[发明专利]锂离子电池或电池极片的高效率深度除水方法及烘烤线

说明书

技术领域    

     本发明涉及一种锂离子电池或电池极片的高效率深度除水方法及烘烤线。

背景技术    

现在锂离子电池极片或者锂离子电池的制造，都需要锂离子电池极片或者锂离子电池进行深度烘干，现有的深度烘干设备采用的均是单箱体烘烤工艺，最常见的烘烤工艺是在一个真空烘烤箱内，先将被烘烤的锂电池电极装入真空烘烤箱中，再对箱体内加热，当箱内温度达到要求后，在保温的情况下，将箱体内抽真空除去水分，当电池极片的水分达到要求后，再对箱体内的被烘烤的锂电池电极或电池进行自然冷却或强制冷却，使被烘烤的锂电池电极或电芯的温度降到一定程度后（一般为35摄氏度以下），将被烘烤的锂电池电极或电池取出密封保存。例如，中国专利文献CN102110803A所公开的锂铁电池的正极电极材料的烘干方法，就是适合于单箱操作的烘干方法。现有的在一个真空烘烤箱内完成全部工艺步骤的办法，一般从进料到出料即使是采用强制冷却，也需要24小时左右才能完成一个燥烤周期，因此，这种烘烤工艺和烘烤箱就不能与前后工序形成真正意义上的流水化作业，如果是自然冷却则需要更长的时间，影响了烘烤箱的利用率；能耗大，且员工劳动强度大等问题。另外，用这种方法烘烤出来的电池极片的含水量只到达到400ppm-600ppm，无法达到更低的要求，影响电池的电容量的进一步提高。

发明内容   

     针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是可以与电池极片生产过程中或电池的生产过程中的前后工序实现连续作业的锂离子电池或电池极片的高效率深度除水方法及烘烤线。

    本发明的另一个目的是可对锂离子电池或电池极片更进一步的除水和/或除氧。 

   本发明的技术方案是：提供一种锂离子电池或电池极片的高效率深度除水方法，至少包括连续工作的高压升温步骤、真空除水步骤和快速冷却步骤，所述高压升温步骤、真空除水步骤、快速冷却步骤所对应的工作箱体相互连接构成隧道结构，在工作时，每个所述工作箱体是独立密封的，当被处理过的锂离子电池或电池极片从上一工作箱进入下一工作箱体时，在保持相邻两个箱体内的压力一致的情况下，打开相邻两个箱体之间的门，所述锂离子电池或电池极片被驱动机构送入下一工作箱体；当每个所述工作箱体按工艺对锂离子电池或电池极片进行处理时，相邻两个外箱体之间的门被关闭； 

（1）、高压升温步骤，在第一预定时间内将高压升温箱体内的温度升到第一预定温度，采用保护气体将高压升温箱体内的压力升到第一预定压力，保持第二预定时间；打开高压升温箱体和真空除水箱体之间的门，将锂离子电池或电池极片移动至真空干箱体内，并同时向高压升温箱体装入新的待处理的锂离子电池或电池极片，关闭高压升温箱体和真空除水箱体之间的门；

（2）、真空除水步骤，保持真空除水箱体内的温度在第一预定温度，抽真空或保持真空除水箱体内的绝对真空度为第一真空度；在N倍于高压升温箱体所用的总时间内，其中，N是大于等于2的整数，将待处理的锂离子电池或电池极片的水份降到第一预定水分；

（3）、快速冷却步骤，打开真空除水箱体与冷却箱体之间的门，将真空除水箱体内的锂离子电池或电池极片送入冷却箱体内；并向冷却箱体内输入冷却介质，在M倍于高压升温箱体所用的总时间内，其中，M是大于等1的整数，将锂离子电池或电池极片的温度降到第二预定温度。

作为对本发明的改进，在所述第（3）步骤之后还设有浓差静置步骤，打开冷却箱体与浓差静置箱体之间的门，将冷却箱体内的锂离子电池或电池极片送入浓差静置箱体内，在所述浓差静置箱体内，通过浓差除水方法进一步除去锂离子电池或电池极片水分，使锂离子电池或电池极片的水分降到第二预定水分。

作为对本发明的改进，在所述第（2）与第（3）步骤之间还设有浓差静置步骤，打开真空除水箱体与浓差静置箱体之间的门，将真空除水箱体内的锂离子电池或电池极片送入浓差静置箱体内，在所述浓差静置箱体内，通过浓差除水方法进一步除去锂离子电池或电池极片水分，使锂离子电池或电池极片的水分降到第二预定水分。

作为对本发明的改进，在需要的相邻的两个步骤之间还设有过渡步骤，所述过渡步骤所对应的过渡箱体用于当需要接收从上一箱体过来的锂离子电池或电池极片时，先将所述过渡箱体内的压力调整到与所述上一箱体内的压力基本相等；锂离子电池或电池极片被接收过来后，再将过渡箱体内的压力调整到与下一箱体内的压力基本相等，并将锂离子电池或电池极片传送到所述下一箱体内。