一种锂离子电池电芯的烘烤方法技术

本发明专利技术提供一种锂离子电池电芯的烘烤方法，包括以下步骤：(1)将锂离子电池电芯放入真空干燥箱中；(2)抽真空；(3)加热；(4)向所述锂离子电池电芯内持续通入氮气，将所述锂离子电池电芯内的绝对压强控制为第一压强，所述第一压强低于一个标准大气压；(5)将所述锂离子电池电芯内的绝对压强控制为第二压强，所述第二压强低于所述第一压强；(6)重复1～6次步骤(5)；(7)使所述锂离子电池电芯处于所述真空状态；(8)向所述真空干燥箱内通入氮气，停止加热，完成烘烤。本发明专利技术有效提升了电池烘烤效率。本发明专利技术有效提升了电池烘烤效率。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电芯的烘烤方法


[0001]本专利技术属于电池制造工艺领域，涉及一种锂离子电池电芯的烘烤方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为一种具有高能量密度的电化学元器件，其性能受到内部水分的严重影响。为了控制锂离子电池内部的水分含量，通常会对组装后注液前的锂离子电池电芯进行烘烤，使其内部水分含量低于某一阈值。该烘烤工序耗时较长，往往需要配置较多的烘烤设备，增加了锂离子电池的制造成本，并阻碍了锂离子电池生产效率的提高。
[0003]现有的电池烘烤技术通常为：在加热温度下，对电池环境交替进行真空加热(60～120min)与充氮气排气(1～2min)。真空加热的目的是使得电池内部的水分汽化为水蒸气，充氮气排气的目的是将加热过程中形成的水蒸气排出，提升下阶段真空加热的烘烤效率。通常会真空加热120min，再充氮气排气一次，需要交替进行6次左右，耗时12小时左右。
[0004]针对烘烤工艺，科研工作者们从设备与工艺方面均提出了改进措施。比如，中国专利申请CN106785066A提出了一种锂电池烘烤夹具，该夹具可以与电池多个面接触，同时提供加热条件，提高电池烘烤的效率；中国专利申请CN115014045A提供了一种锂电池电芯烘烤工艺，该工艺通过在加热温度下抽真空与充氮气的多次循环，实现电池水分的降低，同时在升温与降温过程中都提供氮气气氛，避免箱内水气与氧气对电芯材料的影响。
[0005]尽管如此，电池烘烤仍然是电池制造工艺中耗时最长的步骤之一，确有必要开发新的烘烤工艺，提升电池烘烤效率，进而提升电池生产效率。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是在保证电芯烘烤效果的前提下，尽可能缩短电芯烘烤工序时长，提升电芯烘烤效率，进而提升电池生产效率。
[0007]具体而言，本专利技术提供一种锂离子电池电芯的烘烤方法，包括以下步骤：
[0008](1)将锂离子电池电芯放入真空干燥箱中，所述锂离子电池电芯的外壳具有充气口和排气口；
[0009](2)对所述真空干燥箱进行抽真空，使所述真空干燥箱内绝对压强达到500Pa以下；
[0010](3)将所述锂离子电池电芯加热至80～120℃，并保温；
[0011](4)通过所述充气口向所述锂离子电池电芯内持续通入氮气，并通过所述排气口排气，将所述锂离子电池电芯内的绝对压强控制为第一压强，所述第一压强低于一个标准大气压，并保温保压30～60min；
[0012](5)调节氮气通入流量和排气流量将所述锂离子电池电芯内的绝对压强控制为第二压强，所述第二压强低于所述第一压强，并保温保压30～60min；
[0013](6)重复1～6次步骤(5)，其中第n次重复步骤(5)时将所述锂离子电池电芯内的绝对压强控制为第n+2压强，所述第n+2压强低于第n+1压强；
[0014](7)停止向所述锂离子电池电芯内通入氮气，使所述锂离子电池电芯处于所述真空干燥箱的真空状态，并保温30～60min；
[0015](8)向所述真空干燥箱内通入氮气，停止加热，使所述锂离子电池电芯降温，完成烘烤。
[0016]在一个或多个实施方案中，所述锂离子电池电芯的充气口和排气口分别与充气通道和排气通道相连，所述充气通道和所述排气通道在所述真空干燥箱的外部通过连接通路连通，所述连接通路上设置有干燥装置。
[0017]在一个或多个实施方案中，步骤(4)中，所述第一压强为30
±
5kPa、例如30
±
2kPa。
[0018]在一个或多个实施方案中，步骤(5)中，所述第二压强为5
‑
25kPa、例如8
‑
22kPa。
[0019]在一个或多个实施方案中，步骤(6)中，最后一次重复步骤(5)时将所述锂离子电池电芯内的绝对压强控制为5
±
1kPa。
[0020]在一个或多个实施方案中，步骤(6)中，重复1次或2次步骤(5)。
[0021]在一个或多个实施方案中，步骤(5)中，所述第二压强为10
