CN112797740B - 一种锂离子电池的烘烤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂离子电池的烘烤方法，所述烘烤方法包括：将锂离子电池放入烤箱中，进行一次抽真空，然后通入保护性气体，预热；所述预热后进行二次抽真空，同时进行一次烘烤；所述一次烘烤后进行三次抽真空，同时进行二次烘烤；所述二次烘烤后进行四次抽真空，同时进行三次烘烤，烘烤完毕后通入保护性气体，降温。本发明所述烘烤方法通过烘烤夹具的使用以及阶段性抽真空的烘烤方式，提高了烤箱的烘烤效率以及烘烤效果，同时简化了烘烤的工艺流程，降低能耗，提高了生产效率，具有较好的工业应用前景。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池加工技术领域，具体涉及一种锂离子电池的烘烤方法。
背景技术
锂离子电池制造全过程对于水分的控制极其严格，密封前芯包的水分含量对于电芯的电化学性能、寿命、可靠性有很大的影响，通常密封前芯包内正极片、负极片以及隔膜的水分含量要求在200ppm以下，才能保证电芯有良好的性能。目前电芯烘烤的烤箱传热方式主要有两种，一种是采用热辐射的方式进行热传递，通过加热板向被加热的电芯辐射热量进行加热，另一种是采用热传导的方式进行热传递，加热板直接与被加热电芯接触，将热量直接传递给电芯。采用上述的烤箱进行烘烤，主要的烘烤工艺是采用呼吸式烘烤，先通过加热的方式将芯包内的水分烘烤出，使水分游离到烤箱的腔体，通过抽真空将腔体的水分排出烤箱外，然后再通过通入干燥氮气的方式充满腔体，重复上述过程6～12次，将水分烘烤至要求范围内。
CN102324549A公开了一种电芯烘烤的方法，该方法包括以下步骤：在真空度为-0.02～-0.05MPa的条件下，将电芯在80～90℃预热；在惰性的气体保护下，将预热后的所述电芯解压至常压，静置1～3min后，进行抽真空至-0.02～-0.05MPa，并在80～90℃烘烤；将经烘烤的所述电芯进行再次真空至-0.09～-0.1MPa，再交替的依次进行解压至常压、静置、抽真空，得到所述电芯。该方法采用的呼吸式烘烤工艺在烘烤后由于需要通氮气和抽真空排氮气，会带走一部分热量，因此随着呼吸频率的增加，热量利用率会相应的降低，需要增加烘烤时间来提高烘烤效果，该方法的烘烤时间需要在9～16h，生产效率低。
CN108922990A公开了一种锂离子电池电芯烘烤方法，该方法包括如下步骤：在真空烤箱底部设置氮气进风口、透气挡板和加热装置，顶部设置氮气出风口；将锂离子电池电芯放入所述真空烤箱内，抽真空至≤0.085MPa，通过所述加热装置加热所述真空烤箱内温度至80～90℃；通过所述氮气进风口使所述真空烤箱内通入氮气，并维持所述真空烤箱内真空度≤0.085MPa，保持所述真空烤箱内温度至80～90℃，持续时间3～6h；停止加热，持续通入氮气使所述真空烤箱内电池电芯冷却至室温。该方法整个烘烤过程中使烤箱内的绝对压力维持在较低水平，能耗较高，且该方法不能有效除去微量毛细血管中的水分。
综上所述，提供一种工艺流程简单，提高烘烤效率的同时提高热量利用率的烘烤方法，成为当前迫切需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种锂离子电池的烘烤方法，所述烘烤方法通过阶段性抽真空的烘烤方式，提高了烤箱的烘烤效率以及烘烤效果，同时简化了烘烤的工艺流程，降低能耗，提高了生产效率，具有较好的工业应用前景。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种锂离子电池的烘烤方法，所述烘烤方法包括以下步骤：
(1)将锂离子电池装配于烘烤夹具中并放入烤箱，进行一次抽真空，然后通入保护性气体，预热；
(2)步骤(1)所述预热后进行二次抽真空，同时进行一次烘烤；
(3)步骤(2)所述一次烘烤后进行三次抽真空，同时进行二次烘烤；
(4)步骤(3)所述二次烘烤后进行四次抽真空，同时进行三次烘烤，烘烤完毕后通入保护性气体，降温。
本发明中，所述烘烤方法通过四次阶段性抽真空烘烤的方式，有针对性地除去电池中吸附在正负极以及隔膜表面的吸附水和材料毛细孔隙中的水分，使电池达到使用要求，与传统的呼吸式烘烤方法相比，避免了烘烤过程中的热量损失，提高了热量利用率，降低能耗，同时提升了烘烤效果，提高了生产效率，具有良好的工业应用前景。
