[发明专利]一种用于锂电池正极片的低能耗高效率真空烘烤工艺

说明书

本发明涉及锂电池干燥工艺技术领域，特别是涉及一种用于锂电池正极片的低能耗高效率真空烘烤工艺，包括如下步骤：腔体抽真空至1.8～2.2Torr；向真空烘烤腔体中充氮气，升温至128～136℃；腔体抽真空至为1.8～2.2Torr，将锂电池正极片真空烘烤45～50h，真空烘烤过程中每隔1.5～2.5h抽出真空烘烤腔体的水分；将真空烘烤腔体降温，破除真空即得。本发明解决现有技术中极片真空烘烤水分残留较多以及真空烘箱干燥能力较差的问题，提供的真空烘烤工艺具有能耗低、效率高、水分残留少的优点。

技术领域

本发明涉及锂电池干燥工艺技术领域，特别是涉及一种用于锂电池正极片的低能耗高效率真空烘烤工艺。

背景技术

随着移动设备的更新换代，消费者也对锂离子电池的性能提出了更高的要求，促使锂离子电池技术的不断发展，一般希望锂离子电池更小、更轻便、储能更多，这些诉求也在推动着锂离子电池研究工作不断前进。从电池结构和新材料、新体系的采用，因锂离子电池价格较高，影响商业化应用，尤其是对价格非常敏感的动力电池领域，锂离子电池研究者们不断尝试各种方法降低锂电池的材料与制造成本，其中正负极片的烘烤占据了大量的能耗，因此降低能耗与烘烤时间优化可以显著降低制造成本与提高制造效率。极片烘烤的主要目的是去除极片中残留的少量水分，如果水分没有去除，会影响电池的性能与寿命，是非常关键的工序步骤。现有烘烤工艺，一般包括以下几个步骤：(1)腔体抽真空；(2)腔体充氮气；(3)加热到目标温度；(4)抽真空到某一真空状态并保持真空状态；(5)降到室温；(6)破除真空并取出物料。因目前市场的烘箱真空能力有一定限制，如果提高烘箱真空能力，造价就会明显提高，同时真空泵的配置数星要大幅增加。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于锂电池正极片的低能耗高效率真空烘烤工艺，用于解决现有技术中极片真空烘烤水分残留较多以及真空烘箱干燥能力较差的问题，提供的真空烘烤工艺具有能耗低、效率高、水分残留少的优点。

为实现上述目的及其他相关目的，

本发明的第一方面，提供一种用于锂电池正极片的低能耗高效率真空烘烤工艺，包括如下步骤：

步骤一、将锂电池正极片放入真空烘烤腔体内，对真空烘烤腔体进行抽真空至真空烘烤腔体压力为1.8～2.2Torr；

步骤二、向真空烘烤腔体中充氮气至真空烘烤腔体压力为750～770Torr，再升温至128～136℃；

步骤三、在温度为128～136℃的条件下将真空烘烤腔体抽真空至真空烘烤腔体压力为1.8～2.2Torr，此时真空烘烤腔体压力值记为初始压力值，将锂电池正极片真空烘烤45～50h，真空烘烤过程中每隔1.5～2.5h抽出真空烘烤腔体的水分，每次抽水分的时间为30min，每次抽水分的终点为真空烘烤腔体压力达到烘烤初始压力值；

步骤四、将真空烘烤腔体降温至20～30℃，破除真空取出锂电池正极片，得到水分值≤800ppm的锂电池正极片，即得真空干燥后的锂电池正极片。

于本发明的一实施例中，所述步骤一中抽真空具体为：在14～18min内对真空烘烤腔体进行抽真空至真空烘烤腔体压力为1.8～2.2Torr；

所述步骤二中充氮气具体为：在10～20min内向真空烘烤腔体中充氮气至真空烘烤腔体压力为750～760Torr。

本发明提升了烘烤效率，减少烘箱配置数量，降低了能耗。

在不提高烘箱和真空泵能力的前提下，在步骤三中抽真空至1.8～2.2Torr进行真空烘烤，锂电池正极片的正极材料会释放一定的水分转化为气态，导致烘箱腔体内的真空度降低，但未降低到烘箱再次启动所要求的真空度，通过多次定期抽出腔体内的少量水分，保持腔体内的高真空状态，从而提升烘烤效率。