WO2012075893A1 - 锂离子二次电池极片的干燥方法和制造方法 - Google Patents

锂离子二次电池极片的干燥方法和制造方法 Download PDF

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention belongs to the technical field of lithium ion batteries, and in particular relates to a method and a manufacturing method for a lithium ion secondary battery pole piece. Background technique
  • Lithium-ion secondary batteries are widely used in electronic instruments, digital and home appliances (eg, high energy, long cycle life, stable structure, good safety performance, low cost, no toxic or harmful substances, no pollution to the environment, etc. , mobile phones, digital cameras, laptops), but also suitable for the preparation of high-capacity and high-powered power batteries.
  • the manufacturing process of the conventional lithium ion secondary battery pole piece is as follows: First, the solvent, the binder, the conductive agent, the positive/negative active material, etc. are sequentially added to the mixing tank according to the process requirements and stirred to obtain a slurry; The prepared slurry is transferred to a coater and coated on the surface of the current collector; the coil coated with the slurry is placed in an oven for drying, and the coating machine is different according to the difference in surface density and characteristics. The oven temperature is set at 90 ⁇ 110 °C. Then, the coil obtained after drying is rolled, sliced, selected and laminated to obtain the complete pole piece of the final specification of the battery. The coil drying must be carried out before rolling because the coating of the pole piece before rolling is better in air permeability. The oven can be heated to evaporate the water, and after rolling, the coating is applied inside the pole piece dressing. The moisture is difficult to evaporate because the coated pole piece dressing is compressed after rolling and the voids are reduced, so that moisture remains inside the coated pole piece dressing.
  • the pole piece is extremely easy to absorb water. Even if the pole piece coil is placed in an oven for heating and drying, the moisture in the pole piece dressing cannot be completely discharged, which will cause the battery to be extremely charged and discharged.
  • the moisture contained in the film reacts with the electrolyte of the battery to generate gas, which affects the performance of the battery, especially the cycle life of the battery, and easily causes the battery to bulge, which brings great safety hazard to the battery. For example, an explosion has occurred.
  • a pole piece to be dried is successively placed in an infrared baking chamber and a blast baking chamber for baking.
  • the method of baking has a small resistivity and a reduced drop condition during the cycle.
  • the oxidation of lithium iron phosphate to ferric iron has a drawback of large self-discharge, poor cycle performance, and low gram capacity.
  • the present invention provides a method for drying a lithium ion secondary battery pole piece, which can completely remove moisture in the pole piece coil, thereby improving battery performance and eliminating safety hazards due to battery swelling.
  • the method for drying a lithium ion secondary battery pole piece provided by the present invention is carried out by drying the positive electrode coil and the negative electrode coil according to the following steps:
  • Step 1 Put the coil into the tray in the drying box
  • Step 2 Vacuum the drying oven to -O.lMPa and continue to pump for 1 ⁇ 30 minutes to close the vacuum system; Step 3. Heat the drying oven with a heater;
  • Step 4 after 2 ⁇ 10 hours, fill the dry box with inert gas until the vacuum gauge pointer reaches -O.OlMPa stop;
  • Step 5 Let the inert gas exchange with the moisture in the drying oven for 5 ⁇ 30 minutes, then evacuate the drying oven to -O.lMPa and continue to pump for 1 ⁇ 30 minutes to close the vacuum system;
  • step 6 the heater is turned off, and the temperature in the drying box is lowered to the indoor temperature, and the coil is taken out from the drying box and put into rolling.
  • the tray is kept clean and the roll placed in the dry box is less than or equal to four rolls.
  • the heating temperature of the positive electrode coil is set to 110 to 130 ° C
  • the heating temperature of the negative electrode coil is set to 80 to 90 ° C.
  • the inert gas is nitrogen or argon.
  • the indoor temperature is 30 ° C or lower.
  • the vacuum oven is turned off after the heater is turned off and the temperature is lowered to the indoor temperature, and the drying oven is evacuated to -O.lMPa for 1 to 30 minutes.
  • step 6 the temperature cannot be lowered to the indoor temperature.
  • the coil is taken out from the drying box and rolled, and the coil is vacuum-retained in the drying oven for less than or equal to 24 hours.
