軟包鋰電池老化成型裝置制造方法
【專利摘要】一種軟包鋰電池老化成型裝置，包括包括機(jī)架、在所述機(jī)架上設(shè)有若干塊可沿所述機(jī)架同一方向移動(dòng)的熱源板，在所述熱源板上設(shè)有若干用于放置電芯的放置部，一施壓器，作用于最外側(cè)的熱源板，給所述電芯施力定型并對(duì)所述電芯加溫。本實(shí)用新型具有可以加快電芯的老化進(jìn)程，縮短電芯的老化時(shí)間，提高老化質(zhì)量，也可以減少人工，節(jié)省占地面積的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】軟包裡電池老化成型裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軟包鋰電池老化成型裝置，尤其是一種軟包液態(tài)鋰電池老化成型裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池由于具有諸多優(yōu)勢(shì)，例如高的體積能量密度和重量能量密度，低的自放電率，因而在便攜式電器中得到廣泛的商業(yè)化應(yīng)用，如手機(jī)，膝上電腦，便捎式攝錄機(jī)以及類似的小型電子設(shè)備。
[0003]在鋰離子電池電芯制作過(guò)程中，需要對(duì)鋰離子電池電芯進(jìn)行成化、老化和成型后才可以出廠(也有人將成化和老化過(guò)程統(tǒng)稱為老化過(guò)程)，這就形成了傳統(tǒng)的鋰離了電池電芯制作過(guò)程中的成化工序、老化工序及成型工序。鋰電池電芯的成化過(guò)程是給鋰電池輸入恒定的小電流，一定時(shí)間后在負(fù)極表面開(kāi)成一層SEI膜的過(guò)程；鋰電池電芯的老化是在一定溫度下(一般為40攝氏度至60攝氏度之間選擇)，輸入恒定的老化電流，使正極材料老化分解產(chǎn)生的氣體排出的過(guò)程；鋰電池電芯的成型是用專用夾具給成化和老化好后的鋰電池電芯施壓定型為預(yù)定形狀的過(guò)程。
[0004]在這三道工序中，在鋰電池電芯較窄的側(cè)面設(shè)有一個(gè)與鋰電池電芯內(nèi)部空間相通的氣囊，如圖7所示，在鋰電池電芯本體100的一側(cè)設(shè)有氣囊200，在另一側(cè)設(shè)有正極300和負(fù)極400，氣囊200用于收集在老化過(guò)程中產(chǎn)生的氣體，最后，在鋰電池電芯被成后，熱封該氣囊200，并剪去氣囊多余部分后，成為一個(gè)成品電芯。
[0005]傳統(tǒng)的鋰電池電芯后期處理，一般分為三個(gè)步驟(成化、老化和成型)或兩個(gè)步驟(成化和老化合并為一個(gè)步驟，成型一個(gè)步驟)，這種多步驟的操作需要更多的人力和更長(zhǎng)的流水線工作，在現(xiàn)在人力成本的大幅增長(zhǎng)，以及房租面積單價(jià)大幅提升情況下，如果還使用傳統(tǒng)的作法，勢(shì)必會(huì)大大鋰離子電池的制造成本；另外，現(xiàn)有的成型過(guò)程中，為了放入電芯的方便，一般采用電芯平放，從上至下施壓電芯，有時(shí)會(huì)造成電解液被擠入氣囊中后，而無(wú)法回流到電芯內(nèi)的問(wèn)題，這會(huì)影響到電芯的電容量。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問(wèn)題，向社會(huì)提供一種集成化、老化與成型于一體的軟包鋰電池老化成型裝置。
[0007]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是當(dāng)氣囊中出現(xiàn)電解液時(shí)，也可以及時(shí)回返到電芯內(nèi)。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:提供一種軟包鋰電池老化成型裝置，包括機(jī)架、在所述機(jī)架上設(shè)有若干塊可沿所述機(jī)架同一方向移動(dòng)的熱源板，在所述熱源板上設(shè)有若干用于放置電芯的放置部，一施壓器，作用于最外側(cè)的熱源板，給所述電芯施力定型并對(duì)所述電芯加溫。
[0009]作為對(duì)本實(shí)用新型的改進(jìn)，還包括一保溫箱，所述保溫箱具有一容納所述機(jī)架的空間，所述機(jī)架設(shè)置在所述保溫箱的容納空間內(nèi)。
