[发明专利]一种锂离子电池电极干燥装置及其干燥方法

说明书

本发明涉及一种锂离子电池电极干燥装置及其干燥方法，采用动态循环的方法，在电极冲切成型前，将极卷安装在恒温烘箱转动轴上，极卷外端安装在另一转动轴上，在惰性干燥气体氛围下，加热气体至90‑130℃。使极卷从一转动轴收卷至另一转动轴，使得电极表面充分与高温惰性气体接触，从而使得电极受热均匀，另外水分子能够充分挥发，从而使得电极充分干燥，电极从内至外层，温度一致。烘烤后降低了电极水分含量，减小电极内外层水分差异。提升了锂电池容量和循环寿命，避免由于水分含量偏高导致锂离子电池负极片产生黑斑、低容量和产气的风险。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种使电极充分干燥，提高锂电池容量与循环寿命的锂离子电池电极干燥装置及其干燥方法。

背景技术

随着锂离子电池行业的发展，锂离子电池应用越来越广，而市场对锂离子电池的要求也越来越高，尤其是对锂离子电池的能量密度要求越来越高，特别是在电动汽车技术日益完善的今天，锂离子动力电池不但要求有较高的能量密度以保证电动汽车的续航里程，同时也需要具有优良的循环寿命。

而锂离子电池电极的干燥对于锂离子电池的寿命与容量有很大的作用，现有干燥电极的方法是将冲切后成型后的电极堆放在一起，直接放入恒温烘箱内，抽真空后加热至90-130℃，恒温加热12-24小时后完成电极干燥。不足之处在于：由于经过冲切成型后的电极是堆放在一起烘烤，电极堆受热不均匀，从上至下，电极受热温度依次降低。另外电极堆内部电极表面被覆盖，烘烤时水分子难以挥发，从而导致电极干燥不充分。干燥后，电极堆从上之下，水含量依次递增。在锂电池中，水含量过高导致锂电池容量低，电池循环性能变差。

发明内容

本发明的目的在于为了解决现有的电极是堆放在一起烘烤，电极堆受热不均匀，从上至下，电极受热温度依次降低从而导致锂电池容量低，电池循环性能变差的缺陷而提供一种使电极充分干燥，提高锂电池容量与循环寿命的锂离子电池电极干燥装置及其干燥方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂离子电池电极干燥装置，包括恒温干燥箱，所述恒温干燥箱顶端设有惰性气体进气阀与抽真空阀，恒温干燥箱内部设有转动轴A与转动轴B，电极卷安装在转动轴B上，另一个空极卷轴安装在转动轴A上。

作为优选，转动轴A设置在恒温干燥箱的下部，转动轴B设置在恒温干燥箱的上部。

作为优选，电极卷与安装在转动轴A上的空极卷通过牵引极片连接。

作为优选，转动轴A与转动轴B之间的距离为1-3m。

一种锂离子电池电极干燥方法，所述干燥方法包括以下步骤：

a、极卷安装：将碾压后的极卷安装在转动轴B上，将另一空极卷轴安装在转动轴A上，极卷最外端按照顺时针牵引至空极卷轴上，用耐高温胶带固定，同时固定极卷轴；

b、抽真空：安装好极卷后，将恒温干燥箱门关闭，并关闭惰性气体进气阀门，打开真空阀门，将恒温干燥箱内部抽真空，关闭真空阀门；

c、充惰性干燥气体：打开惰性干燥气体进气阀门，向恒温干燥箱内充入干燥惰性气体，然后关闭惰性干燥气体进气阀门；

d、电极烘烤：开启恒温干燥箱加热开关，加热惰性干燥气体，使烘箱内部温度升至90-130℃后保持恒温；启动转动轴A，使其牵引极片按照顺时针方向转动，极片走速为1-5米/分钟；当极卷从转动轴B完全收卷至转动轴A后，极卷静态烘烤60-240分钟，再使转动轴A和转动轴B逆时针转动，极片走速为1-5米/分钟；每120-360分钟为一个动态烘烤周期，每隔120-180分钟抽一次真空至1-5Torr，然后充入干燥惰性气体至箱内压力为500-600Torr；

e、电极冷却：完成电极烘烤后，关闭加热开关，开启循环水冷系统，使恒温干燥箱内温度降低至25-60℃后，完成电极干燥。