锂电池化成温度调节装置和盛具的制作方法

本公开涉及锂离子电池生产技术领域，具体地，涉及一种锂电池化成温度调节装置和盛具。

背景技术：

随着新能源技术的不断推广，锂离子电池越来越多地应用于车辆行业，通常情况下，锂离子电池需要组装成电池模组后方可应用在车辆上。组装电池模组时，对于电池的一致性有较高要求，而电芯的化成分容则是提升电池一致性的重要工序。化成分容一般是指对电芯做第一次满充电及满放电，在激活电池的同时可以对电池进行容量划分。

电池在放电过程中会伴随有温升现象，温度对于化成放电电池容量有一定影响，放电温度越高，电池容量就越高。但是电池容量并不是越高越好，因为要提升电池的一致性，所以对于电池容量的把控也需要有上下限，因此需要将化成放电温度控制在小的范围内以尽量减小其波动，减小不同电芯的放电温度差异，这对于提升电池容量一致性有很大帮助。相关技术中，采用的方式大多为控制化成柜的温度，例如在化成柜的每个工位或者在化成柜的左右两侧会设置有风扇以进行散热，同时会控制化成间的环境温度。但是随着不同化成柜所处的空间位置不同以及不同电池工位所处的化成柜位置不同，温度很难均匀。例如，通常在化成柜靠里的工位比靠外侧的工位温度高，离空调距离远的化成柜比离空调距离近的化成柜温度高。

技术实现要素：

本公开的一个目的是提供一种锂电池化成温度调节装置，该调节装置能够有效调节化成放电温度，使其保持均匀稳定。

本公开的另一个目的是提供一种盛具，该盛具配置有本公开提供的锂电池化成温度调节装置。

为了实现上述目的，本公开提供一种锂电池化成温度调节装置，包括用于设置在电芯的侧面的本体，所述本体为空心结构并具有可开闭的开口，以能够注入或排出冷却介质。

可选地，所述本体构造为片状结构，所述开口开设在所述片状结构的侧周壁上。

可选地，所述调节装置还包括安装在所述开口处的胶塞。

可选地，所述冷却介质为水。

可选地，所述本体朝向所述电芯的一侧凸出形成有凸台，所述凸台用于与所述电芯贴合设置。

可选地，所述凸台形成为与所述电芯形状相同的矩形结构，且所述凸台的四周形成有圆倒角。

可选地，所述凸台与所述本体的厚度比为1：(15-25)。

可选地，所述凸台的材质为聚氨酯。

可选地，所述电芯的相对两侧均设置有所述本体。

根据本公开的第二个方面，提供一种盛具，所述盛具包括用于盛放电芯的托盘，所述托盘上安装有根据以上所述的锂电池化成温度调节装置。

通过上述技术方案，电芯在化成放电过程中，其散发的热量可以被本体所吸收，从而可以冷却电芯，降低电芯温升，使电芯在化成分容过程中维持在稳定的温度，从而达到控制化成温度的目的，进而提升电池一致性，同时减小温升给电池带来的不良影响。另外，通过开口的开闭可以对调节装置进行定期更新，或者也可以更换本体内部的冷却介质，以充分保证电芯的散热效果。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种示例性实施方式提供的锂电池化成温度调节装置的结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1的左视图。

附图标记说明

10本体11开口

20凸台

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

参照图1至图4，本公开实施例提供一种锂电池化成温度调节装置，包括用于设置在电芯的侧面的本体10，其中，本体10为空心结构并具有可开闭的开口11，以能够注入或排出冷却介质。需要说明的是，本公开实施例的电芯为主要应用于车辆的锂离子电池电芯，因此，电芯可以形成为矩形结构，电芯的侧面相应指的是矩形结构的较大的面，以使得内部装有冷却介质的本体可以直接吸收来自电芯侧面散发的热量，从而可以实现电芯的快速冷却。另外，本体10的壁厚可以在保证强度的同时尽可能薄，从而可以达到更好的传热效果，因此，本体10在制造时可以选择强度较大、传热性能较好的材料，例如本体10可以为金属材料。本体10在不使用时可以放置在恒温箱中调节温度，使本体10内的冷却介质的温度维持在所需要的水平，内部的冷却介质可以定期更换，而在使用时可以安装到下述的盛具中，以位于电芯的侧面方向。

通过上述技术方案，电芯在化成放电过程中，其散发的热量可以被本体10所吸收，从而可以冷却电芯，降低电芯温升，使电芯在化成分容过程中维持在稳定的温度，从而达到控制化成温度的目的，进而提升电池一致性，同时减小温升给电池带来的不良影响。另外，通过开口11的开闭可以对调节装置进行定期更新，或者也可以更换本体内部的冷却介质，以充分保证电芯的散热效果。

