一种方形铝壳电池注液方法与流程

1.本发明涉及锂离子电池制造技术领域，具体地，涉及一种方形铝壳电池注液方法。


背景技术：

2.随着新能源汽车的快速发展，其市场对作为动力源的锂离子动力电池能量密度要求不断提高，以满足高续航历程。相同体积下高能量密度要通过提高锂离子电池正负极压实密度及电芯卷绕松紧度来实现。压实密度提高、电芯卷绕越紧会使注液变得非常困难且耗时很长。
3.现有公开号为cn107834017a的中国专利，其公开了一种锂电池等压注液装置及其注液方法，包括注液机构、分离式的上夹具机构和下夹具机构；注液机构内设有抽真空密封杆实现对电池注液时腔体的密封和抽真空；通过注液机构上设有的杯体内压进气口以及所述上夹具机构上设置的腔体外压进气口进行注液时电池内外腔的等压充气。
4.发明人认为现有技术对高比能lifepo4体系方形铝壳电池注液困难、耗时长，存在待改进之处。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种方形铝壳电池注液方法。
6.根据本发明提供的一种方形铝壳电池注液方法,包括如下步骤：s1、先将待注液的锂电池放置在密闭腔体内，将注液杯与锂电池注液孔连接；s2、对锂电池内部和密闭腔体抽真空；s3、电解液由注液杯流入锂电池内部；s4、对锂电池内部和密闭腔体进行三段阶梯式升压；s5、对锂电池内部和密闭腔体进行抽低真空；s6、重复步骤s4和s5多次，注液过程完成。
7.优选地，步骤s2中，将注液机各注液站的汇流排与真空源连接，汇流排的部分支路与注液杯连通，汇流排另一部分支路与注液站腔体连通。
8.优选地，步骤s2中，抽真空达到
‑
0.06mpa至
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0.09mpa，维持20s
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60s。
9.优选地，步骤s4中，三段式升压第一阶段升压至0.3mpa，维持时间2s
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3s。
10.优选地，步骤s4中，三段式升压第二阶段升压至0.6mpa，维持时间2s
‑
3s。
11.优选地，步骤s4中，三段式升压的目标高压为0.65mpa至0.75mpa，维持时间20s
‑
60s。
12.优选地，步骤s4中，向锂电池和密闭腔体内充入氮气，对锂电池内部和密闭腔体进行升压作业。
13.优选地，步骤s5中，抽低真空到
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0.06mpa至
‑
0.09mpa，维持时间10s
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30s。
14.优选地，步骤s6中，重复步骤s4和s5的次数为12次至15次。
15.优选地，所述方形铝壳电池包括高比能lifepo4体系方形铝壳电池。
16.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
17.1、本发明通过对锂电池内部和密闭腔体抽低压、将氮气充入锂电池和密闭腔体内
进行三段式升压，由高低压交替循环可将电池内部正负极、隔膜之间的静电吸附打开，消除存在于卷芯内部的残留空气，有助于提高注入电解液的便捷性，且有助于缩短注液时间；
18.2、本发明通过多次高低压交替循环可加速电解液在卷芯内部的运动速率，使电解液顺利渗透到卷芯中部，从而有助于提高电解液的吸收效率和浸润效果；
19.3、本发明通过将循环高压采用三段阶梯式升压，有助于减少循环过程中因升压速率过快导致电池鼓胀的风险。
附图说明
20.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
21.图1为本发明主要体现注液循环工艺的简单示意图；
22.图2为本发明中的注液工艺和传统注液工艺的效果对比图。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
24.如图1所示，根据本发明提供的一种方形铝壳电池注液方法，包括如下步骤：
25.s1、先将待注液的锂电池放置在密闭腔体内，并将注液机的注液杯与锂电池注液孔连接。
26.s2、对锂电池内部和密闭腔体抽真空，抽真空之前先将注液机各注液站的汇流排与真空源连接，由汇流排分离出十八个支路，汇流排分离出十八个支路与注液机的注液杯连通，汇流排再分离出一个支路与注液站腔体连通。抽真空过程：当注液机系统接收到抽真空信号后，十八个与注液杯连通的汇流排支路真空阀与注液杯的压杆同时打开进行同时抽真空。抽真空达到
‑
0.06mpa至
‑
0.09mpa，优选
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0.08mpa，并维持20s
‑
60s，优选40s。
27.s3、在压差作用下，电解液由注液杯流入锂电池内部。
28.s4、对锂电池内部和密闭腔体内充入氮气，从而对锂电池内部和密闭腔体进行三段阶梯式升压作业。第一阶段升压至0.3mpa，维持2s
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3s，优选3s；第二段升压至0.6mpa，维持2s
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3s，优选3s；第三段升压的目标高压为0.65mpa至0.75mpa，优选0.68mpa，维持时间20s
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60s，优选维持40s。当锂电池内部的压强大于等于注液杯内部的压强时，注液杯停止将电解液注入锂电池内。
29.s5、对锂电池内部和密闭腔体进行抽低真空，抽低真空的原理与抽真空的原理相同，且抽低真空到
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0.06mpa至
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0.09mpa，优选
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0.08mpa，维持时间10s
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30s，优选20s。
30.s6、重复步骤s4和s5的次数为12次至15次，优选12次，注液过程完成。
31.上述方形铝壳电池包括高比能lifepo4体系方形铝壳电池。该正负压交替循环注液工艺可使电解液顺利地渗透到电池卷芯中部，加速极片对电接液的吸收，缩短注液时间，提高产能效率。同时，正压采用三段阶梯式升压能够有效的消除注液过程中因升压速率过快导致电池鼓胀的风险。
32.如图2所示，与传统的注液工艺相比，本技术循环次数更多，注液耗时更短，电池卷芯对电解液的吸收量更多，从而加速极片对电接液的吸收，缩短注液时间，提高产能效率。
33.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
34.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。