[發明專利]一種有效降低陶瓷隔膜的鋰離子電池的電芯水分的方法

在審

• 申請號: 201610910490.8
• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN107965972A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 白駒;孫影;吳可;吳寧寧;劉正耀
• 申請（專利權）人: 天津國安盟固利新能源有限公司
• 主分類號: F26B5/04
• 分類號: F26B5/04;H01M10/058
• 代理公司: 北京市京大律師事務所11321
• 代理人: 李光松

技術領域

本發明具體涉及一種有效降低使用陶瓷隔膜的鋰離子電池電芯水分的干燥方法，屬于鋰離子電池生產制造技術領域。

背景技術

由于電動汽車被提上國家戰略發展規劃，因此作為電動汽車動力來源的鋰離子電池也得到了快速發展，隨著鋰離子電池能量密度、功率密度的不斷提升，對電池安全性能要求也愈加嚴格，使用陶瓷隔膜就是為了解決部分安全性問題引入的，但由此帶來電池電芯水分含量增加影響鋰離子電池壽命。如何降低這類電池電芯的水分含量，減少干燥時間，提高生產效率，節約成本，是使用陶瓷隔膜的鋰離子電池生產過程中的重要工藝問題。

目前，陶瓷隔膜電池電芯水分干燥方法為在保持一定溫度下，采用抽真空至極限并保持較長時間(一般為24小時)的方法，然而上述方法在烘箱中水分達到飽和時就已經達到極限，很難再有水分脫出導致電芯水分含量依然處于較高的水平，不僅耗費人力物力，還仍然影響使用陶瓷隔膜的鋰離子電池的壽命，影響其使用。

本文公開了一種使用陶瓷隔膜鋰離子電池電芯干燥方法，步驟如下：將待干燥的電芯置于封閉的工作區中，設定工作區的溫度并保持恒定，進行多次抽真空、卸真空循環，在所述的封閉工作區中形成循環，干燥所述電芯。

發明內容

本發明的目的是提供一種有效降低陶瓷隔膜的鋰離子電池的電芯水分的方法，即，該電池電芯的干燥方法。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：

一種有效降低陶瓷隔膜的鋰離子電池的電芯水分的方法，包括如下步驟：

(1)將待處理的陶瓷隔膜電池電芯置于烘箱內，升高至一定溫度并在整個過程中保持該溫度；

(2)抽真空至真空度≥-0.08Mpa并保持一段時間；

(3)用氣體卸真空至常壓并保持一段時間；

(4)依次對(2)、(3)步驟進行循環；

(5)抽真空至真空度≥-0.08Mpa并保持一段時間；卸真空，取出電芯。隨后進行注液封口即可。

所述步驟(1)的電池電芯是通過疊片方式制備的含有陶瓷隔膜的電芯。

所述步驟(1)的爐溫為30～110℃，優選為50-105℃。

所述步驟(2)的保持時間為30-300分鐘，優選30-240分鐘。

所述步驟(3)的氣體為高純氮氣。

所屬步驟(3)的保持時間為30～300分鐘，優選30-240分鐘。

所述步驟(4)的循環次數為1～10次，優選1～8次。

本發明的有益效果：

本發明的方法將使用陶瓷隔膜的電池電芯放置于真空烘箱內，開始升溫，并抽真空至設定真空度，進行較少次數的充干燥氮氣保持的循環工序，具有以下優點：

(1)抽真空與氮氣循環過程，使烘箱內的氣體實現對流，并在抽真空過程中能將脫出的水分抽出烘箱外

(2)抽真空到達指定真空度后保持相應的時間，避免連續不斷抽真空的大量能量消耗；充入氮氣保持相應的時間，也能顯著減少氮氣的使用量。

本發明方法能夠以較少的循環次數、較少的工時、較低的能耗和低廉的成本，有效降低使用陶瓷隔膜的鋰離子電池電芯的水分，提高電池電芯干燥速率和效率，減少循環氣體用量和真空泵的連續工作時間，操作簡單、效果更為優異。

具體實施方式

下述實施例僅對本發明作進一步詳細說明，但不構成對本發明的任何限制。

實施例1

本實施例中陶瓷隔膜的鋰離子電池電芯的干燥方法，具體步驟如下：

(1)將待干燥處理的陶瓷隔膜電池電芯(由正極片、負極片、陶瓷隔膜通過疊片方式制備，單體容量為25Ah)置于真空烘箱內(烘箱真空度可調范圍為0～-99.7KPa)，設定烘箱溫度為95℃，

(2)開始加熱并抽真空至真空度-99.7KPa，用時5分鐘；在此真空度下保持60min；

(3)充入氮氣至常壓并保持60min；

(4)抽真空至真空度-99.7KPa，并在此真空度下保持60min；

(5)重復步驟(3)；

(6)抽真空至真空度-99.7KPa，并在此真空度下保持120min；

(7)重復步驟(3)；

(8)抽真空至真空度-99.7KPa，并在此真空度下保持180min；

(9)充入氮氣至常壓，取出電芯。

本實施例中干燥工序總時間為10小時20分鐘，采用卡爾費休水分測試儀測試電芯水分278ppm。