[发明专利]一种电芯烘烤方法

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种电芯烘烤方法，包括以下步骤S1、将电芯放置于密闭空间，在所述密闭空间内喷洒液态乙醇，将所述密闭空间内的气压设置为乙醇的饱和蒸汽压；S2、静置所述电芯，至乙醇和所述电芯中的水分完成交换；S3、真空烘烤所述电芯，至乙醇和所述电芯中的水分形成共沸溶剂挥发完全。本发明采用水和醇共溶剂的方案，形成的共沸点同时低于乙醇的沸点和水的沸点，大幅改善磷酸铁锂电芯烘烤后极片的水含量，避免了电芯中的水分与电解液产生的氢氟酸气体，降低了电池内部的压力，避免了电池受力变形、电池鼓胀和漏液等情况的发生，而且有效提高了电芯的存储性能、循环性能和高温性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种电芯烘烤方法。

背景技术

锂离子电池重量轻、安全性能好等优点，故在蓝牙耳机、手机、笔记本电脑、平板电脑、摄像机等移动电子设备以及便携式移动电源等领域的应用已处在垄断地位。同时，锂离子电池也已经在电动摩托车、电动汽车等领域批量应用。

储能锂离子电芯大约80％采用磷酸铁锂体系，磷酸铁锂比表面积大，达到10～25m²/g，然而，磷酸铁锂表面保护的碳材料含有丰富的极性官能团，使得磷酸铁锂电芯在制作过程中非常容易吸水，并且很难烘干。

锂离子电池中水分如果过高，会与电解液反应，生成氢氟酸，使得电池内部的金属零件被腐蚀，进而导致电芯漏液；而且，氢氟酸也会破坏SEI膜；另外，电池内部会产生LiF沉淀，使锂离子在电池负极片发生不可逆转的化学反应，消耗活性锂离子，电池的能量会大幅减少。当水分足够多时，产生的气体多，电池内部的压力就会变大，从而引起电池受力变形，出现电池鼓胀、漏液等危险。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种电芯烘烤方法，能够大幅降低电芯极片中的水分，提高锂离子电池的电性能，避免出现鼓胀、漏液等事故。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电芯烘烤方法，包括以下步骤：

S1、将电芯放置于密闭空间，在所述密闭空间内喷洒液态乙醇，将所述密闭空间内的气压设置为乙醇的饱和蒸汽压；

S2、静置所述电芯，至乙醇和所述电芯中的水分完成交换；

S3、真空烘烤所述电芯，至乙醇和所述电芯中的水分形成共沸溶剂挥发完全。

本发明的原理在于，室温下乙醇的沸点为78.4℃，而水的沸点则为100℃，但共溶剂的共沸点则为78.2℃，同时低于其组成成分乙醇与水的沸点，因此，只要烘烤温度达到共沸点，即可使得电芯中的水分蒸发，而且共沸点降低幅度大，使得电芯烘烤后极限水含量大幅降低。

作为本发明所述的电芯烘烤方法的一种改进，所述密闭空间还设置有装有乙醇的开口容器。开口容器可以保证乙醇一直处于蒸发状态，使得密闭空间内乙醇的蒸气压一直保持在饱和状态。

作为本发明所述的电芯烘烤方法的一种改进，在S1中，所述密闭空间内部的空气形成对流循环。在所述密闭空间的对侧分别设置通风气筒，使得密闭空间内部的空气形成对流循环，能够加快乙醇和水分的交换速度。

作为本发明所述的电芯烘烤方法的一种改进，在S3中，真空烘烤还包括对所述密闭空间进行抽真空、延时处理、卸真空、延时处理的循环动作，如此循环。具体的，先进行抽真空，当密闭空间内的真空度达到设定真空度时，进行延时处理，然后进行卸真空的动作，当真空度达到设定的真空度时，进行延时处理，如此循环，有利于水分的蒸发。

作为本发明所述的电芯烘烤方法的一种改进，所述延时处理的时间为10～20min，所述循环次数为2～10次，所述循环的气体为乙醇饱和蒸汽。

作为本发明所述的电芯烘烤方法的一种改进，所述密闭空间为烘烤箱或干燥炉。