(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811066424.2
(22)申请日 2018.09.13
(71)申请人 深圳格林德能源有限公司
地址 518105 广东省深圳市宝安区松岗燕
川红湖路168号利源海湾工业园A2栋4
楼
(72)发明人 李露 黄小 刘小虹 李国敏
(51)Int.Cl.
G06F 17/10(2006.01)
(54)发明名称
法
(57)摘要
本发明公开了一种软包锂离子电池电解液
负极理论粉体压实体积、隔膜理论体积，计算出
电解液理论体积，然后再根据电解液理论体积、
电解液密度得出电解液实际注液量。本发明方法
简单，方便，模板化操作，能迅速确定各种型号软
包锂离子电池电解液注液量，可避免因为电解液
注液量过少造成的循环性能差或者是因注液量
过多造成的电池腐蚀、发软，电化学性能下降及
电池安全性隐患等问题。权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 110895596 A 2020.03.20
C N 110895596
A
1. 一种软包锂离子电池电解液注液量计算方法，包括正极理论粉体压实体积V 1、负极理论粉体压实体积V 2、隔膜理论体积V 3、电解液理论体积V，电解液理论注液量M 0以及电解液实际注液量M的计算，其特征在于，通过（正极理论粉体压实体积V 1 +负极理论粉体压实体积V 2+隔膜理论体积V 3）*空隙体积系数k=电解液理论体积V，电解液理论注液量M 0=电解液理论体积V*电解液密度ρ，计算出电解液实际注液量M=电解液理论注液量M 0+安全量m。
2.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池电解液注液量计算方法，其特征在于，所述的正极理论粉体压实体积V 1＝正极理论粉体重量M 正/正极压实密度ρ正。
3.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池电解液注液量计算方法，其特征在于，所述的负极理论粉体压实体积V 2＝负极理论粉体重量M 负/负极压实密度ρ负。
4.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池电解液注液量计算方法，其特征在于，所述的隔膜理论体积V 3＝隔膜的长L*宽W*厚H。
5.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池电解液注液量计算方法，其特征在于，所述的空隙体积系数k=0.4。
6.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池电解液注液量计算方法，其特征在于，所述的安全量m为0.5~1.0g。
权 利 要 求 书1/1页CN 110895596 A
一种软包锂离子电池电解液注液量计算方法
技术领域
[0001]本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及到一种软包锂离子电池电解液注液量计算方法，为确定软包锂离子电池电解液量提供理论依据。
背景技术
[0002]软包锂离子电池由于体积小、容量高、循环好、安全性能好等特点广泛应用在各个领域中。电解液作为锂离子电池的主要材料之一，主要作用是为锂离子电池正、负极之间传导离子，保证锂离子电池的高循环、高容量等优点。因此锂离子电池必须有足够量的电解液。
[0003]软包锂离子电池在注液前需要先设计好电解液注液量。在生产的过程中，当电池的注液量过多时，容易造成电池内部压力过大，导致封边爆口、漏液、外观腐蚀以及电池发软问题，严重影响电池外观或者电池直接失效。当电池注液量过少时，正、负极片以及隔膜未得到充分浸润，影响电池的容量与内阻，进而影响电性能以及循环寿命等；由于电解液不够，电池在充放电过程中，锂离子无法顺利的在正、负极之间进行脱嵌，进而形成锂晶枝，锂晶枝会刺穿隔膜，造成正、负极短路，严重影响电池安全性能。
[0004]目前常用的计算方法是按照电池容量或者是经验值进行估算，没有充分考虑到正、负极片压实密度，隔膜厚度对电解液实际注液量的影响，这样很容易造成电解液过多或者是过少现象，严重影响产品质量，造成巨大成本损失。也有一些文献提供电解液注液量的计算方法，但计算过程十分复杂，
且还需要通过查电池各种原材料技术标准上的相关信息，计算起来十分浪费时间，不适用于实际生产。
[0005]基于此，本发明提供一种软包锂离子电池电解液注液量计算方法，能够快速确定电解液注液量，为电解液实际注液量的设计提供理论依据。
发明内容
[0006]本发明目的在于提供了一种软包锂离子电池电解液注液量计算方法，为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：
一种软包锂离子电池电解液注液量计算方法，包括正极理论粉体压实体积V1、负极理论粉体压实体积V2、隔膜理论体积V3、电解液理论体积V，电解液理论注液量M0以及电解液实际注液量M的计算，通过（正极理论粉体压实体积V1 +负极理论粉体压实体积V2+隔膜理论体积V3）*空隙体积系数k=电解液理论体积V，电解液理论注液量M0=电解液理论体积V*电解液密度ρ，计算出电解液实际注液量M=电解液理论注液量M0+安全量m。
[0007]所述的正极理论粉体压实体积V1＝正极理论粉体重量M正/正极压实密度ρ正。[0008]所述的负极理论粉体压实体积V2＝负极理论粉体重量M负/负极压实密度ρ负。[0009]所述的隔膜理论体积V3＝隔膜的长L*宽W*厚H。
[0010]所述的空隙体积系数k=0.4。
[0011]所述的安全量m为0.5
1.0g。
~
[0012]本发明通过上述方法计算电解液理论体积，结合电解液密度计算电解液注液量，操作简单，公式化，能够在产品设计阶段就能确定软包锂离子电池的电解液注液量，防止软包锂离子电池因电解液过多或过少导致的电池电化学性能下降及电池安全性隐患。附图说明
[0013]图1为本发明的计算方法流程图。
[0014]图2为使用本发明方法计算的电解液实际注液量进行注液后制备的型号为4055105/3000mAh电池1.0C循环曲线图。
[0015]图3为使用本发明方法计算的电解液实际注液量进行注液后制备的型号为865876/5000mAh电池1.0C循环曲线图。
[0016]图4为使用本发明方法计算的电解液实际注液量进行注液后制备的型号为556085/3500mAh电池1.0C循环曲线图。
[0017]图5为使用本发明方法计算的电解液实际注液量进行注液后制备的型号为6561110/6000mAh电池1.0C循环曲线图。
[0018]图6为使用本发明方法计算的电解液实际注液量进行注液后制备的型号为1058101/7800mAh电池1.0C循环曲线图。
具体实施方式
[0019]如图1所示，一种软包锂离子电池电解液注液量计算方法流程图，具体实施步骤为：
a、计算正极理论粉体压实体积V 1＝正极理论粉体重量M 正/正极压实密度ρ正；
b、负极理论粉体压实体积V 2＝负极理论粉体重量M 负/负极压实密度ρ负；
c、隔膜理论体积V 3＝隔膜的长L*宽W*厚H；
d、电解液理论体积V=（正极理论粉体压实体积V 1 +负极理论粉体压实体积V 2+隔膜理论体积V 3）*0.4；
e、电解液理论注液量M 0=电解液理论体积V*电解液密度ρ；
f、电解液实际注液量M =电解液理论注液量M 0+（0.5~1.0）。
[0020]以下是对五种软包锂离子电池型号采用上述方法计算注液量及验证结果。
[0021]表1为5个型号软包装锂离子电池的正、负极，隔膜及电解液的相关信息。
[0022]表2为通过表1的输入信息，采用本发明方法计算出的电解液注液量值以及1.0C 400周循环测试结果。
[0023]表1：
表2：
从表2结果可知，5种不同型号软包锂离子电池采用本发明方法计算出电解液注液量值，常温状态下均具有良好的循环性能，1C循环400周，容量保持率达87%以上，具体循环曲线如图2-图6所示。
[0024]以上所述仅是本发明结合实施方式做出进一步说明，应当指出，对于本技术领域普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。
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