[发明专利]一种铝塑膜软包磷酸铁锂电池的注液方法

说明书

本发明公开了一种铝塑膜软包磷酸铁锂电池的注液方法，包括以下步骤：S1：将一组待注液电芯置于密封箱内并进行定位后，关闭箱体形成密封环境，注液组件进入待注液电芯内，完成注液前准备工序；S2：注液手套箱环境：湿度RH≤1％，温度为18℃‑25℃；S3：采用一次注液方式进行；S4：抽真空渗液：将注完液的电芯放真空搁置箱1‑4min；S5：称重补液；S6：真空封口：热封组件对注液边一封区进行热封，对密封箱内充正压使内外气压平衡，密封箱罩移动打开密封箱，电芯移出并进行第二次称重，与电芯第一次称重所得数据进行比较，合格的电芯移出至下一工序工位；S7：注液后高温静置。本发明采用高效浸润剂，可以有效改善电解液对极片的浸润效果，缩短浸润时间。

技术领域

本发明属于磷酸铁锂电池技术领域，尤其涉及一种铝塑膜软包磷酸铁锂电池的注液方法。

背景技术

软包锂电池注液封口设备是锂电池生产线中关键设备之一，故而对锂电池注液封口技术与设备进行研究具有重要的实际意义，符合市场需求。现有的软包装锂离子电池注液封口设备的主要工序流程如下：电芯供送-常压/负压注液-电芯静置-抽气封口-电芯输出。其中，针对注液工序，现有注液工艺是在常压环境或负压环境中进行注液，注液完成后将电池进行一段时间静置，使电解液充分浸润电芯极片与隔膜；待浸润完全后对电芯抽真空并进行热封。常压注液时，电解液易与空气接触，产生氧化还原反应，从而导致电解液变质等问题，影响锂电池质量。故而现在常用的注液封口工序是在负压环境中进行，在避免电解液与空气接触变质，或电芯内残留气体影响电池性能的同时，提高注液效率。

电解液对极片的浸润，涉及到固、液、气三相接触的内容。当把电解液注入电池壳内时，首先电解液要排出壳内的空气，之后电解液会附着在正负极活物质的表面，有的电解液会通过卷芯的隔膜进入正极-隔膜-负极之间。随着时间的延续，会出现电解液浸润极片、隔膜内电解液反向浸润极片的现象，当静置时间长到一定程度时，在表面张力的作用下，对极片的浸润就达到一个平衡的状态。

CN202011125233.6公开了一种高浸润高安全性电解液添加剂、电解液、制备方法及电池，其中，所述高浸润高安全性电解液添加剂为卤代烷基苯磺酰基取代烯丙基磷酸酯衍生物。本发明的电解液添加剂断裂形成的长直链烷基苯磺酸锂降低了电解液的表面张力，提高其浸润性，降低了电解液用量，提高了安全性；添加剂其结构为：

CN202110935779.6公开了一种锂离子电池提高电解液浸润及延长寿命的方法，包括盖板、止动架、注液管道、极耳、电芯、导流管道、绝缘袋和铝壳。该锂离子电池提高电解液浸润及延长寿命的方法设计合理，通过在止动架和绝缘保护袋设置电解液导流通道，可使电解液从下而上全面浸润极片减少注液时间的同时提高浸润效果而且更易将电芯中的气体排出电解液浸润速度更快。而在绝缘保护袋上设置有电解液存储管道，在锂离子电池长时间使用电解液减少后，用于补充电解液，延长电池寿命。

CN202010604093.4提供了一种浸润改善添加剂、极片及其浸润方法、电池及其制备方法，其中，浸润改善添加剂，该添加剂为碳酸酯类物质、硫酸酯类物质、磷酸酯类物质中的一种或两种以上的混合物。该浸润改善添加剂可用于极片制备，电解液添加剂的主要成分为有机磷酸酯类化合物，具有合适的烷基链长和醚基数，使得添加剂加入电解液后使其具备良好浸润性，并且具有合适的粘度和较高稳定性，且该添加剂兼有非离子和阴离子的特征，结构中的亲水羟基、醚基或酯基容易与隔膜以及正负极材料中的粘结剂形成氢键，同时疏水长链能与负极中的非极性物质剂形成氢键，提高正负极浸润性。该添加剂具有良好的热稳定性和化学稳定性，不易分解影响电池性能。

但是需要注意的是当浸润剂添加量达到1％时，则会对循环性能有负面影响。浸润剂的实质是表面活性剂，此类浸润剂具有高表面活性、高耐热稳定性、低可燃性和高化学稳定性等优点，在电解液中添加浸润剂后能够降低液体的表面张力，提高电解液对极片的润湿能力和渗透能力，从而提高电池的电化学性能。