本发明涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种电池干燥方法。
背景技术：
随着社会经济的快速发展，人类对能源的需求也越来越大，要求也越来越高。传统能源已不能满足人们要求。移动电子设备、通讯设备、混合动力汽车的能源驱动需要大量移动电源。锂离子电池由于具有高能量密度、大容量、长寿命等优点得到业界的认可与欢迎。
电芯的烘烤干燥是锂离子电池生产中最为重要的环节之一。电芯的水分管控对电池的容量、充放电循环特性、安全性与稳定性具有重要影响。电芯的水分失控或粗化控制将极大影响电解液锂盐的分解，产生气体，使电池鼓胀、，恶化电性能。
近年来，电池烘烤主要采用在密闭的腔体内集中加热电池。诸如在密闭的隧道腔体中，利用夹具集中放置电池，通过加热空气传递热量以实现电池高温干燥；或是利用放置在密闭腔体内的夹具加热电池，然后对腔体抽真空进行电池共真空集体干燥等。经过加热以及在腔体内集中抽真空，都能有效促进电池的高效干燥。但是，该类的干燥方法具有一定的局限性，譬如抽气时间长，蒸发出的热水汽极有可能在腔体内或抽气管道中重复凝结等不足。
基于上述情况，急需一种高效、简便的电池干燥方法，以制造出水含量低、其他性能好的电池，从而解决因电池电芯的水分失控或粗化控制出现的电解液的分解产生气体造成电池鼓胀、恶化电性能等问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种电池干燥方法，干燥出的电池的水含量符合国家乃至国际的相关标准，从而解决因电池电芯的水分失控或粗化控制出现的电解液的分解产生气体造成电池鼓胀、恶化电性能等问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电池干燥方法，包括如下步骤：
(1)提供电池；
(2)对所述电池依次进行预抽真空处理和加热处理，所述加热处理采用红外辐射加热；
(3)对经步骤(2)处理后的电池在密封条件下进行“抽真空-充氮气-抽真空”循环抽气处理。
与现有技术相比，本发明提供的电池干燥方法，具有以下优点：
1.在步骤(2)中对电池加热处理采用红外辐射加热，可产生的一定波长的红外线辐射能量，从而产生热效应，具有高强度、高热效、高穿透性，因而可在电池的周围形成一个包围圈，可对电池整个表面及电池内部的电芯进行均匀及全方位的加热。
2.对电池进行预抽真空，电池内的电芯的水分在高真空环境下较易蒸发，在红外辐射加热升温起始阶段即发挥出电芯水分高效蒸发能力。高真空水分低沸点特性能促进电池可在红外辐射加热的较低温度得到充分干燥，从而极快地降低电池的水含量同时不影响电池内部材料性能。
3.随着电池水分的蒸发，电池内水蒸气饱和度上升，气压升高，进一步地，在步骤(3)中对电池在密封条件下进行单体电池“抽真空-充氮气-抽真空”循环抽气处理。即是对电池进行抽真空处理去除电池内的水蒸气，随后对电池进行充氮气至常压可彻底排除水分。依此循环，从而使电池内的水分持续蒸发，达到不断降低电芯水分的目的，从而避免电池鼓胀、恶化电性能等问题。
附图说明
图1是电池干燥所用装置及电池的主视示意图。
图2是电池干燥所用装置及电池的俯视示意图。
图3是电池干燥所用装置及电池的右视示意图。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。
一种电池干燥方法，包括如下步骤：
(1)提供电池；
(2)对所述电池依次进行预抽真空处理和加热处理，所述加热处理采用红外辐射加热；
(3)对经步骤(2)处理后的电池在密封条件下进行“抽真空-充氮气-抽真空”循环抽气处理。
电池接受红外辐射能量的大小，一是通过调节电池与发热板的距离，距离近，辐射热量大，二是通过设置在电池顶端盖的温控装置控制发热板通断。
具体为，所述步骤(2)中采用红外辐射发热板进行红外辐射加热，红外辐射发热板置于电池的两侧。所述红外辐射发热板与所述电池之间的最短距离为2～10mm，并通过设置在所述电池上的温控装置控制红外辐射发热板加热的通断，使电池温度控制在60～120℃。温控装置可为目前常用的bms电池管理系统，通常包括控制单元及传感器，如温度传感器、电压及电流传感器，本发明通过温度传感器设置于电池上，更具体的连接电池的极柱从而对电池的温度进行监控，根据电池内部的温度将信号反应给红外辐射发热板，从而控制红外辐射发热板的通断。
