CN112259936A - 一种软包锂离子电池补液修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种软包锂离子电池补液修复方法，它包括：S1，电池筛选步骤，将电压和内阻均在工艺范围内、外观良好无破损漏液软包锂离子电池挑选出来备用；S2，补液步骤，在顶封封印与叠片体之间的区域，刺破一层铝塑膜形成补液孔，并缓慢注入电解液；S3，祛气步骤，将补液后的软包锂离子电池静置15‑30min后，对软包锂离子电池进行抽气处理；S4，封口步骤，采用胶封方式或热封方式进行封口，胶封方式为先采用热熔的EVA胶对补液孔进行快速涂胶封口，然后采用有机硅密封胶在EVA胶上涂抹覆盖，进行二次涂胶封口，热封方式为采用热封封头对补液孔进行热封处理。能够有效的解决退役产气的软包锂离子电池修复再利用的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种软包锂离子电池补液修复方法。
背景技术
伴随着国家大力推广新能源汽车，加强发展基站储能、工商业储能、大中小型UPS、电网侧储能、用户侧储能的大环境下，锂离子电池的需求量大幅增多。19年汽车用动力锂离子电池出货量较去年增速15.4％，储能用锂离子电池出货量增速高达22.9％。相应的由于使用期限到期，使用环境及条件不当，BMS设计缺陷等问题造成锂离子电池性能下降，需回收处理的数量逐渐增多，其中产气鼓包的不良电池占比较高。针对产气鼓包电池的再利用，一方面有利于资源及环境的可持续发展，另一方面降低企业成本。
目前有部分企业在电池生产阶段预先在软包锂离子电池内部设有PP材质的排气补液管，该方法实施操作难度大，需在铝塑膜上预冲出补液管槽，铝塑膜与补液管封装不好易出现漏液现象；若过封，后期需排气补液时电池的补液管很难起作用，对封装设备要求较高。同时带有补液管的软包锂离子电池在电池配组时，增加了模组结构设计上的要求和生产成本。
发明内容
本发明的目的是要提供一种软包锂离子电池补液修复方法，解决了如何对没有预埋排气补液管的电池进行修复的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供了一种软包锂离子电池补液修复方法，它包括：
S1，电池筛选步骤，将电压和内阻均在工艺范围内、外观良好无破损漏液软包锂离子电池挑选出来备用；
S2，补液步骤，在顶封封印与叠片体之间的区域，刺破一层铝塑膜形成补液孔，并缓慢注入电解液；
S3，祛气步骤，将补液后的软包锂离子电池静置15-30min后，对软包锂离子电池进行抽气处理；
S4，封口步骤，采用胶封方式或热封方式进行封口，胶封方式为先采用热熔的EVA胶对补液孔进行快速涂胶封口，然后采用有机硅密封胶在EVA胶上涂抹覆盖，进行二次涂胶封口，热封方式为采用热封封头对补液孔进行热封处理。
优选地，S3的祛气步骤还包括对锂离子电池进行压平。
进一步地，压平条件为设定0.1MPa-0.6MPa的压力进行冷压。
优选地，采用压平机进行压平，所述压平机与锂离子电池接触的部位设置有绝缘层。
优选地，采用压平机进行压平，所述压平机上设置有挤压条，所述挤压条对应于顶封封印与叠片体之间的区域。
优选地，采用抽气装置进行抽气处理，抽气装置包括连接有真空泵、储液槽和真空度表的抽气筒。
优选地，热封方式中封装条件为170℃-190℃热封2s-5s。