  • steps 4 and 5 are repeated every 2 to 20 hours, and the number of cycles is 5 to 20 times.
  • the length of the coil of the positive electrode coil is 250 to 280 m, and the length of the coil of the negative electrode is 150 to 180 m.
  • the present invention provides a method for manufacturing a pole piece of a lithium ion secondary battery, separately manufacturing a positive electrode tab and a negative electrode tab, the manufacturing method comprising the steps of: powder baking ⁇ slurry preparation ⁇ coating ⁇ drying ⁇ Rolling ⁇ Slice ⁇ Selection ⁇ Lamination ⁇ Assembly ⁇ Welding ⁇ Drying ⁇ Injection ⁇ Chemical ⁇ Testing, wherein the drying is performed by separately drying the positive electrode material and the negative electrode material according to the above drying method.
  • the moisture in the pole piece coil can be completely eliminated, thereby improving the battery performance (including Ring life and capacity retention ratio) eliminates safety hazards due to battery bulging.
  • FIG. 1 is a schematic flow chart of a first embodiment of a method for drying a lithium ion secondary battery pole piece according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic flow chart of a second embodiment of a method for drying a lithium ion secondary battery pole piece according to the present invention
  • Figure 4 is a graph of the test results of the second scheme
  • Figure 5 is a graph of the test results of the third scheme. detailed description
  • the mixed contact of the positive and negative materials may cause the following adverse effects: (1) a short circuit may occur in the production of the battery, causing the subsequent process to be scrapped; (2) a large inner portion is formed during the formation. (3) Increased self-discharge; (4) Safety hazards, including the effects of high temperature discharge and low temperature charging; (5) affecting the cycle life of the battery. Therefore, the positive electrode coil and the negative electrode coil are separately dried, that is, the positive and negative coil materials are separately dried, and the heating temperatures of the different drying chambers are set according to the characteristics of the product.
  • Fig. 1 is a flow chart showing the first embodiment of a method for drying a lithium ion secondary battery pole piece of the present invention. As shown in Figure 1, the drying method comprises the following steps:
  • Step 1 The positive coil and the negative coil are placed in a drying oven
  • this step the coil is placed in a tray in a dry box, and the tray should be kept clean.
  • the purpose of this step is to avoid cross-contamination of the mixed contact between the positive coil and the negative coil to avoid the above-mentioned adverse effects.
  • the drying oven is evacuated to -O.lMPa for 1 to 30 minutes, and the vacuum system is turned off.
  • the purpose of this step is to dry the web in the dry box without air contact.
  • the drying box is heated by a heater, wherein, according to the technical requirement, the heating temperature is set within a range that has no influence on various performances, for example, the heating temperature of the positive electrode coil can be set to 110 to 130. °C, set the heating temperature of the negative coil material to 80 ⁇ 90 °C.
  • Step 4 Fill the inert gas after a certain period of time In this step, keep the inert gas in the drying oven after 2 ⁇ 10 hours, until the vacuum gauge pointer reaches -O.OlMPa stop, wherein the purpose of keeping 2 ⁇ 10 hours is to wait for the water to evaporate. The next step is carried out, otherwise the drying effect is affected.
  • the reason for charging the inert gas is that there is no moisture in the inert gas. For example, it is preferable to charge nitrogen gas because the price of the nitrogen gas is reasonable, or it may be filled with argon gas.
  • Step 5 Vacuum after a certain period of time
  • the inert gas is exchanged with moisture in the drying oven for 5 to 30 minutes, and then the drying oven is evacuated to -O.lMPa for 1 to 30 minutes, and the vacuum system is turned off.
  • the purpose of this step is also to dry the rolls in the dry box without air contact.
  • the heater is turned off and the temperature in the oven to be dried is lowered to the room temperature, for example, below 30 °C.
  • the coil is taken out from the drying box and put into rolling.
  • the reason why the temperature is lowered to the indoor temperature is: If the temperature of the coil is too high, the temperature is large, and the temperature difference between the coil and the indoor temperature is large, and the coil material is quickly adsorbed in the air. Moisture is equivalent to not drying. If rolling cannot be carried out in time due to other factors, the coil vacuum can be kept in the drying cabinet for up to 24 hours. If it exceeds 24 hours, it will affect the constant current charging rate and cycle life of the battery.
