CN102735023A - 一种锂离子电池电芯的干燥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池制造领域，尤其涉及一种锂离子电池电芯的干燥方法，包括以下步骤：将待干燥的电芯置于封闭的腔体中，设定腔体的恒温温度，进行若干次抽真空、卸真空循环动作，在所述的封闭的腔体内形成循环气体气流，干燥所述的电芯；采用本发明的锂离子电池电芯的干燥方法在真空干燥的过程中引入抽换气的循环，能够在较短时间内降低锂离子电池的电芯中的水含量，而且简化操作过程，减轻操作员的劳动负荷。

Description

一种锂离子电池电芯的干燥方法
技术领域
本发明涉及电池制造领域，尤其涉及一种锂离子电池电芯的干燥方法。
背景技术
锂离子电池自上世纪九十年代问世以来，在十几年内，得到了非常迅速的发展。随着锂离子电池运用范围的不断扩大，对于其运用条件的要求也愈加苛刻。其中，水含量的控制是影响锂电池性能的一项重要的工序控制参数。如何降低电池中的水含量，缩短电池干燥过程所用的时间，是电池制造工艺要改善的问题。
为了解决这个问题，传统的电池干燥方法为：在保持某一温度条件下，抽取真空干燥，去除水分。电芯极片中的水分，通过热运动途径释放，蒸发慢，干燥时间长。为改善干燥时间长的问题，工序改善人员一般采用提高温度来加速水分的蒸发的方法，但是随着温度的提高，带来了电池的隔离膜收缩，透气度变化，电池变形等负面影响。
有鉴于此，确有必要提供一种能够在较短时间内降低锂离子电池的电芯中的水含量的干燥方法。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种能够在较短时间内降低锂离子电池的电芯中的水含量的干燥方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种锂离子电池的电芯的干燥方法，包括以下步骤：
一种锂离子电池电芯的干燥方法，包括以下步骤：
将待干燥的电芯置于封闭的腔体中，设定腔体的恒温温度，进行若干次抽真空、卸真空循环动作，在所述的封闭的腔体内形成循环气体气流，干燥所述的电芯。
所述的待干燥电芯先置于电芯包装壳中，然后再将包装壳置于所述的腔体中。
所述电芯由阴极、阳极和阴阳极之间的隔膜组成。
所述电芯包装壳为三面封闭，一面开口的包装壳。
所述的腔体是一可实现真空度大于98％，耐受温度大于等于120℃的腔体。
所述的恒温温度在20℃-100℃之间。
所述进行若干次抽真空、卸真空循环动作时，先进行抽真空，当腔体真空度达到设定真空度时，进行延时处理，然后进行卸真空动作，当真空度达到所设定的真空度时，进行延时处理，如此循环，当循环次数达到设定次数时，进行真空干燥。
所述的延时处理时间为5～30min。
所述的循环次数为5～50次。
所述的循环气体为湿度小于2％的干燥空气或氮气。
相对于现有技术，本发明结合传统的真空干燥方法，在真空干燥的过程中引入抽换气的循环，通过干燥气流的流动，带走处于半封闭状态下电芯中的水分，从而能在较短时间内改善电芯中水含量的控制，让电芯中的水含量达到控制要求。此外，在电池干燥的生产中，操作工只需把抽真空的延时时间，卸真空的延时时间，真空干燥时间，以及循环次数，可以预先在人机界面中设置好，然后点击自动运行即可，简化操作过程，减轻操作员的劳动负荷。
具体实施方式
本发明提及的锂电池工艺及工具与传统工艺使用的基本相同，只是对电池干燥方式进行了改进和研究，进而改善电池本身的电化学性能，下面结合实施例对本发明作进一步地详细描述。
实施例1
一种由阴极、阳极、隔膜卷绕而成的超厚电芯904586，放入包装壳内，三面封闭，留下一面开口用于水分的干燥，及灌注电解液用，此批待封装的电芯放入干燥炉中(即置于封闭的腔体中)，所述干燥炉可实现真空度大于98％，耐受温度大于等于120℃的腔体。，干燥炉内的气体为干燥空气。首先把干燥炉的炉腔升温到60℃，保持温度恒定，应用本发明的干燥方法，进行抽真空，探测炉内的真空度，当真空度小于-96KPa时，延时计时，保持15分钟，卸真空，然后延时1分钟，重复上面抽真空，卸真空动作，在所述的干燥炉内形成循环气体气流，循环20次，然后进入真空干燥阶段，抽真空，保持240分钟。流程干燥时间为9小时20分钟，总结15批次水含量测试结果，水含量平均值为123.7ppm。
实施例2
与实施例1不同的是，充入干燥炉内的干燥气体为氮气，恒温温度为100℃，所述的延时处理时间为10min，循环22次，进入真空干燥阶段后，保持200分钟，流程干燥时间为7小时。总结15批次的水含量测试结果，水含量平均值为110.1ppm。
实施例3
与实施例1不同的是，恒温温度为30℃，所述的延时处理时间为5min，循环50次，进入真空干燥阶段后，保持410分钟，流程干燥时间为11小时，总结15批次水含量测试结果，水含量平均值为128.3ppm。
实施例4
与实施例1不同的是，恒温温度为70℃，所述的延时处理时间为15min，循环30次，进入真空干燥阶段后，保持180分钟，流程干燥时间为10.5小时，总结15批次水含量测试结果，水含量平均值为116.2ppm。
实施例5
与实施例1不同的是，恒温温度为50℃，所述的延时处理时间为30min，循环5次，进入真空干燥阶段后，保持570分钟，流程干燥时间为12小时，总结15批次水含量测试结果，水含量平均值为118.5ppm。
本发明所提的传统方法---真空干燥方法，904586品种电芯所需的干燥时间是14小时，水含量平均值为137.2ppm。因此，与传统的真空干燥方法相比，本发明的干燥方法能够缩短干燥时间，同时降低产品的水含量。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种锂离子电池电芯的干燥方法，其特征在于：包括以下步骤：将待干燥的电芯置于封闭的腔体中，设定腔体的恒温温度，进行若干次抽真空、卸真空循环动作，在所述的封闭的腔体内形成循环气体气流，干燥所述电芯。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电芯的干燥方法，其特征在于，所述的待干燥电芯先置于电芯包装壳中，然后再将包装壳置于所述的腔体中。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池电芯的干燥方法，其特征在于，所述电芯由阴极、阳极及隔膜组成。
4.根据权利要求2所述的锂离子电池电芯的干燥方法，其特征在于，所述电芯包装壳为三面封闭，一面开口的包装壳。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池电芯的干燥方法，其特征在于，所述的腔体是一可实现真空度小于-98KPa，耐受温度大于或等于120℃的腔体。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池电芯的干燥方法，其特征在于，所述的恒温温度在20℃～100℃之间。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池电芯的干燥方法，其特征在于，所述进行若干次抽真空、卸真空循环动作时，先进行抽真空，当腔体真空度达到设定真空度时，进行延时处理，然后进行卸真空动作，当真空度达到所设定的真空度时，进行延时处理，如此循环，当循环次数达到设定次数时，进行真空干燥。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池电芯的干燥方法，其特征在于，所述的延时处理时间为5～30min。
9.根据权利要求7所述的锂离子电池电芯的干燥方法，其特征在于，所述的循环次数为5～50次。
10.根据权利要求1所述的锂离子电池电芯的干燥方法，其特征在于，所述的循环气体为相对湿度小于2％的干燥空气或氮气。
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