[发明专利]硅基负极方壳电池的制备方法及电池

说明书

本发明公开了一种硅基负极方壳电池的制备方法及电池，其中方法包括：利用封装膜对硅基负极电芯进行顶封、侧封，并向封装膜内注入电解液；对注液后的所述电芯进行一次封装；对一次封装后的所述电芯进行化成，并在化成过程中向所述电芯施加压力；对化成后的所述电芯进行二次封装，制备成电芯组件；将所述电芯组件设置于壳体中，并将所述电芯组件与盖板连接。本发明实施例公开的硅基负极方壳电池的技术方案，壳体中设置有包裹有封装膜的硅氧电芯组件，当化成过程中硅氧电芯发生膨胀时，可通过压制电芯组件防止电芯组件膨胀，进而解决方壳电池的膨胀变形问题。

技术领域

本发明涉及电池制备技术领域，特别涉及一种硅基负极方壳电池的制备方法及电池。

背景技术

随着锂离子电池的广泛商业化使用，尤其是在新能源汽车上的使用，对于锂离子电池的安全问题受到广泛关注，其中，电池内部的热失控是导致锂离子电池出现安全问题的主要原因，而电池受到外力挤压又是发生热失控的主要诱因之一。

方壳电池作为锂离子电池中目前商业应用最广泛的一种类型，由于其具有金属外壳，在一定程度上可有效防御外力挤压，有利于提升电池的安全性能，但现有的方壳铝壳电池存在能量密度不高的问题，导致新能源汽车的续航能力差的问题。

硅基材料由于具有较高的能量密度，将硅基材料用于方壳铝壳电池可有效提高方壳电池的能量密度，但是由于硅基材料热膨胀系数较大，硅基负极在首次充放电过程中会产生明显的膨胀，影响电池的适用安全。

相关技术中，针对软包电池的膨胀问题，在软包电池的上侧设置夹板，通过气缸对上夹板施加压力，并能够根据压力监测装置反馈的软包电池和上夹板之间的压力信息，调节气缸使软包电池和上夹板之间的压力保持不变，进行预紧力的测试，以准确的测试软包电池的预紧力，从而有效减缓软包电池在使用过程中产生的膨胀，使电池在寿命期内使用性能得到提升。然而对于硅基负极方壳电池，由于电池的壳体为刚性结构，无法通过压制电池抑制电芯膨胀，导致硅基负极方壳电池中存在明显的电芯膨胀问题，后续存在负极材料膨胀导致的粉料掉落，导致电池发生自放电甚至短路。

发明内容

为了解决现有技术中的至少一个技术问题，本发明实施例提供了一种硅基负极方壳电池的制备方法及电池。技术方案如下：

第一方面，提供了一种硅基负极方壳电池的制备方法，包括：

利用封装膜对硅基负极电芯进行顶封、侧封，并向封装膜内注入电解液；

对注液后的所述电芯进行一次封装；

对一次封装后的所述电芯进行化成，并在化成过程中向所述电芯施加压力；

对化成后的所述电芯进行二次封装，制备成电芯组件；

将所述电芯组件设置于壳体中，并将所述电芯组件与盖板连接。

进一步地，所述对一次封装后的所述电芯进行化成，并在化成过程中向所述电芯施加压力，包括：

静置一次封装后的所述电芯；

向静置后的所述电芯施加压力，并进行充放电；

静置充放电后的所述电芯。

进一步地，所述向静置后的所述电芯施加压力，并进行充放电，包括：

将静置后的所述电芯用夹具夹紧，到达第一夹紧时间后静置；

将所述电芯采用夹具夹紧并加热，并进行充放电，到达第二夹紧时间后静置。

进一步地，所述将所述电芯组件设置于壳体中，并将所述电芯组件与盖板连接，包括：

将所述电芯组件焊接在所述壳体中；

将所述电芯组件与极耳连接，将所述极耳与所述盖体连接；