  • a step of vacuuming may be added before the temperature is lowered to the indoor temperature after the heater is turned off, that is, the drying oven is evacuated to -O.lMPa and continuously pumped for 1 to 30 minutes, and then closed. Vacuum system.
  • the size of the coil material is preferably controlled.
  • the length of the coil of the positive electrode coil is 250 to 280 m, and the length of the coil of the negative electrode is 150 to 180 m.
  • the embodiment turns off the heater after repeating the circulation for 5 to 20 times on the basis of the first embodiment, and the ventilation includes charging the inert gas after being held for a certain period of time ( Step 4) and after a certain period of time, evacuate (step 5).
  • Fig. 2 is a flow chart showing the second embodiment of the method for drying a lithium ion secondary battery pole piece of the present invention.
  • the air is ventilated 5 times, ⁇ ⁇ , and repeat "hold for a certain time” ⁇ "nitrogen filling” ⁇ "keep a certain time” ⁇ “vacuum” 5 times.
  • FIG. 3 is a graph of the test results of the first scheme.
  • the process flow of the first scheme is: powder baking ⁇ slurry preparation ⁇ coating ⁇ rolling ⁇ slicing ⁇ slicing ⁇ lamination ⁇ assembly ⁇ welding ⁇ drying ⁇ Injection ⁇ formation ⁇ test, in In the first solution, no web drying was performed prior to rolling. As can be seen from Fig. 3, when the cycle was performed 1,100 times, the battery capacity retention ratio was 85.66%.
  • the process flow of the second scheme is: powder baking ⁇ slurry preparation ⁇ coating ⁇ drying and filling air ⁇ rolling ⁇ slicing ⁇ slicing ⁇ lamination ⁇ assembly ⁇ Welding ⁇ drying ⁇ injection ⁇ formation ⁇ test.
  • the coil is dried before rolling, but it is not filled with nitrogen but is filled with indoor air, and is circulated for 5 to 20 times. As can be seen from Fig. 4, when the cycle is 1819 times, the battery capacity retention ratio is 83.56%.
  • Figure 5 is a graph of the test results of the third scheme.
  • the process flow of the third scheme is: powder baking ⁇ slurry preparation ⁇ coating ⁇ drying and nitrogen filling ⁇ rolling ⁇ slicing ⁇ selecting ⁇ lamination ⁇ assembly ⁇ Welding ⁇ drying ⁇ injection ⁇ forming ⁇ testing.
  • the coil is dried before rolling, and nitrogen is supplied to perform gas exchange, and the gas is circulated for 5 to 20 times.
  • the battery capacity retention ratio is 98.96%. That is to say, the battery capacity can be kept high at more cycles, thereby indicating that the cycle life of the battery is remarkably improved by the drying method of the present invention, and the safety hazard due to the battery bulging can be eliminated.
  • the embodiment provides a method for manufacturing a lithium ion secondary battery pole piece, which separately manufactures a positive electrode tab and a negative electrode tab, that is, the manufacturing process of the positive electrode tab and the entire manufacturing process of the negative pole tab are separately realized.
  • the manufacturing method comprises the following steps: powder baking ⁇ slurry preparation ⁇ coating ⁇ drying ⁇ rolling ⁇ slicing ⁇ slicing ⁇ lamination ⁇ assembly ⁇ welding ⁇ drying ⁇ injection ⁇ forming ⁇ testing, the testing step includes rate charging and discharging , high and low temperature, circulation, puncture, extrusion, impact, etc., wherein the drying step is to separately dry the positive and negative coil materials according to the above drying method.

