[发明专利]一种锂离子电池干燥方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池干燥方法，属于电池制造领域。该方法包括以下步骤：将正极片和负极片进行加热，使正极片和负极片达到第一标准；将满足第一标准的正极片和负极片进行真空干燥，使正极片和负极片达到第二标准；取满足第二标准的正极片和负极片进行电芯组装；电芯注液。本发明方法使用常规设备进行锂离子电池干燥，安全有效，可以将干燥温度提升到200℃以上，缩短了电芯制造周期、节约了能耗，并且电极片的含水量为160ppm以下，解决了电芯化成过程中析锂、内阻大、胀气、循环寿命短等性能问题，方便电池生产的自动化流水作业。

技术领域

本发明涉及电池制造领域，特别涉及一种锂离子电池干燥方法。

背景技术

锂离子电池与铅镍等传统的二次电池相比，具有能量密度高、输出功率大、自放电小、对环境友好等优点，广泛应用于消费电子、数码产品、动力设备等领域，具有良好的发展前景。

如果锂离子电池在生产过程中内部存在过多的水分，在化成时容易引起黑斑、析锂、内阻大、容量低等损害电池性能的现象。因此锂离子电池对水分要求极其严格，在注液前需要对其进行干燥处理，一般要求含水率小于200ppm。传统的工艺流程方法中，干燥温度偏低，并且常常出现干燥周期长、能耗大、水份干燥不彻底、自动化成度低等问题。

现有技术中，申请公布号为CN109737696A的中国发明专利申请公开了一种锂离子电池电芯的干燥方法，该方法包括以下步骤：1)将电芯置于封闭体系中，抽真空至真空度≤50Pa，保持15～30min；2)同时对体系进行升温、充气和鼓风，控制升温终点为85～100℃、充气终点为真空度达到70～90kPa，当达到升温终点及充气终点后保温保压；3)继续保温并抽真空至真空度≤50Pa，连续抽真空500～900min；4)结束保温，泄真空至常压。该方法可以提高锂离子电池干燥的效率，但是生产过程中需要配备鼓风设备，一般使用氮气进行鼓风，安全性降低，并且干燥周期长，能耗大。

发明内容

本发明提供了一种锂离子电池干燥方法，能够解决上述现有技术问题中的一种或几种。

根据本发明的一个方面，提供了一种锂离子电池干燥方法，包括以下步骤：

(1)升温：将正极片和负极片进行加热，使正极片和负极片达到第一标准；

(2)干燥：将(1)中满足第一标准的正极片和负极片进行干燥，使正极片和负极片达到第二标准；

(3)组装：取(2)中满足第二标准的正极片和负极片进行电芯组装；

(4)电芯注液。

发明人在长期的生产实践中发现，采用传统方法将电机组装完全后再进行干燥的过程中，加热温度过高容易影响电池的品质。造成这一结果的原因是电芯的内部正极片与负极片之间包覆的隔膜所能承受的温度偏低，一般隔膜加热能够承受的温度≤90℃。从而，采用常规的鼓风干燥箱或者真空加热干燥箱进行锂离子电池干燥时，加热温度不宜过高，导致干燥周期长，能耗大。而研发专用的干燥设备又会增加生产成本。采用本发明方法进行锂离子电池的干燥，将电池生产工艺中的干燥电芯的工序提前至电芯组装之前，采用干燥电极片的方式避免了对隔膜的烘烤，可以提高干燥温度，节约干燥时间，从而可以使用常规的干燥设备进行生产加工，不仅可以保证水分干燥彻底、降低能耗、缩短电芯制造周期，还可以方便电芯组装后的自动化流水作业。

在一些实施方式中，步骤(1)中采用鼓风干燥箱进行加热，鼓风干燥箱的加热温度设置为200℃以上，鼓风干燥箱的控温精度为±5℃。鼓风干燥箱为常用的加热干燥设备，由此，可以在较短的时间内将正极片和负极片的温度升高，缩短加热时间，节约能耗，降低成本。另外，鼓风干燥箱的控温精度为±5℃，控温精度高，可以避免温度波动范围过大，保证电极片受热均匀。