CN105470463A - 一种锂离子动力电池极片干燥周转装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子动力电池极片干燥周转装置，包括敞口盒体，在所述敞口盒体的底部开有多个气体通孔，在敞口盒体的底部还安装有多个立柱。本发明的方法是利用该装置放置待干燥的极片，结合普通的真空干燥箱，利用压缩的除湿空气替代惰性气体达到极片干燥的目的，干燥后的极片水分含量控制在0.02%以内。该发明工艺简单，操作方便，以简单的技术手段实现更优的技术效果，降低了采购设备的成本和生产成本，提高了极片干燥的质量和效率。

Description

一种锂离子动力电池极片干燥周转装置及方法

技术领域

本发明涉及一种锂离子动力电池极片干燥技术，特别是用于极片卷绕前的水分处理的锂离子动力电池极片干燥的周转装置及方法。

背景技术

锂离子电池具有比能量高、工作电压高、循环次数多和储存寿命长等优点，被广泛应用于便携式计算机、摄录机一体化、照相机、电动工具笔等军事和民用小型电器中，同时还被广泛应用于电动汽车、电动直行车及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能要求也就越来越高，尤其是锂离子电池的安全性能。而影响锂离子动力电池性能的一个重要控制因素是水分的控制，很多文献资料研究表明，水分控制在0.015%以内,电池的综合电化学性能最好。现在的锂离子动力电池的制备通常采用卷绕式或叠片式，在极片的制作过程中会有部分的水分进入极片中，如果这些水分不能有效的去除，那么在电池完成装配后，这些水分就和电解液反应，生成氢氟酸，这样既消耗了电解液，又造成电池膨胀鼓包，同时影响电池的循环性能，甚至会出现电池爆炸，因鼓包漏液等现象，造成安全事故。

目前通过改变干燥箱内部结构或加热方式，在干燥箱内放干燥剂或往干燥箱内通入溶剂蒸汽来达到极片干燥的目的的设备装置已有报道，可是这样的设备装置成本较高，操作相对复杂，极片的干燥效果及极片的干燥效率都不是很高。

发明内容

本发明的目的针对现有技术存在的问题，提供一种锂离子动力电池极片干燥周转装置，该装置无需不改变干燥设备及加热方式。

本发明采取如下技术方案：

一种锂离子动力电池极片干燥周转装置，其特征在于，所述装置包括敞口盒体（5），在所述敞口盒体（5）的底部开有多个气体通孔（4），在所述敞口盒体（5）的底部还安装有多根立柱（3）。

进一步，所述多个气体通孔（4）沿直线均匀排列，所述多根立柱也沿直线均匀排列。

进一步，其特征在于，在所述敞口盒体（5）一组相对的侧壁外安装有手柄（1）。

进一步，其特征在于，在所述敞口盒体（5）的四个角上安装有高出所述敞口盒体的竖直的支架（2）。

进一步，其特征在于，所述干燥周转装置的各部件均采用PP材质。

一种使用上述干燥周转装置的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）设置干燥箱温度为95～120℃，送上电源进行加热；

