一种快速氧化锂离子电池负极极片的装置的制作方法

本实用新型属于锂电子电池领域，尤其是涉及一种快速氧化锂离子电池负极极片的装置。

背景技术：

锂离子电池因高的能量密度、绿色环保、安全性好等优点被广泛应用在数码产品、汽车、航空航天等各个领域，锂离子电池企业也越来越多，在电池研发和分析测试过程中，高soc状态电池拆解(负极极片界面析锂、黑斑等状态研究)及极片处理测试(如icp测试负极极片金属溶出等)是重要环节。soc(stateofcharge)指电池剩余容量与完全充满状态容量的比值，常用百分数表示。高soc状态的电池负极极片上有大量licx(嵌锂碳)，licx不稳定，在空气中或潮湿环境下易发热甚至自燃。因此在使用高soc状态负极进行icp等测试时需对负极进行氧化处理，以避免测试时存在安全隐患。

目前带电负极极片氧化的方式主要为空气中直接氧化和将极片放入水中氧化后烘干等，在空气中直接氧化存在氧化不完全，尤其在冬季氧化时间漫长，有起火风险等缺点；将极片放入水中氧化存在氧化过程粉料脱落问题，并且为保证测试准确需氧化一片负极换水一次等缺点。

专利cn208820021u《满充电池负极片处理装置》介绍了一种通过对腔体提供潮湿空气及氢气保护的方法处理满电电池负极的方法。该方法将满充电池负极置于反应腔内与有湿度的空气发生缓慢反应，使负极失活，安全模块监控腔体湿度会产生氢气，氢气浓度、湿度和温度控制来防止负极极片自燃。但该装置存在以下缺点：(1)设备结构复杂，成本高；(2)专门用于负极极片的处理及回收利用，使用氢气作为保护气体，若进行少量测试用负极处理造成能源浪费；(3)处理过程中产生氢气，存在安全隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种快速氧化锂离子电池负极极片的装置，以对极片进行氧化满足ipc测试的需要。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种快速氧化锂离子电池负极极片的装置，包括箱体、与箱体转动连接的箱门、设于箱体上端用于向箱体内注入水雾的雾化喷淋装置及设于箱体内的称重装置，

所述雾化喷淋装置包括固设于箱体顶部的水箱及设于箱体内的多个雾化喷头，所述水箱与雾化喷头之间通过管道连通，

所述称重装置包括底座及设于底座上的多个托盘，所述托盘底部设有压力传感器，所述底座内设有存储模块及无线通讯模块，所述存储模块分别与压力传感器及无线通讯模块电性连接，

所述箱体底部开有通气孔，所述通气孔的高度低于所述托盘的高度。

优选的，所述底座上可拆卸连接有多个称重盒体，所述托盘一一对应设于所述称重盒体内。

优选的，所述底座上端设有多个卡爪，所述称重盒体底部设有与卡爪对应的卡槽。

优选的，所述箱体内设有湿度传感器，所述管道上设有水泵，所述湿度传感器与水泵电性连接。

优选的，所述底座上固设有把手。

优选的，所述箱门上设有可视窗。

优选的，所述通气孔内设有滤网。

相对于现有技术，本实用新型所述的快速氧化锂离子电池负极极片的装置具有以下优势：

本实用新型所述的快速氧化锂离子电池负极极片的装置结构简单，使用方便，无需使用保护气体，成本低，极片氧化反应快速，效率高，可同时进行多个负极氧化，避免相互污染，同时无危险气体产生，安全可靠，通过压力传感器还可以实时测量托盘上的极片重量，用于为icp测试提供数据。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的快速氧化锂离子电池负极极片的装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、箱体；2、箱门；3、水箱；4、雾化喷头；5、底座；6、托盘；7、通气孔；8、称重盒体；9、卡爪；10、湿度传感器；11、把手；12、可视窗；

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型利用高soc状态电池负极licx的不稳定性，在氧化装置中提供高湿环境及空气加速负极极片的氧化，氧化过程无污染气体生成。

