阅读说明：本技术 一种解决方形铝壳电池壳体凹陷的注液方法 (Liquid injection method for solving problem of sinking of square aluminum shell battery shell ) 是由 房子魁 姚汪兵 于 2020-12-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种解决方形铝壳电池壳体凹陷的注液方法,涉及锂离子电池生产技术领域,包括以下步骤：将方形铝壳的锂离子电池固定在电池托盘上,同时将装有电解液的电解液杯固定在锂离子电池注液孔上方,然后将电池托盘置于真空罩内,开始注液；对真空罩进行抽真空,保压；对真空罩进行阶梯式充正压,是向真空罩内分多次充入氮气,每次冲入氮气后保压；对真空罩进行泄压至常压状态；根据注入电解液的量重复上述抽真空-阶梯式充正压-泄压操作,注液完成。本发明通过对放置有锂离子电池的真空罩先抽真空、然后阶梯式充正压再泄压操作,不仅能解决电池铝壳凹陷的外观问题,而且能改善电解液吸收效果,减少注液时间,提高注液效率。(The invention discloses a liquid injection method for solving the problem of the sinking of a square aluminum shell battery shell, which relates to the technical field of lithium ion battery production and comprises the following steps: fixing a lithium ion battery with a square aluminum shell on a battery tray, fixing an electrolyte cup filled with electrolyte above an electrolyte injection hole of the lithium ion battery, and then placing the battery tray in a vacuum cover to start electrolyte injection; vacuumizing the vacuum cover and maintaining the pressure; filling nitrogen into the vacuum cover for multiple times, and maintaining the pressure after filling the nitrogen each time; releasing the pressure of the vacuum cover to a normal pressure state; and repeating the operations of vacuumizing, stepped positive pressure charging and pressure releasing according to the amount of the injected electrolyte, and finishing the injection. According to the invention, the vacuum cover provided with the lithium ion battery is firstly vacuumized, and then is subjected to step-type positive pressure charging and pressure releasing operation, so that the appearance problem of the concave aluminum shell of the battery can be solved, the electrolyte absorption effect can be improved, the electrolyte injection time is shortened, and the electrolyte injection efficiency is improved.)

一种解决方形铝壳电池壳体凹陷的注液方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池生产技术领域，尤其涉及一种解决方形铝壳电池壳体凹陷的注液方法。

背景技术

随着传统能源的枯竭以及气候变暖的问题日益突出，人们亟需一种绿色新能源来代替传统能源。锂离子电池作为新型清洁能源的发展方向越来越受到各国政府和科学家的重视，不断地致力于开发研究更加实用高效的锂离子电池。相比于传统的铅蓄电池和镍金属氢电池，锂离子电池在循环寿命、能量密度、功率密度和环境友好性能上优势明显。虽然，在能量密度上与燃料电池有一定差距，但是燃料电池高昂的制造成本以及复杂的生产工艺使其实现商业化难度很大。因此，锂离子电池是未来电动汽车以及混合动力电池的理想动力电源。

注液工序是锂离子电池在生产过程中的必不可少和重要的一道工序。目前，大部分公司采用等压注液方式，将电池置于独立的真空罩内，通过高压和真空交替循环的静置方式，加速电解液吸收。虽然电池在真空罩内，电池壳内外压力是平衡的，保证电池不会鼓胀，但是实际上，在抽真空后，往真空罩内快速注入注氮气时，由于氮气率先充满真空罩内的空间，所以真空罩内的气压要大于电池内部的气压，从而将铝壳电池“挤”变形，导致壳体向内凹陷，造成电池外观不良。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种解决方形铝壳电池壳体凹陷的注液方法，不仅能解决注液过程中电池铝壳凹陷的外观问题，而且能改善电解液吸收效果。