[0010]作為對(duì)本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述熱源板是電熱熱源板，包括熱源板主體和設(shè)置在所述熱源板主體的電熱絲。
[0011]作為對(duì)本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述熱源板是利用熱液體加熱的液熱板，包括中空的熱源板主體,所述熱源板主體上設(shè)有可以通入熱液體的進(jìn)口和輸出熱液體的出口。
[0012]作為對(duì)本實(shí)用新型的改進(jìn)，還包括液體熱源發(fā)生器，所述液體熱源發(fā)生器給所述液熱板提供加熱后的熱液源。
[0013]作為對(duì)本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述施壓器是上下方向給電芯施壓的或左右方向給電芯施壓的。
[0014]作為對(duì)本實(shí)用新型的改進(jìn)，在所述放置部的一側(cè)設(shè)有用于將電芯的氣囊斜放支撐條。
[0015]本實(shí)用新型由于采用了將電芯的成化、老化與成型于一體的裝置，所述本實(shí)用新型具有可以加快電芯的老化進(jìn)程，縮短電芯的老化時(shí)間，提高老化質(zhì)量，也可以減少人工，節(jié)省占地面積的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是圖1的俯視平面結(jié)構(gòu)示意圖(去掉保溫箱)。
[0018]圖3是本實(shí)用新型第二種實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是圖3的俯視平面結(jié)構(gòu)示意圖(去掉保溫箱)。
[0020]圖5是本實(shí)用新型第三種實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6是圖5的俯視平面結(jié)構(gòu)示意圖(去掉保溫箱)。
[0022]圖7是現(xiàn)有等處理電芯的結(jié)構(gòu)不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、
“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0024]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“連接”、“相連”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以是通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型的具體含義。此外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”、“若干”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0025]請(qǐng)參見(jiàn)圖1和圖2，圖1和圖2是本實(shí)用新型的第一種實(shí)施例，它是一種軟包鋰電池老化成型裝置，包括機(jī)架1、在所述機(jī)架I上設(shè)有若干塊可沿所述機(jī)架I同一方向移動(dòng)的熱源板2，本實(shí)施例中，所述熱源板2是水平設(shè)置的，在所述熱源板2上設(shè)有若干用于放置電芯的放置部3，本實(shí)施例中，所述放置部3是設(shè)在熱源板2上的電芯槽，使用時(shí)電芯可以水平放置在所述電芯槽內(nèi)，一施壓器4，作用于最上側(cè)的熱源板2，給所述電芯施力定型并對(duì)所述電芯加溫。所述施壓器4可以采用氣缸、電缸或油缸，本實(shí)施例中，當(dāng)施壓器4從上向下施壓時(shí)，所有熱源板2均沿著機(jī)架I的導(dǎo)軌(未畫(huà)出)向下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在對(duì)電芯的定型，與此同時(shí)，給熱源板提供熱能，保持熱源板2的溫度在40-60攝氏度，并依次輸入預(yù)定的成化電流、老化電流(依據(jù)電池材料及容量的不同，其成化電流和老化電流有所不同，具體地可以見(jiàn)相關(guān)資料，是現(xiàn)有技術(shù)，這里不再贅述)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電芯的成化、老化和成型一次完成。
