锂离子电池在各个生产环节中都需要严格控制水分含量。电池中水分包括由极极片、隔膜、壳体吸附的水分，以及电解液溶解的水分。水分来源可能是原材料自身含有的水分，也可能是从环境中吸收的水分。这些水分最终都会进入电解液中，影响化成过程中SEI膜的形成、产气以及电性能。下面主要讨论电池制造过程中的水分控制。水分控制主要有干燥脱除水分、减少环境水分吸收和降低原材料含水量等三个方面，下面分别介绍。

（1）干燥脱水受干燥温度和干燥时间限制，要将装配后电池的水分控制得更低，就必须减少装配后电池带入的水分。干燥前电池水分含量越小，在相同干燥条件下电池的含水量越小，干燥效果越好。因此在装配过程中要严格控制水分，确保注液前干燥能够脱出更多水分。在锂离子电池装配过程前首先要对极片和其他原材料进行干燥。正极极片干燥条件通常为:真空度-0.1MPa，温度80-130℃，干燥时间9~24h；负极极片干燥条件通常为，真空度-0.1MPa，度温度70~120℃，干燥时间9~24h。

为防止干燥后的极片和电池重新吸水。经过干燥的极片和电池应分批取出，迅速转入装配和注液环节，防止极片和电池从环境中重新吸水。

注液前的电池干燥最为重要，它是控制装配后电池中水分的最后一道工序。通常采用真空干燥进行深度脱水，干燥效果主要与干燥真空度、温度和时间有关。通常真空度和温度越高，时间越长，脱水效果越好。由于在真空干燥过程中，水分子脱除属于分子扩散过程，尤其是水分含量很低时扩散速度很慢，因此真空干燥需要较长时间。电池注液前真空干燥条件通常为真空度-0.1MPa、温度为70~90℃、干燥时间9~ 36h。

需要注意的是锂离子电池隔膜在较高温度干燥或较长时间干燥，有可能会造成聚合物隔膜收缩和孔隙结构改变使电池内阻升高，因此装配后电池干燥温度不宜过高，干燥时间也不宜过长。有些厂家采用先低温后高温两段干燥工艺对电池进行脱水，低温用于脱出大部分水分，微量水分则采取高温干燥，防止隔膜发生变形。或者在真空干燥时多次充入惰性气体，然后将惰性气体抽出，利用惰性气体将微量水分带出来，用对流扩散代替分子扩散，提高真空干燥速率。典型干燥工艺为:先抽真空至-0.095MPa后维持20min,再充氩气/氮气至-0.05MPa后维持20min,然后再抽真空至-0.095MPa，重复3~5个循环后保持真空干燥状态，直到取出前1h再进行一次循环。需要注意的是充入的氩气/氮气应该是脱水的。

（2）减少环境水分吸收  任何未达到饱和含水率的物质在含水环境中都会吸收水分。在装配过程中，锂离子电池原材料、电解液、极片和电芯都会重新吸收环境中水分，见图102.例如干燥的钴酸锂粉体置于温度45℃，露点32℃的潮湿环境中，只要放置3h.水分含量就接近4000μg/g在注液过程和预化成过程中，电解液极易吸收环境水分，环境含水率越高，吸收越多。由于电解液与水分发生反应，即使置于水分含量极低的干燥环境中也会吸收水分。

吸收水分量主要与环境湿度、暴露时间和环境温度有关。环境湿度越低、暴露时间越短和环境温度越高，吸收水分越低。因此减小从环境中吸收水分 有缩短与空气接触时间、降低环境湿度和升高温度三条途径，这些水分控制途径通常贯穿在锂离子电池整个生产过程中。

降低空气湿度可以减小极片吸水量。装配环境湿度一般要求小于30%;化成时为减少电池和电解液吸收水分，环境湿度一般要求<20%。在相同环境湿度下，缩短极片和未封口电池暴露在环境中的时间可减少吸水量。同时还要对注液

口进行暂时密封处理，减少与环境中水分的接触。环境温度和湿度主要受气候影响，通常夏季温度高(26℃)、湿度大(70%)，冬季温度低(16℃)、湿度小(20%)。在相同暴露时间下，夏季极片的吸水量明显高于冬季极片的吸水量。这就是电池早期生产过程中，冬季生产电池的厚度合格率比夏季高的主要原因。电池水分控制需要真空干燥、环境除湿和减少暴露时间三者配合。在生产环节中减少人员进入，减少容易吸水的纸类物质使用，和保持车间与外界环境良好密闭等都是水分控制的必要手段。

（2）降低原材料水分。  原材料中的水分通常是由生产厂家进行控制。如电解液生产厂家通常控制电解液中的水分含量低于0. 002%~0.0005%，电池生产厂家还要进行严格检验。检测电解液中水含量通常采用卡尔费休库仑滴定法，最低可以检测出1μg/g水分。油性浆料制备的正极材料通常容易吸水、需要严格控制原料水分。

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