鉅大LARGE | 點擊量：4170次 | 2020年11月12日
鋰電池電芯真空烘烤過程超強指導研究
在電芯烘烤的負壓環境之中，電芯盛放在烘烤箱內架體上，通過充入惰性氣體進行烘烤干燥處理。
一、導讀
在鋰離子電池生產過程中，將正負極片輥壓繞卷再放入電池盒之后，須對鋰電池電芯極組進行烘烤干燥。眾所周知，水分對鋰電池的性能影響是最大的，需要注液前在裝配車間將鋰離子電池電芯內部的水分去除，以免影響鋰電池質量。
在電芯烘烤的負壓環境之中，電芯盛放在烘烤箱內架體上，通過充入惰性氣體進行烘烤干燥處理。然而在實際烘烤過程中由于電芯內部的溫度與水分變化過程并不可見，導致了烘烤箱內部環境與烘烤時間的盲目性，便直接影響了電池質量，這種影響是電芯注液與最終的電池烘烤等后期工藝挽回不了的。
因此對電芯在烘烤時電芯內部的溫度變化與水分蒸發的研究十分有必要。待烘烤電芯只有上端供有注電解液的開口，水分幾乎也是通過電芯上端蒸發去除，電芯暴露于傳熱輻射和惰性氣體的對流傳導，傳熱到電芯過程中，一方面用于提高電芯溫度另一方面用于電芯內自由水蒸發。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
二、電芯烘烤熱傳導理論分析
在烘烤過程中，熱源在烘烤箱上端，電芯與烤箱上下夾板之間留有一定間隙，用于保證電芯擁有合適的烘烤溫度，也利于蒸發的水分通過間隙擴散出烤箱以外。
三、電芯水分蒸發機理研究
水份的蒸發過程中，濃度梯度的作用效果對干燥的影響不僅只發生在表面，對內部依然具有相同影響。
四、結論
電芯在注液前的真空烘烤去除水分過程十分重要，電芯內部的溫度變化與水分含量可分別通過傅里葉熱傳導定律與菲克定律研究分析得到，對電芯實際烘烤過程研究與烘烤工藝提升均具有指導意義。
針對指定尺寸鋰電池電芯，溫度變化從電芯表面至底層隨著時間均均勻升高，在95min左右整個電芯達到烘烤指定溫度;電芯含水分變化則不同，烘烤開始時電芯表面水分去除最快，在中后期含水量隨平穩但是并未達到指定低的含水量，其原因為電芯中部與底部的水分均從表面散發出去，電芯底部則在烘烤中后期水分去除達到最大值，在烘烤最后整個電芯達到標準含水量。
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