全文摘要
本实用新型涉及一种锂离子电池电芯干燥装置，包括：氮气存储罐、运风加热装置、气体干燥过滤器、烘箱以及真空泵；所述氮气存储罐的出口通过氮气罐阀门连接有出气管路，所述出气管路分两路，一路依次通过进气阀门和运风加热装置与烘箱连接，另一路依次通过出气阀门和气体干燥过滤器与烘箱连接，所述烘箱通过抽真空管与真空泵连接；本实用新型的装置可以实现真空干燥和氮气循环干燥的有效结合，相对于传统工艺设备，既不会如真空干燥设备需要较长的高温干燥时间，导致电芯受损，也不会如氮气置换干燥设备消耗大量的氮气，并需要复杂的工艺设备支持；本实用新型可以有效降低电芯平衡水份，提高干燥效果，缩短干燥时间，降低生产成本。
主设计要求
1.一种锂离子电池电芯干燥装置，其特征在于，包括：氮气存储罐、运风加热装置、气体干燥过滤器、烘箱以及真空泵；所述氮气存储罐的出口通过氮气罐阀门连接有出气管路，所述出气管路分两路，一路依次通过进气阀门和运风加热装置与烘箱连接，另一路依次通过出气阀门和气体干燥过滤器与烘箱连接，所述烘箱通过抽真空管与真空泵连接。
设计方案
1.一种锂离子电池电芯干燥装置，其特征在于，包括：氮气存储罐、运风加热装置、气体干燥过滤器、烘箱以及真空泵；所述氮气存储罐的出口通过氮气罐阀门连接有出气管路，所述出气管路分两路，一路依次通过进气阀门和运风加热装置与烘箱连接，另一路依次通过出气阀门和气体干燥过滤器与烘箱连接，所述烘箱通过抽真空管与真空泵连接。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电芯干燥装置，其特征在于，所述运风加热装置为空气加热器。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电芯干燥装置，其特征在于，所述气体干燥过滤器为内置无水硅胶和分子筛的双层过滤罐。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电芯干燥装置，其特征在于，所述真空泵为分子泵。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池技术领域,特别是一种锂离子电池电芯干燥装置。
背景技术
水分对锂离子电池的性能影响极大，当电池内水份超标时，电池容量会偏低、胀气、内阻偏高、循环寿命下降等，因此,在锂离子电池的制作过程中,必须严格控制环境的湿度和正负极材料、电解液的含水量，而注液前的电芯干燥尤为重要。
目前对于锂离子电池电芯干燥通常采用真空干燥或氮气置换干燥两种方法方法，真空干燥是主要的锂离子电池电芯干燥方法，但真空干燥平衡水份（600ppm）要高于氮气置换干燥平衡水份（400ppm），需要延长干燥时间，才可以进一步降低平衡水份，但所需时间较长,而长时间高温干燥电芯会对活性材料以及隔膜造成损伤，导致电池性能下降；而氮气置换干燥过程工艺较为复杂，且对设备的损耗较大，不利于生产成本的控制。
因此，有必要提出一种可循环的电芯干燥装置，一方面简化整个干燥工艺，提高干燥效率，另一方面也为企业降低了电芯干燥过程中带来的成本消耗。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池电芯干燥装置，以提高干燥效率，减少干燥时间，节约生产成本。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种锂离子电池电芯干燥装置，包括：氮气存储罐、运风加热装置、气体干燥过滤器、烘箱以及真空泵；所述氮气存储罐的出口通过氮气罐阀门连接有出气管路，所述出气管路分两路，一路依次通过进气阀门和运风加热装置与烘箱连接，另一路依次通过出气阀门和气体干燥过滤器与烘箱连接，所述烘箱通过抽真空管与真空泵连接。
优选的，所述运风加热装置为空气加热器。
优选的，所述气体干燥过滤器为内置无水硅胶和分子筛的双层过滤罐。
优选的，所述真空泵为分子泵。
本实用新型的有益效果如下：本实用新型的装置可以实现真空干燥和氮气循环干燥的有效结合，相对于传统工艺设备，既不会如真空干燥设备需要较长的高温干燥时间，导致电芯受损，也不会如氮气置换干燥设备消耗大量的氮气，并需要复杂的工艺设备支持；本实用新型可以有效降低电芯平衡水份，提高干燥效果，缩短干燥时间，降低生产成本。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
