[發(fā)明專利]一種方形疊片鋰離子電池電芯的干燥方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210502616.3
• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN114777427A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永琛;王正偉;朱華君;何樂為;丁坤;徐勇;史云輝;李娜
• 申請（專利權(quán)）人: 星恒電源股份有限公司
• 主分類號: F26B5/04
• 分類號: F26B5/04;F26B9/06;F26B21/00;F26B21/10;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫周強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種方形疊片鋰離子電池電芯的干燥方法，包括以下步驟：1）將電芯置于鼓風(fēng)干燥設(shè)備中干燥，進(jìn)風(fēng)氣體來自降溫區(qū)的環(huán)境，露點(diǎn)≤?30℃，出風(fēng)氣體通入極片電芯車間；2）將電芯轉(zhuǎn)移至真空加熱干燥設(shè)備干燥，真空值階梯變化；3）真空干燥的破真空采用經(jīng)由除濕機(jī)干燥后的鼓風(fēng)空氣，氣體露點(diǎn)≤﹣50℃，將電芯轉(zhuǎn)移至降溫區(qū)待注液。通過步驟1）和2）兩步干燥，可迅速將電芯內(nèi)正極片和負(fù)極片水分分別控制在80ppm和180ppm以下。本方法簡單，對干燥設(shè)備的要求低，適應(yīng)性好；同時(shí)，該干燥方法降低了電芯干燥所用時(shí)間，提高了干燥效率，降低了制造工費(fèi)，最終降低電池的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池電芯的干燥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種方形疊片鋰離子電池電芯的干燥方法。

背景技術(shù)

目前鋰離子電池主要采用有機(jī)電解液，常用的六氟磷酸鋰會(huì)和水持續(xù)反應(yīng)，所以水分含量顯著影響鋰離子電池的性能和循環(huán)。在電芯制造行業(yè)，如何節(jié)能有效的去除電芯注液前干燥階段的水分，是一個(gè)重要的工藝問題。

目前行業(yè)內(nèi)主要用氮?dú)庵脫Q工藝對電芯進(jìn)行干燥，即對存有電芯的腔體進(jìn)行真空，隨后充入干燥的高純氮?dú)猓瑫r(shí)有加熱系統(tǒng)。該工藝較為復(fù)雜，一般需3次置換，對設(shè)備的損壞較大，同時(shí)對氮?dú)獾囊筝^高，成本較高。現(xiàn)有技術(shù)公開了一種方形疊片鋰離子電池電芯的干燥方法，其是將待干燥的電芯置于封閉的腔體中，設(shè)定腔體的恒定溫度，進(jìn)行若干次抽真空、卸真空循環(huán)動(dòng)作，在所述的封閉的墻體內(nèi)形成循環(huán)氣體氣流，干燥所述電芯。現(xiàn)有技術(shù)公開了一種大容量鋰離子電池電芯的干燥方法。該干燥方法包括：1 )將鋰離子電池電芯置于充有干燥空氣的干燥腔體中，抽真空至真空度為85kPa～95kPa，加熱至體系溫度為90℃～105℃；2)維持體系溫度為90℃～105℃，真空度為85kPa～95kPa，在干燥腔體內(nèi)部鼓風(fēng)2 .5h～4h；3)維持體系溫度為90℃～105℃，對干燥腔體抽真空至真空度為10～30Pa后保壓；該步驟所用時(shí)間為12h～18h。相比于傳統(tǒng)氮?dú)庵脫Q工藝，該方法未使用氮?dú)猓褂猛磺惑w又做真空加熱又做鼓風(fēng)干燥，對設(shè)備要求非常之高，并且時(shí)間長，生產(chǎn)效率低。現(xiàn)有技術(shù)公開了一種鋰離子電池干燥方法，其將鼓風(fēng)干燥溫度設(shè)置為200℃以上，但是目前聚烯烴隔膜在200℃以上發(fā)生熔融，即干燥時(shí)就破壞了隔膜的作用，另外，PVDF的熔點(diǎn)為172℃，熱變形溫度為112~145℃，200℃以上時(shí)的PVDF失去了對活性物質(zhì)的粘結(jié)作用。現(xiàn)有技術(shù)公開了一種圓柱形電芯及其烘烤方法，包括如下步驟：將電芯在溫度為82-88℃的條件下進(jìn)行鼓風(fēng)干燥9-11h；將鼓風(fēng)干燥后的所述電芯進(jìn)行真空干燥；其中，所述真空干燥包括10-14次的如下循環(huán)過程：先在真空度≤-0.08Mpa、溫度為80-90℃的條件下真空干燥20-30min；然后在氮?dú)饣蚨栊詺怏w條件下常壓靜置處理后，在溫度為80-90℃的條件下加熱15-25min。該方法步驟復(fù)雜，破真空-抽真空頻繁，而且時(shí)間不短，需要接近20小時(shí)，采用惰性氣體，成本偏高。

鑒于此，需要一種簡單有效的電芯干燥方法，進(jìn)一步簡化干燥工藝提升生產(chǎn)的干燥效率，同時(shí)降低能耗，縮減電芯制造工費(fèi)，最終降低電池成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種方形疊片鋰離子電池電芯的干燥方法，解決常規(guī)氮?dú)庵脫Q工藝的高成本低效率問題，同時(shí)相比于現(xiàn)有技術(shù)的弊端，簡化干燥工藝提升生產(chǎn)的干燥效率，同時(shí)降低能耗，縮減電芯制造工費(fèi)，最終降低電池成本。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種方形疊片鋰離子電池電芯的干燥方法，包括以下步驟：將方形疊片鋰離子電池電芯鼓風(fēng)干燥后進(jìn)行真空干燥，實(shí)現(xiàn)方形疊片鋰離子電池電芯的干燥；所述真空干燥時(shí)，真空值階梯變化。