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Description

锂离子二次电池极片的干燥方法和制造方法
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域， 尤其涉及一种锂离子二次电池极片的干燥方法 和制造方法。 背景技术
锂离子二次电池具有能量高、 循环寿命长、 结构稳定、 安全性能好、 成本低、 无 任何有毒有害物质、 不对环境构成任何污染等特点， 目前广泛应用于电子仪表、 数码 和家电产品 （例如， 手机、 数码相机、 笔记本电脑） 上， 而且还可适用于制备大容量 高功率的动力电池。
传统的锂离子二次电池极片的制造工艺流程如下： 首先， 将溶剂、 粘结剂、 导电 剂、 正 /负极活性物质等按照工艺要求依次加入搅拌桶中进行搅拌， 得到浆料； 其次， 将制成后的浆料转入涂布机， 并涂敷在集流体表面上； 将涂敷有浆料的卷料放进烘箱 进行干燥， 根据面密度大小不同及特性不同， 涂布机的烘箱温度设置在 90~110 °C ; 然 后， 对干燥后得到的卷料进行轧制、 切片、 选片和叠片等工艺， 得到最终的电池所需 规格的完整极片。 必须在轧制前进行卷料干燥， 这是因为轧制前的涂层极片敷料的透 气性较好， 在烘箱加温可以将水分蒸发， 而轧制后烘烤， 涂层极片敷料内部的水分很 难蒸发， 这是因为轧制后将涂层极片敷料进行压縮， 空隙縮小， 所以水分残留在涂层 极片敷料内部。
按照这种制造工艺流程制作极片时极易吸水， 即使将极片卷料放入烘箱进行加温 干燥， 也不能完全排出极片敷料中的水分， 这将会造成电池在充放电过程中极片中所 含的水分会和电池的电解液发生反应， 产生气体， 影响电池性能， 特别是对电池的循 环寿命造成极大的影响， 同时容易造成电池鼓胀， 给电池带来很大的安全隐患， 例如， 发生爆炸。
为解决上述问题， 在申请号为 200810135388.0的中国专利申请 "一种极片干燥设 备和干燥方法" 中提出一种将待干燥的极片先后放入红外烘烤室和鼓风烘烤室进行烘 烤的方法。 该方法制造的极片电阻率小， 而且在循环过程中的掉料情况减少。 但是， 磷酸铁锂二价铁氧化成三价铁， 存在自放电大、 循环性能差、 克容量发挥低的缺陷。 发明内容
为解决上述问题， 本发明提供一种锂离子二次电池极片的干燥方法， 可以彻底排 除极片卷料中的水分， 从而提高电池性能， 消除由于电池鼓胀带来的安全隐患。
为实现以上目的， 本发明提供的锂离子二次电池极片的干燥方法按照以下步骤分 开对正极卷料和负极卷料进行干燥：
步骤 1、 将卷料放入干燥箱内的托盘中；
步骤 2、 将干燥箱抽真空至 -O.lMPa后持续抽 1~30分钟， 关闭真空系统； 步骤 3、 利用加热器对干燥箱进行加热；
步骤 4、 2~10个小时后在干燥箱内充入惰性气体， 直到真空表指针达到 -O.OlMPa 停止；
步骤 5、 让惰性气体在干燥箱内与湿气交换 5~30 分钟， 然后将干燥箱抽真空至 -O.lMPa后持续抽 1~30分钟， 关闭真空系统；
和步骤 6、 关闭加热器， 待干燥箱中的温度降至室内温度后从干燥箱内取出卷料 投入轧制。
优选地， 托盘保持干净， 放入干燥箱内的卷料小于或等于四卷。
优选地， 所述步骤 3 中将正极卷料的加热温度设置为 110~130°C， 将负极卷料的 加热温度设置为 80~90°C。
优选地， 所述惰性气体为氮气或氩气。
优选地， 所述室内温度为 30°C以下。
优选地， 在关闭加热器之后待温度降至室内温度之前， 将干燥箱抽真空至 -O.lMPa 后持续抽 1~30分钟， 关闭真空系统。
优选地， 在步骤 6中不能待温度降至室内温度立即从干燥箱内取出卷料投入轧制 的情况下， 将卷料真空保留在干燥箱内小于或等于 24小时。
优选地， 每 2~20小时循环重复步骤 4和步骤 5， 循环次数为 5~20次。
优选地， 正极卷料每卷的长度为 250~280m， 负极卷料每卷地长度为 150~180m。 另一方面， 本发明提供一种锂离子二次电池的极片制造方法， 分开制造正极极片 和负极极片， 该制造方法包括以下步骤： 粉料烘烤→浆料配制→涂布→干燥→轧制→ 切片→选片→叠片→装配→焊接→干燥→注液→化成→测试， 其中， 所述的干燥是按 照上述的干燥方法分开对正极卷料和负极卷料进行干燥。
