一种锂离子电池化成夹具及化成设备的制作方法
【专利摘要】锂离子电池化成夹具及化成设备，该化成夹具包括多个加热电池支撑板及导向机构，所述电池支撑板层叠间隔设置于所述导向机构上，并可沿所述导向机构上下移动；所述电池支撑板上设置有接线端子板，电池支撑板底面上设置有极耳压块，所述接线端子板上设置有与锂离子电池的极耳接触的接线端子，在接线端子板前部设置有位于正、负接线端子上方的弹性软管。化成设备的框架顶部设置有升降机构，位于最顶部的电池支撑板上设置有顶压板，所述升降机构的一端与所述顶压板相连，通过所述顶压板带动所述电池支撑板沿导向机构上下移动。本实用新型可以实现加压加热同时充电，化成电池电压一致性好，减少化成充电时间，提高化成效率。
【专利说明】一种锂离子电池化成夹具及化成设备
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电池制造设备【技术领域】，尤其涉及一种锂离子电池化成工艺中使用的化成夹具及使用该化成夹具的化成设备。
【背景技术】
[0002]随着人们环保意识的提高及环境问题的日益显现，环境污染问题受到越来越多的关注。锂离子电池由于具有能量高、循环寿命长、放电性能稳定和工作温度范围宽等优点成为各种便携式电子产品的理想电源，也成为混合动力汽车、纯电动车和储能领域的首选电源。
[0003]锂离子电池一般包括电芯、电池连接件、保护板等组件，电芯主要包括正极片、负极片、隔膜和电解液。在软包装锂离子电池的生产工艺中，化成、热压及冷压是电池成型过程中的三个重要工序，化成是对电池内部活性进行激活以保证其具有良好的充放电性能、循环寿命，而热、冷压定形工序则是保证电池具有良好性能的同时能保持良好的外观。由于锂离子电池的特殊性，化成是制程中的一个关键工序，电池化成就是电池组装完成后，通过给电池施加一定的电流和电压,促使正负极材料表面形成固体电解质膜(SEI)，并激活电极上的活性物质。在化成过程中，电解液在电极表面发生化学发应形成的SEI膜可以防止电解液的溶剂分子进入电极，造成电极结构破坏，因此，化成效果的好坏也决定了电池性能的优劣。现有化成工艺中是电池在常温加压环境下化成，之后再加热烘烤，效率低下，化成后电池电压一致性较差。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种在加压加热的同时进行充电的锂离子电池化成夹具及化成设备。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案:
[0006]锂离子电池化成夹具，包括多个加热电池支撑板及导向机构，所述电池支撑板层叠间隔设置于所述导向机构上，并可沿所述导向机构上下移动；所述电池支撑板上设置有接线端子板，电池支撑板底面上设置有极耳压块，所述接线端子板上设置有与锂离子电池的极耳接触的接线端子，在接线端子板前部设置有位于正、负接线端子上方的弹性软管。
[0007]进一步的，所述弹性软管为横跨正、负接线端子的空心管。
[0008]进一步的，所述接线端子板上设置有位于两个接线端子之间的弹性定位销。
[0009]进一步的，所述电池支撑板的上、下表面设置有弹性胶膜。
[0010]进一步的，所述接线端子板与电池支撑板之间设置有绝缘垫片。
[0011]进一步的，所述电池支撑板底面上设置有极耳压块安装槽，所述极耳压块安装槽内设置有压块安装套，所述压块安装套为门框形，压块安装套底部设置有向内平行弯折的轨道，所述极耳压块的竖截面形状为T形，极耳压块设置于所述压块安装套上。
[0012]进一步的，所述极耳压块底部设置有耐高温软性垫片。
[0013]进一步的，所述极耳压块底面上设置有垫片安装孔，所述垫片上表面设置有向上突出的固定扣，所述固定扣可卡扣于所述垫片安装孔内，使所述垫片设置于所述极耳压块上。
[0014]一种锂离子电池化成设备，包括:前述锂离子电池化成夹具；以及框架，所述框架顶部设置有升降机构，位于最顶部的电池支撑板上设置有顶压板，所述升降机构的一端与所述顶压板相连，通过所述顶压板带动所述电池支撑板沿导向机构上下移动。
[0015]进一步的，所述框架的背板上设置有照明灯，侧板上设置有通道电压指示灯。
[0016]由以上技术方案可知，本实用新型采用可加热的电池支撑板，在化成工艺中实现加压加热同时充电，化成电池电压一致性好，减少化成充电时间，提高化成效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例提供的化成设备的结构示意图；
[0018]图2为电池支撑板的结构示意图；
[0019]图3为接线端子板的结构示意图；
[0020]图4为极耳压块及压块支撑套的装配示意图；
[0021]图5为极耳压块的剖视图。
[0022]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细地说明。
【具体实施方式】
[0023]如图1所示，锂离子电池化成设备包括框架1、电池支撑板2、升降机构3、导向机构4、顶压板5及化成电源6，其中，电池支撑板2、升降机构3、导向机构4、顶压板5构成锂离子电池化成设备的化成夹具。化成夹具安装于框架I上，用于夹持锂电池。夹具包括多个层叠间隔设置的电池支撑板2，电池支撑板2设置在导向机构4上，并可沿导向机构4上下移动。导向机构4固定于框架I上。升降机构3安装于框架I顶部，本实施例的升降机构3采用气缸。升降机构3的一端部与顶压板5相固定，顶压板5设置于最顶部的电池支撑板2上，升降机构3动作时，通过顶压板5带动电池支撑板2沿导向机构4移动。锂离子电池夹在相邻的电池支撑板2之间。化成电源6设置于框架I底部。作为本实用新型优选的技术方案，在框架I的背板上设置有照明灯1-1，设置照明灯可以方便操作人员观察锂离子电池正/负极耳位置；同时在框架I的侧板上设置有通道指示灯1-2，通道指示灯用于指示化成电源的各通道电池充电电压范围，便于操作人员判断识别各通道电池电压是否合格。
