CN110411155A - 一种锂电池电芯真空干燥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池电芯真空干燥方法，包括如下步骤：S1锂电芯选取、S2预热加工、S3真空干燥、S4二次干燥。本发明与常规锂电池电芯真空干燥方法相比，通过先将锂电芯进行预热处理，有利于减少锂电芯在直接干燥过程中出现裂纹的风险，大大提高了锂电芯的加工质量，通过在真空干燥箱内放置干燥剂和石棉网，方便对锂电芯底部的水分进行吸收，有利于提高锂电芯真空干燥的效果，在二次干燥的过程中，采用低温持续的烘干方式，有利于提高锂电芯干燥过程中内部结构的稳定性。

Description

一种锂电池电芯真空干燥方法
技术领域
本发明属于咖啡粉加工领域，更具体地说，尤其涉及一种锂电池电芯真空干燥方法。
背景技术
锂电池制程三大关键因素，水分、粉尘、时效；其中锂电池制程中的水分控制尤为重要，水分容易导致电池内阻增大、容量低、循环变差、电性能变差，直接影响电池性能发挥。电芯注液前的烘烤工序是控制电池水分的关键过程，研究如何提高烘烤效率，降低电芯水分，成为锂电生产厂家密切关注的问题。
根据专利CN201510732016.6提出的一种锂电池电芯的真空干燥方法，包括以下步骤：S1：将锂电芯放入真空烘烤箱内，关闭真空烘烤箱门；S2：打开真空烘烤箱的加热开关，升温至85℃；打开真空泵，对真空烘烤箱抽进行真空至0.5Kpa以下；S3：保持真空烘烤箱恒定真空度、温度，烘烤1至3小时；S4：向真空烘烤箱通入干燥氮气，使真空烘烤箱卸真空至常压，保持通氮气时间2min～3min；S5：再次对真空烧烤箱进行抽真空至0.5Kpa以下，烘烤1至3小时；S6：向烘烤箱通入干燥氮气，使真空烘烤箱卸真空至常压，冷却降温。
该案例表明虽然在烘烤过程中，采取间隙通用氮气方式，将烘箱内的水蒸气排出，使烘箱内水蒸气浓度降低，烘箱内环境与电芯形成气体浓度差，有利于锂电池电芯内部水分汽化逃逸，加快水分蒸发效率，但不利于锂电芯底端水分的干燥，而且持续高温的烘干方式容易造成锂电芯在加工后表面出现裂纹，影响了锂电芯的加工质量，需要一种锂电池电芯真空干燥方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池电芯真空干燥方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种锂电池电芯真空干燥方法，包括如下步骤：
S1、锂电芯选取，根据锂电池尺寸的需要加工出符合规定的锂电芯，并且将锂电芯的表面进行检测，确保锂电芯的表面无裂纹，选取表面光滑的锂电芯做为下一步的加工对象；
S2、预热加工，将符合标准的锂电芯配合110-120℃的饱和水蒸气进行预热，预热的时间与锂电芯直径之间的关系为1.5h/cm，预热结束后，将锂电芯卷绕在吸水纸内，并保持15-20min后取出，即可得到预热加工后的锂电芯；
S3、真空干燥，通过准备真空干燥箱并且将其内部的托盘取出，在托盘内平铺一层生石灰粉，并且再将生石灰粉的上面放置一张石棉网，此刻再将预热加工后的锂电芯放入到石棉网的上端，再将托盘放入真空干燥箱内，此刻，打开真空干燥箱的加热按钮，将加热温度调节至60℃，并且再以60℃的环境对锂电芯持续干燥30-40min，再将真空干燥箱的加热温度调节至85℃，并且再打开真空泵，对真空干燥箱内抽真空至0.5Kpa以下，再以85℃的环境对锂电芯持续干燥15-20min后关闭真空干燥箱的加热按钮，该真空泵持续对真空干燥箱抽真空，当真空干燥箱的温度降低至50℃以下时停止真空泵工作，将真空干燥箱内通入干燥氮气，使真空干燥箱卸真空至常压，等待真空干燥箱内的温度降低30℃后，即可得到处理后的锂电芯；
S4、二次干燥，再次对真空干燥箱进行抽真空至0.5Kpa以下，并且持续烘干1.5-2h后，再向真空干燥箱内通入干燥氮气，使真空干燥箱卸真空至常压，冷却降温，即可得到真空干燥后的锂电芯。
优选的，步骤S3中干燥剂为无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水硫酸钙、无水碳酸钾和固体氢氧化钠中的一种或多种。
优选的，步骤S3中托盘内平铺一层生石灰粉的厚度不低于1CM，且选取的生石灰粉均为过6目的筛网。
优选的，步骤S4中真空干燥箱再次以65-70℃的环境对锂电芯进行干燥，并且在真空干燥箱内的温度降低至30℃后，由操作人员用钳子将锂电芯取出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明与常规锂电池电芯真空干燥方法相比，通过先将锂电芯进行预热处理，有利于减少锂电芯在直接干燥过程中出现裂纹的风险，大大提高了锂电芯的加工质量，通过在真空干燥箱内放置干燥剂和石棉网，方便对锂电芯底部的水分进行吸收，有利于提高锂电芯真空干燥的效果，在二次干燥的过程中，采用低温持续的烘干方式，有利于提高锂电芯干燥过程中内部结构的稳定性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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
