本发明属于锂离子电池的生产制造领域，涉及一种锂离子电池电芯烘烤工艺。
背景技术：
随着软包装锂离子电池行业的竞争加剧，常规软包锂离子电池已进入竞争白热化阶段。各企业的竞争已经进入成本、效率竞争的低利润竞争时代。
锂离子电池的生产过程中，电芯的烘烤是非常重要的工序，该工序的目的是除去电芯中存在的水分，防止安全隐患。目前通用电芯烘烤工艺为在真空烘箱内在80℃烘干24-36小时，每2～3小时置换一次氮气。由于隔膜等部件温度高了易变形，所以，不能采用高于100℃的温度。现有工艺生产效率低，耗能高，生产成本高，且由于烘烤时间长，存在隔膜收缩、孔隙率降低等导致电池性能下降的风险。
技术实现要素：
本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种烘烤时间短、去除水分效果好、生产效率高、能耗低、生产成本低的软包锂离子电池电芯快速烘烤工艺。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种软包锂离子电池电芯快速烘烤工艺，其包括以下步骤：所有操作均在环境相对湿度保持在3%以下的情况下进行，
(1)将电芯放入可加热加压的热平压机中进行热压烘烤，加热温度为80-95℃，加热时间为20-50min，单体电芯面压为0.2-0.5Mpa；
(2)将热压烘烤后的电芯放入已提前升温至80-95℃的真空烘箱内，保持该温度并进行以下操作：抽真空至-0.099Mpa以下保持20-50min后，充入氮气保持10-20min后，再抽真空至-0.099Mpa以下保持20-50min后，再充入氮气，……；重复抽真空、充氮气的过程2-3次；
(3)将真空烘箱抽真空至-0.099Mpa以下，停止加热，至真空烘箱温度冷却至45℃以下，再次充氮气后取出电芯。
进一步优选地，所述步骤(1)中热压烘烤温度为85℃。
进一步优选地，所述步骤(1)中热压烘烤时间为30min。
进一步优选地，所述步骤(1)中热压单体电芯面压为0.3Mpa。
进一步优选地，所述步骤(2)中真空烘箱保持真空时间为20min。
进一步优选地，所述步骤(1)中使用的热平压机包括具有电加热功能的热平压板和具有加压功能的气缸，现在该装置用于对锂离子电池的卷芯进行热压整形，在本工艺中使用它为电芯加热加压，其保证了电芯内极片迅速升温。所述的热平压机也可采用其它可加热加压的热压设备。
本发明的有益效果是：(1)本发明采用热平压机加热电芯，可使电芯内极片迅速升温至工艺温度，升温速度快，烘烤时间短；(2)本发明将电芯热压后直接放入已升温的真空烘箱中抽真空，可及时将排出的水分去除彻底，充入氮气，也是为了将排出的水分及时带出，以降低烘烤时间。总之，本发明烘烤时间短，烘烤时间可缩短至2-5小时，去除水分效果好，提高了生产效率，降低了能耗，从而降低了生产成本；且由于烘烤时间的缩短，大大降低了隔膜收缩、孔隙率降低等导致电池性能下降的风险，不损坏电池质量。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1，一种软包锂离子电池电芯快速烘烤工艺，其包括以下步骤：所有操作均在环境相对湿度保持在3%以下的情况下进行，
(1) 取两只软包锂离子电池电芯，放入可加热加压的热平压机平板上进行热压烘烤，加热温度为95℃，加热时间为50min，单体电芯面压为0.5Mpa；
热平压机包括具有电加热功能的热平压板和具有加压功能的气缸，现在该装置用于对锂离子电池的卷芯进行热压整形。也可采用其它可加热加压的热压设备。
(2) 将热压烘烤后的电芯放入已提前升温至95℃的真空烘箱内，保持该温度并进行以下操作：抽真空至-0.099Mpa以下保持50min后，充入氮气保持20min后，再抽真空至-0.099Mpa以下保持50min后，再充入氮气，保持20min后，再抽真空至-0.099Mpa以下保持50min后，再充入氮气，保持20min；
(3)将真空烘箱抽真空至-0.099Mpa以下，停止加热，至真空烘箱温度冷却至45℃以下，再次充氮气后取出电芯。
