[發(fā)明專利]一種鋁殼鋰離子電池烘烤方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110765698.6
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113488701A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉慧哲;敖鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北億緯動力有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0525;F26B5/04;F26B23/04;F26B21/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 趙穎

本發(fā)明提供了一種鋁殼鋰離子電池烘烤方法，所述的鋁殼鋰離子電池烘烤方法包括電芯裝入鋁殼后得到電池，將其置于加熱裝置內(nèi)，對加熱裝置進(jìn)行一次抽真空，同時開始加熱，保持真空度穩(wěn)定，待加熱結(jié)束，向加熱裝置內(nèi)充入干燥氣，進(jìn)行卸真空后取出電池。本發(fā)明提供的一種鋁殼鋰離子電池的烘烤方法采用一次抽真空，并保持較高真空度的同時進(jìn)行加熱的方法，未另外設(shè)定預(yù)熱時間，取消了換氣循環(huán)過程，能夠簡化烘烤流程，降低真空泵負(fù)荷，延長其使用壽命，提高烘烤效率并降低生產(chǎn)能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，涉及電池的烘烤方法，尤其涉及一種鋁殼鋰離子電池的烘烤方法。

背景技術(shù)

電芯含水量控制對于鋰離子電池制造過程中起著至關(guān)重要的作用。由于鋰離子電池的電解液為有機(jī)電解液，其主要溶質(zhì)為LiPF₆，這種無機(jī)鹽遇到水會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成HF，從而對正負(fù)極材料的成膜和穩(wěn)定性產(chǎn)生惡劣影響，導(dǎo)致鋰離子電池的電化學(xué)特性，諸如容量、內(nèi)阻、產(chǎn)品特性都會產(chǎn)生較為明顯的惡化。而在電池注液前有效降低內(nèi)部含水量的方法就是進(jìn)行烘烤。

現(xiàn)有的鋰離子電池烘烤主要分為兩大類，第一類是真空烘烤，即在烘烤過程中保持真空，降低水的沸點(diǎn)，然后通過通入干燥氣體(通常為氮?dú)?，與烘烤箱內(nèi)氣體進(jìn)行置換，從而達(dá)到去除水分的目的，這類方式往往消耗較高的成本。第二類是通過控制外部環(huán)境，烘烤箱與外部環(huán)境連通，烘烤過程中通過不斷的把外部水分含量低的氣體與箱內(nèi)氣體置換，從而達(dá)到去除水分的目的。由于烘烤的溫度較高(如正極粉料的烘烤溫度一般在150℃以上)，因此烘烤后的降溫過程持續(xù)時間較長，在溫度較高時取出物料又容易造成粉料吸水而使烘烤效果大打折扣。

CN109489346A公開了一種鋰離子電池電芯的烘烤方法，包括以下步驟：

(1)將硬殼電芯或軟包電芯預(yù)熱至烘烤采用的溫度，然后于烘烤裝置中在真空狀態(tài)下，采用接觸式加熱方式對電芯烘烤3～6h，停止加熱；所述接觸式加熱同時對電芯的表面及電極接線柱進(jìn)行接觸式加熱；烘烤采用的溫度為85～110℃；(2)向烘烤裝置內(nèi)充入0～5℃氮?dú)庵脸海３?0～240s，再在真空狀態(tài)下保壓30～240s；(3)重復(fù)步驟(2)3～6次，至電芯冷卻至50℃以下，充入0～5℃的氮?dú)猓〕鲭娦尽?/p>

CN109373707A提供了一種用于減少軟包裝鋰電池電芯含水量的烘烤方法，包括如下步驟：(1)將電芯放入接觸式夾具中，定位夾緊，夾持力為100N；(2)將夾具及電芯送入烘箱中，抽真空至＜50Pa，抽真空時間為≤5min；(3)向烘箱中通入干燥氣體，通氣時間為≤3min；(4)夾具通電升溫至80～85℃，通電升溫時間為≤40min；(5)將夾具松開至夾具夾持力為20N，再次抽真空至＜50Pa，抽真空時間為≤5min，在真空狀態(tài)下保持夾具溫度80～85℃，烘烤電芯時間為120～150min，烘烤過程中，每隔40～50min抽一次真空，每次抽真空時間≤2min；(6)到達(dá)烘烤時間后，停止加熱，向烘箱中通入干燥氣體，通氣時間為≤5min，取出電芯；(7)將電芯送入冷卻設(shè)備，電芯冷卻降溫30±5min，使電芯的溫度冷卻至45～55℃，完成電芯烘烤。

CN106643003A公開了一種鋰電池電芯的真空干燥方法，包括以下步驟：(1)將鋰電芯放入真空烘烤箱內(nèi)，關(guān)閉真空烘烤箱門；(2)打開真空烘烤箱的加熱開關(guān)，升溫至85℃，打開真空泵，對真空烘烤箱抽進(jìn)行真空至0.5kPa以下；(3)保持真空烘烤箱恒定真空度、溫度，烘烤1至3小時；(4)向真空烘烤箱通入干燥氮?dú)猓拐婵蘸婵鞠湫墩婵罩脸海３滞ǖ獨(dú)鈺r間2min～3min；(5)再次對真空燒烤箱進(jìn)行抽真空至0.5kPa以下，烘烤1至3小時；(6)向烘烤箱通入干燥氮?dú)猓拐婵蘸婵鞠湫墩婵罩脸海鋮s降溫。

以上報道的鋰離子電池烘烤方法中電池的烘烤流程時間長，增加了電芯生產(chǎn)成本和制作周期，且烘烤流程過于繁瑣，在實(shí)際操作中不利于生產(chǎn)執(zhí)行，烘烤過程循環(huán)次數(shù)多，對真空泵負(fù)荷大，縮短其使用壽命。因此，如何縮短電池烘烤周期、減少設(shè)備能耗的同時，達(dá)到有效降低電池中的含水量依舊是研究的重點(diǎn)方向。

發(fā)明內(nèi)容