[发明专利]一种方形电池的烘烤夹具和烘烤方法

说明书

本发明提供了一种方形电池的烘烤夹具和烘烤方法，所述烘烤夹具包括夹具底座、固定夹板、可移动夹板以及导轨；所述固定夹板、可移动夹板和导轨均垂直于夹具底座，所述固定夹板和导轨均有两个，与夹具底座构成上方开口的腔体；所述可移动夹板与固定夹板平行设置，且位于两个固定夹板之间；所述烘烤夹具为金属材质；所述烘烤方法包括：将装好方形电池的烘烤夹具放入烤箱中，抽真空，然后通入保护性气体，预热；预热后再次抽真空，然后进行烘烤，烘烤完毕后通入保护性气体，降温。本发明通过导热率高的金属烘烤夹具，提高了烤箱的热传导效率，简化了烘烤的工艺流程，保证烘烤效果的同时极大地提高了生产效率，具有较好的工业化前景。

技术领域

本发明属于锂离子电池加工技术领域，具体涉及一种方形电池的烘烤夹具和烘烤方法。

背景技术

锂离子电池制造全过程对于水分的控制极其严格，密封前芯包的水分含量对于电芯的电化学性能、寿命、可靠性有很大的影响，通常密封前芯包内正极片、负极片以及隔膜的水分含量要求在200ppm以下，才能保证电芯有良好的性能。目前电芯烘烤的烤箱传热方式主要有两种，一种是采用热辐射的方式进行热传递，通过加热板向被加热的电芯辐射热量进行加热，另一种是采用热传导的方式进行热传递，加热板直接与被加热电芯接触，将热量直接传递给电芯。采用上述的烤箱进行烘烤，主要的烘烤工艺是采用呼吸式烘烤，先通过加热的方式将芯包内的水分烘烤出，使水分游离到烤箱的腔体，通过抽真空将腔体的水分排出烤箱外，然后再通过通入干燥氮气的方式充满腔体，重复上述过程6～12次，将水分烘烤至要求范围内。

以上两种方法存在以下不足：1)采用热辐射式的烤箱进行呼吸式烘烤，其热辐射的传热效率较低，且呼吸式烘烤工艺在烘烤后由于需要通氮气和抽真空排氮气，会带走一部分热量，因此随着呼吸频率的增加，热量利用率会相应的降低，需要增加烘烤时间来提高烘烤效果，采用此种烘烤方式，烘烤时间需要在10～16h，生产效率低下；2)采用热传导式的烤箱进行呼吸式烘烤，每次呼吸进行抽真空时，会对电子元器件真空管有损坏风险，增加维修成本；并且，同样会由于呼吸频率增加导致热量损失，需要增加烘烤时间来提高烘烤效果，采用此烘烤方式进行烘烤，电芯烘烤时间在9～14h。因此，提供一种可提高烘烤效率的设备，成为当前亟待解决的问题。

CN209978581U公开了一种接触式热传导电池烘烤夹具，包括由夹具框架组成的上方开口的电池加热腔体，电池加热腔体内纵向设置数排隔层发热板组件，隔层发热板组件包括隔层发热板、位于隔层发热板两端部的发热板浮动调节组件，发热板浮动调节组件包括U型固定件、对称设于U型固定件的凹槽内壁的两排浮动板，浮动板与所述U型固定件的凹槽内壁之间对称设置数组弹性件，相邻两隔层发热板之间形成电池接触夹持位；该夹具用采用隔层加热板，增加了整个夹具的线路数量，同时增大了短路或断路的危险和维修频率，弹性件长时间使用容易损坏，维修成本高。

CN207459103U公开了一种薄片热传导式锂电池夹具，包括由前铝板、后铝板以及两个侧支撑板和底部支撑板围合而成的上方开口的加热腔，底部支撑板上固定有底部发热板，所述两个侧支撑板之间平行设有若干支撑块，前铝板与后铝板之间平行设有若干限位块，所述限位块位于相邻的支撑块之间，限位块相对于支撑块垂直设置，所述限位块与支撑块构成若干加热锂电池的夹持空间，夹持空间两侧的支撑块上以及夹持空间的底部均贴设一层热传导薄片，夹持空间底部的热传导薄片与底部发热板之间设有导热塑胶材料层；该夹具同样采用发热板进行烘烤，增加了整个夹具的线路数量，且热传导薄片的设置使得整个夹具的制作较为复杂，成本高。

综上所述，提供一种结构简单，可提高烘烤效率的烘烤夹具及烘烤方法，成为当期迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种方形电池的烘烤夹具和烘烤方法，所述烘烤夹具采用金属材质，提高了烤箱的热传导效率，简化了烘烤的工艺流程，提高了生产效率，具有良好的工业化应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：