[发明专利]一种锂离子电池电解液保有量精准化控制方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池电解液保有量精准化控制方法，属于锂电池技术领域。锂离子电池电芯经前处理、一次变量注液、二次变量注液等工艺流程，通过测量电芯重量，排除因涂布厚度、面密度不同造成的电解液需求不同的影响，利用计算公式计算相对应的电解液总需求量，按照一定相同注入比例确定第一次注液量，通过保证单个电芯电解液总需求量一致性机理，排除化成阶段电解液损失等影响，采取第二次变量注液的方法，实现注液量的精准化控制。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池电解液保有量精准化控制方法。

背景技术

锂离子电池电解液保有量对电池产品性能(如内阻、充放电倍率、容量、循环性内等)存在较大影响。在目前生产中都是根据电芯设计参数，计算出电芯活性物质质量，进而确定电解液保有量。这种生产方法，忽略了每只电芯之间由于涂布工艺波动带来的电芯活性物质质量的波动。

对于采用两次注液生产方法的电芯，影响电解液保留量的两个外在的因素，一次注液完成后进行电芯化成，由于过程中部分电解液挥发或随产气排出，其电解液损失量不等，第二次注液量的定量注入导致电池电解液保有量发生进一步偏差。电解液保留量过高会导致电芯在使用过程中产气过多，安全性下降等副作用，同时保有量过低会导致电芯动力学性能下降。由于要保证电解液的适量使用，一般选择略过量注入，导致部分电芯电解液的过量浪费。

即在现阶段的研究中，普遍使用一次注液以节省工艺操作时间，并不考虑过量及少量对电芯的寿命影响。而注重于二次注液的，通常只是在一次注液的基础上，分步完成注液，仅仅只是比一次注液准确了一些，却不能排除制备工艺带来的偏差。

针对现有技术误差大、工艺繁杂等缺陷，公开号105787140A公开了确定软包装锂离子电池电解液保有量和注液量的方法，通过公式化精确计算出电解液的注入量。虽然公式计算的结果很精准，但是在实际注液过程中，实际注液量会因为环境变化、工艺步骤等操控发生改变。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种锂离子电池电解液保有量精准化控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂离子电池电解液保有量精准化控制方法，所述方法包括如下步骤：

(1)前处理：标准电芯称重后记录重量为M1，确定标准电芯的电解液保有量为m1，将电芯进行烘烤处理，再对电芯进行首次扫码并称重，记录条码为Ln，记录重量为M2，换算电芯的电解液保有量为m3；

(2)一次变量注液：对电芯进行注液，设置注液量为m4，注液完成后进行电芯称重，记录重量为M3，再计算出一次变量注液量为m5并注液，将上述条码Ln、注液称重、注液量数据：M1、M2、M3、m1、m3、m4、m5保存至数据库；

(3)二次变量注液：电芯化成静置后，电芯扫码并称重，记录重量为M4，根据电芯条码Ln对应调取步骤(2)中保存的数据，计算二次注液量为m6并对电芯一一完成二次变量注液。

锂离子电池是目前可循环电池中效果较好，使用寿命较长的高能电池，广泛应用于不同领域。但是，组成电池的材料、生产工艺等均会影响电池的使用效果和使用寿命。而在电解液的保有量上，过多过少都会造成电池的效果下降，安全性降低。本发明通过改进电解液的注液工艺，保证最终生产的电池电解液保有量能严格符合既定值。

由于电解液的保有量与电芯重量有关，为保证电解液的准确性，在任何可能改变电芯重量的操作后，均需进行称重，并计算出重量变化后所需的电解液，此时，因电芯注液后产生重量变化，进而计算出的电解液称为变量电解液。而将电解液总量分步完成注液，是由于在注液过程中，不可避免的发生重量变化(如涂布工艺)，这种通过变量电解液注入的工艺，能最大限度的降低最终电解液注入量与电芯规格所需电解液量的误差。本发明在步骤(1)与步骤(2)的工艺完成后，已经可以完全满足只需一次注液的电芯，若是电芯需要进行二次注液，则再进入步骤(3)即可完成。