏直接关系锂离子电池的性能。因此SEI膜形成的质量、稳定性、界面的优化是决定电池寿命不可忽视的重要因素。因而锂离子电池的注液激活是关系电池容量、自放电性能、循环性能和安全性能的关键步骤。电芯注液激活工艺的优劣直接影响到电池SEI膜的形成情况，从而影响到电池的电化学性能。

目前磷酸铁锂电池采用的是一次注液完成后静置一段时间再使用小电流预充方式，传统方式使用的一次注液，一次注满电液的方式会造成在制造过程中电液通过注液孔长期与空气接触，空气中水分被吸收电液中，水分会造成电液中电解质盐分解出氟化氢（HF），HF与电池极板的正负极材料反应，损害激活过程中形成的SEI膜，恶化电池性能，损害电池使用寿命，同时一次注满过多的电液早激活过程中会被生成的气体带出，造成电液浪费，增加制造成本，同时电液溶解以及电解质盐水解形成的HF酸挥发在空气中，对操作人员身体健康造成危害。同时长时间的小电流恒流充电会形成的SEI膜在动力电池后续使用的过程中稳定性差，大批量生产的电池一致性不高，造成车用动力电池功率密度、能量密度在循环使用过程中衰减过快，同时在循环使用中不稳定的SEI膜会与电池正负极材料反复发生反应，造成电液中有机成分的分解，同时产生气体，造成电池内压升高，电池鼓胀，还会电池继续使用埋在安全隐患。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有操作简单、安全可靠的动力电池的注液激活方法。

根据本发明实施例的动力电池的注液激活方法，包括：对所述动力电池进行第一次电解液注入；以第一预设电流在第一预设时间内对所述动力电池进行第一次激活充电；将所述动力电池静置第二预设时间，其中，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；对所述动力电池进行第二次激活充电，所述第二次激活充电为脉冲恒流恒压充电，其中，所述第二次激活充电的充电电流小于所述第一预设电流，且所述第二次激活充电的充电时间大于所述第一预设时间；以及对所述动力电池进行第二次电解液注入至满。

进一步地，所述第一次电解液注入的量为总电解液注入量的50-80%。

进一步地，所述第一预设电流为0.4-0.8C。

进一步地，所述第一预设时间为10-60S。

进一步地，所述第二预设时间为1-5h。

进一步地，所述对所述动力电池进行第二次激活充电进一步包括：以第二预设电流对所述动力电池进行激活充电以将所述动力电池充电至第一预设电压，且所述动力电池在所述第一预设电压下满足第一预设条件；将所述动力电池静置第三预设时间；以第三预设电流对所述动力电池进行激活充电以将所述动力电池充电至第二预设电压，且所述动力电池在所述第二预设电压下满足第二预设条件，其中，所述第二预设电压大于所述第一预设电压，且所述第三预设电流大于所述第二预设电流；将所述动力电池静置第四预设时间；以第四预设电流对所述动力电池进行激活充电以将所述动力电池充电至第三预设电压，且所述动力电池在所述第三预设电压下满足第三预设条件，其中，所述第三预设电压大于所述第二预设电压，且所述第四预设电流大于所述第三预设电流；以及将所述动力电池静置第五预设时间。

进一步地，所述第三预设时间、第四预设时间和第五预设时间相同。

进一步地，所述第一预设电流为0.01-0.1C，所述第二预设电流为0.1-0.3C，所述第三预设电流为0.3-0.6C。

进一步地，所述第一预设电压为1.3-1.6V，所述第二预设电压为2.8-3.2V，所述第三预设电压为3.2-3.6V。