本发明中，经过一次抽真空和预热后，电极和隔膜表面的吸附水已基本从表面脱离；经过二次抽真空后，可将烤箱腔体内的吸附水排出；经过三次抽真空后，可将烤箱腔体内初步的毛细水排出；而经过四次抽真空后，可以有效加强微量毛细水的排出，使烘烤后的电池中水分含量更低。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述锂离子电池包括方形电池或圆柱形电池。
本发明中，由于电池的形状构造的不同，相同类型的电池，不同尺寸的电芯烘烤难度不同。尺寸小的电池更容易通过烘烤除去水分。
优选地，所述方形电池采用第一烘烤夹具。
优选地，所述圆柱形电池采用第二烘烤夹具。
本发明中，不同形状种类的电池需使用不同的烘烤夹具，以达到最佳烘烤效果。
优选地，所述第一烘烤夹具包括夹具底座、固定夹板、可移动夹板以及导轨。
优选地，所述固定夹板、可移动夹板和导轨均垂直于夹具底座。
优选地，所述固定夹板有2个，且平行设置于夹具底座的两端。
优选地，所述导轨至少为2个，且与固定夹板垂直，平行设置于夹具底座的另外两端与中间位置，例如，所述导轨的数量为2个、3个、4个、5个、6个、7个或8个等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述可移动夹板与固定夹板平行设置，且位于两个固定夹板之间。
优选地，所述可移动夹板设置有与所述导轨相适应的凹槽，所述可移动夹板插入导轨之中。
优选地，所述固定夹板和导轨与夹具底座构成上方开口的腔体。
优选地，所述第一烘烤夹具为金属材质。
优选地，所述金属材质包括铝。
优选地，所述第二烘烤夹具为一面设有圆柱形凹槽的长方体。
优选地，所述第二烘烤夹具的材质为金属材质。
优选地，所述金属材质包括铝。
优选地，所述圆柱形凹槽的数量至少为1个，例如1个、3个、5个、7个9个或12个等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，在进行烘烤时，设有圆柱形凹槽的一面朝上放置，圆柱形电池插入到凹槽之中，圆柱形凹槽的直径与圆柱形电池的直径相适应，其数量可根据电池的大小进行调节，圆柱形凹槽的深度略小于圆柱形电池的长度，方面拿取电池。
本发明中，金属烘烤夹具的使用提高了热传导效率，保证烘烤效果的同时极大地提高了烘烤效率；且该烘烤夹具通过可移动夹板的设置，能适用于不同规格的电池，并同时烘烤多块电池，有利于工业化应用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述烤箱为热辐射烤箱。
优选地，步骤(1)所述烤箱底部设有主加热板。
优选地，步骤(1)所述烤箱的顶部设有辅助加热板。
优选地，步骤(1)所述烤箱的腔体内设有温感探头。
优选地，所述烘烤夹具距烤箱腔体内壁和烤箱门的距离独立地为1.5～3cm，例如1.5cm、1.8cm、2cm、2.2cm、2.5cm、2.8cm或3cm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，温感探头用于监测烤箱内的温度，当烤箱内温度超出预设温度的上限值时，加热板停止加热，当烤箱内温度低于预设值下限时，加热板开始加热，保证烤箱内温度维持在预设温度范围内，有效避免因烤箱内温度过低而达不到理想的烘烤效果或因烤箱温度过高损坏电池。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)采用真空泵进行一次抽真空。
优选地，步骤(1)所述一次抽真空后烤箱内的绝对压力为150～250Pa，例如150Pa、180Pa、200Pa、220Pa、240Pa或250Pa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)和步骤(4)中所述保护性气体均包括氮气。
优选地，所述保护性气体均为干燥气体。