电芯出烘箱后测试电芯极片的水分，测试结果为：正极片：158ppm，负极片：364ppm；由于烘烤时间的缩短，大大降低了隔膜收缩、孔隙率降低等导致电池性能下降的风险。
实施例2，一种软包锂离子电池电芯快速烘烤工艺，其包括以下步骤：所有操作均在环境相对湿度保持在3%以下的情况下进行，
(1) 取两只软包锂离子电池电芯，放入可加热加压的热平压机平板上进行热压烘烤，加热温度为80℃，加热时间为20min，单体电芯面压为0.2Mpa；
(2) 将热压烘烤后的电芯放入已提前升温至80℃的真空烘箱内，保持该温度并进行以下操作：抽真空至-0.099Mpa以下保持20min后，充入氮气保持10min后，再抽真空至-0.099Mpa以下保持20min后，再充入氮气，保持10min后；
(3)将真空烘箱抽真空至-0.099Mpa以下，停止加热，至真空烘箱温度冷却至45℃以下，再次充氮气后取出电芯。
电芯出烘箱后测试电芯极片的水分，测试结果为：正极片：182ppm，负极片：420ppm；由于烘烤时间的缩短，大大降低了隔膜收缩、孔隙率降低等导致电池性能下降的风险。
实施例3，一种软包锂离子电池电芯快速烘烤工艺，其包括以下步骤：所有操作均在环境相对湿度保持在3%以下的情况下进行，
(1) 取两只软包锂离子电池电芯，放入可加热加压的热平压机平板上进行热压烘烤，加热温度为85℃，加热时间为30min，单体电芯面压为0.3Mpa；
(2) 将热压烘烤后的电芯放入已提前升温至85℃的真空烘箱内，保持该温度并进行以下操作：抽真空至-0.099Mpa以下保持40min后，充入氮气保持15min后，再抽真空至-0.099Mpa以下保持40min后，再充入氮气，保持15min后，再抽真空至-0.099Mpa以下保持40min后，再充入氮气，保持15min；
(3)将真空烘箱抽真空至-0.099Mpa以下，停止加热，至真空烘箱温度冷却至45℃以下，再次充氮气后取出电芯。
电芯出烘箱后测试电芯极片的水分，测试结果为：正极片：165ppm，负极片：388ppm；由于烘烤时间的缩短，大大降低了隔膜收缩、孔隙率降低等导致电池性能下降的风险。
实施例4，一种软包锂离子电池电芯快速烘烤工艺，其包括以下步骤：所有操作均在环境相对湿度保持在3%以下的情况下进行，
(1) 取两只软包锂离子电池电芯，放入可加热加压的热平压机平板上进行热压烘烤，加热温度为90℃，加热时间为40min，单体电芯面压为0.2Mpa；
(2) 将热压烘烤后的电芯放入已提前升温至80℃的真空烘箱内，保持该温度并进行以下操作：抽真空至-0.099Mpa以下保持30min后，充入氮气保持10min后，再抽真空至-0.099Mpa以下保持30min后，再充入氮气，保持10min后，再抽真空至-0.099Mpa以下保持30min后，再充入氮气，保持10min；
(3)将真空烘箱抽真空至-0.099Mpa以下，停止加热，至真空烘箱温度冷却至45℃以下，再次充氮气后取出电芯。
电芯出烘箱后测试电芯极片的水分，测试结果为：正极片：165ppm，负极片：388ppm；由于烘烤时间的缩短，大大降低了隔膜收缩、孔隙率降低等导致电池性能下降的风险。
对比例：
取两只软包锂离子电池电芯，放入真空烘箱中，将真空烘箱进行加热，加热温度80℃，温度达到后抽真空至-0.095Mpa以下，真空加热保持3h，然后充氮气保持10min。然后再进行抽真空至-0.095Mpa以下，真空加热保持3h，然后再充氮气保持10min。依次循环8次，总烘烤时间控制在24-26h，最后抽真空至0.095Mpa以下，关闭加热，待真空烘箱降温至45℃以下，电芯出烘箱。
电芯出烘箱后测试电芯极片的水分，测试结果为：正极片：165ppm，负极片：372ppm。
此工艺烘烤时间长、生产效率低，能耗高，且由于烘烤时间长，使得隔膜收缩、孔隙率降低等导致电池性能下降的风险较大。
上述实施例仅是优选的和示例性的，本领域技术人员可以根据本专利的描述进行等同技术的改进，其都在本专利的保护范围内。