一种电池真空烘烤方法与流程

本发明属于电池烘烤，具体涉及一种电池真空烘烤方法。

背景技术：

1、电池电芯主要包括正负极材料、隔膜、电解液和外壳等部分，电芯的正负极材料是储存和释放电能的主体，常见的正极材料有钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等，负极材料则主要有石墨、硅基材料等；隔膜位于正负极之间，防止了两者之间的直接接触，从而避免了电池内部的短路，电解液在电池中起着离子传导的作用，使得离子在正负极之间迁移，完成电能的储存和释放；电芯的外壳通常为金属材质，如钢壳、铝壳等，起到保护电芯内部结构和防止电池内部短路的作用；电芯真空烘烤是电池制造过程中的一个重要环节，电芯内部的水分在高温下会与电解液发生反应，产生气体，导致电池内部压力升高，严重时可能引起电池鼓胀或爆炸，因此，通过真空烘烤可以去除电芯内部的水分，保证电池的安全性和稳定性；水分的存在会影响电芯的离子迁移速度和电化学反应效率，从而影响电池的充放电性能和循环寿命，通过真空烘烤，可以提高电芯的性能和循环寿命，电芯在生产过程中可能会接触到空气中的水分，通过真空烘烤可以确保电芯在出厂前达到所需的水分含量标准，保证生产质量；烘烤工序是降低电芯内部水分含量的重要工序，目前普遍使用的工艺是先抽真空排出大部分空气，充氮气至常压，氮气干燥预热至设置温度，在进行抽真空-氮气反复循环至烘烤结束，由于电芯的型号不同，电芯体积差异，烘烤过程中容易出现以下问题：1、预热时间过长，氮气干燥预热对水分蒸发效果不明显；2、循环次数多，导致循环过程中排队时间长；3、循环次数多，使用氮气量大，能耗大。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种可提高水分蒸发速率的电池真空烘烤方法。

2、本发明的目的是这样实现的：一种电池真空烘烤方法，它包括以下步骤：

3、步骤1、将待烘干电池放入烘烤箱的烘烤腔内，关闭烘烤箱的箱门使烘烤腔密闭，对烘烤箱的烘烤腔内部进行抽真空操作；

4、步骤2、在步骤1对烘烤箱的烘烤腔内部进行抽真空操作并达到要求的真空度后跳转进行真空加热，加热到电芯内部温度达到工艺要求范围；

5、步骤3、向烘烤箱的烘烤腔内充入惰性气体直至烘烤箱的烘烤腔内部压力恢复至常压；

6、步骤4、对步骤3中向烘烤箱的烘烤腔内充入惰性气体后恢复至常压的烘烤腔内部进行抽真空操作；

7、步骤5、重复步骤3和步骤4，直至电芯水分含量达到要求。

8、进一步的，所述步骤1中，所述对烘烤箱的烘烤腔内部进行抽真空操作，使烘烤箱的烘烤腔内部真空度达到50～100pa，工步以真空度跳步。

9、进一步的，所述步骤2中，达到要求的真空度后跳转进行真空加热，加热到电芯内部温度达到工艺要求范围97±5℃，以时间跳步。

10、进一步的，所述步骤3向烘烤箱的烘烤腔内充入惰性气体直至烘烤箱的烘烤腔内部压力恢复至常压后，保压5-10min，以时间跳步。

11、进一步的，所述步骤4中对恢复至常压的烘烤腔内部进行抽真空操作，使烘烤箱的烘烤腔内部真空度达到50～100pa，保压一定时间。

12、进一步的，所述步骤3向烘烤箱的烘烤腔内充入惰性气体直至烘烤箱的烘烤腔内部压力恢复至常压的过程中，持续对烘烤箱的烘烤腔内部进行加热，保持电芯内部温度处于工艺要求范围。

13、进一步的，所述步骤4向烘烤箱的烘烤腔内充入惰性气体后恢复至常压的烘烤腔内部进行抽真空操作的过程中，持续对烘烤箱的烘烤腔内部进行加热，保持电芯内部温度处于工艺要求范围。

