[实用新型]一种三维钛酸锂锂离子电池电芯的混合干燥装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池制造设备领域，尤其涉及一种三维钛酸锂锂离子电池电芯的混合干燥装置。

背景技术

锂离子电池自上世纪九十年代问世以来，在十几年内，得到了非常迅速的发展。传统锂离子电池正负极的集流体采用的是平面箔材，使用涂布工艺将正极材料和负极材料涂覆于平面箔材之上。该工艺制作的钛酸锂锂离子电池，平面金属箔阻隔了极板A、B面离子的迁移，双面的活性物质不均衡影响了正负极板间的稳定性，致使电池极板局部处于过充、放电状态，增加了电池的不安全因素。极板厚度在50-150um之间，极板中平面箔材所占的体积比和重量比较大，影响活性物质的占比，降低了能量密度；安全性能一般，无法通过针刺测试；极板的制造成本相对高。

随着锂离子电池运用范围的不断扩大，对于其运用条件的要求也愈加苛刻。其中，水含量的控制是影响锂电池性能的一项重要的工序控制参数，锂离子电池电芯的水分含量高会造成锂电池在充放电过程中，所含水分与电解液发生反应，从而影响锂离子电池的使用寿命和性能。如何有效降低电芯中的水含量，，提高生产效率，节约成本，是电池制造工艺要改善的问题。

现有技术一般采用将锂离子电池电芯放入烤箱内进行烘烤，利用烤箱中的加热管通过热辐射的方式干燥电芯，该方法虽能降低电芯的含水量，但是电芯中的正极活性物质内部的结晶水不易烤干，一般水分检测超标也是由于正极的水分导致，为了完全干燥，传统工艺所需加热的时间比较长，耗电量也比较大，生产效率较低。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种三维钛酸锂锂离子电池电芯的混合干燥装置。

本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种三维钛酸锂锂离子电池电芯的混合干燥装置，所述三维钛酸锂锂离子电池采用三维带作为集流体，所述三维带包括金属箔本体和设在该本体上的翻边孔，所述的翻边孔为无落料穿孔，各个翻边孔呈均匀间隔排列，相邻的或相邻行的该翻边孔的周边分别向所述的金属箔本体的两面突起，该突起的顶端呈立体网格状；所述混合干燥装置包括干燥箱体，所述干燥箱体内部从进口到出口依次被分成两个干燥区域，在第一干燥区域内设置有加热管，在第二干燥区域内设有微波加热源。

进一步地，所述干燥箱体内壁上覆盖有隔温层。

进一步地，所述加热管为红外线加热管。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型中的电芯利用加热管干燥后，

微波的加热对不同的分子是有选择性的，即通过调整微波的频率，它只会对某一类物质有较强的加热作用，其它物质不会有热反应。本实用新型利用这一原理，在用加热管干燥过电芯之后，利用微波加热源调整微波频率，让微波快速加热电芯的正极片里的活性物质，在短时间内（10min）内将正极片的水分含量降到一个很低的水平，这样可以有针对性的将正极内部的水分在短时间内降低，达到快速烘干的目的，有效的减少烘烤时间，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为三维带的剖视结构图。

图中：1、干燥箱体，2、入口，3、出口，4、第一干燥区域，5、第二干燥区域，6、加热管，7、微波加热源，8、金属箔本体，9、翻边孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。

参阅图1-2，一种三维钛酸锂锂离子电池电芯的混合干燥装置，所述三维钛酸锂锂离子电池电芯包括正极极片、负极极片及隔膜，正极极片包括正极集流体及正极材料涂层，正极材料涂层由正极材料混合物涂覆于正极集流体表面制成，正极材料混合物包含纳米颗粒正极材料、正极粘结剂、正极混合导电剂及正极溶剂；负极极片包括负极集流体及负极材料涂层，负极材料涂层由负极材料混合物涂覆于负极集流体表面制成。

所述正极集流体和负极集流体均采用三维带，所述三维带包括金属箔本体8和设在该本体上的翻边孔9，所述的翻边孔9为无落料穿孔，各个翻边孔9呈均匀间隔排列，相邻的或相邻行的该翻边孔9的周边分别向所述的金属箔本体8的两面突起，该突起的顶端呈立体网格状。本实用新型采用三维带作为钛酸锂锂离子电池集流载体代替传统的平面箔材，三维带采用双向无落料穿孔，金属箔本体8表面均布翻边孔9，双面呈致密的纤维状立体金属骨架，对活性物质起到镶嵌、包裹作用，提高了活性物质的导电性能，从而提高极板的机械强度。