CN111238168A - 一种软包装锂电芯烘烤方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软包装锂电芯烘烤方法，该方法先采用高温干燥氮气置换三次，当温度升至80~85℃，预热1~3h；再在‑90~‑95KPa真空下通过递增真空干燥时间进行电芯烘烤；最后通过采用低温干燥氮气可实现快速冷却完成电芯烘烤。本发明可以有效地避免充氮气‑抽真空过程中热量的流失，递增真空烘烤时间确保了烘烤效果的一致性，低温氮气可快速实现降温，同时该方法缩短了电芯烘烤时间，提高生产效率。

Description

一种软包装锂电芯烘烤方法
技术领域
本发明属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及到一种软包装锂电芯烘烤方法。
背景技术
锂离子电池制程中，对水分控制极其严格。电芯中水分易导致电池内阻增大，容量低，循环性能变差，电性能变差等。因此，选择合适的烘烤工艺，确保电芯烘烤效果显得尤为重要。
目前，锂电池生产厂家基本选择真空烤箱对电芯烘烤，所采用的烘烤工艺烘烤时间一般高于24h，时间过长，影响生产效率，从而影响出货。此外，很多厂家未对电芯进行预热处理，未考虑到在烘烤开始时，电芯各个部位测量均为慢慢升高的趋势，表面温度升高最快，底部升高最慢，烘烤一定时间后，电芯各个部位逐渐达到最高温度，与烤箱内部温度才会达到一致，否则将会影响到最终烘烤效果。同时，电芯在烘烤时，水蒸汽含量随着真空-破真空过程而减少，因此每次抽真空后达到饱和蒸汽压的时间将会增加。因此需要确保达到蒸汽压时抽真空，以减少不必要的工序，降低能耗，提高生产效率。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种软包装锂电芯烘烤方法，以改善现有烘烤工艺的烘烤效果，缩短电芯烘烤时间，提高生产效率。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种软包装锂电芯烘烤方法，包括以下步骤：
S1：将软包装锂电芯放入真空干燥箱，打开加热开关升温，并充入高温干燥氮气置换三次，当温度升至80~85℃，预热1~3h；
S2：电芯预热完成后，打开真空泵，抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤30min；
S3：充入高温干燥氮气使烘箱至常压，保持5~10min，随后抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤60min；
S4： 重复S3步骤至少4次，每次真空烘烤时间递增30~60min；
S5：关闭烘箱加热开关，充入低温干燥氮气使烘箱至常压，保持5~10min，抽真空至-90~-95KPa，保持5~10min；
S6：重复S5步骤3~6次直至温度降低至50℃以下，电芯烘烤完成，待用。
所述的真空干燥箱7分别与真空通道2、高温氮气通道3、低温氮气通道4连接，其中高温氮气通道3与氮气加热装置6连接，低温氮气通道4与与氮气冷却装置5连接。
所述的步骤S1、S3中的氮气为高温干燥氮气，S5、S6中的氮气为低温干燥氮气。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明采用高温干燥氮气，在充氮气-抽真空过程中可以避免电芯表面及烘箱热量的流失；
（2）本发明通过递增真空干燥时间，提高了电芯烘烤效果，确保电芯烘烤的一致性；
（3）本发明通过采用低温干燥氮气可实现快速冷却，缩短烘烤时间；
（4）本发明的软包装锂电芯烘烤方法可大大缩短电芯的烘烤时间，提高生产效率，降低生产成本。
附图说明
图1 为电芯烘烤系统结构示意图。
图中1为常温氮气管道、2为真空管道、3为高温氮气管道、4为低温氮气管道、5为氮气冷却装置、6为氮气加热装置、7为真空烤箱。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
本发明的一种软包装锂电芯烘烤的方法，包括以下步骤：
S1：将软包装锂电芯放入真空干燥箱，打开加热开关升温，并充入高温干燥氮气置换三次，当温度升至80~85℃，预热1~3h；
S2：电芯预热完成后，打开真空泵，抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤30min；
S3：充入高温干燥氮气使烘箱至常压，保持5~10min，随后抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤60min；
S4： 重复S3步骤至少4次，每次真空烘烤时间递增30~60min；
S5：关闭烘箱加热开关，充入低温干燥氮气使烘箱至常压，保持5~10min，抽真空至-90~-95KPa，保持5~10min；
S6：重复S5步骤3~6次直至温度降低至50℃以下，电芯烘烤完成，待用。
所述的真空干燥箱7分别与真空通道2、高温氮气通道3、低温氮气通道4连接，其中高温氮气通道3与氮气加热装置6连接，低温氮气通道4与与氮气冷却装置5连接。
所述的步骤S1、S3中的氮气为高温干燥氮气，S5、S6中的氮气为低温干燥氮气。
实施例1：
S1：将软包装锂电芯放入真空干燥箱，打开加热开关升温，并充入高温干燥氮气置换三次，当温度升至80~85℃，预热90min；
S2：电芯预热完成后，打开真空泵，抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤30min；
S3：充入高温干燥氮气使烘箱至常压，保持5min，随后抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤60min；
S4： 重复S3步骤5次，步骤前两次递增30min，后三次递增60min；
S5：关闭烘箱加热开关，充入低温干燥氮气使烘箱至常压，保持5min，抽真空至-90~-95KPa，保持5min；
S6：重复S5步骤4次直至温度降低至50℃以下，电芯烘烤完成，待用。
实施例2：
S1：将软包装锂电芯放入真空干燥箱，打开加热开关升温，并充入高温干燥氮气置换三次，当温度升至80~85℃，预热120min；
S2：电芯预热完成后，打开真空泵，抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤30min；
S3：充入高温干燥氮气使烘箱至常压，保持5min，随后抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤60min；
S4： 重复S3步骤4次，步骤前两次递增30min，后两次递增60min；
S5：关闭烘箱加热开关，充入低温干燥氮气使烘箱至常压，保持5min，抽真空至-90~-95KPa，保持5min；
S6：重复S5步骤4次直至温度降低至50℃以下，电芯烘烤完成，待用。
实施例3：
S1：将软包装锂电芯放入真空干燥箱，打开加热开关升温，并充入高温干燥氮气置换三次，当温度升至80~85℃，预热150min；
S2：电芯预热完成后，打开真空泵，抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤30min；
S3：充入高温干燥氮气使烘箱至常压，保持5min，随后抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤60min；
S4： 重复S3步骤6次，步骤前两次递增30min，后四次递增60min；
S5：关闭烘箱加热开关，充入低温干燥氮气使烘箱至常压，保持5min，抽真空至-90~-95KPa，保持5min；
S6：重复S5步骤4次直至温度降低至50℃以下，电芯烘烤完成，待用。
对比例1：
S1：将软包装锂电芯放入真空干燥箱，打开加热开关升温，并充入常温干燥氮气置换三次，当温度升至80~85℃，预热2h；
S2：电芯预热完成后，打开真空泵，抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤60min；
S3：充入干燥氮气使烘箱至常压，保持5min，随后抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤60min；
S4： 重复S3步骤6次；
S5：关闭烘箱加热开关，充入常温干燥氮气使烘箱至常压，保持5min，抽真空至-9~-95KPa，保持5min；
S6：重复S5步骤至温度降低至50℃以下，电芯烘烤完成，待用。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明采用高温干燥氮气，在充氮气-抽真空过程中可以避免电芯表面及烘箱热量的流失；
（2）本发明通过递增真空干燥时间，提高了电芯烘烤效果，确保电芯烘烤的一致性；
（3）本发明通过采用低温干燥氮气可实现快速冷却，缩短烘烤时间；
（4）本发明的软包装锂电芯烘烤方法可大大缩短电芯的烘烤时间，提高生产效率，降低生产成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案范围内。

