[发明专利]裸电芯真空烘烤夹具及烘烤方法

说明书

本发明涉及一种裸电芯真空烘烤夹具及烘烤方法，该烘烤夹具，包括夹具架、平压板和加热板，通过在夹具架上设有多块加热板，相邻加热板之间通过拉力杆连接；外部动力通过旋转轴带动平压板移动，进一步带动与平压板连接的加热板移动，在拉力杆作用下，进一步带动后续加热板张开；外部动力带动旋转轴反向旋转，加热板通过卷芯和限位环推动所有的加热板压缩，使卷芯与其两侧的加热板贴紧，可实现接触式对卷芯进行加热，更有利用热量的传递，同时卷芯放置于高真空的环境内，有利于极片水分的挥发排出。相比于电芯的烘烤，卷芯此时处于裸漏状态，水分挥发便捷。

技术领域

本发明涉及一种动力电池，尤其涉及一种裸电芯真空烘烤夹具及烘烤方法。

背景技术

在锂离子电池生产工艺中，降低锂离子电池中的水分含量，提高产品质量与安全性是必不可少的管控手段。控制适量的水分有利于在化成过程中形成稳定性好、均匀致密的SEI膜；过多的水分会致使电解液中的LiPF6分解，其生产的POF3和LiF沉淀在SEI膜表面形成，导致的电池内阻增加，而分解产生的HF对正负极材料、集流体具有腐蚀破坏作用，从而影响电池的循环性能及安全性能。目前都采用对极卷和电芯进行烘烤的方式进行水分的排出。

随着能量密度的不断提升及高速设备的不断发展，卷芯的厚度、极卷的直径及高镍体系都在不断变化，传统的极卷烘烤无法有效的去除极卷内部的水分，且内外的水分差异易影响极片的质量。电芯的烘烤时间长，能耗高。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种裸电芯真空烘烤夹具及烘烤方法，采用接触式对卷芯进行加热，更有利用热量的传递；同时卷芯放置于高真空的环境内，有利于极片水分的挥发排出。

本发明采用的技术方案是：一种裸电芯真空烘烤夹具，其特征在于：包括夹具架、平压板和加热板，待烘烤的卷芯放置在所述夹具架的底板上，所述夹具架沿长度方向设有多块加热板，相邻所述加热板之间通过拉力杆连接，相邻所述加热板之间形成独立的烘烤空间，待烘烤的卷芯设置在烘烤空间内；所述夹具架两侧固定设有导向轴，所述导向轴依次穿过加热板；所述平压板一侧与端部最外侧的加热板之间弹性连接，另一侧通过丝杆螺母副与旋转轴连接；外部动力驱动所述旋转轴转动，所述旋转轴带动平压板沿夹具架长度方向作平移运动，所述平压板带动加热板沿导向轴作平移运动；所述加热板在拉力杆的作用下，沿导向轴依次作平移运动。

作为优选，所述加热板两侧设有硅胶发热板。

作为优选，所述平压板一侧与头部最外侧的加热板之间通过连接轴连接，所述平压板能够沿连接轴滑动；所述连接轴上设有弹簧，所述弹簧一端抵靠在平压板端面上，另一端抵靠在加热板端面上；尾部最外侧的所述加热板与夹具架的端板之间设有弹簧。

作为优选，所述加热板的导向孔内镶嵌非金属材质的滑动环。

作为优选，所述导向轴上设有多个限位环，所述限位环设置在相邻加热板之间。

作为优选，所述限位环厚度小于待烘烤的卷芯厚度5mm。

作为优选，所述外部动力采用扭力电机。

作为优选，所述夹具架底部设有烤箱内部的探针连接的触点。

作为优选，所述拉力杆呈C型，中间段与所述加热板固定连接，两侧折弯与相邻所述拉力杆勾连。

一种裸电芯真空烘烤方法，包括以下步骤：

a、将夹具放置于上料平台处，扭力电机带动旋转轴旋转，与旋转轴连接的平压板同步作平移移动；平压板带动头部最外侧的加热板同步移动；在拉力杆作用下，后续加热板逐步张开，确保与加热板连接的换型衬纸同步打开；

b、把卷绕后的卷芯依次放入相邻加热板中间的换型衬纸上，保证卷芯底部与换型衬纸接触；