优选地，步骤(1)所述通入保护性气体后烤箱内的绝对压力为90～100kPa，例如90kPa、92kPa、94kPa、96kPa、98kPa或100kPa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，将烤箱内的气体置换为保护性气体可降低烤箱内空气的分压，从而降低烤箱内的水蒸气分压，可最大限度除去烤箱内水分；置换气体后，烤箱内的绝对压力为90～100kPa是为了防止烤箱开门时压力过大造成安全隐患。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述预热的时间为30～120min，例如30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min或120min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述预热的温度为80～100℃，例如80℃、48℃、84℃、86℃、88℃、90℃、92℃、94℃、96℃、98℃或100℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，后续烘烤的温度与预热的最终温度一致，均以电池中隔膜的最高耐热温度为准。
优选地，步骤(1)所述预热过程中控制烤箱内的绝对压力为90～100kPa，例如90kPa、92kPa、94kPa、96kPa、98kPa或100kPa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述二次抽真空后烤箱内的绝对压力为10～50kPa，例如10kPa、20kPa、30kPa、40kPa或50kPa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述一次烘烤的时间为10～60min，例如10min、20min、30min、40min、50min或60min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，步骤(2)-步骤(4)中抽真空与烘烤同步进行，从开始抽真空时开始计时，达到预设时间后，进入下一步操作。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述三次抽真空后烤箱内的绝对压力为50～200Pa，例如50Pa、70Pa、90Pa、100Pa、120Pa、140Pa、160Pa、180Pa或200Pa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述二次烘烤的时间为5～30min，例如5min、10min、15min、20min、25min或30min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(4)所述四次抽真空后烤箱内的绝对压力为2～10Pa，例如2Pa、3Pa、4Pa、5Pa、6Pa、7Pa、8Pa、9Pa或10Pa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(4)所述四次抽真空的抽气周期为1～5s/次，例如1s/次、2s/次、3s/次、4s/次或5s/次等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，四次抽真空的绝对压力控制在2～10Pa为深抽除水，可将在步骤(3)中难以排出的微量毛细水去除。
本发明中，四次抽真空的操作过程与前三次不同，前三次的抽真空操作为持续抽真空，直至达到预设时间，若达到预设时间时，烤箱内的绝对压力没有达到预设压力，那么无需等待期达到预设压力，直接进入下一个阶段；而四次抽真空的操作过程为：设置好预定压力，每间隔1～5s抽真空一次，不是持续抽真空，此操作过程可以有效的补充由于烤箱真空度泄露造成的负压上升，同时降低持续超低真空度下对压缩机的负荷。
优选地，步骤(4)所述三次烘烤的时间为60～600min，例如60min、80min、100min、150min、200min、250min、300min、350min、400min、450min、500min、550min或600min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(4)所述通入保护性气体后烤箱内绝对压力为96～101kPa，例如96kPa、97kPa、98kPa、99kPa、100kPa或101kPa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，烘烤完毕后通入保护性气体可避免引入水分同时使得烤箱门能顺利打开。