[0026]為了保持電芯溫度不變，本實(shí)用新型設(shè)置了一保溫箱5，所述保溫箱5具有一容納所述機(jī)架I的空間，所述機(jī)架I設(shè)置在所述保溫箱5的容納空間51內(nèi)，這樣可以保證電芯的溫度總是處于預(yù)定溫度范圍內(nèi)，如在40-60攝氏度范圍內(nèi)。
[0027]優(yōu)選的，所述熱源板2可以是電熱熱源板，包括熱源板主體和設(shè)置在所述熱源板主體的電熱絲(圖中未示出)，通過(guò)給電熱絲通電，而加熱熱源板主體，達(dá)到給電芯加熱的目的。利用電熱絲加熱的方法，具有熱源板2結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但是，也存在一些缺點(diǎn)，如電熱絲的溫度不易控制，如果一組電熱絲損壞而不發(fā)熱，其相應(yīng)的電芯的成化和老化效果會(huì)受到影響，更致命的是如果電熱絲的發(fā)熱不受控制，就會(huì)造成局部過(guò)熱，而對(duì)該部位的電芯造成損害。
[0028]優(yōu)選的，所述熱源板2可以是利用熱液體加熱的液熱板，包括中空的熱源板主體，所述熱源板主體上設(shè)有可以通入熱液體的進(jìn)口和輸出熱液體的出口，這種熱源板是利用外界輸入的熱液體作為熱源的，如熱水、熱油等；對(duì)于電芯的加熱最好用熱水加熱，其具有加熱均勻，不會(huì)起火燃燒，容易控制的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)然，如果是液熱板加熱，最好有液體熱源發(fā)生器，所述液體熱源發(fā)生器給所述液熱板提供加熱后的熱液源。所述液體熱源發(fā)生器可以與保溫箱5做為一體，也可以是設(shè)置于保溫箱5外的分體式結(jié)構(gòu)。
[0029]請(qǐng)參見(jiàn)圖3和圖4，圖3和圖4所示的是本實(shí)用新型第二種實(shí)施例，它與圖1和圖2所示的實(shí)施例相比，其大體結(jié)構(gòu)相同，所不同的是在所述放置部3的一側(cè)設(shè)有用于將電芯的氣囊斜放支撐條21，這樣，在放置電芯時(shí)，可將氣囊放在支撐條21上，使氣囊向上傾斜，如此，即使用是在對(duì)電芯施壓有部分電解液溢出到氣囊內(nèi)，解壓后，電解液也會(huì)在重力作用下，再回返到電芯內(nèi)。
[0030]請(qǐng)參見(jiàn)圖5和圖6，圖5和圖6所示實(shí)施例中，所述施壓器4是左右方向給電芯施壓的，包括機(jī)架1、在所述機(jī)架I上設(shè)有若干塊可沿所述機(jī)架I水平方向移動(dòng)的熱源板2，本實(shí)施例中，所述熱源板2是豎直設(shè)置的，在相鄰的兩所述熱源板2之間設(shè)有用于放置電芯的放置部3，本實(shí)施例中，所述放置部3是設(shè)在與熱源板2相垂直的托板6上的電芯槽，使用時(shí)電芯可以垂直放置在所述電芯槽內(nèi)，一施壓器4，作用于最外側(cè)的熱源板2，給所述電芯施力定型并對(duì)所述電芯加溫。所述施壓器4可以采用氣缸、電缸或油缸，本實(shí)施例中，當(dāng)施壓器4從左向右(或從右向左)施壓時(shí)，所有熱源板2均沿著機(jī)架I的導(dǎo)軌(未畫(huà)出)向右或左移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在對(duì)電芯的定型，與此同時(shí)，給熱源板提供熱能，保持熱源板2的溫度在40-60攝氏度，并依次輸入預(yù)定的成化電流、老化電流(依據(jù)電池材料及容量的不同,其成化電流和老化電流有所不同，具體地可以見(jiàn)相關(guān)資料，是現(xiàn)有技術(shù)，這里不再贅述)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電芯的成化、老化和成型一次完成。左右施壓相對(duì)于上下施壓具有很多好處，一是左右施壓，每個(gè)電芯受力比較均勻，二是電芯的氣囊朝上，即使有部分電解液被擠出，解壓后也會(huì)很快回到電芯內(nèi)。
