锂离子电池的注液方法

技术领域

本发明涉及锂电池制备技术领域，尤其涉及一种锂离子电池的注液方法。

背景技术

基于锂离子电池良好的使用性能，其应用也越来越广泛。在蓝牙耳机、电子烟等方面，扣式锂离子电池的应用非常普遍。锂离子电池制备过程中，需要向电池内部注入电解液，在被注入电解液之前，电池极片被容纳于电池壳体内，电池壳体表面留有注液孔。目前，在锂离子电池的注液环节，将注液器对准电池注液孔，向电池内部注入电解液。但是在现有的工艺中，注液之后需要经时间的静置过程，以达到良好的浸润效果，导致注液效率低，生产效率难以令人满意。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明的一个目的是提供一种锂离子电池的注液方法，其可以提高锂离子电池的注液效率，改善电解液对于极片的浸润效果，缩短对于锂离子电池的注液处理时间。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种锂离子电池的注液方法，所述注液方法通过注液器实现，所述注液器的下端具有注液嘴，所述注液嘴设置有注液嘴封闭结构，所述注液器的上端具有与注液泵连通的进液嘴，所述注液器还具有排气口；所述方法包括：

步骤一、将注液器设置于锂离子电池的上方，并将所述注液器的下端与锂离子电池的注液孔密封连接；

步骤二、开启所述注液嘴封闭结构，通过所述排气口对所述注液器和所述锂离子电池的内部进行抽真空，直至真空度达到预定真空度；

步骤三、关闭所述注液嘴封闭结构，恢复所述注液器内部的气压至常压状态，通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入第一计量的电解液；

步骤四、开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部；关闭所述注液嘴封闭结构，对所述锂离子电池施加振动，持续第一时间；

步骤五、通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入第二计量的电解液；

步骤六、开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部，静置第二时间。

优选的是，所述的锂离子电池的注液方法中，所述步骤二中，开启所述注液嘴封闭结构，通过所述排气口对所述注液器和所述锂离子电池的内部进行抽真空，直至真空度达到预定真空度，包括：

将抽气设备连接至所述排气口，开启所述注液嘴封闭结构，利用所述抽气设备对所述注液器和所述锂离子电池的内部进行抽真空，直至真空度达到预定真空度，所述预定真空度为-0.1至-0.2MPa。

优选的是，所述的锂离子电池的注液方法中，所述第一计量的电解液为所述锂离子电池的目标体积电解液的20％-30％；所述第二计量的电解液为所述锂离子电池的目标体积电解液减去所述第一计量之后的剩余计量。

优选的是，所述的锂离子电池的注液方法中，所述步骤四中，所述对所述锂离子电池施加振动，持续第一时间，包括：

对所述锂离子电池施加振动的频率为0.5-1次/s，振动的幅度为0.2-0.3cm，对所述锂离子电池所施加的振动为水平方向的振动，所述第一时间为10-15min。

优选的是，所述的锂离子电池的注液方法中，所述步骤四中，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部，包括：

通过所述排气口向所述注液器内部充入高压气体，直至所述注液器的内部达到第一高压状态，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部。

优选的是，所述的锂离子电池的注液方法中，所述步骤五中，通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入第二计量的电解液，包括：

恢复所述注射器内部的气压至常压状态，通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入第二计量的电解液。

优选的是，所述的锂离子电池的注液方法中，所述步骤六中，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部，静置第二时间，包括：

通过所述排气口向所述注液器内部充入高压气体，直至所述注液器的内部达到第二高压状态，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部，静置1-2小时，其中，所述第二高压状态的压力值比所述第一高压状态的压力值大。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明提供一种锂离子电池的注液方法，所述注液方法通过注液器实现，所述注液器的下端具有注液嘴，所述注液嘴设置有注液嘴封闭结构，所述注液器的上端具有与注液泵连通的进液嘴，所述注液器还具有排气口；所述方法包括：步骤一、将注液器设置于锂离子电池的上方，并将所述注液器的下端与锂离子电池的注液孔密封连接；步骤二、开启所述注液嘴封闭结构，通过所述排气口对所述注液器和所述锂离子电池的内部进行抽真空，直至真空度达到预定真空度；步骤三、关闭所述注液嘴封闭结构，恢复所述注液器内部的气压至常压状态，通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入第一计量的电解液；步骤四、开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部；关闭所述注液嘴封闭结构，对所述锂离子电池施加振动，持续第一时间；步骤五、通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入第二计量的电解液；步骤六、开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部，静置第二时间。本发明分两次向锂离子电池注入电解液，通过注液器对锂离子电池抽真空，使锂离子电池内部产生负压条件，向注液器注入第一份电解液，利用负压条件使第一份电解液注入电池内部，之后对电池施加振动，促使电解液对极片的浸润，之后再次向电池进行注入第二份电解液。基于此，本发明可以提高锂离子电池的注液效率，改善电解液对于极片的浸润效果，缩短对于锂离子电池的注液处理时间。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述的锂离子电池的注液方法的流程图；