一种快速氧化锂离子电池负极极片的装置，包括箱体1、与箱体1转动连接的箱门2、设于箱体1上端用于向箱体1内注入水雾的雾化喷淋装置及设于箱体1内的称重装置，所述箱体1为高强度不锈钢或铝合金等材质，厚度为1-5mm，箱体1底部开有通气孔7，所述通气孔7的高度低于所述托盘6的高度，所述通气孔7内设有100目以上的滤网，防止外部环境杂质进入，所述箱门2上设有可视窗12，

所述雾化喷淋装置包括固设于箱体1顶部的水箱3及设于箱体1内的多个雾化喷头4，所述水箱3与雾化喷头4之间通过管道连通，水箱3内需装纯净水，并定期更换以保证氧化过程无杂质进入，

所述称重装置包括底座5及设于底座5上的多个称重盒体8，所述底座5上固设有把手11，所述底座5上端设有多个卡爪9，所述称重盒体8底部设有与卡爪9对应的卡槽，所述称重盒体8内一一对应放置有托盘6，所述托盘6底部设有压力传感器，所述底座5内设有存储模块及无线通讯模块，所述存储模块分别与压力传感器及无线通讯模块电性连接，底座5及托盘6的材质为不锈钢或铝合金等材质，厚度为0.5-2mm，压力传感器实时感应托盘6上的极片重量，将数据发送到单片机，单片机将数据存储到存储模块，同时将数据通过无线通讯模块发送到操作终端，从而完成数据的存储及处理，

优选的，所述箱体1内设有湿度传感器10，所述管道上设有水泵，所述湿度传感器10与水泵电性连接，使箱体1内始终保持适当湿度，湿度传感器10将湿度信息发送到单片机，当湿度过低时，单片机控制水泵启动向箱体1内注入水雾，直至湿度达到设定范围。

本实施例及对比例使用的为30100116型号电芯，正极活性物质为镍钴锰酸锂三元材料(ncm712)，集流体为13μm铝箔，负极活性物质为人造石墨，集流体为8μm铜箔，负极极片尺寸为82*90mm，单片铜箔质量为0.532g，电池拆解状态100％soc。

实施例1

(1)电芯在拆解间进行拆解，拆解间水分含量低于0.25％，拆解后的负极极片置于dmc溶剂中浸泡12小时，减小电解液中杂质对测试结果准确性的干扰；

(2)浸泡后极片在拆解间晾干；

(3)晾干后将负极极片放入托盘6称重w氧化前＝2.37g；

(4)将托盘6置于装置中，按下单次3-5ml纯净水雾化喷雾，为装置提供高湿环境，加速极片氧化5min；

(5)氧化后极片称重w氧化后＝2.29g。

实施例2

与实施例1的区别在于，w氧化前＝2.38g，w氧化后＝2.32g，其他与实施例1相同。

对比例1

与实施例1的区别在于，氧化过程中不向箱体1内喷水雾，氧化时间为30min，其他与实施例1相同。

对比例2

与实施例2的区别在于，氧化过程中不向箱体1内喷水雾，氧化时间为30min，其他与实施例2相同。

对比例3

与实施例1的区别在于，氧化过程中极片浸泡在相同用量的水中，氧化时间为0.5min，其他与实施例1相同。

对比例4

与实施例2的区别在于，氧化过程中极片浸泡在相同用量的水中，氧化时间为0.5min，其他与实施例2相同。

负极极片氧化及icp测试结果计算：ω＝ω测*(w氧化前-w铜箔)/(w氧化后-w铜箔)。

其中：ω测为初步icp测试值；w氧化前为负极极片氧化前重量；w铜箔为负极极片铜箔重量(根据极片尺寸和所用铜箔面密度计算得到)；w氧化后为负极极片氧化后重量；ω为实际icp测试值，测试结果见表1。

表1负极极片氧化与icp结果

上述结果说明，空气中自然氧化耗时长且不彻底，后期测试过程有安全隐患，在水中氧化虽然耗时短，但氧化过程剧烈，导致粉料脱落掉入水中，无法完成氧化后极片收集，在本实施例中的装置内进行氧化负极极片，可加速带电负极的氧化，氧化更彻底，测试过程中无火花产生，粉料无明显脱落。因此，本实用新型提供的装置可有效加速氧化带电负极极片，氧化快速彻底，提高了测试用带电负极极片氧化效率及安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。