CN104061761A - 锂离子电池或电池极片的烘干方法 - Google Patents
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Abstract
一种锂离子电池或电池极片的烘干方法，包括如下步骤，（1）高压升温步骤，在20-60分钟内将设置有内循环风扇的工作箱体内的温度升到第一预定温度，采用保护气体将工作箱体内的压力升到第一预定压力，保持5-20分钟；（2）真空除水步骤，保持所述工作箱体内的温度在第一预定温度，抽真空使工作箱体内的绝对真空度为200pa至10pa；将待处理的锂离子电池或电池极片的水份降到第一预定水分；（3）冷却步骤，向工作箱体内输入冷却介质，将锂离子电池或电池极片的温度降到第二预定温度。本发明可以在1个小时内将工作箱体内的温度升到第一预定温度，比传统的升温时缩短约5-7个小时，这样，就可以达到缩短烘烤时间，提高设备利用率的目的。此外，可以进一步除去锂离子电池或电池极片水分，提高电池的容量。
Description
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池或电池极片的烘干方法。
背景技术
现在锂离子电池极片或者锂离子电池的制造，都需要锂离子电池极片或者锂离子电池进行深度烘干，现有的深度烘干设备大多采用的是单箱体烘烤工艺，最常见的烘烤工艺是在一个真空烘烤箱内，先将被烘烤的锂电池电极装入真空烘烤箱中，再对箱体内加热，当箱内温度达到要求后，在保温的情况下，将箱体内抽真空除去水分，当电池极片的水分达到要求后，再对箱体内的被烘烤的锂电池电极或电池进行自然冷却或强制冷却，使被烘烤的锂电池电极或电芯的温度降到一定程度后（一般为35摄氏度以下），将被烘烤的锂电池电极或电池取出密封保存。例如，中国专利文献CN102110803A所公开的锂铁电池的正极电极材料的烘干方法，就是这类烘干方法。现有的烘烤办法，一般从进料到出料即使是采用强制冷却，也需要24小时左右才能完成一个燥烤周期，因此，这种烘烤工艺存在烘烤时间长，设备利用率不高的问题。另外，用这种方法烘烤出来的电池极片的含水量只到达到400ppm-600ppm，无法达到更低的要求，影响电池的电容量的进一步提高。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种可缩短烘烤时间，设备利用率高的锂离子电池或电池极片的烘干方法。
本发明的另一个目的是可对锂离子电池或电池极片更进一步的除水和/或除氧。
本发明的技术方案是：提供一种锂离子电池或电池极片的烘干方法，包括如下步骤，
（1）、高压升温步骤，在20-60分钟内将设置有内循环风扇的工作箱体内的温度升到第一预定温度，采用保护气体将工作箱体内的压力升到第一预定压力，保持5-20分钟；
（2）、真空除水步骤，保持所述工作箱体内的温度在第一预定温度，抽真空使工作箱体内的绝对真空度为200pa至10pa；将待处理的锂离子电池或电池极片的水份降到第一预定水分；
（3）、冷却步骤，向工作箱体内输入冷却介质，将锂离子电池或电池极片的温度降到第二预定温度。
作为对本发明的改进，还包括浓差除水步骤，用浓差除水方法进一步除去锂离子电池或电池极片水分，使锂离子电池或电池极片的水分降到第二预定水分。
作为对本发明的改进，所述浓差除水方法是采用浓差除水装置来进一步除水，所述浓差除水装置包括干燥器和循环风机，在干燥器内设置有干燥剂，所述循环风机使工作箱体内的气体不断地经过干燥剂进行循环。
作为对本发明的改进，所述浓差除水方法是向所述工作箱体循环输入由气体干燥站所产生的水份低于5ppm的干燥气体来进一步除水。
作为对本发明的改进，所述浓差除水方法还包括在工作箱体上设置脱氧器，在脱氧器内设置有脱氧剂，所述循环风机使工作箱体内的气体不断地经过脱氧剂进行循环。
作为对本发明的改进，所述第一预定温度为80摄氏度至115之间，或121摄氏度至200摄氏度之间；所述第一预定压力为10Kpa至500Kpa之间。
作为对本发明的改进，所述第二预定温度介于20摄氏度至60摄氏度之间。
作为对本发明的改进，所述第二预定水分介于10ppm至200ppm之间。
作为对本发明的改进，所述保护气体是除去氧气成分之后的空气、惰性气体或氮气中的一种或两种以上的混合气体。
本发明由于在升温阶段采用了高压升温，这样，可以在1个小时内将工作箱体内的温度升到第一预定温度，比传统的升温时缩短约5-7个小时，这样，就可以达到缩短烘烤时间，提高设备利用率的目的。此外，由于采用了浓差除水方法，可以进一步除去锂离子电池或电池极片水分，使锂离子电池或电池极片达到深度除水，可进一步提高电池的容量。
附图说明
图1是本发明的烘烤工艺的平面方框示意图。
图2是本明中使用的浓差除水装置平面结构示意图。
具体实施方式
请参见图1，图1揭示的是一种锂离子电池或电池极片的烘干方法，包括如下步骤，
（11）、装料步骤，将待处理的锂离子电池或电池极片装入工作箱体内；
