[发明专利]一种锂电池涂布烘箱的温度实验方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于检测与分析领域，涉及锂电池涂布烘箱温度设计的原理，适用于分段干燥的涂布特征，具体是一种锂电池涂布烘箱的温度实验方法及其应用。

背景技术

极片干燥是锂电池涂布工序中至关重要的环节，干燥效果的好坏将直接影响后续工艺的实施以及电池的成本利用和质量提升。锂电池涂布烘箱的干燥特征体现在多级烘烤上，热风通过上下风口进入风室，对极片进行等间隔分段吹覆。湿涂层通过与干燥空气的热交换，吸收空气中的热量进而蒸发，并由循环的热空气带走。溶剂挥发速率的快慢取决于涂层表面空气的温度和流动速度。现有锂电池涂布烘箱主要采用传导、对流、辐射三种干燥方式，其中以对流为主。

极片的干燥过程伴随着体积收缩，收缩产生的应力将可能通过开裂的形式释放。较低的干燥速率，可以有效避免由应力集中引起的开裂现象，同时极片的干燥程度又会影响收卷。干燥速率较高时，涂层表面首先固化，内部溶剂扩散至一定浓度，不但会形成气孔，还可能导致极片表面褶皱甚至脱落。目前关于锂电池涂布的研究大都针对涂布烘箱的结构设计，比如改进风刀或导流板结构，优化箱体内的空气流场。而对于长烘箱的温度设定，历来依靠经验，在缺乏有效质量监控的现状下，一旦涂布极片出现开裂，往往只能采取降温降速的方式来缓解问题，不但降低生产效率，产品的质量也得不到保证。因此，深入了解涂布烘箱的温度设计对于优化涂布工艺、提高产品质量具有重要的指导意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种锂电池涂布烘箱的温度实验方法及其应用。

本发明所要解决的技术问题通过以下实验方案予以实现：

一种锂电池涂布烘箱的温度实验方法，包括以下步骤：

1)烘箱设置：烘箱设置有六节，第Ⅰ、Ⅱ节烘箱每节均配备两组热风机，分别对上下风室供风；第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ节烘箱每节安装一组热风机，采用平行双通道的形式供风；

2)初始温度设置：参考现有的温度曲线，确定各节烘箱的初始温度；

3)Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ节烘箱的温度设置：

①Ⅲ、Ⅳ两节烘箱的温度设置，两节烘箱同时以5～10℃每间隔升温，其它烘箱温度保持不变，直到极片出现裂纹，记录对应的风室温度T_e1和T_f1；恢复Ⅲ、Ⅳ节烘箱初始温度，再同时以5～10℃每间隔降温，降温过程中第Ⅴ、Ⅵ节烘箱与第Ⅲ节烘箱保持相同的温度，直到极片出现暗痕，记录对应的温度T_e2和T_f2；

②Ⅴ、Ⅵ两节烘箱的温度设置，两节烘箱同时以5～10℃每间隔降温，其它烘箱温度保持不变，观察极片是否出现暗痕，出现暗痕时，相应的温度记录为T_g和T_h；

4)Ⅰ、Ⅱ节烘箱的温度设置：

③对第Ⅰ、Ⅱ两节烘箱下风室的温度设置，在初始温度的基础上，两烘箱下风室分别以5～10℃每间隔同时升温，观察极片是否出现开裂，出现暗痕时，相应的温度记录为T_b和T_d；

④对第Ⅱ节烘箱的温度设置，上下风室保持相同温度，同时以5～10℃每间隔升温，观察极片是否出现开裂，出现暗痕时，相应的温度记录为T_cd。

一种锂电池涂布烘箱的温度实验方法的应用，第Ⅲ节烘箱的温度Ⅲ(e)设置为：T_e2<Ⅲ(e)<T_e1,第Ⅳ节烘箱的温度Ⅳ(f)设置为:T_f2<Ⅳ(f)<T_f1；

若极片出现暗痕，第Ⅴ节烘箱的温度Ⅴ(g)设置为:Ⅴ(g)＞T_g，第Ⅵ节烘箱的温度Ⅵ(h)设置为Ⅴ(h)＞T_h；

若极片未出现暗痕，第Ⅴ、Ⅵ节烘箱保持与Ⅲ相同的温度；

若极片出现开裂，第Ⅰ节烘箱下风室的温度Ⅰ(b)设置为:Ⅰ(b)＜T_b，第Ⅱ节烘箱下风室的温度Ⅱ(d)设置为Ⅱ(d)＜T_d；

若极片未出现开裂，第Ⅰ、Ⅱ节烘箱参考初始温度进行设置；

若极片出现开裂，第Ⅱ节烘箱上下风室的温度Ⅱ(c)和Ⅱ(d)分别设置为：Ⅱ(c)＜T_cd,Ⅱ(d)＜T_cd；

若极片未出现开裂，第Ⅱ节烘箱上下风室将参考初始温度进行设置。