一种锂电池电芯真空干燥方法，包括如下步骤：
S1、锂电芯选取，根据锂电池尺寸的需要加工出符合规定的锂电芯，并且将锂电芯的表面进行检测，确保锂电芯的表面无裂纹，选取表面光滑的锂电芯做为下一步的加工对象；
S2、预热加工，将符合标准的锂电芯配合110-120℃的饱和水蒸气进行预热，预热的时间与锂电芯直径之间的关系为1.5h/cm，预热结束后，将锂电芯卷绕在吸水纸内，并保持15-20min后取出，即可得到预热加工后的锂电芯；
S3、真空干燥，通过准备真空干燥箱并且将其内部的托盘取出，在托盘内平铺一层生石灰粉，并且再将生石灰粉的上面放置一张石棉网，此刻再将预热加工后的锂电芯放入到石棉网的上端，再将托盘放入真空干燥箱内，此刻，打开真空干燥箱的加热按钮，将加热温度调节至60℃，并且再以60℃的环境对锂电芯持续干燥30-40min，再将真空干燥箱的加热温度调节至85℃，并且再打开真空泵，对真空干燥箱内抽真空至0.5Kpa以下，再以85℃的环境对锂电芯持续干燥15-20min后关闭真空干燥箱的加热按钮，该真空泵持续对真空干燥箱抽真空，当真空干燥箱的温度降低至50℃以下时停止真空泵工作；将真空干燥箱内通入干燥氮气，使真空干燥箱卸真空至常压，等待真空干燥箱内的温度降低30℃后，即可得到处理后的锂电芯；
S4、二次干燥，再次对真空干燥箱进行抽真空至0.5Kpa以下，并且持续烘干1.5-2h后，再向真空干燥箱内通入干燥氮气，使真空干燥箱卸真空至常压，冷却降温，即可得到真空干燥后的锂电芯。
具体的，步骤S3中干燥剂为无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水硫酸钙、无水碳酸钾和固体氢氧化钠中的一种或多种。
具体的，步骤S3中托盘内平铺一层生石灰粉的厚度不低于1CM，且选取的生石灰粉均为过6目的筛网。
具体的，步骤S4中真空干燥箱再次以65-70℃的环境对锂电芯进行干燥，并且在真空干燥箱内的温度降低至30℃后，由操作人员用钳子将锂电芯取出。
实施例2
一种锂电池电芯真空干燥方法，包括如下步骤：
S1、锂电芯选取，根据锂电池尺寸的需要加工出符合规定的锂电芯，并且将锂电芯的表面进行检测，确保锂电芯的表面无裂纹，选取表面光滑的锂电芯做为下一步的加工对象；
S2、预热加工，将符合标准的锂电芯配合110-120℃的饱和水蒸气进行预热，预热的时间与锂电芯直径之间的关系为1.5h/cm，预热结束后，将锂电芯卷绕在吸水纸内，并保持15-20min后取出，即可得到预热加工后的锂电芯；
S3、真空干燥，通过准备真空干燥箱并且将其内部的托盘取出，在托盘内平铺一层生石灰粉，并且再将生石灰粉的上面放置一张石棉网，此刻再将预热加工后的锂电芯放入到石棉网的上端，再将托盘放入真空干燥箱内，此刻，打开真空干燥箱的加热按钮，将加热温度调节至60℃，并且再以60℃的环境对锂电芯持续干燥30-40min，再将真空干燥箱的加热温度调节至85℃，并且再打开真空泵，对真空干燥箱内抽真空至0.5Kpa以下，再以85℃的环境对锂电芯持续干燥15-20min后关闭真空干燥箱的加热按钮，该真空泵持续对真空干燥箱抽真空，当真空干燥箱的温度降低至50℃以下时停止真空泵工作，将真空干燥箱内通入干燥氮气，使真空干燥箱卸真空至常压，等待真空干燥箱内的温度降低30℃后，即可得到处理后的锂电芯；
S4、二次干燥，再次对真空干燥箱进行抽真空至0.5Kpa以下，并且持续烘干1.5-2h后，再向真空干燥箱内通入干燥氮气，使真空干燥箱卸真空至常压，冷却降温，即可得到真空干燥后的锂电芯。
具体的，步骤S3中干燥剂为无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水硫酸钙、无水碳酸钾和固体氢氧化钠中的一种或多种。
具体的，步骤S3中托盘内平铺一层生石灰粉的厚度不低于1CM，且选取的生石灰粉均为过6目的筛网。
具体的，步骤S4中真空干燥箱再次以65-70℃的环境对锂电芯进行干燥，并且在真空干燥箱内的温度降低至30℃后，由操作人员用钳子将锂电芯取出。
实施例3
一种锂电池电芯真空干燥方法，包括如下步骤：
S1、锂电芯选取，根据锂电池尺寸的需要加工出符合规定的锂电芯，并且将锂电芯的表面进行检测，确保锂电芯的表面无裂纹，选取表面光滑的锂电芯做为下一步的加工对象；
S2、预热加工，将符合标准的锂电芯配合110-120℃的饱和水蒸气进行预热，预热的时间与锂电芯直径之间的关系为1.5h/cm，预热结束后，将锂电芯卷绕在吸水纸内，并保持15-20min后取出，即可得到预热加工后的锂电芯；
