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全面解读动力电池全新真空干燥方法

导读: 动力电池使用的碳材料如锂电池负极、超级电容电极、碳基粉体等等,都是利用碳材料多孔 吸附特性和超大的比表面;孔隙内富含的水份气体和杂质,会严重影响电池性能指标。遗憾的是电池行业绝大多数的干燥工序都是在大气中完成或者在输送转移时又重新暴露在大气环境中,水、气、杂质再次进入。

  时代高科公司从2006年开始研制第一代全自动真空干燥生产线,主要是与超级电容世界领军企业美国MAXWELL进行保密合作,历经8年。同期得到了中国国家科技部、深圳市政府技术创新资金的大力支持。

  2013年时代高科与比亚迪等锂离子动力电池的领军企业合作,进行了为期8个月的实验,在技术指标、安全性能和规模化方面取得了一些经验,下面将就动力电池真空干燥一些成果与各位朋友分享。

  传统干燥的认识误区1:

  问:水气杂质或大气环境对干燥电池有没有影响?

  答:动力电池使用的碳材料如锂电池负极、超级电容电极、碳基粉体等等,都是利用碳材料多孔 吸附特性和超大的比表面;孔隙内富含的水份气体和杂质,会严重影响电池性能指标。遗憾的是电池行业绝大多数的干燥工序都是在大气中完成或者在输送转移时又重新暴露在大气环境中,水、气、杂质再次进入,形成二次污染,从而导致电池性能及技术指标低下。

  传统干燥的认识误区2:

  问:干燥时间几天甚至十几天是正常的吗?

  答:传统方式是正常的;新的方法只需要数小时。

  通过创造高真空、低露点、高温度均匀度的干燥环境;并且在上下道工序转移过程中与大气隔绝,从而大幅度提高动力电池的安全性、一 致性,并且改善电池功率密度、内阻、高频特性、使用寿命等技术指标;最主要的是电池的生产效率得到数倍提高。

  在旧的电池制造工艺路线中,注液前电池的电芯是没有真空干燥工序的;

  目前的工艺现状:

  由于市场提供的真空烘箱真空度低、温度一致性差,导致电池企业BAKING烘烤时间长、电芯一致性差、水氧含量很高。同时设备必须建设干燥房并在干燥房内运行,运行成本高、能耗大。

全面解读动力电池全新真空干燥方法

  传统的真空烘箱的不足之处:

  1. 烘干时间长,约72小时以上;

  2. 真空度较低,-0.09MPa是一个很初级的真空,不能有效祛水氧及杂质;尤其是孔隙内的结晶水和金属颗粒;

  3. 温度均匀度较差,影响一致性;

  4. 即使真空度较高,但干燥完毕打开烘箱门,电池再次暴露在大气环境中,水份杂质对电池形成二次污染。

  为什么有水份、气体和杂质,又会带来什么结果呢?

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