[發明專利]一種電芯烘烤后水分含量快速判斷方法及系統

在審

• 申請號: 201911296776.1
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111146494A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 朱孔陽;王豐;黃剛;陳偉;解林;張宏立
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058;F26B25/22;G01N21/25
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

本發明涉及一種電芯烘烤后水分含量快速判斷方法及系統，將需要烘烤的電芯放入烘烤裝置中進行電芯烘烤，按照設定的烘烤步驟烘烤完成后保持真空，然后冷卻至室溫；通過觀察指示劑顏色狀態，對比標準比色表，判斷烘烤裝置中電芯的水分含量。本發明通過目視觀察指示劑顏色對電芯干燥后水分含量判斷方法進行優化，簡化了判斷的方法，大大提高了生產的連貫性和效率，降低了水分測試的人力、時間和軟件成本，而且使用的指示劑可以循環利用，對比傳統的滴定方法更加環保。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池制造生產領域，具體涉及一種電芯烘烤后水分含量快速判斷方法及系統。

背景技術

通常的鋰離子電池的生產工藝中，電芯由原材料制作成極片，再由極片制作成卷芯，卷芯經過組裝入殼，之后經歷注液、化成和封口等工作，制得電池完整的單體電芯。在電芯完成組裝工序，在等待注液之前，電芯需進行烘烤工作，從而盡可能地去除電芯中的水分，使接下來的工序順利進行。在電芯烘烤完成后需要進行水分測試，目前通常采用的方法是卡爾費休水分滴定測試法和專業軟件模擬法。卡爾費休法容易受實驗操作和測試環境影響，測試方法復雜繁瑣，而且測試時間相對較長。而測試結果的誤判或者測試周期的延長，則會影響相應的電芯生產進度。在操作人員和環境地影響下，水分測試結果容易引入不可控的誤差，影響測試的結果。軟件模擬法需要借助專門的計算軟件，并且在烘箱中設計若干溫度、風速等傳感器，根據傳感器反饋的電信號進行數據處理，模擬出水分結果；但該方法對軟件、系統等設施要求較高，通常需要較高的成本。基于上述問題，本發明提出一種基于水分指示劑的電芯烘烤后水分含量快速判斷的方法，通過直接觀察烘箱中水分指示劑的顏色狀態，從而判斷電芯水分的含量范圍，從而判斷電芯是否需要加烘或者等待進一步加工。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電芯烘烤后水分含量快速判斷方法及系統，該方法操作簡便，判斷迅速，極大的降低了軟件成本、時間成本和人力成本。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種電芯烘烤后水分含量快速判斷方法，包括：將需要烘烤的電芯放入烘烤裝置中進行電芯烘烤，按照設定的烘烤步驟烘烤完成后保持真空，然后冷卻至室溫；通過觀察指示劑顏色狀態，對比標準比色表，判斷烘烤裝置中電芯的水分含量。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述將需要烘烤的電芯放入烘烤裝置中進行電芯烘烤時，烘烤裝置中放置有指示劑，通過烘箱的水分狀態觀察區域觀察到此時指示劑呈水分飽和狀態下的淺色，對比指示劑標準比色表。

按照設定的烘烤步驟，即在高溫的環境下通過抽真空--充氮氣--抽真空的循環步驟設定，不斷去除電芯中的水分，直到達到設定的烘烤結束時間。

通過烘烤裝置外壁的觀察窗口，觀察烘烤裝置中各個設定方位的指示劑的顏色，與標準比色表進行對比，確定與烘烤裝置中指示劑顏色一致的狀態所對應的水分含量。

一種電芯烘烤后水分含量快速判斷系統，包括：

電芯烘烤模塊，對組裝完成后的電芯，在設定的溫度下進行烘烤，通過抽真空-充氮氣-抽真空的若干次循環，從而不斷除去電芯中的水分；

指示劑放置模塊，用于將指示劑放置在設定的烘烤模塊的內壁上，通過指示劑與烘箱內環境聯通接觸，及時監測環境水分狀態；

指示劑狀態觀察模塊，用于從烘烤模塊外側直接觀察指示劑的水分狀態；

指示劑模塊，用于直觀的顯示烘箱內環境的水分狀態；

標準比色模塊，用于將各種指示劑顏色狀態與水分狀態一一對應，并供指示劑進行比對。

由上述技術方案可知，本發明所述的電芯烘烤后水分含量快速判斷方法及系統，對電芯烘烤后水分含量判斷方法簡單高效、工藝簡單，減少了水分測定的人力成本、時間成本和軟件成本，大大提高了生產的連貫性和效率。