一种软包锂电池的化成方法技术

本发明专利技术公开了一种软包锂电池的化成方法，包括步骤：第一步：预先存储多个电池电压预设值、多个产气气压预设值与多个充电电流预设值之间的对应关系；第二步：以预设初始值的充电电流I对需化成软包锂电池进行充电；第三步：实时检测该软包锂电池的电池电压V和产气气压P；第四步：当电池电压V等于其中一个电池电压预设值，或者产气气压P等于其中一个产气气压预设值时，读取对应的充电电流预设值后对电池继续进行充电；第五步：返回重复执行第三步和第四步，直到电池电压V等于取值最大的电池电压预设值时，或者产气气压P等于取值最大的产气气压预设值时，停止对电池继续充电。本发明专利技术可对电池产气过程进行精确控制，有利于提高电池生产质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池
，特别是涉及一种软包锂电池的化成方法。
技术介绍
目前，锂电池正在逐渐改变着人们的生活方式，其应用领域涵盖了以手机、数码相机和笔记本电脑等为代表的消费类电子产品，以及以纯电动汽车、油电混合式动力汽车和插入式电动汽车等为代表的新能源汽车产品。另外，在通信基站和智能电网等大型的储能领域中，锂电池也得到了越来越多的应用。伴随着锂电池产品应用范围的扩大，以及高能量、集成化的发展趋势，人们对锂电池的安全性、电性能和成本等都提出了更高的要求。因此，锂电池的生产过程控制及其工艺优化就成为了重要的研究课题。在锂电池生产制造过程中，化成工序是最关键的工序之一，它是对新生产的电池进行初次充电的过程。电池化成工序进行得好坏，将直接影响最终电池产品的容量、寿命和安全等诸多性能。对于软包锂电池，产气是其化成过程中最显著的一个特征。这是由于在化成时，软包锂电池内部首次流经电流，在电极与电解液之间将会发生多种电化学反应，从而生成一些气体产物。这些气体产物的种类与体积主要取决于所使用的电极和电解液材料，以及化成工艺的电流、电压等外部条件。由于电池化成时产生的气体将充斥在锂电池内部，这样会造成电解液的接触不均匀、电池极片分层和成膜反应不充分等各种生产不良，因此，为了保证电池的生产质量，应该尽量避免气体产生。目前，在实际电池生产中，采用的应对与改善措施是：在电池化成时，在锂电池的上下表面施加一定的外部压力，以使产生的气体进入到预留气袋，而不是停留在电池极组内部。在实际生产中，现有电池生产厂家大多采用时间参数来控制电池的化成充电电流，即以一定的电流对电池充电，当达到设定的时间后，改变电流值进行下一时间段的充电，并重复这一过程直至完成化成。这种“时间阶梯式”的化成方法操作起来比较简便，容易提高生产效率。然而，常规化成方法的
不足也十分明显，即化成过程条件单一，对于复杂的电化学体系难以进行精确控制，同时也不利于进行深入的工艺调整与优化。由于锂电池具有特殊结构及多种多样的材料组成，在不同的化成阶段会发生不同的电化学反应，同时伴随着产气的开始、积累、吸收和结束等多种过程。为了进一步研究反应机理、精确控制产气过程以及提高产品质量，十分有必要开发精细的化成方法。因此，目前迫切需要开发出一种方法，其针对软包锂电池容易产气的特点，可以对电池的产气过程进行精确、严谨的控制与调整，工艺简便，有利于提高电池的生产质量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种软包锂电池的化成方法，其针对软包锂电池容易产气的特点，可以对电池的产气过程进行精确的控制，工艺简便，有利于提高电池的生产质量，具有广泛的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。为此，本专利技术提供了一种软包锂电池的化成方法，包括以下步骤：第一步：预先存储多个电池电压预设值与多个充电电流预设值之间的对应关系，以及多个产气气压预设值与多个充电电流预设值之间的对应关系；第二步：以预设初始值大小的充电电流I对需要化成的软包锂电池进行充电；第三步：实时检测获得该软包锂电池的电池电压V和产气气压P；第四步：将检测获得的电池电压V与预先存储的多个电池电压预设值实时进行比较，以及将所述检测获得的产气气压P与预先存储的多个产气气压预设值实时进行比较，当所检测获得的电池电压V等于其中一个电池电压预设值，或者所检测获得的产气气压P等于其中一个产气气压预设值时，读取该电池电压预设值或者该产气气压预设值对应的充电电流预设值，并用该充电电流预设值的充电电流对该软包锂电池继续进行充电；第五步：返回重复执行第三步和第四步，直到所检测获得的电池电压V等于取值最大的电池电压预设值时，或者所检测获得的产气气压P等于取值最大的产气气压预设值时，停止对该软包锂电池的继续充电，结束化成过程。其中，在第二步中，所述充电电流I的预设初始值小于预先存储的任意一个所述充电电流预设值。其中，在第二步中，所述需要化成的软包锂电池包含极耳和气袋，所述极耳用于通过锂电池化成设备来对所述软包锂电池进行充电和测量电池电压V，所述气袋用于通过压力传感器或气压表来测量所述软包锂电池的产气气压P，所述气袋在化成结束后剪除。其中，在第二步中，所述需要化成的软包锂电池为经过注入电解液，并在20～100摄氏度的环境中静置预设时间长度的软包锂电池。