进一步地，本体10可以构造为片状结构，以通过较小的厚度尽可能少地占用空间位置。其中，开口11可以开设在片状结构的侧周壁上，从而可以方便冷却介质的注入或者排出。根据本公开提供的实施例，参照图1、图3和图4，本体10可以构造为与电芯形状相同的矩形片状结构，且本体10的侧面的面积也可以与电芯的侧面的面积相同，以充分吸收电芯散热。本公开对本体10的具体结构不做限定，其可以根据电芯的结构做适应性设计。

在本公开实施例中，调节装置还可以包括安装在开口11处的胶塞。本体10在冷却介质注入完成之后可以通过胶塞密封，以避免冷却介质从开口11中排出，胶塞的结构可以与开口11配合设置。

本公开对冷却介质的类型不做限定，例如冷却介质可以为水，从而利用水比热容大的特点可以有效吸收电芯放电过程中散发的热量。在其他的实施例中，冷却介质还可以为冷却油。

电芯在化成过程中厚度会发生一定膨胀，对于矩形结构的电芯而言，通过分析数据发现电芯侧面中间部分的膨胀要大于四周的膨胀，所以电芯化成之后会发生中心略微鼓胀的现象。考虑到这种情况，参照图1至图4，本体10朝向电芯的一侧还可以凸出形成有凸台20，凸台20用于与电芯贴合设置。凸台20可以形成于本体10的中心位置或者围绕本体10的中心位置向外延伸，从而在一定程度上可以增加电芯的中间部位的强度，进而有效防止电芯在化成过程中的中心鼓胀。

根据本公开提供的实施例，电芯的相对两侧可以均设置有本体10，即电芯可以位于两个本体10之间，其两个侧面分别与两个凸台20贴合设置，从而可以使得电芯的中间部位不会朝向两个侧面中的任意一侧鼓胀。同时，还可以进一步增强电芯的冷却效果，使电芯的两个侧面散发的热量均能够被有效吸收。

在电芯形成为矩形结构的情况下，参照图1和图2，凸台20也可以形成为与电芯形状相同的矩形结构，以使电芯达到较佳的防止中心鼓胀效果。为避免调节装置在使用过程中对电芯的外观造成压痕等影响，凸台20的四周边缘可以形成有圆倒角。其中，凸台20的四个拐角处还可以形成有圆角。

为防止电芯中间部位鼓胀的同时充分保证电芯冷却效果，凸台20的厚度可以相对较小，其中，凸台20与本体10的厚度比可以为1：(15-25)。例如根据一些实施例，凸台20与本体10的厚度比可以为1：20。其中，凸台20与本体10的厚度比可以根据实际情况相应设计，本公开对此不做限定。

凸台20直接与电芯侧面接触，既要保证本体10内的冷却介质依然可以吸收电芯的热量，又要增加电芯中间部位的强度，还要避免与电芯产生导电现象，因此，凸台20可以选用绝缘性好、强度大且热传导性好的材料，例如凸台20的材质可以为聚氨酯或树脂。在其他的实施例中，凸台20也可以选择强度大、传热性好的材料制作，然后在外表面涂有绝缘喷漆。当本体10与凸台20的材质相同时，该调节装置可以采用模具一体成型，以便于制造、节省成本。

本公开提供的锂电池化成温度调节装置结构简单、使用方便且成本较低，能够解决化成柜不同工位之间散热不同、部分位置散热效果不好的问题，在控制电池化成温度的同时还可以有效解决电池中心鼓胀的现象，具有较强的实用性。

本公开还提供一种盛具，盛具可以包括用于盛放电芯的托盘，其中，托盘上可以安装有上述的锂电池化成温度调节装置。盛具具有上述的锂电池化成温度调节装置的全部有益效果，此处不再赘述。电芯在进行化成分容工序时，需要放置在托盘中后与托盘一起放入到化成柜中，调节装置在使用时可以与托盘固定安装，例如可以插接到托盘上，以保证托盘内的电芯两侧均设置有该调节装置且电芯的侧面可以与调节装置的凸台20直接接触。需要说明的是，在本公开实施例中，为保证电芯的两个侧面均设置有调节装置，相邻的两个电芯之间放置有两个调节装置。在其他的实施例中，也可以在本体10的两侧均凸出形成有凸台20，此时，相邻的两个电芯之间只需要放置一个调节装置即可，从而可以提高空间利用率。凸台20在本体10上的具体形成方式可以依据实际情况相应设计，本公开对此不做限定。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。