优选地，步骤(4)所述降温降至室温。
作为本发明优选的技术方案，所述烘烤方法包括以下步骤：
(1)将装好锂离子电池的烘烤夹具放入烤箱中，所述烘烤夹具距烤箱腔体内壁和烤箱门的距离独立地为1.5～3cm，进行一次抽真空使烤箱内的绝对压力为150～250Pa；然后通入干燥氮气使烤箱内绝对压力为90～100kPa，开始预热，设置预热温度为80～100℃，预热的时间为30～120min；
(2)预热后进行二次抽真空，使烤箱内的绝对压力为10～50kPa，同时进行一次烘烤，烘烤时间为10～60min；
(3)步骤(2)所述一次烘烤后进行三次抽真空，使烤箱内的绝对压力为50～200Pa，同时进行二次烘烤，烘烤时间为5～30min；
(4)步骤(3)所述二次烘烤后进行四次抽真空，所述四次抽真空的抽气周期为1～5s/次，使烤箱内的绝对压力为2～10Pa，同时进行三次烘烤，烘烤时间为60～600min，烘烤完毕后通入干燥氮气，使烤箱内绝对压力为96～101kPa，降温至室温。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述烘烤方法通过四次阶段性抽真空烘烤的方式，有针对性地除去电池中吸附在正负极以及隔膜表面的吸附水和材料毛细孔隙中的水分，使电池达到使用要求，与传统的呼吸式烘烤方法相比，避免了烘烤过程中的热量损失，提高了热量利用率的同时提升了烘烤效果；
(2)本发明所述烘烤方法工艺流程，降低能耗，提高了生产效率，具有较好的工业应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的锂离子电池烘烤方法的工艺流程图。
图2是本发明实施例1提供的第一烘烤夹具的结构示意图；
其中，1-夹具底座，2-固定夹板，3-可移动夹板，4-导轨。
图3是本发明实施例3提供的第二烘烤夹具的结构示意图；
其中，5-圆柱形凹槽。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施方式部分提供了一种锂离子电池的烘烤方法，所述烘烤方法包括以下步骤：
(1)将锂离子电池放入烤箱中，进行一次抽真空，然后通入保护性气体，预热；
(2)步骤(1)所述预热后进行二次抽真空，同时进行一次烘烤；
(3)步骤(2)所述一次烘烤后进行三次抽真空，同时进行二次烘烤；
(4)步骤(3)所述二次烘烤后进行四次抽真空，同时进行三次烘烤，烘烤完毕后通入保护性气体，降温。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1：
本实施例提供了一种锂离子电池的烘烤方法，所述烘烤方法的工艺流程图如图1所示。
本实施例选用隔膜最高耐热温度为100℃的方形锂离子电池和力士DKX-2A热辐射式烤箱来进行烘烤，所述方形锂离子电池为30块。
所述烘烤方法包括以下步骤：
(1)将装好方形锂离子电池的第一烘烤夹具放入烤箱中，所述第一烘烤夹具距烤箱腔体内壁和烤箱门的距离均为1.5cm，进行一次抽真空使烤箱内的绝对压力为150Pa；然后通入干燥氮气使烤箱内绝对压力为90kPa，开始预热，设置预热温度为100℃，预热的时间为120min；
(2)预热后进行二次抽真空，使烤箱内的绝对压力为10kPa，同时进行一次烘烤，烘烤时间为10min；
(3)步骤(2)所述一次烘烤后进行三次抽真空，使烤箱内的绝对压力为50Pa，同时进行二次烘烤，烘烤时间为5min；
(4)步骤(3)所述二次烘烤后进行四次抽真空，所述四次抽真空的抽气周期为3s/次，使烤箱内的绝对压力为5Pa，同时进行三次烘烤，烘烤时间为60min，烘烤完毕后通入干燥氮气，使烤箱内绝对压力为96kPa，降温至室温。
本实施例还提供了一种上述烘烤方法中使用的第一烘烤夹具，所述第一烘烤夹具的结构示意图如图2所示。
所述第一烘烤夹具包括夹具底座1、固定夹板2、可移动夹板3以及导轨4；
所述固定夹板2、可移动夹板3和导轨4均垂直于夹具底座1；
所述固定夹板2有2个，且平行设置于夹具底座1的两端；
