[发明专利]一种高效的锂离子电池卷芯烘烤方法

说明书

本发明提供一种高效的锂离子电池卷芯烘烤方法，所述锂离子电池卷芯包括以下烘烤步骤：S1、将装有卷芯的物料盒置于真空烤箱中，抽真空，静置若干分钟后充入氮气至常压，并按设定的温度和时间进行预热，真空值为L0，氮气压力值为P0；S2、将S1中的卷芯进行第一次循环烘烤，在真空值L1下烘烤一定时间；随后充入氮气，并在氮气压力值为P1下烘烤一定时间；循环以上工步骤N1次。该发明，能够有效降低卷芯的烘烤温度，避免对隔膜、胶纸的损伤，并能通过阶梯式的调整真空值和氮气压力值，能有效的增加钢壳内卷芯和腔体内气体的交换，减少前期抽高真空所用时间，同时提高真空和氮气烘烤除水效果。

技术领域

本发明涉及锂电池生产制造技术领域，具体为一种高效的锂离子电池卷芯烘烤方法。

背景技术

锂离子电池生产过程中，水分的控制非常重要。电池内部较高的水分值会造成较大的产气量、电池低电压、内阻不稳定、循环差等，对锂离子电池是一种致命的威胁。注夜之前的工序中，极片及其他原材料不可避免的会吸入一些分水，而去除水分目前比较有效的方式是烘烤。所以一种高效的锂离子电池卷芯（特别是入壳后的卷芯）烘烤方法对圆柱锂电池的生产至关重要。

目前的烘烤技术中，大部分采用大于100℃的高温，在抽高真空和充氮气（真空值和氮气值一定）的循环工步下进行烘烤。此种工艺并不适用于对入壳后卷芯的烘烤，卷芯因含有隔膜、胶纸，长时间高温易变性，且入壳后的卷芯不仅自身包覆紧密，同时被钢壳包裹，气体流通性较差。所以对卷芯的烘烤一般需要一种低于90℃、能有效改善气体流通性能、且烘烤时间较短的方法。通过降低烘烤温度来使用目前的烘烤工艺，会大大延长烘烤时间，特别是磷酸铁锂极片85℃烘烤20h后水分值基本在400ppm以上，且不同批次卷芯烘烤后水分值偏差在100ppm以上，烘烤效果较差。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效的锂离子电池卷芯烘烤方法，解决了现有卷芯烘烤效果差的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：所述锂离子电池卷芯包括以下烘烤步骤：

S1、将装有卷芯的物料盒置于真空烤箱中，抽真空，静置若干分钟后充入氮气至常压，并按设定的温度和时间进行预热，真空值为L0，氮气压力值为P0；

S2、将S1中的卷芯进行第一次循环烘烤，在真空值L1下烘烤一定时间；随后充入氮气，并在氮气压力值为P1下烘烤一定时间；循环以上工步骤N1次；

S3、将S2中的卷芯进行第二次循环烘烤、在真空值L2下烘烤一定时间；随后充入氮气，并在氮气压力值为P2下烘烤一定时间；循环以上工步骤N2次；

S4、将S3中的卷芯进行第三次循环烘烤、在真空值L3下烘烤一定时间；随后充入氮气，并在氮气压力值为P3下烘烤一定时间；循环以上工步骤N3次；

S5、将S4中的卷芯进行第四次循环烘烤、在真空值L4下烘烤一定时间；随后充入氮气，并在氮气压力值为P4下烘烤一定时间；循环以上工步骤N4次；

S6、最后将真空烤箱内通过通入冷氮气循环降温，并取出电芯极片，多批次测试极片水分。

优选的，所述S1中的预热时温度为75-90℃，预热时间1.5-3h，真空值LO为300-500Pa，氮气压力P0为常压。

优选的，所述S1-S5中卷芯进行四次循环烘烤时，所述真空压力呈阶梯式下降，L0＞L1＞L2＞L3＞L4，L4压力值为50-100Pa。

优选的，所述S1-S5中卷芯进行四次循环烘烤时，所述氮气压力值呈阶梯式上升，P0＜P1＜P2＜P3＜P4。

优选的，所述S1-S5中卷芯进行四次循环烘烤时，所述前三次的单次循环烘烤时间一致，所述第四次氮气烘烤时间和真空烘烤时间均高于前三次，所述第四次循环烘烤次数N4大于前三次循环次数N1、N2、N3。