[发明专利]一种软包锂离子电池电芯的干燥方法

说明书

本发明公开了一种软包锂离子电池电芯的干燥方法，通过加热夹具对软包电芯接触式加热，通过导气口直接对单个软包电芯进行抽真空和充氮气操作，大大提升了干燥效率，缩短了软包电池干燥时间。另外，采用本方法可以减少软包电池生产设备投入，节约惰性气体消耗，降低能耗，减少碳排放。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种软包锂离子电池电芯的干燥方法。

背景技术

锂离子电池被誉为21世纪的“绿色化学能源”，在3C消费电子、动力电池、储能等许多领域得到了广泛应用。软包锂离子电池和传统钢壳、铝壳等锂离子电池相比，设计灵活，电芯外形可以任意形状，能量密度更大，电池的安全性更好，在发生安全问题时，软包锂离子电池一般会胀气裂开，不易发生爆炸。由于软包电池在设计和安全方面的优势，其市场份额不断提升。

如果电芯中水分含量偏高，会导致化成产气量偏大，电芯首效偏低。另外，电芯中水分含量偏高会引起电解液中锂盐LiPF₆分解，产生HF，腐蚀集流体和破坏SEI膜，导致电芯胀气，影响电芯循环和安全性能。因此锂离子电池在生产过程中，对水分控制有着严格的要求，特别是高镍三元锂离子电池。

为了控制和降低锂离子电芯中的水分含量，一般采用真空烘箱设备，通过多次真空干燥和氮气干燥循环，来达到降低电芯中水分含量的目的。这种电芯干燥方式电芯加热和降温速度较慢，整个干燥过程耗时较长，一般需要24小时以上，造成电芯生产周期较长。采用真空烘箱干燥还需要较大的设备投入成本，生产过程中需要消耗大量的氮气。另外，采用真空烘箱进行干燥，对环境湿度有严格要求，烘箱出口需要处于湿度管控环境中，一般要求＜10％，维持低湿度环境需要一定的设备投入成本和较高的能耗成本。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种软包锂离子电池电芯的干燥方法。

本发明提出的一种软包锂离子电池电芯的干燥方法，包括以下步骤：

S1、将具有导气口的软包电芯放入加热夹具中夹紧，在一定温度下预热；

S2、将所述导气口分别与抽真空装置和充氮气装置连接；

S3、对软包电芯抽真空至一定压强，然后保压；

S4、对软包电芯充氮气至一定压强，然后保压；

S5、重复步骤S3至步骤S4的操作；

S6、将所述软包电芯冷却，即可。

优选地，所述软包电芯为完成侧封、顶封、一封的软包电芯，其包括电芯本体和包设在电芯主体外的气袋，所述导气口设在气袋外侧。

优选地，所述步骤S2中，导气口通过三通接口分别与抽真空装置和充氮气装置的管路接口连接，其中抽真空装置和充氮气装置的管路上分别设有阀门，用于单独控制抽真空装置管路和充氮气装置管路的开关。当抽真空时，抽真空装置管路上的阀门打开，充氮气装置管路上的阀门关闭，抽真空装置通过与导气口连接的管路对软包电芯进行抽真空；当充氮气时，抽真空装置管路上的阀门关闭，充氮气装置管路上的阀门打开，充氮气装置通过与导气口连接的管路对软包电芯进行充氮气。

优选地，所述步骤S3中，对软包电芯至压强为100-1000Pa，然后保压3-10min。

优选地，所述步骤S4中，对软包电芯充氮气至压强为98-100kPa，然后保压3-10min。

优选地，所述步骤S5中，重复操作的次数根据对干燥后电芯的水分含量要求确定；优选地，重复步骤S3至步骤S4的操作4-29次。

优选地，所述步骤S1中，在85-95℃预热30-90s。