CN106299480A - 一种聚合物电芯烘烤工艺 - Google Patents

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高海锋
任宁
李猛
孙延先
樊海英
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Abstract

本发明公开了一种聚合物电芯烘烤工艺，包括以下步骤：（1）加热抽真空：先将电芯气袋朝上置于隔档式烤盘上的料槽中使电芯气袋两侧与料槽侧壁接触，再将隔档式烤盘置于烘箱中，升温至设定烘烤温度进行恒温烘烤，升温1h后对烘箱进行抽真空，使真空度维持在50~200Pa；（2）降温：烘烤后往烘箱内注入氮气使烘箱内压力绝对真空值变为零，并冷却烘箱；（4）取件：待烘箱内温度降至40℃以下时，取出电芯气袋即完成烘烤。本发明整个工艺步骤简单，可操作性强，将电芯气袋置于隔档式烤盘中进行烘烤，并配合高真空度的烘烤环境，导热效果好，并能使电芯中的水分快速气化、逸出，不仅大大缩短了烘烤时间，提高了烘烤效率，而且烘烤效果更好，能大大降低能耗。

Description

一种聚合物电芯烘烤工艺
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种聚合物电芯烘烤工艺。
背景技术
锂离子电池电芯在生产过程中需要去除降低物料、制成环境中的水分。物料及环境中水分含量越低对电芯品质越好。目前电芯行业在生产中，特别是注液前要对电芯进行烘烤，以便降低电芯中的水分，保证产品品质。现有烘箱作业流程：聚合物电芯装入物料盒中，气袋朝上；物料装入完毕设置操作步骤（主要有加热、抽真空、放氮气三大工步进行排列组合）；加热时鼓风将过滤的空气加热后放入箱体，通过气袋进入叠芯内部，将内部、主要是正负极片上的水分带出，达到去除水分的目的。
但是目前行业电芯烘烤存在以下问题：
（1）烘烤时间长。至少都在36小时，甚至有的企业要求72小时以上。
（2）烘烤效果差。烘烤完后电芯中特别是正负极片中仍然含有大量水分。
（3）能耗较高。一个小烘箱功率9.8KW，一个大烘箱功率24KW，并且工作时间长，烘箱数量多，所以整体电能耗相当惊人。
发明内容
本发明是为了解决现有技术的锂离子电池电芯烘烤工艺所存在上述问题，提供了一种工艺步骤简单，可操作性强，烘烤效率高，烘烤效果好，能耗低的聚合物电芯烘烤工艺。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种聚合物电芯烘烤工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）加热抽真空：先将电芯气袋朝上置于隔档式烤盘上的料槽中使电芯气袋两侧与料槽侧壁接触，再将隔档式烤盘置于烘箱中，升温至设定烘烤温度进行恒温烘烤，升温1h后对烘箱进行抽真空，使真空度维持在50~200Pa 。本发明中将电芯气袋置于隔档式烤盘中进行烘烤，烤箱升温加热时，热量通过隔档式烤盘直接传递至电芯气袋，使得电芯气袋可快速升温至设定温度，从而大大缩短烘烤时间，提高烘烤效率，同时在烘烤过程中配合高真空度，使电芯中的水分可快速气化、逸出，大大提高烘烤效果及烘烤效率。
（2）降温：烘烤后往烘箱内注入氮气使烘箱内压力绝对真空值变为零，并冷却烘箱。
（3）取件：待烘箱内温度降至40℃以下时，取出电芯气袋即完成烘烤。
作为优选，步骤（1）中，所述隔档式烤盘包括烤盘本体，所述烤盘本体内间隔设有若干隔档，所述隔档将烤盘本体内部分隔成若干独立的空间，该空间形成料槽，所述烤盘本体与隔档均为金属制成。
作为优选，步骤（1）中，设定烘烤温度为80~100℃，烘烤时间为4~8h。
作为优选，步骤（2）中，烘箱冷却采用水冷方式。采用水冷降温可达到快速降温的效果，有利于提高烘烤工艺的整体效率。
因此，本发明具有如下有益效果：本发明整个工艺步骤简单，可操作性强，打破了传统的锂离子电池电芯烘烤方式，将电芯气袋置于隔档式烤盘中进行烘烤，并配合高真空度的烘烤环境，导热效果好，并能使电芯中的水分快速气化、逸出，不仅大大缩短了烘烤时间，提高了烘烤效率，而且烘烤效果更好，能大大降低能耗，适合推广应用。
