CN112414013A - 低能耗锂电池电芯干燥方法 - Google Patents

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庄晓慧
褚帅
周会
王勇
薛娟娟
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Abstract

本发明属于锂电池技术领域，涉及一种低能耗锂电池电芯干燥方法。发明采用的技术方案是：包括以下步骤，将锂电芯放入真空干燥箱中先进行真空环境下预热，然后持续对预热后的锂电芯进行加热；对锂电芯以60℃的环境对持续干燥，然后对干燥箱抽真空，真空干燥箱的温度降低至45℃以下时停止真空泵工作；往真空干燥箱中通入干燥氮气，使干燥箱卸真空至常压，等待真空干燥箱内的温度降低至40℃以后，得到真空干燥后的锂电芯。本发明锂电芯烘烤采用高压抽真空方式，能耗低，烘烤一致性好，稳定性提高；烘烤时从内层到外层受热均匀，大大降低了锂电芯内外层水分差异；降低锂电芯水分含量，提高了锂电池的容量和循环性能。

Description

低能耗锂电池电芯干燥方法
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，涉及一种低能耗锂电池电芯干燥方法。
背景技术
锂电池因能量密度大在电子产品广泛应用，随着新能源产业的不断发展，市场对电池的能量密度要求越来越高，特别是在新能源汽车日益普遍的今天，锂电池不仅需要具有优异的动力性能而且需要具有优良的循环性能以维持电池的续航能力。
锂电池电芯的干燥对锂电池的容量和循环性能有很大的作用。在锂电池中水分与锂电池电解液（六氟磷酸锂）发生反应生成氢氟酸，氢氟酸具有强腐蚀性可以与正极材料（磷酸铁锂）发生反应，消耗锂离子，降低锂电池容量和循环性能。
目前，为减少锂电芯中水分含量采取将烘箱抽真空通氮气，将烘箱中水蒸气排出，但是当锂电芯密度较大不利于每支锂电池底部水分的干燥，锂电池水分含量较高，影响锂电池的加工性能。因此，需要一种更为精确的新型的锂电池烘烤方法。
发明内容
本发明提供了一种低能耗锂电池电芯干燥方法，通过控制锂电池烘干时密度降低能耗，降低锂电池中水分含量，提高锂电池性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
低能耗锂电池电芯干燥方法，包括以下步骤，
步骤1）将锂电芯放入真空干燥箱中先进行真空环境下预热，然后持续对预热后的锂电芯进行加热，加热温度至60℃-70℃，该加热过程为循环3-4次；
步骤2）真空干燥，对循环后的锂电芯以60℃的环境对持续干燥10min-20min，然后对干燥箱抽真空，真空干燥箱的温度降低至45℃以下时停止真空泵工作；
步骤3）往真空干燥箱中通入干燥氮气，使干燥箱卸真空至常压，等待真空干燥箱内的温度降低至40℃以后，得到真空干燥后的锂电芯。
作为优选，步骤1）中，预热锂电芯在-0.5Kpa高真空下，预热时间为5min-10min，预热温度为80℃。
作为优选，步骤1）中，锂电芯的摆放密度按照26650电芯10000-12000支/m3 ，18650电芯22000-24000支/m3。
作为优选，，锂电芯尺寸与真空干燥箱中模具的尺寸保持一致。
与现有技术相比，本发明的优势是：
1、锂电芯烘烤采用高压抽真空方式使得锂电芯在低耗能下进行烘烤；
2、锂电芯烘烤过程控制烘烤密度提高烘烤一致性；
3、锂电芯烘烤通过多次循环提高锂电芯烘烤的稳定性；
4、锂电芯烘烤时从内层到外层受热均匀，大大降低了锂电芯内外层水分差异；
5、锂电芯烘烤方式的改变降低锂电芯水分含量，提高了锂电池的容量和循环性能；
6、本发明低能耗、操作简单、易于实施。
附图说明
图1 本发明锂电池烘烤托盘结构。
图2本发明锂电芯烘烤设备图。
图3本发明锂电芯烘烤前后水分含量变化。
附图标记：1、真空机组，2、真空管道，3、真空烘箱，4、冷风回风口，5、冷风出风口，6、冷风机。
具体实施方式
通过以下实施进一步描述本申请，所描述的实施列仅为本发明的一部分实施列，并不以任何方式限制本申请。
实施例1
本发明实施例提供的18650-1800mAh-3.2V磷酸铁锂电芯烘烤的具体实施例。
首先，将18650-1800mAh-3.2V磷酸铁锂电芯放入真空烘箱内，关闭烘箱门；然后，打开真空烘箱开关，升温至80℃，抽真空至0.3Kpa以下；然后，设置烘烤循环次数4-6次；最后，向烘箱通入干燥氮气，使真空烘箱卸真空至常压，冷却降温。
实施例2
本实施例为制备18650-2200mAh-3.6V的磷酸铁锂电芯烘烤的具体实施例。
首先，将18650-2200mAh-3.6V磷酸铁锂电芯放入真空烘箱内，关闭烘箱门；其次，打开真空烘箱开关，升温至80℃，抽真空至0.3Kpa以下；然后，设置烘烤循环次数4-6次；最后，向烘箱通入干燥氮气，使真空烘箱卸真空至常压，冷却降温。
实施例3
本实施例为制备26650-3800 mAh-3.2V的磷酸铁锂电芯烘烤的具体实施例。
首先，将26650-3800 mAh-3.2V磷酸铁锂电芯放入真空烘箱内，关闭烘箱门；其次，打开真空烘箱开关，升温至80℃，抽真空至0.3Kpa以下；然后，设置烘烤循环次数4-6次；最后，向烘箱通入干燥氮气，使真空烘箱卸真空至常压，冷却降温。

Claims (4)

1.一种低能耗锂电池电芯干燥方法，其特征是，包括以下步骤，
步骤1）将锂电芯放入真空干燥箱中先进行真空环境下预热，然后持续对预热后的锂电芯进行加热，加热温度至60℃-70℃，该加热过程为循环3-4次；
步骤2）真空干燥，对循环后的锂电芯以60℃的环境对持续干燥10min-20min，然后对干燥箱抽真空，真空干燥箱的温度降低至45℃以下时停止真空泵工作；
步骤3）往真空干燥箱中通入干燥氮气，使干燥箱卸真空至常压，等待真空干燥箱内的温度降低至40℃以后，得到真空干燥后的锂电芯。
2.根据权利要求1所述的低能耗锂电池电芯干燥方法，其特征是，步骤1）中，预热锂电芯在-0.5Kpa高真空下，预热时间为5min-10min，预热温度为80℃。
3.根据权利要求1所述的低能耗锂电池电芯干燥方法，其特征是，步骤1）中，锂电芯的摆放密度按照26650电芯10000-12000支/m3 ，18650电芯22000-24000支/m3。
4.根据权利要求1所述的低能耗锂电池电芯干燥方法，其特征是，锂电芯尺寸与真空干燥箱中模具的尺寸保持一致。
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