红外辐射发热板置于电池的两侧，优选为电池的两个最大侧面。需要说明的是，本发明的电池干燥方法可适用于电池或由电池组成的电池组，若为电池组时，红外辐射发热板的板长度可与电池组的总长度相同，且红外辐射发热板位于电池组的两侧且与电池组的长度方向平行。
所述步骤(2)中对电池进行预抽真空处理使电池的真空度为-80～-101kpa，预抽真空处理的时间为4～10min。
所述步骤(3)中对经步骤(2)处理后的电池在密封条件下进行“抽真空-充氮气-抽真空”循环抽气处理时，所述抽真空为使所述电池内部气压为10～500pa，所述充氮气为对所述电池充入氮气至常压，以较干净去除电池内的水蒸气，并保持电池在常压下的外型。
所述步骤(3)中对经步骤(2)处理后的电池在密封条件下进行“抽真空-充氮气-抽真空”循环抽气处理的时间为2～12h。
所述步骤(3)中对所述电池在密封条件下进行“抽真空-充氮气-抽真空”循环抽气处理藉以一y形管道，所述y形管道的一端与所述电池的注液口密封连接，另两端分别与抽真空管道和充氮气管道密封连接。
所述抽真空管道外侧设置加热单元，加热单元可以是加热丝、管道加热器、管道加热带等，防止抽真空管道的水蒸气重新在管道中凝结，有利电池内水蒸气快速干净的排除。
进一步的，参照图1～3对电池进行加热的加热装置做出简单说明。
如图1和图3所示，y形管道1的一端与电池7的注液口(图中未示出)密封连接，另两端分别与抽真空管道2和充氮气管道3密封连接。抽真空管道2周围包裹着加热单元4，在此实施例中加热单元4是加热丝，加热单元4防止抽真空管道2的水蒸气重新在管道中凝结，有利于电池7内水蒸气快速干净的排除。温控装置5置于电池7的顶盖并连接电池7的极柱(图中未示出)并对电池7的温度进行监控。
如图2所示，红外辐射发热板6置于4个电池7组成的电池组的两侧，也就是电池7的最大侧面，并与电池之间具有一定的距离。红外辐射发热板6与温控装置5连接，且温控装置5对电池7内的温度进行监控同时给红外辐射发热板6提供信号而控制红外辐射发热板的通断。当电池7的温度达到设定的温度时，温控装置5给红外辐射发热板6提供断开信号，红外辐射发热板6停止加热辐射；当电池2的温度下降时，温控装置5给红外辐射发热板6提供接通信号，红外辐射发热板6开始加热辐射，从而使电池的温度稳定在设定温度。
以下对于本发明的电池干燥方法利用实施例进行详细的说明。
实施例1
一种电池的干燥方法，包括如下步骤：
(1)提供电池，并将电池放置平稳；
(2)y型管道与电池注液口密封对接，其中y型管道的抽真空管道对电池进行预抽真空处理，电池体内的真空度为-101kpa，气压值为50pa，预抽真空处理的时间为10min；
(3)预抽真空完成后，对放置平稳电池的外壳采用红外辐射发热板加热，红外辐射发热板与电池最大侧面间的最短距离为4mm，红外辐射发热板的通断通过设置在电池顶盖并连接极柱的温控装置控制，且控制温度为105℃；
(4)在加热的过程中，电池温度维持在105℃+/-3℃内，随着电池内电芯水分的蒸发，气压的上升。当电池内气压达到200pa，抽真空管道即刻启动对电池抽真空至40pa，以除去电池体内的水汽。随后进行充氮气至常压101kpa，以进一步干净清除电池水分，并恢复电池外型。随即开始新一轮循环抽真空至50pa，使电芯水分充分蒸发，依此循环。在105℃下重复“抽真空至50pa-水分蒸发，气压上升至200pa-抽真排除水汽至40pa-充氮气至常压-抽真空至50pa”循环过程，整个干燥过程循环抽气时间为10h；
(5)将经步骤(4)处理后的电池的温度降到40℃；
(6)干燥完成后电池无外型变化，测试干燥后的电芯的水含量在150ppm以下，满足电池生产要求。
实施例2
(1)提供电池，并将电池放置平稳；
(2)y型管道与电池注液口密封对接，其中y型管道的抽真空管道对电池进行预抽真空处理，电池体内的真空度为-101kpa，气压值为100pa，预抽真空处理的时间为4min；
(3)预抽真空完成后，对放置平稳电池的外壳采用红外辐射发热板加热，红外辐射发热板与电池最大侧面间的最短距离为在6mm，红外辐射发热板的通断通过设置在电池顶盖并连接极柱的温控装置控制，且控制温度为100℃；
(4)在加热的过程中，电池温度维持在100℃+/-3℃内，随着电池内电芯水分的蒸发，气压的上升。当电池内气压达到300pa，抽真空管道即刻启动对电池抽真空至80pa，以除去电池体内的水汽。随后进行充氮气至常压101kpa，以进一步干净清除电池水分和恢复电池外型。“抽真空-充氮气”排除水分后，即开始新一轮循环抽真空至100pa，以保证水分充分蒸发，依此循环。在100℃下重复“抽真空至100pa-水分蒸发，气压上升至300pa-抽真排除水汽至80pa-充氮气至常压101kpa-抽真空至100pa”循环过程，整个干燥过程循环抽气时间为8h；