通过以上技术方案， 可彻底排除极片卷料中的水分， 从而提高电池性能 （包括循 环寿命和容量保持比率）， 消除由于电池鼓胀带来的安全隐患。 附图说明
图 1是本发明锂离子二次电池极片的干燥方法第一实施例的流程示意图； 图 2是本发明锂离子二次电池极片的干燥方法第二实施例的流程示意图； 图 3是第一方案测试结果的曲线图；
图 4是第二方案测试结果的曲线图；
图 5是第三方案测试结果的曲线图。 具体实施方式
参照附图和实施例对本发明进行描述。
在本发明中， 考虑到正负极材料的混合接触会造成如下不良影响： （1 ) 在电池生 产中会造成短路， 导致后道工序造成报废； （2) 在化成时会造成较大的内阻； （3 ) 自 放电增大； （4) 安全隐患， 包括高温放电、 低温充电的影响； （5 ) 影响电池的循环寿 命。 因此， 分开对正极卷料和负极卷料进行干燥， 也就是说， 正、 负极卷料分开干燥， 根据产品的特性， 设置不同的干燥箱的加热温度。
第一实施例
图 1 是本发明锂离子二次电池极片的干燥方法第一实施例的流程示意图。 如图 1 所示， 该干燥方法包括以下步骤：
步骤 1、 正极卷料和负极卷料分别放入干燥箱
在该步骤中， 将卷料放入干燥箱内的托盘中， 托盘应该保证是干净的， 该步骤的 目的是避免正极卷料和负极卷料混合接触产生交叉污染， 以避免上述不良影响。
步骤 2、 抽真空
在该步骤中， 将干燥箱抽真空至 -O.lMPa后持续抽 1~30分钟， 关闭真空系统。 该 步骤的目的是使干燥箱内的卷料在没有空气接触的条件下进行干燥。
步骤 3、 加热
在该步骤中， 利用加热器对干燥箱进行加热， 其中， 根据技术要求， 将加热温度 设置在对各项性能没有影响的范围内， 例如， 可将正极卷料的加热温度设置为 110~130°C , 将负极卷料的加热温度设置为 80~90°C。
步骤 4、 保持一定时间后充入惰性气体 在该步骤中， 保持 2~10个小时后在干燥箱内充入惰性气体， 直到真空表指针达到 -O.OlMPa停止， 其中， 保持 2~10个小时的目的是等待在水分可以蒸发的情况下再进 行下一步骤， 否则影响干燥效果， 充入惰性气体的原因是惰性气体中没有水分， 例如， 优选充入氮气， 这是因为氮气的价格比较合理， 或者还可以充入氩气。
步骤 5、 保持一定时间后抽真空
在该步骤中， 让惰性气体在干燥箱内与湿气交换 5~30分钟， 然后将干燥箱抽真空 至 -O.lMPa后持续抽 1~30分钟， 关闭真空系统。 该步骤的目的同样是使干燥箱内的卷 料在没有空气接触的条件下进行干燥。
步骤 6、 出干燥箱
在该步骤中， 关闭加热器， 待干燥箱中的温度降至室内温度， 例如， 30°C以下。 从干燥箱内取出卷料投入轧制， 其中， 待温度降至室内温度的原因是： 如果卷料温度 太高时出干燥箱， 卷料和室内温度温差大， 卷料会迅速吸附空气中的水分， 相当于没 有起到干燥的目的。 如果由于其它因素导致不能及时进行轧制， 可以将卷料真空保留 在干燥箱内最多 24个小时， 如超过 24个小时， 则会影响电池的恒流充电率和循环寿 命。 此外， 为进一步加强干燥效果， 可在关闭加热器之后待温度降至室内温度之前， 增加一个抽真空的步骤， 即， 将干燥箱抽真空至 -O.lMPa后持续抽 1~30分钟， 关闭真 空系统。
另外， 为保证卷料中的水分能彻底排出， 优选地控制卷料大小， 正极卷料每卷长 为 250~280m， 负极卷料每卷长为 150~180m。
第二实施例
为进一步保证彻底排出卷料中的水分， 本实施例在第一实施例的基础上重复循环 换气 5~20次后才关闭加热器， 所述换气包括保持一定时间后充入惰性气体 （步骤 4) 和保持一定时间后抽真空 （步骤 5 )。
图 2是本发明锂离子二次电池极片的干燥方法第二实施例的流程示意图。 在图 2 中， 循环换气 5次， δΡ， 重复执行 "保持一定时间 "→ "充氮气 "→ "保持一定时间" → "抽真空" 5次。
下面将通过测试数据说明针对不同干燥时间的电池性能对比。
图 3是第一方案的测试结果的曲线图， 第一方案的工艺流程为： 粉料烘烤→浆料 配制→涂布→轧制→切片→选片→叠片→装配→焊接→干燥→注液→化成→测试， 在 第一方案中， 在轧制之前没有进行卷料干燥。 从图 3可以看出， 当循环 1100次时， 电 池容量保持比率为 85.66%。