所述导轨4至少为6个，且与固定夹板2垂直，平行设置于夹具底座1的另外两端与中间位置；
所述可移动夹板3与固定夹板2平行设置，且位于两个固定夹板2之间；
所述可移动夹板3设置有与所述导轨4相适应的凹槽，所述可移动夹板3插入导轨4之中；
所述固定夹板2和导轨4与夹具底座1构成上方开口的腔体；
所述第一烘烤夹具的材质为铝。
实施例2：
本实施例提供了一种锂离子电池的烘烤方法，具体为：
本实施例选用隔膜最高耐热温度为80℃的方形锂离子电池和力士DKX-2A热辐射式烤箱来进行烘烤，所述方形锂离子电池为10块。
所述烘烤方法包括以下步骤：
(1)将装好方形锂离子电池的第一烘烤夹具放入烤箱中，所述第一烘烤夹具距烤箱腔体内壁和烤箱门的距离均为3cm，进行一次抽真空使烤箱内的绝对压力为250Pa；然后通入干燥氮气使烤箱内绝对压力为100kPa，开始预热，设置预热温度为80℃，预热的时间为30min；
(2)预热后进行二次抽真空，使烤箱内的绝对压力为50kPa，同时进行一次烘烤，烘烤时间为60min；
(3)步骤(2)所述一次烘烤后进行三次抽真空，使烤箱内的绝对压力为200Pa，同时进行二次烘烤，烘烤时间为30min；
(4)步骤(3)所述二次烘烤后进行四次抽真空，所述四次抽真空的抽气周期为1s/次，使烤箱内的绝对压力为2Pa，同时进行三次烘烤，烘烤时间为120min，烘烤完毕后通入干燥氮气，使烤箱内绝对压力97kPa，降温至室温。
实施例3：
本实施例提供了一种锂离子电池的烘烤方法，具体为：
本实施例选用隔膜最高耐热温度为90℃的圆柱形锂离子电池和力士DKX-2A热辐射式烤箱来进行烘烤，所述圆柱形锂离子电池为9块。
所述烘烤方法包括以下步骤：
(1)将装好圆柱形锂离子电池的第二烘烤夹具放入烤箱中，所述第二烘烤夹具距烤箱腔体内壁的距离为2cm，距烤箱门的距离为2.5cm，进行一次抽真空使烤箱内的绝对压力为200Pa；然后通入干燥氮气使烤箱内绝对压力为95kPa，开始预热，设置预热温度为90℃，预热的时间为90min；
(2)预热后进行二次抽真空，使烤箱内的绝对压力为30kPa，同时进行一次烘烤，烘烤时间为50min；
(3)步骤(2)所述一次烘烤后进行三次抽真空，使烤箱内的绝对压力125Pa，同时进行二次烘烤，烘烤时间为25min；
(4)步骤(3)所述二次烘烤后进行四次抽真空，所述四次抽真空的抽气周期为5s/次，使烤箱内的绝对压力为10Pa，同时进行三次烘烤，烘烤时间为600min，烘烤完毕后通入干燥氮气，使烤箱内绝对压力99kPa，降温至室温。
本实施例还提供了一种上述烘烤方法中使用的第二烘烤夹具，所述第二夹具的的结构示意图如图3所示。
所述第二烘烤夹具为一面设有圆柱形凹槽5的长方体；
所述第二烘烤夹具的材质为铝；
所述圆柱形凹槽5的数量为9个。
实施例4：
本实施例提供了一种锂离子电池的烘烤方法，具体为：
本实施例选用隔膜最高耐热温度为90℃的方形锂离子电池和力士DKX-2A热辐射式烤箱来进行烘烤，所述方形锂离子电池为10块。
所述烘烤方法包括以下步骤：
(1)将装好方形锂离子电池的第一烘烤夹具放入烤箱中，所述第一烘烤夹具距烤箱腔体内壁的距离为1.5cm，距烤箱门的距离为3cm，进行一次抽真空使烤箱内的绝对压力为180Pa；然后通入干燥氮气使烤箱内绝对压力为92kPa，开始预热，设置预热温度为90℃，预热的时间为60min；
(2)预热后进行二次抽真空，使烤箱内的绝对压力为20kPa，同时进行一次烘烤，烘烤时间为30min；
(3)步骤(2)所述一次烘烤后进行三次抽真空，使烤箱内的绝对压力150Pa，同时进行二次烘烤，烘烤时间为30min；
(4)步骤(3)所述二次烘烤后进行四次抽真空，所述四次抽真空的抽气周期为3s/次，使烤箱内的绝对压力为5Pa，同时进行三次烘烤，烘烤时间为285min，烘烤完毕后通入干燥氮气，使烤箱内绝对压力101kPa，降温至室温。
对比例1：
本对比例提供了一种锂离子电池的烘烤方法，所述锂离子电池选用与实施例1中所用的同一批锂离子电池，同一批锂离子电池的烘烤前的水分接近，选用的热辐射式烤箱和烘烤夹具与实施例1中使用的相同，其具体步骤见表1。
表1对比例1所述烘烤方法的工艺步骤
对比例2：