其中：1—烘箱，2—气体干燥过滤器，3—真空泵，4-出气管路，5—运风加热装置，6—氮气存储罐，7—进气阀门，8—出气阀门，9—氮气罐阀门。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
下述的实施例及说明书附图仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
参照图1所示的一种锂离子电池电芯干燥装置，包括：氮气存储罐6、运风加热装置5、气体干燥过滤器2、烘箱1以及真空泵3。
本实施例中的运风加热装置5选用空气加热器，可参照现有技术，内含鼓风机和加热电阻丝，实现对氮气的加热并完成干燥氮气循环；气体干燥过滤器2选用内置无水硅胶和分子筛的双层过滤罐，无水硅胶层起变色指示作用，分子筛层则起深层吸水作用；真空泵3则选用分子泵。
所述氮气存储罐6的出口通过氮气罐阀门9连接有出气管路4，所述出气管路4分两路，一路依次通过进气阀门7和运风加热装置5与烘箱1连接，另一路依次通过出气阀门8和气体干燥过滤器2与烘箱1连接，所述烘箱1通过抽真空管与真空泵3连接。
本实施例中只采用了一个气体干燥过滤器2，作为优选实施方式，也可以采用两个气体干燥过滤器2并联使用，并联管路设置相应阀门，在一个过滤器工作时，同时另一个过滤器可以进行再生处理；两个过滤器相互交替工作和再生，以保证整个装置的连续运行。
本实用新型的工作过程如下：
以12.8Ah锂离子电池电芯的干燥为例，具体步骤为：
（1）将锂离子电池电芯(电芯由正极片、负极片、隔膜通过卷绕方式制备而成，单体容量为12.8Ah，共100支) 放置于烘箱1内，利用真空泵3对烘箱1内抽真空至真空度为-95KPa，并加热至体系温度为90℃；体系达到设定温度和真空度后保温保压120min。
（2）维持体系温度设定值90℃不变，打开氮气罐阀门9和进气阀门7，出气阀门8关闭，氮气从氮气存储罐6通过出气管路4进入运风加热装置5，经过预热到90℃，然后进入烘箱1直至烘箱1内气压达到80Kpa。
（3）关闭氮气罐阀门9，打开进气阀门7和出气阀门8，氮气沿出气管路4进行循环加热干燥，由气体干燥过滤器2进一步对循环氮气干燥，干燥时间1080min。
（4）维持烘箱1内体系温度设定值100℃不变，氮气罐阀门9、进气阀门7和出气阀门8保持关闭，打开真空泵3对烘箱1腔体内抽真空至真空度为200Pa，达到真空度后保压3min。
（5）再次打开氮气罐阀门9、进气阀门7和出气阀门8，运风加热装置5关闭加热只进行鼓风，充氮气进入烘箱1腔体至常压，利用氮气循环达到快速散热的目的。
（6）当烘箱1内的电芯温度低于60℃时，即可取出电芯，整个干燥结束。
干燥后的电芯含水量可以达到400ppm，整个干燥过程大致需要26h，而传统的真空干燥设备工艺要达到相同的含水量至少需要36h以上，且长时间的高温干燥会对电芯造成损害；同时本装置的氮气使用量约50L，比传统的氮气置换干燥设备，氮气使用量可减少约250L，降低了生产成本。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920302741.3
申请日:2019-03-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:34(安徽)
授权编号:CN209783131U
授权时间:20191213
主分类号:F26B5/04
专利分类号:F26B5/04;F26B21/14;H01M10/058;H01M10/0525
范畴分类:35E;
申请人:国轩新能源（庐江）有限公司
第一申请人:国轩新能源（庐江）有限公司
申请人地址:230001 安徽省合肥市庐江县庐城镇城西大道111号
发明人:袁超;张炎斌;陶静;谢祥平
第一发明人:袁超
当前权利人:国轩新能源（庐江）有限公司
代理人:黄少波;金凯
代理机构:34115
代理机构编号:合肥天明专利事务所(普通合伙) 34115
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计