一种锂离子电池批产质量问题规避方法与流程

文档序号:29157943发布日期:2022-03-08 22:09阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种锂离子电池批产质量问题规避方法,其特征在于包括以下步骤:1)正、负极片批产结束后,对该批正、负极片的重量、含水量进行检验,具体参数及指标要求可根据不同锂离子电极材料、蓄电池容量进行选择,如果参数符合要求,则进入下一步工序,如果不符合要求,将该批次极片产品进行报废处理或作为试验产品;2)从正极片中抽取两组极片,分别为j
正1
和j
正2
,从负极片中抽取两组极片,分别为j
负1
和j
负2
,抽取的极片从所有极片卷模切所得到的极片中随机抽取,且从每个极片卷模切所得到的极片中抽取的极片数量相当;3)对抽取的j
正1
、j
负1
中的每片极片进行厚度测量,根据每片极片的厚度测量结果计算正、负极片厚度的平均值;4)叠片前计算极片组的松紧度,松紧度=(正极片厚度
×
正极片数+负极片厚度
×
负极片数+隔膜厚度
×
隔膜层数+衬套厚度)/电池壳内腔厚度,根据松紧度的要求确定每只先行件所需的正、负极片数量j
正3
、j
负3
;所述先行件是指批生产前抽取一定量的正极片和负极片,按照工艺文件和工艺流程进行单体装配、注液、化成、容量测试后形成的锂离子蓄电池;5)在抽取的j
正2
、j
负2
极片中,挑选出几组j
正3
数量的正极片及j
负3
数量的负极片组进行称重,其重量应满足生产厂家要求;6)按照锂离子电池工艺过程进行先行件装配、注液、化成、容量测试;7)对锂离子电池以恒定电流i1充电至生产厂家规定的充电截止电压v0,搁置时间t0;8)对锂离子电池以恒定电压v0充电至电流下降到i2,搁置时间t1;9)判读首次化成效率及容量测试结果,并对锂离子电池进行拆解,观察、检测极片的表面状态,以判断松紧比是否恰当、极片组对齐情况是否满足要求、化成制度是否适用、是否存在其他异常情况等,给出能否按照先行件工艺状态开展批产的结论;10)如果步骤9)的测试结果、极片表面状态无异常,则可以按照先行件工艺状态开展批产,如果步骤9)的测试结果、极片表面状态异常,开展复查和试验工作,同时不允许开展批产,待查明原因后需重新制作先行件,直至先行件拆解后极片的表面状态无异常后方可进行批产,若因极片本身批次性问题导致先行件测试结果、拆解后极片的表面状态始终存在异常,则对该批次极片进行报废处理。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池批产质量问题规避方法,其特征在于:所述步骤1)中正极片重量为1.0g~6.0g,负极片重量为1.0g~4.5g,正负极片的含水量小于100~150ppm。3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池批产质量问题规避方法,其特征在于:所述步骤2)中j
正1
、j
负1
为30~50片,j
正2
、j
负2
不小于制作先行件所需的极片数量。4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池批产质量问题规避方法,其特征在于:所述步骤3)中,对抽取的j
正1
、j
负1
中的每片极片进行厚度测量时,厚度测量点为3~5个,且包含极片长度方向的上、中、下位置。5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池批产质量问题规避方法,其特征在于:所述步骤4)中,松紧度在0.93~0.98范围内,其中正极片数量为(40~110)
±
2片,其中负极片数量为(41~111)
±
2片,且负极片应比正极片多一片,其中隔膜层数为正、负极片数及隔膜缠绕层数之和。6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池批产质量问题规避方法,其特征在于:所述步
骤5)中,正负极片组的组数与先行件数量一致,为3~5组,其中正极片组重量为30g~600g,其中负极片组重量为20g~400g。7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池批产质量问题规避方法,其特征在于:所述步骤6)中,先行件的数量为3~5只,装配方法、注液量、化成方法可以根据不同电池结构、不同锂离子电极材料特性、不同容量进行选择。8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池批产质量问题规避方法,其特征在于:所述步骤7)中,i1为c/5~c/3,v0为4.1v~4.2v,t0为10~30min。9.根据权利要求1所述的一种锂离子电池批产质量问题规避方法,其特征在于:所述步骤8)中,i2为i1的1/5~1/2,t1不大于5天。10.根据权利要求1所述的一种锂离子电池批产质量问题规避方法,其特征在于:所述步骤9)中,判读首次化成效率及容量的指标要求应根据不同的锂离子电池电极材料特性及不同容量来确定,其中观察、检测极片的表面状态,包括:1)负极片表面有无目视可见白斑;2)正极片边缘是否完全被负极片包络;3)极片活性物质粘结力是否良好;4)是否存在其他异常情况。

技术总结
一种锂离子电池批产质量问题规避方法,该方法通过每批次锂离子电池的先行件制作、电性能测试及拆解后极片表面状态观察、检测,验证了极片组与电池壳之间的松紧比是否恰当、当前的化成制度是否适用、极片组对齐情况是否满足要求,并给出能否按照先行件工艺状态开展批产的结论,有效避免锂离子电池层面的批次报废,将损失控制在极片层面,避免了不必要的损失,进而提高了锂离子电池的可靠性。进而提高了锂离子电池的可靠性。进而提高了锂离子电池的可靠性。


技术研发人员:伍玉琴 孟玉凤 冷书林 杨淼 陈海锋
受保护的技术使用者:上海空间电源研究所
技术研发日:2021.10.29
技术公布日:2022/3/7
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