[发明专利]一种二次电池的浸润方法及其应用

说明书

本发明提供了一种二次电池的浸润方法，包括以下步骤：S1、在极片卷绕或叠片前，于湿度低于5％的环境下，取电解液中的一部分喷涂于经烘烤后的极片表面；S2、卷绕或叠片所述极片制成电芯，封装，注入剩余的电解液。相比于现有技术，本发明设计了一种新的方法来浸润二次电池，通过在极片表面提前喷涂一部分电解液来提前润湿极片，而后再制成电芯以及注入剩余的电解液，如此后续注入的电解液在浸润扩散过程中，因极片已提前被电解液润湿，则后续电解液在扩散过程中减少了阻力，扩散所需要的能量降低，进而可快速浸润电芯，达到缩短浸润时间的目的，相比于常规的72h以上的浸润，本发明的浸润方法可缩短至24～48h。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种二次电池的浸润方法及其应用。

背景技术

锂离子电池因其工作电压高、比能量大、循环寿命长及无记忆效应等特点而被人们广泛应用。目前锂离子电池已经普遍应用于3C数码消费类电子产品领域。而电池主要包括以下工艺流程：1)搅拌、涂布、辊压、模切；2)制片卷绕或叠片、焊接；3)入壳成型、封装；4)烘烤；5)注液；6)化成工序；7)抽真空、二封工序；8)分容等后续工序。

对于缩短锂离子电池制造时间是一个永恒的课题，在注液工序后往往需要较长时间的静置，以使得电解液被充分浸润，特别是对于高压实的电芯，浸润所需的时间更长，达到72h以上。而现在为追求能量密度，高压实电芯已成为制备的锂离子电池的一个趋势，因此需寻找一种新的方法以缩短电池的制造时间。

发明内容

本发明的目的之一在于：提供一种二次电池的浸润方法，解决目前电池制造工序中浸润时间长的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种二次电池的浸润方法，包括以下步骤：

S1、在极片卷绕或叠片前，于湿度低于5％的环境下，取电解液中的一部分喷涂于经烘烤后的极片表面；

S2、卷绕或叠片所述极片制成电芯，封装，注入剩余的电解液。

优选的，步骤S1中，在极片表面喷涂完电解液后，加热所述极片。本发明采用提前浸润极片的方法，在未卷绕或叠片之前，浸润极片可提前在≥45℃下进行，能让极片快速直接浸润，为后续的电解液浸润降低了其扩散阻力及所需的能量。而如果是常规的电解液浸润方法，是在极片卷绕或叠片成电芯后进行封装，而后再注入电解液进行浸润，此时因电池已经封装，其内部是真空环境，如是在45℃下进行，不仅电解液中的溶剂会挥发，且不能精准地浸润极片，高温状态也会促进电池内部的副反应，影响电池的电化学性能，由此常规方法电解液的浸润一般只能保持在小于45℃的较低温度下进行。

优选的，加热温度≥45℃；加热时间为1～600s。该加热时间可根据电解液的喷涂量、极片的大小以及电芯的实际情况进行调整，达到提前浸润极片的目的即可，这里不做过多限定。

优选的，加热温度为55～120℃。更优选的，加热温度可为60～70℃、70～80℃、80～90℃。加热后待极片冷却后即可进行常规的卷绕/叠片制成电芯，以及后续的电池制备工序。

优选的，所述电解液包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸二甲酯(DMC)中的至少一种；喷涂于所述极片表面的电解液为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸二甲酯中的任意一种。

其中，本发明所述的取电解液中的一部分进行喷涂，该一部分可以是电解液中其中一种物质，如EC、PC和DMC的任意一种；也可以是多种物质的混合物，如EC、PC和DMC的至少两种。而经本发明人多次探究验证，采用其中一种物质(如EC、PC和DMC的任意一种)时，更有利于缩短整体的浸润时间，这是因为其中一种物质时，一方面更有利于喷涂完电解液后加热极片，另一方面多种物质各分子之间会竞争浸润极片位点，从而影响了浸润时间。