优选地，涂抹EVA胶的厚度为1.5mm-2.5mm，涂抹有机硅密封胶的厚度为1.0mm-1.5mm，EVA胶和有机硅密封胶的总厚度不超过软包电池厚度设计值的一半。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明的软包锂离子电池补液修复方法，由于在顶封封印与叠片体之间的区域刺破一层铝塑膜，从而形成补液孔，通过该补液孔注入电解液和祛气，并采用两种不同特性的密封胶配合使用，对补液孔密封，或采用热封对补液孔密封，两种封口方法操作简便、生产效率高，效果明显，能够有效的解决退役产气的软包锂离子电池修复再利用的问题。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明优选实施例的软包锂离子电池补液修复方法的示意图；
图2是两侧出极耳的软包锂离子电池结构示意图；
图3是同侧出极耳的软包锂离子电池结构示意图；
图4是软包锂离子电池固定在压平机下压板的示意图；
图5是软包锂离子电池补液孔热封的示意图；
图6是修复与未修复的软包锂离子电池循环性能图；
其中，附图标记说明如下：
1、软包锂离子电池；11、补液孔；12、顶封封印与叠片体之间的区域；13、极耳；
2、压平机；21、下压板；22、贴有铁氟龙的酚醛树脂平台；23、高硬度泡棉；24、定位挡板；25、上压板；
3、热封封头。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
如图1，本发明一种软包锂离子电池补液修复方法包括：
S1，电池筛选步骤，将电压和内阻均在工艺范围内、外观良好无破损漏液软包锂离子电池挑选出来备用；
S2，补液步骤，在顶封封印与叠片体之间的位置，刺破一层铝塑膜形成补液孔，并缓慢注入电解液；
S3，祛气步骤，将补液后的软包锂离子电池静置15-30min后，对软包锂离子电池进行抽气处理；
S4，封口步骤，采用胶封方式进行封口，胶封方式为先采用热熔的EVA胶对补液孔进行快速涂胶封口，然后采用有机硅密封胶在EVA胶上涂抹覆盖，进行二次涂胶封口。
如图2所示软包锂离子电池1，为两侧出极耳的软包锂离子电池。在池顶封封印与叠片体之间的区域12中用针头刺破一层铝塑膜，可形成补液孔11。具体扎针位置为距离侧边封印边缘15-17mm，且距离顶封印边缘2-3mm处。然后通过针筒在补液孔11处缓慢注入电解液15ml-20ml。为防止水份进入电池内，在露点低于-45℃的注液房中进行操作。
如图3所示软包锂离子电池1，为单侧极耳的软包锂离子电池。扎针区域在顶封封印与叠片体之间的区域12。具体为在两个极耳13中心位置，距离顶封印边缘2-3mm处。
补液后的将软包锂离子电池静置15-30min，使电解液浸润极片。然后对软包锂离子电池进行抽气处理。抽气同样利用补液孔11进行。采用抽气装置进行抽气。抽气装置包括一个抽气筒，抽气筒利用密封圈与补液孔11密封对接，抽气筒连接真空泵、储液槽和真空度表。待真空度表真空达到设定值时抽气5-15s即可。
为了更好地祛气，本例还对软包锂离子电池1进行压平。如图4，通过压平机2进行压平。压平机2包括上压板25和下压板21，上压板25和下压板21面对软包锂离子电池1的一面还设置有贴有铁氟龙的酚醛树脂平台22，酚醛树脂产生绝缘作用，贴附的铁氟龙进一步加强绝缘性能，贴有铁氟龙的酚醛树脂平台22可视为绝缘层。贴有铁氟龙的酚醛树脂平台22上还设置有挤压条--高硬度泡棉23，高硬度泡棉23对应于电池顶封封印与叠片体之间的区域12，从而更充分地挤出该区域的气体。上压板25或下压板21上设置有定位挡板24，对软包锂离子电池1进行定位。
设置压平机的压力0.1MPa-0.6MPa，进行冷压。
最后进行S4封口步骤，本例封口采用热熔的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)胶对补液孔11进行快速涂胶封口，待胶固化后方可升起压平机2的上压板25。采用有机硅密封胶在补液孔11的EVA胶上均匀涂抹覆盖，进行二次涂胶封口。涂抹EVA胶的厚度为1.5-2.5mm,涂抹有机硅密封胶的厚度为1.0-1.5mm，EVA胶和有机硅密封胶的总厚度不超过软包电池厚度设计值的一半。EVA胶固化速度快，耐电解液腐蚀，可以达到快速封装的效果；有机硅密封胶粘性强，固化后胶软且富有弹性，与铝塑膜结合力强，不脱落。两种胶配合使用起到最佳的封装效果。