图2为本发明一个实施例所述的注液器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供了一种锂离子电池的注液方法，所述注液方法通过注液器实现，所述注液器1的下端具有注液嘴2，所述注液嘴2设置有注液嘴封闭结构，所述注液器1的上端具有与注液泵连通的进液嘴3，所述注液器还具有排气口4(如图2所示)；所述方法包括：

步骤一、将注液器设置于锂离子电池的上方，并将所述注液器的下端与锂离子电池的注液孔密封连接。

步骤二、开启所述注液嘴封闭结构，通过所述排气口对所述注液器和所述锂离子电池的内部进行抽真空，直至真空度达到预定真空度。注液嘴封闭结构可以是电动阀门。

步骤三、关闭所述注液嘴封闭结构，恢复所述注液器内部的气压至常压状态，通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入第一计量的电解液。

步骤四、开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部；关闭所述注液嘴封闭结构，对所述锂离子电池施加振动，持续第一时间。

步骤五、通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入第二计量的电解液。

步骤六、开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部，静置第二时间。

本发明分两次向锂离子电池注入电解液，通过注液器对锂离子电池抽真空，使锂离子电池内部产生负压条件，向注液器注入第一份电解液，利用负压条件使第一份电解液注入电池内部，之后对电池施加振动，之后再次向注液器注入电解液，利用负压条件使第二份电解液注入电池内部。由于在第一次注入电解液之后，电池内部的电解液注入量较少，即使施加振动，也不会造成电解液的流失。振动有助于电解液在电池内部与极片充分接触，从而可以促进电解液对于极片的浸润效果。而且第一份电解液在振动作用下可以对极片进行接触和浸润，当第二份电解液注入至电池内部时，第二份电解液更容易实现对于极片的浸润。当注入第二份电解液之后，对电池进行静置第二时间，利用静置使电解液继续对极片进行浸润。在该阶段，由于电池内部的电解液注入量已经较大，振动容易导致电解液流失，因此不采用振动操作。

综上所述，本发明可以提高锂离子电池的注液效率，改善电解液对于极片的浸润效果，缩短对于锂离子电池的注液处理时间，大概可以缩短至1-2个小时。

在一个优选的实施例中，所述的锂离子电池的注液方法中，所述步骤二中，开启所述注液嘴封闭结构，通过所述排气口对所述注液器和所述锂离子电池的内部进行抽真空，直至真空度达到预定真空度，包括：将抽气设备连接至所述排气口，开启所述注液嘴封闭结构，利用所述抽气设备对所述注液器和所述锂离子电池的内部进行抽真空，直至真空度达到预定真空度，所述预定真空度为-0.1至-0.2MPa。

在一个优选的实施例中，所述的锂离子电池的注液方法中，所述第一计量的电解液为所述锂离子电池的目标体积电解液的20％-30％；所述第二计量的电解液为所述锂离子电池的目标体积电解液减去所述第一计量之后的剩余计量。

第一次注入的电解液可以在振动作用下起到对电池极片的初步浸润作用，以提高电解液对于极片的浸润效率。第二次再将所需要的电解液全部注入电池内部，以满足电池需要。

在一个优选的实施例中，所述的锂离子电池的注液方法中，所述步骤四中，所述对所述锂离子电池施加振动，持续第一时间，包括：对所述锂离子电池施加振动的频率为0.5-1次/s，振动的幅度为0.2-0.3cm，对所述锂离子电池所施加的振动为水平方向的振动，所述第一时间为10-15min。振动频率和振动幅度均不可过大，过大容易导致电解液流失，影响电池质量。

在一个优选的实施例中，所述的锂离子电池的注液方法中，所述步骤四中，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部，包括：通过所述排气口向所述注液器内部充入高压气体，直至所述注液器的内部达到第一高压状态，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部。

在对向电池内部注液时，还将注液器内部的压力提升至高压状态，以进一步促进电解液向电池内部的流动。

在一个优选的实施例中，所述的锂离子电池的注液方法中，所述步骤五中，通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入第二计量的电解液，包括：恢复所述注射器内部的气压至常压状态，通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入第二计量的电解液。