图 4是第二方案的测试结果的曲线图， 第二方案的工艺流程为： 粉料烘烤→浆料 配制→涂布→干燥充空气→轧制→切片→选片→叠片→装配→焊接→干燥→注液→化 成→测试， 在方案二中， 在轧制之前进行卷料干燥， 但是不是充入氮气而是充入室内 空气， 循环换气 5~20次。 从图 4可以看出， 当循环 1819次时， 电池容量保持比率为 83.56%。
图 5是第三方案的测试结果的曲线图， 第三方案的工艺流程为： 粉料烘烤→浆料 配制→涂布→干燥充氮气→轧制→切片→选片→叠片→装配→焊接→干燥→注液→化 成→测试， 在第三方案中， 在轧制之前进行卷料干燥， 充入氮气进行换气， 循环换气 5~20次。 从图 5可看出， 当循环 1779次时， 电池容量保持比率为 98.96%。 也就是说， 在更多次循环时， 电池容量仍能保持很高， 从而说明通过本发明的干燥方法显著提高 了电池的循环寿命， 并可以消除由于电池鼓胀带来的安全隐患。 第三实施例
本实施例提供一种锂离子二次电池极片的制造方法， 该方法分开制造正极极片和 负极极片， 即， 正极极片制造工艺流程和负极极片的全部制造工艺流程均分开实现。 制造方法包括以下步骤： 粉料烘烤→浆料配制→涂布→干燥→轧制→切片→选片→叠 片→装配→焊接→干燥→注液→化成→测试， 测试步骤包括倍率充放电、 高低温、 循 环、 穿刺、 挤压、 撞击等， 其中， 干燥步骤是按照上述的干燥方法分开对正极卷料和 负极卷料进行干燥。 通过这种极片制造方法， 可充分排出卷料中的水分， 最大可能地 提高电池性能和消除由于电池鼓胀给电池带来的安全隐患。
以上已参照附图和实施例对本发明进行了详细描述， 但是， 应该理解， 本发明并 不限于以上所公开的具体实施例， 任何基于本说明书所公开的技术方案的变型都应包 括在本发明的保护范围内。

Claims

权利要求书
1. 一种锂离子二次电池极片的干燥方法， 其特征在于， 该方法按照以下步骤分开 对正极卷料和负极卷料进行干燥：
步骤 1 : 将卷料放入干燥箱内的托盘中；
步骤 2: 将干燥箱抽真空至 -O.lMPa后持续抽 1~30分钟， 关闭真空系统； 步骤 3: 利用加热器对干燥箱进行加热 2~10个小时；
步骤 4: 在干燥箱内充入惰性气体， 直到真空表指针达到 -O.OlMPa停止； 步骤 5: 让惰性气体在干燥箱内与湿气交换 5~30 分钟， 然后将干燥箱抽真空至
-O.lMPa后， 持续抽 1~30分钟， 关闭真空系统；
步骤 6: 关闭加热器， 待干燥箱中的温度降至室内温度后， 从干燥箱内取出卷料 投入轧制。
2. 根据权利要求 1所述的干燥方法， 其特征在于， 在步骤 1中， 托盘保持干净， 放入干燥箱内的卷料小于或等于四卷。
3. 根据权利要求 1所述的干燥方法， 其特征在于， 在步骤 3中， 正极卷料的加热 温度为 110~130°C， 负极卷料的加热温度为 80~90°C。
4. 根据权利要求 1所述的干燥方法， 其特征在于， 在步骤 4中， 惰性气体为氮气 或氩气。
5. 根据权利要求 1所述的干燥方法， 其特征在于， 在步骤 6中， 室内温度为 30°C 以下。
6. 根据权利要求 1所述的干燥方法， 其特征在于， 在步骤 6中， 关闭加热器之后 待温度降至室内温度之前， 将干燥箱抽真空至 -O.lMPa后持续抽 1~30分钟， 关闭真空
7. 根据权利要求 1所述的干燥方法， 其特征在于， 在步骤 6中， 温度降至室内温 之前， 立即从干燥箱内取出卷料投入轧制的情况下， 将卷料真空保留在干燥箱内的 时间小于或等于 24小时。
8. 根据权利要求 1所述的干燥方法， 其特征在于， 每 2~20小时循环重复步骤 4 和步骤 5， 循环次数为 5~20次。
9 . 根据权利要求 1 所述的干燥方法， 其特征在于， 正极卷料每卷的长度为 250~280m, 负极卷料每卷的长度为 150~180m。
10. —种锂离子二次电池的极片制造方法， 其特征在于， 分开制造正极极片和负 极极片， 制造方法包括以下步骤：
粉料烘烤→浆料配制→涂布→干燥→轧制→切片→选片→叠片→装配→焊接→干 燥→注液→化成→测试， 其中， 所述的干燥是按照权利要求 1~7任一项所述的干燥方 法分开对正极卷料和负极卷料进行干燥。
PCT/CN2011/083047 2010-12-10 2011-11-28 锂离子二次电池极片的干燥方法和制造方法 Ceased WO2012075893A1 (zh)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109668380A (zh) * 2018-12-12 2019-04-23 肇庆遨优动力电池有限公司 一种高镍型三元材料ncm811极片烘烤方法