2）打开空压机对除湿空气进行压缩，并把压缩气体管道与真空干燥箱进行连通；

3）将待干燥的极片垂直于干燥周转装置底部侧立着放入极片周转装置中，各极片间用立柱进行分隔开；

4）干燥箱温度升上来后，将盛放极片的干燥周转装置放入真空干燥箱中；

5）打开真空开关，进行抽真空，直至真空度达到-0.06～-0.1Mpa，关闭真

空泵，使真空干燥箱保持真空状态10～30min；

6）打开干燥开关，通入压缩的除湿空气，直至真空度降至0Mpa，关闭干燥开关，使真空干燥箱保持干燥状态10～30min；

7）依次循环执行步骤5）、6）直至10～20次，通过真空干燥箱空气的流通带走极片中的水分。

如果真空干燥箱内的空间允许，可以将多个干燥周转装置叠加在一起使用，一并放入真空干燥箱内，具体步骤是：

1）设置干燥箱温度为95～120℃，送上电源进行加热；

2）打开空压机对除湿空气进行压缩，并把压缩气体管道与真空干燥箱进行连通；

3）将待干燥的极片垂直于干燥周转装置底部侧立着放入极片周转装置中，各极片间用立柱进行分隔开；

4）干燥箱温度升上来后，将将多个盛放极片的干燥周转装置叠放在一起放入真空干燥箱中；

5）打开真空开关，进行抽真空，直至真空度达到-0.06～-0.1Mpa，关闭真空泵，使真空干燥箱保持真空状态10～30min；

6）打开干燥开关，通入压缩的除湿空气，直至真空度降至0Mpa，关闭干燥开关，使真空干燥箱保持干燥状态10～30min；

7）依次循环执行步骤5）、6）直至10～20次，通过真空干燥箱空气的流通带走极片中的水分。

本发明的有益效果：

（1）发明所用极片盛放装置采用高温PP材料所制，能耐高温燥烤而不变形，可以反复使用；装置上的细柱体可以将极片有效分开，减少了极片单面与传统的盛放装置紧密接触造成极片干燥不均、不彻底的弊端；

（2）本发明采用压缩的除湿空气作为干燥介质，替代了价格较高的高纯氮气等惰性气体，达到除湿气体的综合利用，降低了生产成本；

（3）本发明使用普通的真空干燥箱即可，降低了采购设备的成本；

（4）采用该方法对极片进行干燥，干燥效果很好，干燥后的极片水分含量控制在0.02%以内；

（5）该发明工艺简单，操作方便，以简单的技术手段实现更优的技术效果，非常适合实验室和中小型锂离子电池厂使用。

附图说明

图1为本发明的极片干燥周转装置。

具体实施方式

参见图1，本发明的锂离子动力电池极片的干燥周转装置，适用于所有的锂离子动力电池极片的干燥周转装置包括敞口盒体5，在敞口盒体5的底部开有多个气体通孔4，在敞口盒体5的底部还安装有多根立柱3。为了便于放置极片，气体通孔4沿直线均匀排列，多根立柱3也沿直线均匀排列。为了便于搬动，在敞口盒体5一组相对的侧壁外安装有手柄1。在敞口盒体5的四个角上还可以安装有高出所述敞口盒体的竖直的支架2，这样可以将干燥周转装置通过支架2叠放在一起。优选，各部件均采用PP材质。

使用时，将待干燥的极片垂直于干燥周转装置底部侧立着放入极片周转装置中，各极片间用立柱3进行分隔开，以防极片紧密接触造成极片干燥的不均、不彻底。如果干燥箱高度允许，可以将干燥周转装置通过支架2叠放在一起，这样既可充分利用干燥箱空间，又可加大干燥极片的数量，提高干燥效率。