本发明提出的一种解决方形铝壳电池壳体凹陷的注液方法，包括以下步骤：

S1、将方形铝壳的锂离子电池固定在电池托盘上，同时将装有电解液的电解液杯固定在锂离子电池注液孔上方，然后将电池托盘置于真空罩内，开始注液；

S2、对真空罩进行抽真空，保压；

S3、对真空罩进行阶梯式充正压，是向真空罩内分多次充入氮气，每次冲入氮气后保压；

S4、对真空罩进行泄压至常压状态；

S5、根据注入电解液的量重复上述S2～S4步骤，注液完成。

优选地，S2中，抽真空至真空度为-85～-95kPa，保压时间为30～60s。

优选地，S3中，是向真空罩内分三次充入氮气，第一次冲氮气时间0.5～1s，保压时间30～40s；第二次充氮气时间1.5～2s，保压时间20～30s；第三次充氮气时间2～3s，气压不小于600kPa，保压时间500～600s。

优选地，S5中，根据注入电解液的量重复S2～S4步骤1～3次。

有益效果：本发明通过对放置有锂离子电池的真空罩先抽真空、然后阶梯式充正压再泄压操作，使电池壳内与静置罩内无压差，从而不受到“挤压”。因此，本发明通过采用阶梯式充正压的注液方法，解决了电池铝壳凹陷的外观问题，而且能改善电解液吸收效果，减少注液时间，提高注液效率。本发明思路独特，实用性强，适用范围广。

附图说明

图1为本发明实施例1中注液后电池的侧视示意图；其中，a为试验组，b为对照组；

图2是本发明实施例1中注液后电池的外观实物图；其中，a为试验组，b为对照组。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

选取方形铝壳锂离子电池进行注液，步骤如下：

(1)将方形铝壳的锂离子电池固定在电池托盘上，同时将装有电解液的电解液杯固定在锂离子电池注液孔上方，然后将电池托盘置于真空罩内，开始注液；

(2)先对真空罩进行抽真空，负压达到-90kPa后，保压时间30s；

(3)阶梯充正压：第一次，充氮气1s，保压30s；第二次，充氮气2s，保压20s，第三次，充氮气3s，气压达到650kPa，保压500s；

(4)对真空罩进行泄压，恢复到常压状态；

(5)重复步骤(2)～(4)1次。

采用上述阶梯式充正压的注液方法，注完液后的电池记作试验组；采用现有技术等压注液方法(等压注液方法即在对真空罩抽真空后，往真空罩一次性充氮气，使压力瞬间达到650kPa，其它试验参数同试验组)，注完液的电池记作对照组。试验结果见图1-2和表1，如图2所示，观察两组注液前后电池外观，发现试验组注完液后的电池外观无凹陷，且无电解液冒出，而对照组电池凹陷严重，造成外观不良。另外，在注入相同电解液量时，试验组整个注液过程用时11min，而对比组用时23min，节约了一半以上的时间，大大提高了注液效率。

表1试验组和对照组的注液时间

组别	注液方法	注液量	注液时间
				试验组	阶梯式充正压	240g	11min
对照组	等压注液	240g	23min

实施例2

选取方形铝壳锂离子电池进行注液，步骤如下：

(1)将方形铝壳的锂离子电池固定在电池托盘上，同时将装有电解液的电解液杯固定在锂离子电池注液孔上方，然后将电池托盘置于真空罩内，开始注液；

(2)先对真空罩进行抽真空，负压达到-90kPa后，保压时间40s；

(3)阶梯充正压：第一次，充氮气0.5s，保压40s；第二次，充氮气1.5s，保压30s，第三次，充氮气3s，气压达到600kPa，保压500s；

(4)对真空罩进行泄压，恢复到常压状态；

(5)重复步骤(2)～(4)2次。

采用上述阶梯充正压的注液方法，注完液后的电池记作试验组，其外观无凹陷，且无电解液冒出。而采用等压注液方法(等压注液方法即在对真空罩抽真空后，往真空罩一次性充氮气，使压力瞬间达到600kPa，其它试验参数同试验组)的电池记作对照组，其凹陷严重，造成外观不良。两组方法的注液时间如表2所示，在注入相同电解液量时，试验组整个注液过程用时21min，而对比组用时23min，节约了2min，大大提高了注液效率。

表2两种注液方法的注液时间表

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。