14、进一步的，所述步骤3中向烘烤箱的烘烤腔内充入的惰性气体为氮气。

15、本发明的有益效果：本发明的一种电池真空烘烤方法，在电芯放入烤箱后，对烤箱进行抽真空排出大部分空气，转真空加热，利用真空度越高水的沸点越低的特性，充分利用预热阶段排除电芯内部水分，待电芯内部温度达到设定温度后注入惰性气体置换出腔体里面的空气和水蒸气，再对腔体进行抽真空，保持真空度在50～100pa一定时间，让电芯里面的水分充分蒸发成气体，再通过抽真空将水蒸气抽出。如此反复抽真空和充氮气，将电芯里面的水分排出。通过方案验证，可得出真空预热时间，烘烤温度，真空度和保压时间的相关性，设计合理的烘烤工艺，有效提高电池真空烘烤中水分蒸发速率，提高烘烤效率，降低烘烤成本。

技术特征：

1.一种电池真空烘烤方法，其特征在于，它包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种电池真空烘烤方法，其特征在于，所述步骤1中，所述对烘烤箱的烘烤腔内部进行抽真空操作，使烘烤箱的烘烤腔内部真空度达到50~100pa，工步以真空度跳步。

3.如权利要求1所述的一种电池真空烘烤方法，其特征在于，所述步骤2中，达到要求的真空度后跳转进行真空加热，加热到电芯内部温度达到工艺要求范围97±5℃，以时间跳步。

4.如权利要求1所述的一种电池真空烘烤方法，其特征在于，所述步骤3向烘烤箱的烘烤腔内充入惰性气体直至烘烤箱的烘烤腔内部压力恢复至常压后，保压5-10min，以时间跳步。

5.如权利要求1所述的一种电池真空烘烤方法，其特征在于，所述步骤4中对恢复至常压的烘烤腔内部进行抽真空操作，使烘烤箱的烘烤腔内部真空度达到50~100pa，保压一定时间。

6.如权利要求4所述的一种电池真空烘烤方法，其特征在于，所述步骤3向烘烤箱的烘烤腔内充入惰性气体直至烘烤箱的烘烤腔内部压力恢复至常压的过程中，持续对烘烤箱的烘烤腔内部进行加热，保持电芯内部温度处于工艺要求范围。

7.如权利要求5所述的一种电池真空烘烤方法，其特征在于，所述步骤4向烘烤箱的烘烤腔内充入惰性气体后恢复至常压的烘烤腔内部进行抽真空操作的过程中，持续对烘烤箱的烘烤腔内部进行加热，保持电芯内部温度处于工艺要求范围。

8.如权利要求1所述的一种电池真空烘烤方法，其特征在于，所述步骤3中向烘烤箱的烘烤腔内充入的惰性气体为氮气。

技术总结本发明属于电池烘烤技术领域，具体涉及一种电池真空烘烤方法；包括：步骤1、将待烘干电池放入烘烤箱的烘烤腔内，关闭烘烤箱的箱门使烘烤腔密闭，对烘烤箱的烘烤腔内部进行抽真空操作；步骤2、在步骤1对烘烤箱的烘烤腔内部进行抽真空操作并达到要求的真空度后跳转进行真空加热，加热到电芯内部温度达到工艺要求范围；步骤3、向烘烤箱的烘烤腔内充入惰性气体直至烘烤箱的烘烤腔内部压力恢复至常压；步骤4、对步骤3中向烘烤箱的烘烤腔内充入惰性气体后恢复至常压的烘烤腔内部进行抽真空操作；步骤5、重复步骤3和步骤4，直至电芯水分含量达到要求；本发明有效提高电池真空烘烤中水分蒸发速率，提高烘烤效率，降低烘烤成本。技术研发人员：许飞,李云峰,王震,零昌盛,张向举,兰春宝,黄韦成,刘德明,陆一树,李子龙,高冠泰,杨豪亮受保护的技术使用者：广西宁福新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11