附图说明
图1是本发明中电芯气袋放置于隔档式烤盘中的一种状态示意图。
图中：电芯气袋1，烤盘本体2，隔档3，料槽4。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1
（1）加热抽真空：如图1所示，先将电芯气袋1朝上置于隔档式烤盘上的料槽4中使电芯气袋两侧与料槽侧壁接触，隔档式烤盘包括烤盘本体2，烤盘本体内间隔设有若干隔档3，隔档将烤盘本体内部分隔成若干独立的空间，该空间形成料槽，烤盘本体与隔档均为金属制成，再将隔档式烤盘置于烘箱中，升温至设定烘烤温度进行恒温烘烤，设定烘烤温度为80℃，烘烤时间为8h，升温1h后对烘箱进行抽真空，使真空度维持在50Pa ；
（2）降温：烘烤后往烘箱内注入氮气使烘箱内压力绝对真空值变为零，并采用水冷方式冷却烘箱；
（3）取件：待烘箱内温度降至40℃以下时，取出电芯气袋即完成烘烤。
实施例2
（1）加热抽真空：如图1所示，先将电芯气袋1朝上置于隔档式烤盘上的料槽4中使电芯气袋两侧与料槽侧壁接触，隔档式烤盘包括烤盘本体2，烤盘本体内间隔设有若干隔档3，隔档将烤盘本体内部分隔成若干独立的空间，该空间形成料槽，烤盘本体与隔档均为金属制成，再将隔档式烤盘置于烘箱中，升温至设定烘烤温度进行恒温烘烤，设定烘烤温度为100℃，烘烤时间为4h，升温1h后对烘箱进行抽真空，使真空度维持在200Pa ；
（2）降温：烘烤后往烘箱内注入氮气使烘箱内压力绝对真空值变为零，并采用水冷方式冷却烘箱；
（3）取件：待烘箱内温度降至40℃以下时，取出电芯气袋即完成烘烤。
实施例3
（1）加热抽真空：如图1所示，先将电芯气袋1朝上置于隔档式烤盘上的料槽4中使电芯气袋两侧与料槽侧壁接触，隔档式烤盘包括烤盘本体2，烤盘本体内间隔设有若干隔档3，隔档将烤盘本体内部分隔成若干独立的空间，该空间形成料槽，烤盘本体与隔档均为金属制成，再将隔档式烤盘置于烘箱中，升温至设定烘烤温度进行恒温烘烤，设定烘烤温度为95℃，烘烤时间为5h，升温1h后对烘箱进行抽真空，使真空度维持在80Pa ；
（2）降温：烘烤后往烘箱内注入氮气使烘箱内压力绝对真空值变为零，并采用水冷方式冷却烘箱；
（3）取件：待烘箱内温度降至40℃以下时，取出电芯气袋即完成烘烤。
采用本发明的烘烤方法对电芯进行烘烤后，在露点温度≤-50℃的环境下分别取电芯中正极片、负极片并测定其水分含量，结果显示正极片水分含量与常规烘烤方法相比可降低19.8%以上，负极片水分含量与常规烘烤方法相比可降低18.9%以上，说明本发明的烘烤工艺可提高烘烤效果。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (4)

1.一种聚合物电芯烘烤工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）加热抽真空：先将电芯气袋朝上置于隔档式烤盘上的料槽中使电芯气袋两侧与料槽侧壁接触，再将隔档式烤盘置于烘箱中，升温至设定烘烤温度进行恒温烘烤，升温1h后对烘箱进行抽真空，使真空度维持在50~200Pa ；
（2）降温：烘烤后往烘箱内注入氮气使烘箱内压力绝对真空值变为零，并冷却烘箱；
（3）取件：待烘箱内温度降至40℃以下时，取出电芯气袋即完成烘烤。
2.根据权利要求1所述的一种聚合物电芯烘烤工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述隔档式烤盘包括烤盘本体，所述烤盘本体内间隔设有若干隔档，所述隔档将烤盘本体内部分隔成若干独立的空间，该空间形成料槽，所述烤盘本体与隔档均为金属制成。
3.根据权利要求1所述的一种聚合物电芯烘烤工艺，其特征在于，步骤（1）中，设定烘烤温度为80~100℃，烘烤时间为4~8h。
4.根据权利要求1所述的一种聚合物电芯烘烤工艺，其特征在于，步骤（2）中，步骤（3）中，烘箱冷却采用水冷方式。
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