在一个优选的实施例中，所述的锂离子电池的注液方法中，所述步骤六中，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部，静置第二时间，包括：通过所述排气口向所述注液器内部充入高压气体，直至所述注液器的内部达到第二高压状态，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部，静置1-2小时，其中，所述第二高压状态的压力值比所述第一高压状态的压力值大。

在对向电池内部注液时，还将注液器内部的压力提升至高压状态，以进一步促进电解液向电池内部的流动。由于第二次注液的电解液的量较大，因此将第二高压状态的压力相对较大，以提高注液效率。第一高压状态可以是2.0MPa，第二次高压状态可以是2.5MPa。

实施例一

步骤一、将注液器设置于锂离子电池的上方，并将所述注液器的下端与锂离子电池的注液孔密封连接。

步骤二、将抽气设备连接至所述排气口，开启所述注液嘴封闭结构，利用所述抽气设备对所述注液器和所述锂离子电池的内部进行抽真空，直至真空度达到预定真空度，所述预定真空度为-0.1MPa。

步骤三、关闭所述注液嘴封闭结构，恢复所述注液器内部的气压至常压状态，通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入目标体积电解液20％的电解液。

步骤四、通过所述排气口向所述注液器内部充入高压气体，直至所述注液器的内部达到2.0MPa，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部；关闭所述注液嘴封闭结构，对所述锂离子电池施加振动的频率为0.5次/s，振动的幅度为0.2cm，对所述锂离子电池所施加的振动为水平方向的振动，所述第一时间为15min。

步骤五、恢复所述注射器内部的气压至常压状态，通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入第二计量的电解液。

步骤六、通过所述排气口向所述注液器内部充入高压气体，直至所述注液器的内部达到2.5MPa，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部，静置1小时。

本实施例可以提高锂离子电池的注液效率，改善电解液对于极片的浸润效果，缩短对于锂离子电池的注液处理时间，注液时间可以缩短至1个小时15分钟，在1个小时附近。

实施例二

步骤一、将注液器设置于锂离子电池的上方，并将所述注液器的下端与锂离子电池的注液孔密封连接。

步骤二、将抽气设备连接至所述排气口，开启所述注液嘴封闭结构，利用所述抽气设备对所述注液器和所述锂离子电池的内部进行抽真空，直至真空度达到预定真空度，所述预定真空度为-0.1MPa。

步骤三、关闭所述注液嘴封闭结构，恢复所述注液器内部的气压至常压状态，通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入目标体积电解液30％的电解液。

步骤四、通过所述排气口向所述注液器内部充入高压气体，直至所述注液器的内部达到2.0MPa，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部；关闭所述注液嘴封闭结构，对所述锂离子电池施加振动的频率为1次/s，振动的幅度为0.3cm，对所述锂离子电池所施加的振动为水平方向的振动，所述第一时间为10min。

步骤五、恢复所述注射器内部的气压至常压状态，通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入第二计量的电解液。

步骤六、通过所述排气口向所述注液器内部充入高压气体，直至所述注液器的内部达到2.5MPa，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部，静置1小时10分钟。

本实施例可以提高锂离子电池的注液效率，改善电解液对于极片的浸润效果，缩短对于锂离子电池的注液处理时间，注液时间可以缩短至1个小时20分钟，在1个小时附近。

实施例三

步骤一、将注液器设置于锂离子电池的上方，并将所述注液器的下端与锂离子电池的注液孔密封连接。

步骤二、将抽气设备连接至所述排气口，开启所述注液嘴封闭结构，利用所述抽气设备对所述注液器和所述锂离子电池的内部进行抽真空，直至真空度达到预定真空度，所述预定真空度为-0.2MPa。

步骤三、关闭所述注液嘴封闭结构，恢复所述注液器内部的气压至常压状态，通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入目标体积电解液20％的电解液。

步骤四、通过所述排气口向所述注液器内部充入高压气体，直至所述注液器的内部达到2.0MPa，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部；关闭所述注液嘴封闭结构，对所述锂离子电池施加振动的频率为1次/s，振动的幅度为0.2cm，对所述锂离子电池所施加的振动为水平方向的振动，所述第一时间为15min。

步骤五、恢复所述注射器内部的气压至常压状态，通过所述注液泵向所述注液器的内部泵入第二计量的电解液。

步骤六、通过所述排气口向所述注液器内部充入高压气体，直至所述注液器的内部达到2.5MPa，开启所述注液嘴封闭结构，待所述注液器内部的电解液流入所述锂离子电池的内部，静置1.5小时。

本实施例可以提高锂离子电池的注液效率，改善电解液对于极片的浸润效果，缩短对于锂离子电池的注液处理时间，注液时间可以缩短至1个小时45分钟，在2个小时以内。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。