[0024]如图2所示，本实用新型的电池支撑板2为加热支撑板，当支撑板与电池接触时，可对电池接触加热。接触加热支撑板为现有技术，如发热硅胶板，所以不再进一步的详细说明和/或不以一种详细的方式描述。本实用新型在电池支撑板2的上、下表面设置有弹性胶膜2a，用于压实电池本体。在电池支撑板2上设置有接线端子板2-1，接线端子板2-1上设置有与电池极耳接触的正、负接线端子20，接线端子与化成电源电连接。接线端子板2-1与电池支撑板2之间设置有绝缘垫片2-2，绝缘垫片2-2可以保持极耳平整，减少弯曲度。在电池支撑板2底面上设置有极耳压块安装槽2-3，极耳压块2-4通过极耳压块安装槽2-3与电池支撑板2相连，极耳压块2-4用于压紧锂电池的极耳。
[0025]结合图3，在接线端子板2-1前部设置有弹性软管2-la，弹性软管2_la位于接线端子20上方，横跨正、负接线端子20，该弹性软管可为空心管，弹性软管的位置与锂电池极耳位置对应。当锂电池被电池支撑板2压紧时，弹性软管2-la也被极耳向下压，使得锂电池的极耳可以与接线端子20相接触，当要取下电池时，弹性软管2-la在弹性作用下向上弹起，可以向上支持锂电池的极耳，防止在取出电池的过程中，电极支撑板松开时锂电池滑落，其正、负极耳同时接触导电板(接线端子)，而导致短路，实现提高良品率。在接线端子板2-1上还设置有用于电池极耳定位的弹性定位销2-lb，弹性定位销2-lb位于接线端子板2-1的两个接线端子之间。
[0026]如图4和图5所示，作为本实用新型的一个优选实施例，极耳压块安装槽2-3内设置有压块安装套2_3a，极耳压块2-4的竖截面形状为T形，压块安装套2_3a为门框形，压块安装套2-3a底部设置有向内平行弯折的轨道，极耳压块2-4可直接挂在压块安装套2-3a上，方便安装。同时在极耳压块2-4底面上加工有垫片安装孔2-4a，耐高温软性垫片2-5通过其上表面的固定扣2-5a与垫片安装孔2-4a的配合，安装在极耳压块2_4的下表面上，用以保证极耳压块使极耳与接线端子板紧密接触。极耳压块可以包括两个以上分段布置的压块体组成，或者由金属材料一体制成，活动固定于所述支撑板两端，便于取出压块更换。
[0027]当对锂离子电池进行化成工序时，将锂离子电池夹持于电池支撑板2之间，由升降机构3控制电池支撑板2向下移动，压紧电池，使电池支撑板2与电池表面相接触，并对电池施加所需的压力，并同时加热充电；化成时支撑板处于压紧状态，与电池表面接触加压加热充电，支撑板温度压力可以任意调节；化成完毕后，升降机构3控制各电池支撑板2向上移动，松开电池，操作人员将电池取下，完成化成工序。
[0028]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围之中。
【权利要求】
1.锂离子电池化成夹具，其特征在于:包括多个加热电池支撑板及导向机构，所述电池支撑板层叠间隔设置于所述导向机构上，并可沿所述导向机构上下移动；所述电池支撑板上设置有接线端子板，电池支撑板底面上设置有极耳压块，所述接线端子板上设置有与锂离子电池的极耳接触的接线端子，在接线端子板前部设置有位于正、负接线端子上方的弹性软管。
2.如权利要求1所述的锂离子电池化成夹具，其特征在于:所述弹性软管为横跨正、负接线端子的空心管。
3.如权利要求1所述的锂离子电池化成夹具，其特征在于:所述接线端子板上设置有位于两个接线端子之间的弹性定位销。
4.如权利要求1所述的锂离子电池化成夹具，其特征在于:所述电池支撑板的上、下表面设置有弹性胶膜。
5.如权利要求1所述的锂离子电池化成夹具，其特征在于:所述接线端子板与电池支撑板之间设置有绝缘垫片。
6.如权利要求1所述的锂离子电池化成夹具，其特征在于:所述电池支撑板底面上设置有极耳压块安装槽，所述极耳压块安装槽内设置有压块安装套，所述压块安装套为门框形，压块安装套底部设置有向内平行弯折的轨道，所述极耳压块的竖截面形状为T形，极耳压块设置于所述压块安装套上。
7.如权利要求1或6所述的锂离子电池化成夹具，其特征在于:所述极耳压块底部设置有耐高温软性垫片。
8.如权利要求7所述的锂离子电池化成夹具，其特征在于:所述极耳压块底面上设置有垫片安装孔，所述垫片上表面设置有向上突出的固定扣，所述固定扣可卡扣于所述垫片安装孔内，使所述垫片设置于所述极耳压块上。
9.锂离子电池化成设备，其特征在于，包括: 如权利要求1至8任一项所述的锂离子电池化成夹具；以及框架，所述框架顶部设置有升降机构，位于最顶部的电池支撑板上设置有顶压板，所述升降机构的一端与所述顶压板相连，通过所述顶压板带动所述电池支撑板沿导向机构上下移动。
10.如权利要求9所述的锂离子电池化成设备，其特征在于:所述框架的背板上设置有照明灯，侧板上设置有通道电压指示灯。
【文档编号】H01M10/058GK204088496SQ201420360240
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】徐延铭, 吴英莲, 穆俊杰 申请人:珠海光宇电池有限公司