实施例2
本例与实施例1的区别在于步骤S4，本例S4为：
S4，封口步骤，采用热封方式进行封口，热封方式为采用热封封头对补液孔进行热封处理。
即区别在于通过热封方式对补液孔11进行封口。
如图5，采用长*宽为7mm*5mm的热封封头3对补液孔11进行热封处理。封装条件170-190℃热封2-5s。待热封后方可升起压平机2的上压板25。
封装位置：两侧出极耳软包锂离子电池，封装位置在距离侧边封印12-13mm处，距离顶封封印边缘0.0-1.0mm，完全覆盖补液孔11。同侧出极耳软包锂离子电池，封装位置在两极耳之间中心位置，距离顶封封印边缘0.0-1.0mm，完全覆盖补液孔11。
实施例1与实施例2中两种封口方法均能实现快速封口，操作简便、生产效率高，效果明显，能够有效的解决产气鼓胀的退役软包锂离子电池修复再利用的问题。
本发明实施效果：对比了补液修复和未补液修复的产气鼓胀的退役软包锂离子电池的常温1C循环数据。见下表一和图6。
表一
从表一可以看出，补液修复后，电池的初始容量有所提升，电池的常温循环寿命有显著的提升，循环至300次时，补液修复的电池其放电容量较初始的放电容量的保有率有89.52％，而未补液修复的电池的放电容量保有率仅有42.02％，未补液修复的产气鼓胀的退役电池放电容量衰减特别快。补液修复后的软包锂离子电池循环至500次时，其放电容量保有率仍有79.61％。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种软包锂离子电池补液修复方法，它包括：
S1，电池筛选步骤，将电压和内阻均在工艺范围内、外观良好无破损漏液软包锂离子电池挑选出来备用；
S2，补液步骤，在顶封封印与叠片体之间的区域，刺破一层铝塑膜形成补液孔，并缓慢注入电解液；
S3，祛气步骤，将补液后的软包锂离子电池静置15-30min后，对软包锂离子电池进行抽气处理；
S4，封口步骤，采用胶封方式或热封方式进行封口，胶封方式为先采用热熔的EVA胶对补液孔进行快速涂胶封口，然后采用有机硅密封胶在EVA胶上涂抹覆盖，进行二次涂胶封口，热封方式为采用热封封头对补液孔进行热封处理。
2.根据权利要求1所述的软包锂离子电池补液修复方法，其特征在于：S3的祛气步骤还包括对锂离子电池进行压平。
3.根据权利要求2所述的软包锂离子电池补液修复方法，其特征在于：压平条件为设定0.1MPa-0.6MPa的压力进行冷压。
4.根据权利要求1所述的软包锂离子电池补液修复方法，其特征在于：采用压平机进行压平，所述压平机与锂离子电池接触的部位设置有绝缘层。
5.根据权利要求1所述的软包锂离子电池补液修复方法，其特征在于：采用压平机进行压平，所述压平机上设置有挤压条，所述挤压条对应于顶封封印与叠片体之间的区域。
6.根据权利要求1所述的软包锂离子电池补液修复方法，其特征在于：采用抽气装置进行抽气处理，抽气装置包括连接有真空泵、储液槽和真空度表的抽气筒。
7.根据权利要求1所述的软包锂离子电池补液修复方法，其特征在于：热封方式中封装条件为170℃-190℃热封2s-5s。
8.根据权利要求1所述的软包锂离子电池补液修复方法，其特征在于：涂抹EVA胶的厚度为1.5mm-2.5mm，涂抹有机硅密封胶的厚度为1.0mm-1.5mm，EVA胶和有机硅密封胶的总厚度不超过软包电池厚度设计值的一半。
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