本对比例提供了一种锂离子电池的烘烤方法，所述锂离子电池选用与实施例3中所用的同一批锂离子电池，同一批锂离子电池的烘烤前的水分接近，选用的热辐射式烤箱和烘烤夹具与实施例3中使用的相同，其具体步骤见表2。
表2对比例2所述烘烤方法的工艺步骤
对比例3：
本对比例提供了一种锂离子电池的烘烤方法，所述锂离子电池选用与实施例1中所用的同一批锂离子电池，选用的热辐射式烤箱和烘烤夹具与实施例1中使用的相同，所述烘烤方法参照实施例1中的烘烤方法，区别仅在于：不进行步骤(4)中的四次抽真空和三次烘烤操作，在步骤(3)二次烘烤结束后通入干燥氮气，使烤箱内绝对压力为96kPa，降温至室温。
对实施例1-4和对比例1-3中烘烤后的锂离子电池进行随机取样，每种具体实施方式中取出一块，采用卡尔费休法测试正极片、负极片以及隔膜的水分，其测试结果如表3所示。
表3实施例1-4和对比例1-3中烘烤后的锂离子电池的正极片、负极片以及隔膜的水分
综合上述实施例和对比例可以看出，本发明所述烘烤方法通过烘烤夹具的使用以及四次阶段性抽真空烘烤的方式，有针对性地除去电池中吸附在正负极以及隔膜表面的吸附水和材料毛细孔隙中的水分，使电池达到使用要求，与传统的呼吸式烘烤方法相比，避免了烘烤过程中的热量损失，提高了热量利用率的同时提升了烘烤效果；所述烘烤方法工艺流程，降低能耗，提高了生产效率，具有较好的工业应用前景。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明操作的等效替换及辅助操作的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (34)
1.一种锂离子电池的烘烤方法，其特征在于，所述烘烤方法包括以下步骤：
(1)将锂离子电池装配于烘烤夹具中并放入烤箱，进行一次抽真空，然后通入保护性气体，预热；
(2)步骤(1)所述预热后进行二次抽真空，同时进行一次烘烤；
步骤(2)所述二次抽真空后烤箱内的绝对压力为10～50kPa；
(3)步骤(2)所述一次烘烤后进行三次抽真空，同时进行二次烘烤；
步骤(3)所述三次抽真空后烤箱内的绝对压力为50～200Pa；
(4)步骤(3)所述二次烘烤后进行四次抽真空，同时进行三次烘烤，烘烤完毕后通入保护性气体，降温；
步骤(4)所述四次抽真空后烤箱内的绝对压力为2～10Pa；
步骤(4)所述四次抽真空的抽气周期为1～5s/次，即每间隔1～5s抽真空一次。
2.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(1)所述锂离子电池包括方形电池或圆柱形电池。
3.根据权利要求2所述的烘烤方法，其特征在于，所述方形电池采用第一烘烤夹具，所述第一烘烤夹具包括夹具底座、固定夹板、可移动夹板以及导轨。
4.根据权利要求2所述的烘烤方法，其特征在于，所述圆柱形电池采用第二烘烤夹具，所述第二烘烤夹具为一面设有圆柱形凹槽的长方体。
5.根据权利要求3所述的烘烤方法，其特征在于，所述固定夹板、可移动夹板和导轨均垂直于夹具底座。
6.根据权利要求3所述的烘烤方法，其特征在于，所述固定夹板有2个，且平行设置于夹具底座的两端。
7.根据权利要求3所述的烘烤方法，其特征在于，所述导轨至少为2个，且与固定夹板垂直，平行设置于夹具底座的另外两端与中间位置。
8.根据权利要求3所述的烘烤方法，其特征在于，所述可移动夹板与固定夹板平行设置，且位于两个固定夹板之间。
9.根据权利要求3所述的烘烤方法，其特征在于，所述可移动夹板设置有与所述导轨相适应的凹槽，所述可移动夹板插入导轨之中。
10.根据权利要求3所述的烘烤方法，其特征在于，所述固定夹板和导轨与夹具底座构成上方开口的腔体。
11.根据权利要求3所述的烘烤方法，其特征在于，所述第一烘烤夹具为金属材质。
12.根据权利要求11所述的烘烤方法，其特征在于，所述金属材质包括铝。
13.根据权利要求4所述的烘烤方法，其特征在于，所述第二烘烤夹具的材质为金属材质。
14.根据权利要求13所述的烘烤方法，其特征在于，所述金属材质包括铝。
15.根据权利要求4所述的烘烤方法，其特征在于，所述圆柱形凹槽的数量至少为1个。
16.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(1)所述烤箱为热辐射烤箱。
