CN108922990A - 一种动力电池电芯快速干燥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种动力电池电芯快速干燥的方法，包括以下步骤：1)对电池壳体表面喷涂黑色油墨层，和/或对电池壳体表面进行磨砂处理，粗糙度Ra为0.8～1.6μm；2)将裸电芯置入处理后的电池壳体内，并按照常规装配流程组装成电池；3)将电池放置于真空干燥炉中，并进行升温，升温时间为0.2～2H，升温至温度为80～110℃；4)升温结束后，对真空干燥炉抽真空，使真空度≤500Pa，并保持温度为80～110℃，烘烤时间为4～10H；5)烘烤结束，取出电池测试水含量。本发明通过在光滑壳体表面进行磨砂处理或者在壳体表面喷涂黑色油墨层以加大壳体黑度，增加壳体对热辐射的吸收，提高升温速度，进而提高烘烤效率。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种动力电池电芯快速干燥的方法。
背景技术
锂离子动力电池做为新型清洁、可再生二次能源，具有能量密度大、自放电小、安全性能和倍率性能好等优点，成为目前电子设备和动力汽车的优异能源，得到十分广泛应用，各锂电企业不但注重产品质量的提升，同样注重生产效率的提高和生产成本的降低。
锂离子电池在生产过程中要严格控制极片的水含量以保证电池的电化学性能和安全性能。极片水含量超标会导致电池胀气、容量降低甚至会引起严重的安全问题。在生产过程中通过控制环境温湿度和电池注液前烘烤来保证极片的水含量合格。
目前，企业一般采用真空干燥箱进行电池烘烤，但烘烤时间较长，占用烤箱较多，不同种类的电芯烘烤时间不同，一般干燥总用时20～50H，烘烤要不断经过加热、抽真空、充入惰性气体等环节，在抽真空和充入惰性气体的环节因带走大量热量需要重新升温烘烤；加热主要通过热对流和热辐射来实现，但方形电池壳体电池的表面非常光滑不利于热辐射对电池温度的提升，降低了烘烤效率，增大了能耗。因此，要达到锂离子电池电芯干燥效果其中浪费掉的大量的能源与时间，如果能够找到一种合理的锂离子电池电芯干燥方法，减少能源浪费，缩短干燥时间，势必减少烤箱设备用量，提高生产效率，降低生产成本。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种烘烤效率高，烘烤效果好，烘烤成本低的动力电池电芯快速干燥的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种动力电池电芯快速干燥的方法，包括以下步骤：
步骤一、对电池壳体表面喷涂黑色油墨层，和/或对电池壳体表面进行磨砂处理，粗糙度Ra为0.8～1.6μm；
步骤二、将裸电芯置入处理后的电池壳体内，并按照常规装配流程组装成电池；
步骤三、将电池放置于真空干燥炉中，并进行升温，升温时间为0.2～2H，升温至温度为80～110℃；
步骤四、升温结束后，对真空干燥炉抽真空，使真空度≤500Pa，并保持温度为80～110℃，烘烤时间为4～10H；
步骤五、烘烤结束，取出电池测试水含量。
目前，电池壳体普遍使用光滑铝壳，在电池烘烤过程中真空炉内保持低真空环境，电池温度需通过热辐射来维持，光滑铝壳不利于电池接收热辐射，降低了烘烤效率，增大了能耗。本发明是在光滑铝壳表面进行磨砂处理或者在铝壳表面喷涂黑色油墨等物质以加大铝壳黑度，增加铝壳对热辐射的吸收，提高升温速度。此外，铝壳表面磨砂处理或喷涂黑色油墨有利于检测生产过程中的铝壳表面损伤情况。
作为本发明所述的动力电池电芯快速干燥的方法的优选方案，步骤三中，采用热对流和热辐射的方式对电池进行升温。
作为本发明所述的动力电池电芯快速干燥的方法的优选方案，步骤四结束后，在真空干燥炉中充入干燥氮气，降温至45℃以下。充入干燥氮气使降温速度加快，缩短干燥时间。
作为本发明所述的动力电池电芯快速干燥的方法的优选方案，步骤一中，所述电池壳体为铝壳或钢壳。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