S3、真空干燥，通过准备真空干燥箱并且将其内部的托盘取出，在托盘内平铺一层生石灰粉，并且再将生石灰粉的上面放置一张石棉网，此刻再将预热加工后的锂电芯放入到石棉网的上端，再将托盘放入真空干燥箱内，此刻，打开真空干燥箱的加热按钮，将加热温度调节至60℃，并且再以60℃的环境对锂电芯持续干燥30-40min，再将真空干燥箱的加热温度调节至85℃，并且再打开真空泵，对真空干燥箱内抽真空至0.5Kpa以下，再以85℃的环境对锂电芯持续干燥15-20min后关闭真空干燥箱的加热按钮，该真空泵持续对真空干燥箱抽真空，当真空干燥箱的温度降低至50℃以下时停止真空泵工作，将真空干燥箱内通入干燥氮气，使真空干燥箱卸真空至常压，等待真空干燥箱内的温度降低30℃后，即可得到处理后的锂电芯；
S4、二次干燥，再次对真空干燥箱进行抽真空至0.5Kpa以下，并且持续烘干1.5-2h后，再向真空干燥箱内通入干燥氮气，使真空干燥箱卸真空至常压，冷却降温，即可得到真空干燥后的锂电芯。
具体的，步骤S3中干燥剂为无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水硫酸钙、无水碳酸钾和固体氢氧化钠中的一种或多种。
具体的，步骤S3中托盘内平铺一层生石灰粉的厚度不低于1CM，且选取的生石灰粉均为过6目的筛网。
具体的，步骤S4中真空干燥箱再次以65-70℃的环境对锂电芯进行干燥，并且在真空干燥箱内的温度降低至30℃后，由操作人员用钳子将锂电芯取出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明与常规锂电池电芯真空干燥方法相比，通过先将锂电芯进行预热处理，有利于减少锂电芯在直接干燥过程中出现裂纹的风险，大大提高了锂电芯的加工质量，通过在真空干燥箱内放置干燥剂和石棉网，方便对锂电芯底部的水分进行吸收，有利于提高锂电芯真空干燥的效果，在二次干燥的过程中，采用低温持续的烘干方式，有利于提高锂电芯干燥过程中内部结构的稳定性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种锂电池电芯真空干燥方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、锂电芯选取，根据锂电池尺寸的需要加工出符合规定的锂电芯，并且将锂电芯的表面进行检测，确保锂电芯的表面无裂纹，选取表面光滑的锂电芯做为下一步的加工对象；
S2、预热加工，将符合标准的锂电芯配合110-120℃的饱和水蒸气进行预热，预热的时间与锂电芯直径之间的关系为1.5h/cm，预热结束后，将锂电芯卷绕在吸水纸内，并保持15-20min后取出，即可得到预热加工后的锂电芯；
S3、真空干燥，通过准备真空干燥箱并且将其内部的托盘取出，在托盘内平铺一层干燥剂，并且再将干燥剂的上面放置一张石棉网，此刻再将预热加工后的锂电芯放入到石棉网的上端，再将托盘放入真空干燥箱内，此刻，打开真空干燥箱的加热按钮，将加热温度调节至60℃，并且再以60℃的环境对锂电芯持续干燥30-40min，再将真空干燥箱的加热温度调节至85℃，并且再打开真空泵，对真空干燥箱内抽真空至0.5Kpa以下，再以85℃的环境对锂电芯持续干燥15-20min后关闭真空干燥箱的加热按钮，该真空泵持续对真空干燥箱抽真空，当真空干燥箱的温度降低至50℃以下时停止真空泵工作，将真空干燥箱内通入干燥氮气，使真空干燥箱卸真空至常压，等待真空干燥箱内的温度降低至30℃以后，即可得到真空干燥后的锂电芯；
S4、二次干燥，再次对真空干燥箱进行抽真空至0.5Kpa以下，并且持续烘干1-1.5h后，再向真空干燥箱内通入干燥氮气，使真空干燥箱卸真空至常压，冷却降温，即可得到二次干燥后的锂电芯。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯真空干燥方法，其特征在于：步骤S3中干燥剂为无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水硫酸钙、无水碳酸钾和固体氢氧化钠中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯真空干燥方法，其特征在于：步骤S3托盘内平铺一层干燥剂的厚度不低于1CM，且选取的干燥剂均为过6目的筛网。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯真空干燥方法，其特征在于：步骤S4中真空干燥箱再次以65-70℃的环境对锂电芯进行干燥，并且在真空干燥箱内的温度降低至30℃后，由操作人员用钳子将锂电芯取出。
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