由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供了一种软包锂电池的化成方法，其针对软包锂电池容易产气的特点，可以对电池的产气过程进行精确、严谨的控制与调整，工艺简便，有利于提高电池的生产质量，具有广泛的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。附图说明图1为本专利技术提供的一种软包锂电池的化成方法的流程图；图2为一种具体实施例运用本专利技术采用的软包锂电池的化成方法后，电池的充电电流、电池电压和产气气压随着时间变化的关系示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。参见图1，本专利技术提供了一种软包锂电池的化成方法，包括以下步骤：第一步：预先存储多个电池电压预设值与多个充电电流预设值之间的对应关系(具体为一一对应关系)，以及预先存储多个产气气压预设值与多个充电电流预设值之间的对应关系(具体为一一对应关系)；第二步：以预设初始值大小的充电电流I对需要化成的软包锂电池进行充电；第三步：在充电过程中实时检测获得该软包锂电池的电池电压V和产气气压P；第四步：将检测获得的电池电压V与预先存储的多个电池电压预设值实
时进行比较，以及将所述检测获得的产气气压P与预先存储的多个产气气压预设值实时进行比较，当所检测获得的电池电压V等于其中一个电池电压预设值，或者所检测获得的产气气压P等于其中一个产气气压预设值时，读取该电池电压预设值或者该产气气压预设值对应的充电电流预设值，并用该充电电流预设值的充电电流对软包锂电池继续进行充电(不再用原先的电流值进行充电)；第五步：返回重复执行第三步和第四步，直到所检测获得的电池电压V等于取值最大的电池电压预设值时，或者所检测获得的产气气压P等于取值最大的产气气压预设值时，停止对该软包锂电池的继续充电，从而结束化成过程。需要说明的是，对于本专利技术，化成过程的结束是指：所检测获得的电池电压V达到取值最大的电池电压预设值，或者所检测获得的产气气压P达到取值最大的产气气压预设值。在本专利技术中，对于第一步，具体实现上，可以在电池化成设备中的数据存储单元中，预先存储多个电池电压预设值与多个充电电流预设值之间的对应关系(具体为一一对应关系)，以及预先存储多个产气气压预设值与多个充电电流预设值之间的对应关系(具体为一一对应关系)，具体实现上，所述数据存储单元优选为非易失性随机访问存储器(Non-Volatile Random Access Memory，NVRAM)，该存储器是在断电后数据仍然能保留的半导体存储器，从而保证上面存储的信息不会因为断电而丢失。目前，所述NVRAM存储器包括SD卡(Secure Digital Memory Card，安全数码卡)以及其他类型的闪存扩展存储卡，例如，SONY记忆棒、多媒体卡(MMC)，CF卡(Compact Flash)以及内置的NAND闪存等。在本专利技术中，对于第二步，所述充电电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软包锂电池的化成方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：预先存储多个电池电压预设值与多个充电电流预设值之间的对应关系，以及多个产气气压预设值与多个充电电流预设值之间的对应关系；第二步：以预设初始值大小的充电电流I对需要化成的软包锂电池进行充电；第三步：实时检测获得该软包锂电池的电池电压V和产气气压P；第四步：将检测获得的电池电压V与预先存储的多个电池电压预设值实时进行比较，以及将所述检测获得的产气气压P与预先存储的多个产气气压预设值实时进行比较，当所检测获得的电池电压V等于其中一个电池电压预设值，或者所检测获得的产气气压P等于其中一个产气气压预设值时，读取该电池电压预设值或者该产气气压预设值对应的充电电流预设值，并用该充电电流预设值的充电电流对该软包锂电池继续进行充电；第五步：返回重复执行第三步和第四步，直到所述所检测获得的电池电压V等于取值最大的电池电压预设值时，或者所检测获得的产气气压P等于取值最大的产气气压预设值时，停止对该软包锂电池的继续充电，结束化成过程。

【技术特征摘要】
1.一种软包锂电池的化成方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：预先存储多个电池电压预设值与多个充电电流预设值之间的对应关系，以及多个产气气压预设值与多个充电电流预设值之间的对应关系；第二步：以预设初始值大小的充电电流I对需要化成的软包锂电池进行充电；第三步：实时检测获得该软包锂电池的电池电压V和产气气压P；第四步：将检测获得的电池电压V与预先存储的多个电池电压预设值实时进行比较，以及将所述检测获得的产气气压P与预先存储的多个产气气压预设值实时进行比较，当所检测获得的电池电压V等于其中一个电池电压预设值，或者所检测获得的产气气压P等于其中一个产气气压预设值时，读取该电池电压预设值或者该产气气压预设值对应的充电电流预设值，并用该充电电流预设值的充电电流对该软包锂电池继续进行充电；第五步：返回重复执行第三步和...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄冕，李阳，刘立振，孔令丽，
申请(专利权)人：天津力神电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12