本实用新型属于锂离子电池技术领域,更具体地说,涉及一种锂离子电池高温加压化成装置及高温加压化成设备。
背景技术:
在锂离子电池首次充放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应,形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层,形成的钝化层能有效地阻止溶剂分子的通过,但li+却可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出,具有固体电解质的特征,因此这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”(solidelectrolyteinterface),简称sei。
电池化成是通过一定的充放电制度将制作完成的电池进行激活的过程。现有的电池化成技术主要有:
负压化成:化成过程中始终从注液嘴处给电芯抽真空,一般真空度为-80kpa,使化成产生的气体能够及时排除。保证界面稳定一致,简化了后续的抽气工艺,缺点是对设备气密性要求较高,设备复杂且成本高,会有电解液损失,对环境相对湿度要求高。
开口化成:化成过程中,电芯的注液口始终处于常压开放状态,使化成产气可以部分排除。化成产气可部分被排除,从一定方面保证了界面的一致性,设备较简单,成本较低。但是抽气工艺相比负压化成较复杂,静置较长,对环境相对湿度要求高。
闭口化成:化成过程中,电芯注液嘴处始终处于密封状态,设备简单,成本低,对环境湿度没有要求。但是实际操作来看抽气工艺复杂,静置时间长,电芯壳体存在塑性变形风险。
高温化成:化成过程中,电芯处于高温环境中,如45/60/80℃等,加快电化学反应的速度和sei膜的生长速度且提高了膜的一致性。
低温化成:化成过程中,电芯处于低温环境中,如30/25/20℃等,形成的sei膜较致密,且稳定,但是化成时间较长。
锂离子电池中的圆柱形锂离子电池被广泛应用在电子产品中,经过多年技术的累积,生产出的圆柱电池的一同性、安全性能都达到了较高的标准,尤其是近年来发展较快的21700圆柱电池(21700电池是美国特斯拉汽车公司联合日本松下公司开发的最新圆柱形锂电池标准)已经获得市场的认可。