（1）、高压升温步骤，在20-60分钟内将设置有内循环风扇的工作箱体内的温度升到第一预定温度，采用保护气体将工作箱体内的压力升到第一预定压力，保持5-20分钟；所述第一预定温度为80摄氏度至115摄氏度，或者为121摄氏度至200摄氏度之间；所述第一预定压力为10Kpa至500Kpa之间；采用高压升温的方法，由于工作箱体内的气体密度高，可以在大约60分钟内将温度升到预定温度，比传统方的升温时间节约5-7个小时，大大地提高了工作箱体的设备利用率；
（2）、真空除水步骤，保持所述工作箱体内的温度在第一预定温度，抽真空使工作箱体内的绝对真空度为200pa至10pa；将待处理的锂离子电池或电池极片的水份降到第一预定水分，所述第一水分一般为400-600ppm；
（3）、冷却步骤，向工作箱体内输入冷却介质，冷却介质可以冷冻后的干燥气体、液氮或干冰粉等，将锂离子电池或电池极片的温度降到第二预定温度。
（12）、出料步骤，将锂离子电池或电池极片从工作箱体内移出。
在第（3）步后，还可以有（4）浓差除水步骤，用浓差除水方法进一步除去锂离子电池或电池极片水分，使锂离子电池或电池极片的水分降到第二预定水分。
本发明中，所述浓差除水方法可以是采用浓差除水装置来进一步除水（参见图2），所述浓差除水装置包括设置在所述工作箱体200外的干燥器210和循环风机220，在干燥器210内设置有干燥剂230，干燥器210的进口211与箱体200的内腔相通，所述循环风机220的出风管道221与所述箱体200的内腔相通；利用所述循环风机220使工作箱体200内的气体不断地经过干燥剂230进行循环，以达到进一步除去工作箱体200内的锂离子电池或电池极片的水分的目的。本实施例中的干燥剂可以采用生石灰或硅胶。
优先的，所述浓差除水方法还可以是向所述工作箱体200内循环输入由气体干燥站所产生的水份低于5ppm的干燥气体来进一步除水。
优选的，所述浓差除水方法还包括在工作箱体200上设置脱氧器，在脱氧器内设置有脱氧剂，所述循环风机使工作箱体内的气体不断地经过脱氧剂进行循环。所述脱氧剂可以采用铁粉系列脱氧剂等。
优选的，所述第二预定温度介于20摄氏度至60摄氏度之间。
优选的，所述第二预定水分介于10ppm至200ppm之间。
优选的，所述保护气体是除去氧气成分之后的空气、惰性气体或氮气中的一种或两种以上的混合气体。
Claims (5)
1.一种锂离子电池或电池极片的烘干方法，其特征在于：包括如下步骤，
（1）、高压升温步骤，在20-60分钟内将设置有内循环风扇的工作箱体内的温度升到第一预定温度，采用保护气体将工作箱体内的压力升到第一预定压力，保持5-20分钟；
（2）、真空除水步骤，保持所述工作箱体内的温度在第一预定温度，抽真空使工作箱体内的绝对真空度为200pa至10pa；将待处理的锂离子电池或电池极片的水份降到第一预定水分；
（3）、冷却步骤，向工作箱体内输入冷却介质，直接将锂离子电池或电池极片的温度降到第二预定温度。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池或电池极片的烘干方法，其特征在于：所述第一预定温度为80摄氏度至115之间，或121摄氏度至200摄氏度之间；所述第一预定压力为10Kpa至500Kpa之间。
3.根据权利要求1至2所述的锂离子电池或电池极片的烘干方法，其特征在于：所述第二预定温度介于20摄氏度至60摄氏度之间。
4.根据权利要求1至2所述的锂离子电池或电池极片的烘干方法，其特征在于：所述第二预定水分介于10ppm至200ppm之间。
5.根据权利要求1或2所述的锂离子电池或电池极片的烘干方法，其特征在于：所述保护气体是除去氧气成分之后的空气、惰性气体或氮气中的一种或两种以上的混合气体。
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Denomination of invention: Method for drying lithium ion battery or battery pole piece Effective date of registration: 20190410 Granted publication date: 20160525 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd Shenzhen branch Pledgor: Shenzhen xinyuren Polytron Technologies Inc Registration number: 2019990000315 |
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Date of cancellation: 20200722 Granted publication date: 20160525 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd. Shenzhen branch Pledgor: SHENZHEN XINYUREN TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2019990000315 |