CN109863627A (zh) * 2016-10-11 2019-06-07 日产自动车株式会社 电极的干燥方法
CN110849077A (zh) * 2019-12-06 2020-02-28 惠州市华维机电设备有限公司 一种恒温接触式快速烘烤装置及工艺
CN114111228A (zh) * 2021-06-16 2022-03-01 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂电池快速烘干方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102147185B (zh) * 2010-12-10 2012-11-28 奇瑞汽车股份有限公司 锂离子二次电池极片的干燥方法
CN102914484A (zh) * 2012-10-16 2013-02-06 绥中正国新能源科技有限公司 一种锂离子电池极片或电芯干燥度测试方法
CN102901338A (zh) * 2012-10-18 2013-01-30 江苏富朗特新能源有限公司 锂离子电池极片干燥方法
CN103344097B (zh) * 2013-06-03 2015-01-28 奇瑞汽车股份有限公司 一种锂离子电池的电芯的干燥方法及锂离子电池
CN103322776B (zh) * 2013-06-05 2015-08-19 奇瑞新能源汽车技术有限公司 一种锂离子电池极片的干燥方法
CN104142045B (zh) * 2013-07-11 2016-03-23 中航锂电（江苏）有限公司 一种大容量锂离子动力电池电芯的干燥方法
CN105115250B (zh) * 2015-07-27 2017-03-29 山东精工电子科技有限公司 一种锂离子电池电芯快速干燥方法
CN105091531A (zh) * 2015-09-11 2015-11-25 合肥国轩高科动力能源股份公司 一种用于烘烤锂离子电池极片大卷的烘箱
CN105406349A (zh) * 2015-12-10 2016-03-16 天津工业大学 一种半导体激光器干燥管循环使用方法
CN107782096B (zh) * 2016-10-09 2020-07-31 万向一二三股份公司 一种锂离子电池电极干燥装置及其干燥方法
CN106855343A (zh) * 2016-12-20 2017-06-16 惠州市纬世新能源有限公司 一种锂离子电池快速干燥降温方法
CN108091937B (zh) * 2017-12-04 2020-01-14 广州市融成锂能锂电池有限公司 一种高倍率锂离子电池的极片干燥方法及高倍率锂离子电池
CN109119695A (zh) * 2018-08-25 2019-01-01 浙江谷神能源科技股份有限公司 一种大圆柱锂离子电芯烘烤方法
CN109764648A (zh) * 2018-12-29 2019-05-17 双一力(天津)新能源有限公司 一种锂电池注液前电池烘干装置及其烘干工艺
CN110375521A (zh) * 2019-07-24 2019-10-25 维卡新能源科技(南通)有限公司 一种锂离子电池干燥方法
CN112284042A (zh) * 2020-10-22 2021-01-29 武汉昊诚能源科技有限公司 一种一次锂电池正极片及其烘干方法和用途
CN115435557B (zh) * 2022-08-30 2024-06-18 深圳市曼恩斯特科技股份有限公司 一种锂电池烘干设备及烘干方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56132770A (en) * 1980-03-19 1981-10-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of positive electrode for organic electrolyte battery
JPH01213958A (ja) * 1988-02-22 1989-08-28 Furukawa Electric Co Ltd:The 高分子電極の製造方法