1)本发明通过在光滑壳体表面进行磨砂处理或者在壳体表面喷涂黑色油墨层以加大壳体黑度，增加壳体对热辐射的吸收，提高升温速度。
2)本发明采用真空度≤500Pa、温度80～110℃进行烘烤4～10H除水效果佳。
3)本发明抽真空后充入干燥氮气降温速度快，电芯烘烤全程用时5～15H，大大缩短了动力电池生产周期，节约了设备和能源费用，降低了动力电池生产成本。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种动力电池电芯快速干燥的方法，包括以下步骤：
步骤一、对铝壳表面进行磨砂处理，粗糙度Ra为0.8～1.6μm；
步骤二、将裸电芯置入处理后的铝壳内，并按照常规装配流程组装成电池；
步骤三、将电池放置于真空干燥炉中，并采用热对流和热辐射的方式进行升温，升温时间为1.5H，升温至温度为100℃；
步骤四、升温结束后，对真空干燥炉抽真空，使真空度≤500Pa，并保持温度为100℃，烘烤时间为4H；在真空干燥炉中充入干燥氮气，降温至45℃以下；
步骤五、烘烤结束，取出电池测试水含量。
实施例2
一种动力电池电芯快速干燥的方法，包括以下步骤：
步骤一、对铝壳表面喷涂黑色油墨层；
步骤二、将裸电芯置入处理后的铝壳内，并按照常规装配流程组装成电池；
步骤三、将电池放置于真空干燥炉中，并采用热对流和热辐射的方式进行升温，升温时间为1H，升温至温度为90℃；
步骤四、升温结束后，对真空干燥炉抽真空，使真空度≤500Pa，并保持温度为90℃，烘烤时间为8H；在真空干燥炉中充入干燥氮气，降温至45℃以下；
步骤五、烘烤结束，取出电池测试水含量。
对比例1
与实施例1不同的是，本对比例不对铝壳表面进行处理，采用光滑铝壳进行电芯装配，烘烤步骤同实施例1，这里不再赘述。
对比例2
与实施例2不同的是，本对比例不对铝壳表面进行处理，采用光滑铝壳进行电芯装配，烘烤步骤同实施例2，这里不再赘述。
分别对实施例1～2和对比例1～2的电池进行水含量测试；测试结果见表1。
表1实施例1～2和对比例1～2的电池水含量测试结果
由表1的测试结果可知，采用本发明干燥方法的电池水分含量测试结果均低于200ppm，且干燥时间在10H以内；使用传统干燥方法干燥该电池，含水量均在400ppm以上，若达到同样干燥效果，通常干燥时间为25H以上；表明采用本发明方法干燥电池，不仅电池干燥效果良好，且大幅度提高了生产效率，降低了设备成本和能耗，节约了生产成本。
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能够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述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。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 (4)
1.一种动力电池电芯快速干燥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、对电池壳体表面喷涂黑色油墨层，和/或对电池壳体表面进行磨砂处理，粗糙度Ra为0.8～1.6μm；
步骤二、将裸电芯置入处理后的电池壳体内，并按照常规装配流程组装成电池；
步骤三、将电池放置于真空干燥炉中，并进行升温，升温时间为0.2～2H，升温至温度为80～110℃；
步骤四、升温结束后，对真空干燥炉抽真空，使真空度≤500Pa，并保持温度为80～110℃，烘烤时间为4～10H；
步骤五、烘烤结束，取出电池测试水含量。
2.根据权利要求1所述的动力电池电芯快速干燥的方法，其特征在于：步骤三中，采用热对流和热辐射的方式对电池进行升温。
3.根据权利要求1所述的动力电池电芯快速干燥的方法，其特征在于：步骤四结束后，在真空干燥炉中充入干燥氮气，降温至45℃以下。
4.根据权利要求1所述的动力电池电芯快速干燥的方法，其特征在于：步骤一中，所述电池壳体为铝壳或钢壳。
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