17.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(1)所述烤箱底部设有主加热板。
18.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(1)所述烤箱的顶部设有辅助加热板。
19.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(1)所述烤箱的腔体内设有温感探头。
20.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，所述烘烤夹具距烤箱腔体内壁和烤箱门的距离独立地为1.5～3cm。
21.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(1)采用真空泵进行一次抽真空。
22.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(1)所述一次抽真空后烤箱内的绝对压力为150～250Pa。
23.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(4)中所述保护性气体均包括氮气。
24.根据权利要求23所述的烘烤方法，其特征在于，所述保护性气体均为干燥气体。
25.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(1)所述通入保护性气体后烤箱内的绝对压力为90～100kPa。
26.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(1)所述预热的时间为30～120min。
27.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(1)所述预热的温度为80～100℃。
28.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(1)所述预热过程中控制烤箱内的绝对压力为90～100kPa。
29.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(2)所述一次烘烤的时间为10～60min。
30.根据权利要求1项所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(3)所述二次烘烤的时间为5～30min。
31.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(4)所述三次烘烤的时间为60～600min。
32.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(4)所述通入保护性气体后烤箱内绝对压力为96～101kPa。
33.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，步骤(4)所述降温降至室温。
34.根据权利要求1所述的烘烤方法，其特征在于，所述烘烤方法包括以下步骤：
(1)将装好锂离子电池的烘烤夹具放入烤箱中，所述烘烤夹具距烤箱腔体内壁和烤箱门的距离独立地为1.5～3cm，进行一次抽真空使烤箱内的绝对压力为150～250Pa；然后通入干燥氮气使烤箱内绝对压力为90～100kPa，开始预热，设置预热温度为80～100℃，预热的时间为30～120min；
(2)预热后进行二次抽真空，使烤箱内的绝对压力为10～50kPa，同时进行一次烘烤，烘烤时间为10～60min；
(3)步骤(2)所述一次烘烤后进行三次抽真空，使烤箱内的绝对压力为50～200Pa，同时进行二次烘烤，烘烤时间为5～30min；
(4)步骤(3)所述二次烘烤后进行四次抽真空，所述四次抽真空的抽气周期为1～5s/次，即每间隔1～5s抽真空一次，使烤箱内的绝对压力为2～10Pa，同时进行三次烘烤，烘烤时间为60～600min，烘烤完毕后通入干燥氮气，使烤箱内绝对压力为96～101kPa，降温至室温。
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