±
2kPa；步骤(6)中，重复1次步骤(5)，第三压强为5
±
1kPa。
[0022]在一个或多个实施方案中，步骤(5)中，所述第二压强为20
±
5kPa、例如20
±
2kPa；步骤(6)中，重复2次步骤(5)，第三压强为10
±
2kPa，第四压强为5
±
1kPa。
[0023]在一个或多个实施方案中，步骤(7)中，所述真空干燥箱内绝对压强在500Pa以下。
[0024]在一个或多个实施方案中，步骤(8)中，待真空干燥箱中的绝对压强达到一个标准大气压后，停止加热。
具体实施方式
[0025]为使本领域技术人员可了解本专利技术的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本专利技术所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。
[0026]本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本专利技术的范围，即本
技术实现思路
可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
[0027]本文中，“包含”、“包括”、“含有”以及类似的用语涵盖了“基本由
……
组成”和“由
……
组成”的意思，例如，当本文公开了“A包含B和C”时，“A基本由B和C组成”和“A由B和C组成”应当认为已被本文所公开。
[0028]在本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
[0029]本文中，若无特别说明，百分比是指质量百分比，比例是指质量比。
[0030]本文中，当描述实施方案或实施例时，应理解，其并非用来将本专利技术限定于这些实施方案或实施例。相反地，本专利技术所描述的方法及材料的所有的替代物、改良物及均等物，均可涵盖于权利要求书所限定的范围内。
[0031]本文中，为使描述简洁，未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，各个实施方案或实施例
中的各个技术特征可以进行任意的组合，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
[0032]本专利技术在锂离子电池电芯烘烤过程中，向电芯内通入氮气，同时抽真空，实现电芯内部的动态氮气负压。首先，该负压为氮气负压，不会对电池内部水分的汽化形成阻碍；其次，该负压为动态负压，电芯内部水分汽化形成的水蒸气，会即时被动态氮气带走，避免了因水蒸气的滞留而降低烘烤效率，因而能够提升烘烤效率，缩短烘烤时间。进一步地，可将锂离子电池电芯外壳上的充气口与排气口分别与充气通道与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电芯的烘烤方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将锂离子电池电芯放入真空干燥箱中，所述锂离子电池电芯的外壳具有充气口和排气口；(2)对所述真空干燥箱进行抽真空，使所述真空干燥箱内绝对压强达到500Pa以下；(3)将所述锂离子电池电芯加热至80～120℃，并保温；(4)通过所述充气口向所述锂离子电池电芯内持续通入氮气，并通过所述排气口排气，将所述锂离子电池电芯内的绝对压强控制为第一压强，所述第一压强低于一个标准大气压，并保温保压30～60min；(5)调节氮气通入流量和排气流量将所述锂离子电池电芯内的绝对压强控制为第二压强，所述第二压强低于所述第一压强，并保温保压30～60min；(6)重复1～6次步骤(5)，其中第n次重复步骤(5)时将所述锂离子电池电芯内的绝对压强控制为第n+2压强，所述第n+2压强低于第n+1压强；(7)停止向所述锂离子电池电芯内通入氮气，使所述锂离子电池电芯处于所述真空干燥箱的真空状态，并保温30～60min；(8)向所述真空干燥箱内通入氮气，停止加热，使所述锂离子电池电芯降温，完成烘烤。2.如权利要求1所述的锂离子电池电芯的烘烤方法，其特征在于，所述锂离子电池电芯的充气口和排气口分别与充气通道和排气通道相连，所述充气通道和所述排气通道在所述真空干燥箱的外部通过连接通路连通，所述连接通路上设置有干燥装置。3.如权利要求1所述的锂离子电池电芯的烘烤方法，其特征在于，步骤(4)中，所述第一压强为30
±
5kPa、例如3...

【专利技术属性】
技术研发人员：任建勋，王福庆，陶亮，
申请(专利权)人：淮安骏盛新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：