[0031]為了保持電芯溫度不變，本實(shí)用新型設(shè)置了一保溫箱5，所述保溫箱5具有一容納所述機(jī)架I的空間，所述機(jī)架I設(shè)置在所述保溫箱5的容納空間51內(nèi)，這樣可以保證電芯的溫度總是處于預(yù)定溫度范圍內(nèi)，如在40-60攝氏度范圍內(nèi)。
[0032]優(yōu)選的，所述熱源板2可以是電熱熱源板，包括熱源板主體和設(shè)置在所述熱源板主體的電熱絲(圖中未示出)，通過(guò)給電熱絲通電，而加熱熱源板主體，達(dá)到給電芯加熱的目的。利用電熱絲加熱的方法，具有熱源板2結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但是，也存在一些缺點(diǎn)，如電熱絲的溫度不易控制，如果一組電熱絲損壞而不發(fā)熱，其相應(yīng)的電芯的成化和老化效果會(huì)受到影響，更致命的是如果電熱絲的發(fā)熱不受控制，就會(huì)造成局部過(guò)熱，而對(duì)該部位的電芯造成損害。
[0033]優(yōu)選的，所述熱源板2可以是利用熱液體加熱的液熱板，包括中空的熱源板主體，所述熱源板主體上設(shè)有可以通入熱液體的進(jìn)口和輸出熱液體的出口，這種熱源板是利用外界輸入的熱液體作為熱源的，如熱水、熱油等；對(duì)于電芯的加熱最好用熱水加熱，其具有加熱均勻，不會(huì)起火燃燒，容易控制的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)然，如果是液熱板加熱，最好有液體熱源發(fā)生器，所述液體熱源發(fā)生器給所述液熱板提供加熱后的熱液源。所述液體熱源發(fā)生器可以與保溫箱5做為一體，也可以是設(shè)置于保溫箱5外的分體式結(jié)構(gòu)。
[0034]當(dāng)然，本實(shí)用新型中，所述熱源板2也可以設(shè)置成是相對(duì)于機(jī)架I的水平底面斜置的，也可以起到相同的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種軟包鋰電池老化成型裝置，其特征在于，包括機(jī)架(I)、在所述機(jī)架(I)上設(shè)有若干塊可沿所述機(jī)架(I)同一方向移動(dòng)的熱源板(2 )，在所述熱源板(2 )上設(shè)有若干用于放置電芯的放置部(3)，一施壓器(4)，作用于最外側(cè)的熱源板，給所述電芯施力定型并對(duì)所述電芯加溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟包鋰電池老化成型裝置，其特征在于，還包括一保溫箱(5),所述保溫箱(5)具有一容納所述機(jī)架(I)的空間，所述機(jī)架(I)設(shè)置在所述保溫箱(5)的容納空間(51)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟包鋰電池老化成型裝置，其特征在于，所述熱源板(2)是電熱熱源板，包括熱源板主體和設(shè)置在所述熱源板主體的電熱絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟包鋰電池老化成型裝置，其特征在于，所述熱源板(2)是利用熱液體加熱的液熱板，包括中空的熱源板主體，所述熱源板主體上設(shè)有可以通入熱液體的進(jìn)口和輸出熱液體的出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軟包鋰電池老化成型裝置，其特征在于，還包括液體熱源發(fā)生器，所述液體熱源發(fā)生器給所述液熱板提供加熱后的熱液源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟包鋰電池老化成型裝置，其特征在于，所述施壓器(4)是上下方向給電芯施壓的或左右方向給電芯施壓的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟包鋰電池老化成型裝置，其特征在于，在所述放置部(3)的一側(cè)設(shè)有用于將電芯的氣囊斜放支撐條(21)。
【文檔編號(hào)】H01M10/058GK204011576SQ201420432249
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月3日
【發(fā)明者】楊志明 申請(qǐng)人:深圳市信宇人科技有限公司