JPH04154044A (ja) * 1990-10-17 1992-05-27 Sanyo Electric Co Ltd 電池用水素吸蔵合金材及び電池用水素吸蔵合金電極の製造方法
JPH09283138A (ja) * 1996-04-09 1997-10-31 Osaka Gas Co Ltd リチウム二次電池負極用炭素電極及びその改質方法並びにリチウム二次電池
CN101577347A (zh) * 2003-08-18 2009-11-11 鲍尔热尼系统公司 制造镍锌电池的方法
CN102147185A (zh) * 2010-12-10 2011-08-10 奇瑞汽车股份有限公司 锂离子二次电池极片的干燥方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003007343A (ja) * 2001-06-25 2003-01-10 Sanyo Electric Co Ltd リチウム二次電池の製造方法および製造装置
CN100459239C (zh) * 2005-12-28 2009-02-04 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池正极的制备方法
CN101350427A (zh) * 2008-07-09 2009-01-21 广州丰江电池新技术有限公司 锂二次电池的制造方法
JP2010243000A (ja) * 2009-04-02 2010-10-28 Omc Co Ltd 真空乾燥機およびこれを用いたワークの乾燥方法
CN101740809A (zh) * 2009-12-29 2010-06-16 奇瑞汽车股份有限公司 一种大容量动力锂电池及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56132770A (en) * 1980-03-19 1981-10-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of positive electrode for organic electrolyte battery
JPH01213958A (ja) * 1988-02-22 1989-08-28 Furukawa Electric Co Ltd:The 高分子電極の製造方法
JPH04154044A (ja) * 1990-10-17 1992-05-27 Sanyo Electric Co Ltd 電池用水素吸蔵合金材及び電池用水素吸蔵合金電極の製造方法
JPH09283138A (ja) * 1996-04-09 1997-10-31 Osaka Gas Co Ltd リチウム二次電池負極用炭素電極及びその改質方法並びにリチウム二次電池
CN101577347A (zh) * 2003-08-18 2009-11-11 鲍尔热尼系统公司 制造镍锌电池的方法
CN102147185A (zh) * 2010-12-10 2011-08-10 奇瑞汽车股份有限公司 锂离子二次电池极片的干燥方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109863627A (zh) * 2016-10-11 2019-06-07 日产自动车株式会社 电极的干燥方法
CN109668380A (zh) * 2018-12-12 2019-04-23 肇庆遨优动力电池有限公司 一种高镍型三元材料ncm811极片烘烤方法
CN110849077A (zh) * 2019-12-06 2020-02-28 惠州市华维机电设备有限公司 一种恒温接触式快速烘烤装置及工艺
CN114111228A (zh) * 2021-06-16 2022-03-01 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂电池快速烘干方法

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CN102147185B (zh) 2012-11-28
CN102147185A (zh) 2011-08-10

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