盛放极片的干燥周转装置，放入真空干燥箱中，极片中的水分通过气体通孔4被惰性介质吸附，通过惰性介质的循环带出，达到很好的干燥效果。

利用本发明的极片干燥装置，结合真空干燥箱和惰性介质，经过6-12小时，极片就能达到很好的干燥效果，干燥效率高，干燥后的极片水分含量控制在0.02%以内。

使用本发明装置的具体步骤如下：

1）设置干燥箱温度为95～120℃，送上电源进行加热；

2）打开空压机对除湿空气进行压缩，并把压缩气体管道与真空干燥箱进行连通；

3）将待干燥的极片垂直于干燥周转装置底部侧立着放入极片周转装置中，各极片间用立柱进行分隔开；

4）干燥箱温度升上来后，将盛放极片的干燥周转装置放入真空干燥箱中；如果空间允许，则将多个干燥周转装置一并放入干燥箱内；

5）打开真空开关，进行抽真空，直至真空度达到-0.06～-0.1Mpa，关闭真空泵，使真空干燥箱保持真空状态10～30min；

6）打开干燥开关，通入压缩的除湿空气，直至真空度降至0Mpa，关闭干燥开关，使真空干燥箱保持干燥状态10～30min；

7）依次循环执行步骤5）、6）直至10～20次，通过真空干燥箱空气的流通带走极片中的水分。

下面的实施例是对本发明的进一步的解释和补充，对本发明不构成任何限制。

实施例一

1）设置干燥箱温度为95℃，送上电源进行加热；

2）打开空压机对除湿空气进行压缩，并把压缩气体管道与真空干燥箱进行连通；

3）将待干燥的极片垂直于干燥周转装置底部侧立着放入极片周转装置中，各极片间用细柱体进行分隔开；

4）干燥箱温度升上来后，将盛放极片的周转装置放入真空干燥箱中；

5）打开真空开关，进行抽真空，直至真空度达到-0.06Mpa，关闭真空泵，使真空干燥箱保持真空状态30min；

6）打开干燥开关，通入压缩的除湿空气，直至真空度降至0Mpa，关闭干燥开关，使真空干燥箱保持干燥状态30min；

7）依次循环执行步骤5）、6）直至10次，通过真空干燥箱空气的流通带走极片中的水分，以此达到干燥极片的目的；

8）经过12小时即可完成极片的干燥，干燥后的极片水分含量控制在0.02%以内。

实施例二

1）设置干燥箱温度为120℃，送上电源进行加热；

2）打开空压机对除湿空气进行压缩，并把压缩气体管道与真空干燥箱进行连通；

3）将待干燥的极片垂直于干燥周转装置底部侧立着放入极片周转装置中，各极片间用细柱体进行分隔开；

4）干燥箱温度升上来后，将盛放极片的周转装置放入真空干燥箱中；

5）打开真空开关，进行抽真空，直至真空度达到-0.1Mpa，关闭真空泵，使真空干燥箱保持真空状态10min；

6）打开干燥开关，通入压缩的除湿空气，直至真空度降至0Mpa，关闭干燥开关，使真空干燥箱保持干燥状态10min；

7）依次循环执行步骤5）、6）直至20次，通过真空干燥箱空气的流通带走极片中的水分，以此达到干燥极片的目的；

8）经过6小时即可完成极片的干燥，干燥后的极片水分含量控制在0.02%以内。

Claims (7)

1.一种锂离子动力电池极片干燥周转装置，其特征在于，所述装置包括敞口盒体（5），在所述敞口盒体（5）的底部开有多个气体通孔（4），在所述敞口盒体（5）的底部还安装有多个立柱。

2.根据权利要求1所述的干燥周转装置，其特征在于，所述多个气体通孔（4）沿直线均匀排列，所述多根立柱（3）也沿直线均匀排列。

3.根据权利要求1所述的干燥周转装置，其特征在于，在所述敞口盒体（5）一组相对的侧壁外安装有手柄（1）。

4.根据权利要求1所述的干燥周转装置，其特征在于，在所述敞口盒体（5）的四个角上安装有高出所述敞口盒体的竖直的支架（2）。

5.根据权利要求1-4之一所述的干燥周转装置，其特征在于，所述干燥周转装置的各部件均采用PP材质。

6.一种使用上述权利要求1-5的干燥周转装置的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）设置干燥箱温度为95～120℃，送上电源进行加热；

2）打开空压机对除湿空气进行压缩，并把压缩气体管道与真空干燥箱进行连通；

3）将待干燥的极片垂直于干燥周转装置底部侧立着放入极片周转装置中，各极片间用立柱进行分隔开；

4）干燥箱温度升上来后，将盛放极片的干燥周转装置放入真空干燥箱中；

5）打开真空开关，进行抽真空，直至真空度达到-0.06～-0.1Mpa，关闭真

空泵，使真空干燥箱保持真空状态10～30min；

6）打开干燥开关，通入压缩的除湿空气，直至真空度降至0Mpa，关闭干燥开关，使真空干燥箱保持干燥状态10～30min；

7）依次循环执行步骤5）、6）直至10～20次，通过真空干燥箱空气的流通带走极片中的水分。

7.一种使用上述权利要求5的干燥周转装置的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）设置干燥箱温度为95～120℃，送上电源进行加热；

2）打开空压机对除湿空气进行压缩，并把压缩气体管道与真空干燥箱进行连通；

3）将待干燥的极片垂直于干燥周转装置底部侧立着放入极片周转装置中，各极片间用立柱进行分隔开；

4）干燥箱温度升上来后，将将多个盛放极片的干燥周转装置叠放在一起放入真空干燥箱中；

5）打开真空开关，进行抽真空，直至真空度达到-0.06～-0.1Mpa，关闭真空泵，使真空干燥箱保持真空状态10～30min；

6）打开干燥开关，通入压缩的除湿空气，直至真空度降至0Mpa，关闭干燥开关，使真空干燥箱保持干燥状态10～30min；

7）依次循环执行步骤5）、6）直至10～20次，通过真空干燥箱空气的流通带走极片中的水分。