[实用新型]一种锂离子二次电池的化成分容装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池的化成分容，具体说是一种锂离子二次电池的化成分容装置。

背景技术

目前国内液态锂离子聚合物电池均采用化成、分容分步进行的工艺，其缺点在于化成后需要下夹，分容前再次上夹，效率低下，虽然有同行进行过一些化成分容连续生产的验证，但由于工艺不成熟导致的产气析锂等问题而无法实施。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种锂离子二次电池的化成分容装置，在不改变液态锂离子聚合物电池主材料体系特征的前提下，根据化成产气的机理和析锂的原因，改进工艺避免或减少析锂的产生，在产气的状态下而不影响锂离子的嵌入和脱嵌。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种锂离子二次电池的化成分容装置，其特征在于，包括：

设于未充电的液态锂离子聚合物电池1的左右两个宽面2处的夹板3，

夹具4夹持两个夹板3并在化成分容操作中持续的向夹板3施加夹持力。

在上述技术方案的基础上，夹板3的面积至少为宽面2的面积的二分之一。

本实用新型所述的锂离子二次电池的化成分容装置，在不改变液态锂离子聚合物电池主材料体系特征的前提下，根据化成产气的机理和析锂的原因，改进工艺避免或减少析锂的产生，在产气的状态下而不影响锂离子的嵌入和脱嵌。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1是液态锂离子聚合物电池化成前结构图；

图2是图1的侧视图；

图3是夹夹子、夹板后的电池结构主视图；

图4是图3的侧视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1、2所示，为液态锂离子聚合物电池化成前结构图及侧视图，本实用新型对图中所示的液态锂离子聚合物电池进行化成、分容连续生产处理。

如图3、4所示，本实用新型所述的锂离子二次电池的化成分容装置，包括以下步骤：

在未充电的液态锂离子聚合物电池1的左右两个宽面2处分别放置夹板3，所述未充电的液态锂离子聚合物电池1为已完成热冷压且未充电的液态锂离子聚合物电池，夹板3的面积至少为宽面2的面积的二分之一，

用可施加外力的夹具4夹好两个夹板3，

将装好夹板3和夹具4的未充电的液态锂离子聚合物电池1放入检测柜进行化成分容，具体的化成分容过程为：

先以小电流0.02C～0.5C恒流充电至3.0V～3.5V，搁置5min，

再以0.02C～0.5C恒流充电至3.5V～3.9 V，搁置5min，

再以0.02C～0.5C恒流恒压、截止电流0.02C充电至3.9V～4.3V，搁置5min，

再以0.2C～1.1C电流放电至2.75V～3.3V，搁置5min，

再以0.2C～1.1C恒流恒压、截止电流0.02C充电至3.7V～4.3V，搁置5min，

再以0.2C～1.1C电流放电至2.75V～3.3V，搁置5min，

再以0.2C～1.1C恒流恒压、截止电流0.02C充电至3.7V～4.3V，搁置5min，

得到化成、分容连续生产完的电池，此时即可取下夹板3和夹具4。

在上述技术方案的基础上，具体的化成分容过程为：

先以小电流0.02C恒流充电至3.4V，搁置5min，

再以0.05C恒流充电至3.7V，搁置5min，

再以0.1C恒流恒压、截止电流0.02C充电至4.2Ｖ，搁置5min，

再以0.5C电流放电至3.0V，搁置5min，

再以1.0C恒流恒压、截止电流0.02C充电至4.2V，搁置5min，

再以1.0C电流放电至3.0V，搁置5min，

再以1.0C恒流恒压、截止电流0.02C充电至3.91V，搁置5min，

得到化成、分容连续生产完的电池，此时即可取下夹板3和夹具4。

经检测，经过上述工艺处理的液态锂离子聚合物电池首次放电效率92.8%，正极钴酸锂首次克容量发挥148.6mAh/g，充电至4.2V后解剖电池，负极片外观良好，达到现有商业化水平。

在上述技术方案的基础上，在上述得到化成、分容连续生产完的电池的制备过程中，对化成、分容的温度没有特殊要求，但以0℃～45℃为好。