Claims (3)

1.一种软包装锂电芯烘烤方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1：将软包装锂电芯放入真空干燥箱，打开加热开关升温，并充入高温干燥氮气置换三次，当温度升至80~85℃，预热1~3h；
S2：电芯预热完成后，打开真空泵，抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤30min；
S3：充入高温干燥氮气使烘箱至常压，保持5~10min，随后抽真空至-90~-95KPa，保持真空烘烤60min；
S4： 重复S3步骤至少4次，每次真空烘烤时间递增30~60min；
S5：关闭烘箱加热开关，充入低温干燥氮气使烘箱至常压，保持5~10min，抽真空至-90~-95KPa，保持5~10min；
S6：重复S5步骤3~6次直至温度降低至50℃以下，电芯烘烤完成，待用。
2.根据权利要求1所述的一种软包装锂电芯烘烤方法，其特征在于，所述的真空干燥箱7分别与真空通道2、高温氮气通道3、低温氮气通道4连接，其中高温氮气通道3与氮气加热装置6连接，低温氮气通道4与与氮气冷却装置5连接。
3.根据权利要求1所述的一种软包装锂电芯烘烤方法，其特征在于，所述的步骤S1、S3中的氮气为高温干燥氮气，S5、S6中的氮气为低温干燥氮气。
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