工业真空烘箱是钠离子电池制造中的最后一道纯化工序。它们的主要功能是彻底去除电极材料（特别是普鲁士蓝正极和硬碳负极）中的残留水分和溶剂。在电池组装之前进行这种脱水处理对于确保电池系统的化学完整性至关重要。
真空干燥的核心价值在于稳定电极化学。通过消除痕量污染物，该工艺可防止有害的副反应，确保电池不会产生气体，并在多次充电循环中保持稳定性。
去除水分的关键必要性
针对特定电极材料
钠离子电池依赖于对污染物敏感的特定活性材料。
主要参考资料强调普鲁士蓝正极和硬碳负极是需要处理的关键组件。这些材料必须经过严格干燥才能正常工作。
防止化学不稳定性
痕量水分是电池寿命的敌人。
如果电极中残留水分，一旦电池密封，它可能会与钠盐或电解质添加剂发生反应。这种反应通常会导致产气，使电池膨胀并降低性能。
确保循环稳定性
彻底干燥直接关系到电池的寿命。
通过消除导致副反应的变量，真空烘箱可确保电池能够反复充放电而不会快速退化。这对于随着时间的推移保持一致的储能容量至关重要。
溶剂蒸发机理
通过真空降低沸点
除了水分，这些烘箱还用于干燥涂覆在集流体上的电极浆料。
创建负压环境可降低 NMP（N-甲基吡咯烷酮）等溶剂的沸点。这使得溶剂能够有效蒸发，而无需消耗过多的热能。
防止材料氧化
加热是干燥所必需的，但过多的热量会损坏活性材料。
通过使用真空，制造商可以在可能不足以在标准大气压下有效干燥的温度下进行干燥。这可以保护敏感的正极材料免受在极端温度下发生的氧化降解。
操作注意事项和权衡
高温要求
虽然真空有助于降低溶剂的温度，但水分的深度干燥仍需要大量热量。
研究表明，钠离子电极的有效干燥通常需要约 170°C 的温度。这种高温要求必须与材料的热稳定性极限相平衡。
时间因素
有效的干燥并非一蹴而就。
该过程通常需要在真空条件下延长一段时间，以确保“深度”干燥。这会造成制造吞吐量的潜在瓶颈，因为为了化学纯度必须牺牲速度。
为您的工艺做出正确选择
如果您的主要重点是溶剂回收：
- 利用真空的负压在较低温度下蒸发 NMP，优先考虑保留正极结构而非速度。
如果您的主要重点是长循环寿命：
- 优先采用高温（170°C）协议，并延长处理时间，以确保从普鲁士蓝和硬碳材料中完全消除水分。
此干燥阶段的精度是安全可靠的钠离子电池的无形基础。
摘要表：
| 特性 | 在电池制造中的作用 | 主要优势 |
|---|---|---|
| 去除水分 | 去除普鲁士蓝/硬碳中的痕量水 | 防止产气和膨胀 |
| 真空压力 | 降低 NMP 等溶剂的沸点 | 在更安全的温度下实现高效干燥 |
| 温度控制 | 维持高温协议（最高 170°C） | 确保深度脱水以实现循环稳定性 |
| 气氛控制 | 提供无氧环境 | 防止活性材料氧化降解 |
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参考文献
- Jonas Welch, Reza Younesi. Effect of additives on the high-temperature performance of a sodium bis(oxalato)borate in triethyl phosphate electrolyte in sodium-ion batteries. DOI: 10.1038/s42004-025-01515-0
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