(5)将经步骤(4)处理后的电池的温度降到40℃；
(6)干燥完成后电池无外型变化，测试干燥后的电芯的水含量在180ppm以下，满足电池生产要求。
实施例3
一种电池的干燥方法，包括如下步骤：
(1)提供电池，并将电池放置平稳；
(2)y型管道与电池注液口密封对接，其中y型管道的抽真空管道对电池进行预抽真空处理，电池体内的真空度为-101kpa，气压值为200pa，预抽真空处理的时间为6min。
(3)预抽真空完成后，对放置平稳电池的外壳采用红外辐射发热板加热，红外辐射发热板与电池最大侧面间的最短距离为8mm，红外辐射发热板的通断通过设置在电池顶盖并连接极柱的温控装置控制，且控制温度为90℃；
(4)在加热的过程中，电池温度维持在90℃+/-3℃内，随着电池内电芯水分的蒸发，气压的上升。当电池内气压达到500pa，抽真空管道即刻启动对电池抽真空至150pa，以除去电池体内的水汽。随后进行充氮气至常压101kpa，以进一步干净清除电池水分和恢复电池外型。“抽真空-充氮气”排除水分后，即开始新一轮循环抽真空至200pa，以保证水分充分蒸发，依此循环。在100℃下重复“抽真空至200pa-水分蒸发，气压上升至500pa-抽真排除水汽至150pa-充氮气至常压101kpa-抽真空至200pa”循环过程，整个干燥过程循环抽气时间为6h；
(5)将经步骤(4)处理后的电池的温度降到40℃；
(6)干燥完成后电池无外型变化，测试干燥后的电芯的水含量在200ppm以下，满足电池生产要求。
对比例1
(1)提供电池，并将电池放置平稳；
(2)y型管道与电池注液口密封对接，其中y型管道的抽真空管道对电池进行预抽真空处理，电池体内的真空度为-101kpa，气压值为100pa，预抽真空处理的时间为4min；
(3)预抽真空完成后，对放置平稳电池的外壳采用红外辐射发热板加热，红外辐射发加热板与电池最大侧面间的最短距离为6mm，红外辐射发热板的通断通过设置在电池顶盖并连接极柱的温控装置控制，且控制温度为100℃；
(4)在加热的过程中，电池温度维持在100℃+/-3℃内，随着电池内电芯水分的蒸发，气压的上升。当电池内气压达到300pa，抽真空管道即刻启动对电池抽真空至100pa除去电池体内的水汽并保压。依此循环，整个干燥过程循环抽气时间为8h；
(5)将经步骤(4)处理后的电池的温度降到40℃；
(6)测试干燥后的电芯的水含量在280ppm左右，电池外型内凹，属生产质量缺陷。
对比例2
一种电池的干燥方法，包括如下步骤：
(1)提供电池，并将电池放置平稳；
(2)y型管道与电池注液口密封对接，其中y型管道的抽真空管道对电池进行预抽真空处理，电池体内的真空度为-101kpa，气压值为200pa，预抽真空处理的时间为6min；
(3)预抽真空完成后，对放置平稳电池的外壳采用电加热板加热，电加热板与电池最大侧面间的最短距离为8mm，电加热板的通断通过设置在电池顶盖并连接极柱的温控装置控制，且控制温度为90℃；
(4)在加热的过程中，电池温度维持在90℃+/-3℃内，随着电池内电芯水分的蒸发，气压的上升。当电池内气压达到500pa，抽真空管道即刻启动对电池抽真空至150pa除去电池体内的水汽并保压。依此循环，整个干燥过程循环抽气时间为6h；
(5)将经步骤(4)处理后的电池的温度降到40℃；
(6)测试干燥后的电芯的水含量在350ppm左右，电池外型内凹，属生产质量缺陷。
上述实施例及对比例的水含量通过卡尔费休水分测定仪进行。
从上述水含量的数据可知，实施例1-3与对比例1-2相比，一是实施例1-3干燥生产的电池外型完整，二是实施例1-3中电池水含量较低。这是由于在步骤(3)中对电池在密封条件下进行“抽真空-充氮气-抽真空”循环抽气处理，氮气的密度比水蒸气的大，往电池内充的氮气会沉入电池内的底部，有利于抽真空过程电池水蒸气快速排出，降低电池内的水含量，且充入氮气可维持电池为常压，因而可维持电池的外型而不受气压影响发生形变。
以上所揭露的仅为本申请的较佳实例而已，不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，均属于本申请所涵盖的范围。