锂离子电池电芯真空烘烤过程导热与水分蒸发的机理研究

锂离子电池电芯在注液前需进行真空烘烤去除水分,但在实际烘烤工作中无法对电芯的水分含量与温度变化进行实际测量,因此对烘烤的时间与工作温度选择具有盲目性,极易影响电芯质量甚至报废。针对电芯温度变化研究,可通过对烘烤过程进行傅里叶热传导定律分析计算,结果表明烘烤电芯位置与烤箱热源之间的距离和电芯温度变化呈阶梯分布,距离越近则温度升高越早,针对电芯内水分蒸发速率分析,可运用CFD仿真软件,通过加载由菲克定律计算得到的电芯水分扩散函数编译语言来仿真分析完成,结果表明电芯表面水分蒸发速率在烘烤10 min左右最快,而电芯底部在开始时水分蒸发速率很低,在50 min左右最快。95 min之后电芯的温度均到指定温度85℃,同时电芯水分去除完成。此研究对电芯烘烤的实际工作具有重要影响,对相似的真空烘烤工艺研究具有指导意义。