锂电池真空烘烤为何要引入氮气循环？看似安全的惰性气体竟暗藏凝结风险！效率提升的背后，是精密工艺对'呼吸节奏'的极致把控——本文解密充氮排湿与风险防控的博弈逻辑。
电芯真空烘烤中引入氮气循环有没有必要性？充氮气的时候会导致腔体内部压力变化，水分是否会再次凝结，影响烘烤效果？
一、氮气循环在烘烤中的核心目的置换残留湿气
抽真空后充氮气破坏内部气压平衡，强制水分随氮气排出（如“间歇性的呼吸”工艺），文献数据显示效果提升约30%的干燥效率。
维持惰性环境
氮气隔绝氧气，避免高温下活性材料氧化或电解液变质。
辅助传热与安全排气
在常压或微加压阶段，热氮气循环增强热量传递均匀性。
二、充氮压力变化与水分凝结风险关键原理：利用克拉伯龙方程控制温度-压力关系
反凝结条件：充氮后若腔体温度低于当前压力对应的露点温度，水蒸气会凝结。但在实际工艺中，充氮多在烘烤阶段（温度≥80℃），此时即使压力回升至常压（如充氮后-0.085MPa→常压），实际温度下饱和蒸气压仍远高于实际水分分压，气化水分不会凝结。
风险规避：工艺步骤限制
比如实际生产中可以采用下面的工艺：充入0~5℃冷氮气前已冷却至设定温度（停止加热），并通过快速抽真空（保压30-240s）再次降低压力，确保未达临界凝结条件。
三、不同烘烤箱式为何真空阶段不充氮风循环/隧道炉模式
真空阶段：主要依赖真空泵持续抽气（压力≤20Pa），此时充氮气破坏真空将降低效率。
充氮阶段：通常仅用于预热或冷却环节（如杨志明的脉动预热工艺），而非核心真空干燥期。
接触式烤箱
热源直接接触电芯，无需气体传热媒介，充氮仅用于破真空或冷却时。
四、氮气压力与工艺适配性
关键结论
充氮气的本质是借气体流动加速传质过程，而非单纯提升压力；其凝结风险通过温度-压力参数的精确设计规避。
设备特异性决定氮气使用差异：高效抽真空设备无需额外气体循环，但复杂结构电芯（如叠片/注液口深）需依赖氮气强化干燥。
工艺优化的核心是在干燥效率、能耗与设备成本间平衡，而非所有场景均需强制充氮（如隧道炉高效抽吸即可饱和分离水分）。
以上内容均为本人日常工作，交流，阅读文献所得，由于本人能力有限，文中阐述观点难免会有疏漏，欢迎业内同仁积极交流，共同进步！参考资料：1.参考资料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，关玉明-End-
原文标题 : 锂电池烘烤中的“呼吸术”：氮气循环核心技术解密
