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锂电池加热真空烘箱的制造原理是什么?

作者:admin时间:2021-10-12 00:00:0061 次浏览

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锂电池加热真空烘箱的制造原理是什么?随着锂电池制造成本的降低和产品性能的提升,锂电池在人们的生活中得到了越来越多的应用。这对锂电池的产品性能提出了更高的要求,也对锂电...

锂电池加热真空烘箱的制造原理是什么?随着锂电池制造成本的降低和产品性能的提升,锂电池在人们的生活中得到了越来越多的应用。这对锂电池的产品性能提出了更高的要求,也对锂电池制造工艺过程提出了更高的要求。
2005年,超级电容世界领军企业美国Maxwell发现,水分对电池性能影响巨大,含水量过高会严重影响电池的电化学性能。之后,各大电池厂商逐步在工艺过程中增加极片的干燥环节,采取各种措施控制极片的含水量,如提升干燥箱的密封性能、采用抽速更大的真空泵、延长烘烤工艺时间等。然而,这些措施要么增加设备成本,要么大幅增加能耗,对企业来说面临着两难的选择。为此,针对以上问题提出了-种优化的锂电池干燥工艺,通过在普通烘箱内增加一-个可移动的真空腔体将极片或电芯放入真空腔体进行抽真空烘烤的方式,保证了更高的真空度和产品的一致性。同时,干燥完成后的极片在转入下一道工序的过程中,密封的真空腔体对极片起到密封隔绝的作用,降低了极片在转序过程中二次污染的风险,保证封装后的电芯含水量达到要求。

在锂电池制造过程中,真空干燥箱是应用最广的干燥设备。常用的真空干燥箱由箱体、加热系统、真空泵以及温控系统等组成。箱体-般采用碳钢板或不锈钢板焊接而成。箱体工作室与外壳之间用保温棉填充。工作室的外壁四周装有加热管,工作室的门采用硅橡胶密封条密封。极片装入料盒后,放置于可移动的托架上,推入干燥箱工作室。真空干燥箱使用时直接对工作室抽真空或充氮气,通过电磁阀进行控制。
此结构与常用的真空干燥箱最大的区别在于增加了一个真空腔,使真空干燥箱不再需要对整个干燥箱舱室进行抽真空,只需对每个真空腔抽真空,大大降低了对真空泵和腔体密封的要求。因所需抽真空的真空腔内部体积很小,因而同样的抽速下更容易达到更低的真空度。经实测,本结构的极限真空度不大于10Pa, 24h的泄漏量不大于200Pa。因为更优秀的真空控制,它大大缩短了干燥的工艺时间,提高了生产效率,同时降低了烘箱的电耗。
另外,因为极片放置在真空腔内,干燥完成后运输和保存都更加方便,不会因为与环境接触而导致二次污染,保证极片在组装前水含量达到要求。而传统真空干燥箱为了避免烘干后的极片取出转运的过程中二次受潮,需要将所有干燥箱都安装于干燥房内。以本工艺应用的某2亿瓦时软包三元动力电池项目为例,配套的干燥箱占地面积超过100ml21,若采用传统的干燥工艺,配建干燥房增加的除湿机等设备费用和日常除湿机电耗等是一笔惊人开支 。因此,采用烘箱+真空腔的工艺方案,除了更优秀的极片水分控制外,综合成本更低也是一-个明显优势 。
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