[发明专利]锂离子电池极卷的真空烘烤装置和利用其烘烤电池极卷的方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池极卷的真空烘烤装置和利用其烘烤电池极卷的方法，其中，真空烘烤装置包括：多个箱体、上下料机构、加热机构、氮气管道、鼓风风机、冷却机构、温度控制机构、压力控制机构，其中，多个箱体依次为预热箱体、第一真空过渡箱体、真空除水箱体、第二真空过渡箱体和冷却箱体；上下料机构包括倍速链和多个料架，倍速链贯穿多个箱体且设置每个箱体的下壁板上，多个料架间隔设置在倍速链上，且可在倍速链上滑动进入箱体内；加热机构包括轴心加热件和壁板加热件，轴心加热件水平设置在料架上，轴心加热件的两端适于放置电池极卷。该真空烘烤装置可以实现连续化处理多个电池极卷，具有温度和压力的自动控制、自动上下料等优点。

技术领域

本发明属于锂电池领域，具体而言，本发明涉及锂离子电池极卷的真空烘烤装置和利用其烘烤电池极卷的方法。

背景技术

随着电动汽车的不断发展，对锂离子电池的能量密度和安全性要求越来越高，结合现在的能量工艺体系，能量密度越高的电池，电极料卷的水含量越低；安全性越好的电池，电极料卷的反弹一致性越好，所以对锂离子电池的烘烤装置要求也是越来越高。

专利CN109186197A公布了一种极卷高效干燥装置及其干燥方法，其通过干燥腔体的箱面和水平芯轴的同时加热，理论上保证了极卷烘烤温度的均匀性。但实际上，由于水平金属芯轴不仅需要起加热作用，还需承载极卷的重量，锂离子电池极卷一般较重，一卷重量多达上百千克；所以水平芯轴不仅需要耐高温，还要长期承受几百千克的载荷，其单臂支撑的结构(非平衡结构)根本无法保证芯轴和固定连接机构的寿命。另外，由于极卷卷筒完全紧贴金属芯轴，烘烤时，热量直接从芯轴通过接触传导至卷筒再传导至极卷，属于热传递三种方式中的热传导，传热效率高，但由于电池极卷烘烤过程中温度要做到精确控制，过高的传热效率根本无法保证温度的准确性和均匀性，给温度控制系统带来很大的难度；极卷极易出现温度过高和过低，对极卷的质量造成很大的影响。

专利CN208108686U公布了一种用于电池极片的真空烤箱，其通过转轴使极片来回转动，两面加热，理论上可以实现极卷烘烤的均匀性，但实际上没有纠偏装置，极卷对齐度根本无法保证，影响电池极卷的质量；同时，来回转动过程中极卷容易出现掉粉，容易导致电池短路的发生；而且其只能通过人工上下料，不能做到自动上下料，影响效率等。

因此针对电池极卷的烘烤过程中存在的温度控制难度大，温度均匀性无法保证，易掉粉，无法自动上下料等问题，急需开发一种新的烘烤装置和方法以满足电池烘烤日益严格的要求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于电池极卷的真空烘烤装置和利用其烘烤电池极卷的方法，该真空烘烤装置可以实现同时连续化处理多个电池极卷，而且具有温度和压力的自动控制、烘烤温度均匀、极卷不掉粉以及自动上下料的优点。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种锂离子电池极卷的真空烘烤装置，根据本发明的实施例，该真空烘烤装置包括：

多个箱体，每个所述箱体包括上壁板、下壁板、左壁板、右壁板以及两个门阀，所述多个箱体首尾相连，且相邻的两个所述箱体之间共用一个所述门阀用于密封，所述多个箱体依次为预热箱体、第一真空过渡箱体、真空除水箱体、第二真空过渡箱体和冷却箱体；

上下料机构，所述上下料机构包括倍速链和多个料架，所述倍速链贯穿所述多个箱体且设置每个所述箱体的下壁板上，所述多个料架间隔设置在所述倍速链上，且可在所述倍速链上滑动进入下游箱体内；

加热机构，所述加热机构包括轴心加热件和壁板加热件，所述轴心加热件水平设置在所述料架上，且两端分别与所述左壁板和所述右壁板垂直，所述轴心加热件的两端适于放置电池极卷并对所述电池极卷加热；所述壁板加热件设置在所述预热箱体、所述第一真空过渡箱体、所述真空除水箱体和所述第二真空过渡箱体的所述上壁板、所述左壁板和所述右壁板中至少一个的内壁上；