一种用于电池浸润工艺的验证装置的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体为一种用于电池浸润工艺的验证装置。


背景技术：

2.圆柱形锂离子电池因具有高能量密度、高安全性能、高的模组适配性、较高pack空间利用率和低制造成本等优势引起业界的广泛关注，在新能源电动车领域具有很好的应用前景；2021年国内电池制造企业开始大圆柱电池产能规划，预计2022-2027年电池制造企业将释放较大的产能，圆柱电池市场份额将逐渐上升，未来涨势乐观；同时，电动车市场的快速发展，也对电池单体及系统的能力密度提出更高的要求，即要求新能源电动车具有高续航能力；2017年《中国制造2025》中明确提出动力电池未来发展规划，2020年单体电池能量密度达到300w
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h/kg，系统能量密度达到260w
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h/kg，2025年单体电池能量密度达到400w
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h/kg。
3.在国家政策及市场的双重驱动下，圆柱电池将以高能量密度为目标，圆柱电池尺寸将向“大”的尺寸方向设计，但圆柱电池由于采用全极耳设计，且极片卷绕阶段卷绕机卷绕张力较大、卷后卷芯径向尺寸大，导致电池浸润效果不佳；浸润工序是电池制造的关键环节，浸润效果直接影响圆柱电池的良品率，也影响电池的循环性能、放电性能、倍率性能等；现有技术中还没有公开对浸润工序的参数进行验证以得到最佳的浸润参数来提高浸润效果的装置。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于电池浸润工艺的验证装置，以解决现有技术中浸润效果不佳影响电池性能(包括循环、倍率、快充性能等)的问题。
5.本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
6.一种用于电池浸润工艺的验证装置，包括操作箱(1)、加热机构(2)、温度检测机构(3)、重量检测机构(4)；所述操作箱(1)的内部通过隔热板(121)分隔为至少三个空间，一个所述空间内不设置加热机构(2)，其余所述空间内均设置有加热机构(2)；全部所述空间内均设置有温度检测机构(3)、重量检测机构(4)。
7.有益效果：通过多个空间及加热机构、温度检测机构、重量检测机构的设置，通过加热机构将所在空间调节成同一温度后放入电池进行浸润，控制每个空间的浸润时间，可以得到浸润时间电池浸润效果的影响，通过加热机构将所在空间调节成不同温度后放入电池进行浸润，可以得到浸润温度电池浸润效果的影响，通过多次对比实验得到电池浸润效果最好的温度和时间；以最优浸润时间为定量，以没有设置加热机构的空间为室温对照组，通过加热机构将所在空间调节成不同温度后放入电池进行浸润，通过重量检测机构能够得到浸润温度对电解液的影响；通过上述设置，能够得到最优的浸润参数，从而可以有效提高电池的浸润效果。
8.进一步的，还包括第一冷却机构(5)，所述第一冷却机构(5)固定于具有所述加热机构(2)的空间内。
9.进一步的，所述第一冷却机构(5)为风机，所述风机通过固定架(51)固定于具有所述加热机构(2)的空间内，所述风机与所述加热机构(2)固定于不同的侧壁上。
10.进一步的，还包括第二冷却机构(6)，所述第二冷却机构(6)固定于具有所述加热机构(2)的空间的外侧壁上。
11.进一步的，所述第二冷却机构(6)为冷却管。
12.有益效果：通过第一冷却机构、第二冷却机构的设置，能够在检测结束后，快速冷却电池表面及内部的温度，降低高温对电解液的影响，能够有效减少电池性能的损失。
13.进一步的，所述操作箱(1)包括箱体(12)、箱门(14)，所述箱体(12)为一侧开口设置，每个所述空间都配套设置有箱门(14)，所述箱门(14)与箱体(12)为转动连接；所述箱体(12)内通过隔热板(121)分隔为至少三个空间。
14.进一步的，所述箱体(12)上固定有感应显示器(125)，所述温度检测机构(3)均与所述感应显示器(125)进行电连接。
15.有益效果：通过感应显示器的设置，能够实时显示空间内电池浸润过程中的温度和时间变化。
16.进一步的，所述加热机构(2)为加热管，所述加热管设置有多个。
17.进一步的，所述温度检测机构(3)为温度传感器，所述温度传感器与所述加热机构(2)固定于不同的侧壁上。
18.进一步的，所述重量检测机构(4)为重力传感器，所述重力传感器固定于空间内的底壁上，所述重力传感器上分别放置有待测电池，所述重力传感器上均固定有电子感应线。
19.有益效果：通过电子感应线的设置，能够精确的记录电池重力的变化。
20.本实用新型的优点在于：
21.本实用新型在验证装置中设置有操作箱、加热机构、温度检测机构、重量检测机构，能够得到最优的浸润参数，从而可以有效提高电池的浸润效果。
22.本实用新型通过第一冷却机构、第二冷却机构的设置，能够在检测结束后，快速冷却电池表面及内部的温度，降低高温对电解液的影响，能够有效减少电池性能的损失。
23.本实用新型通过感应显示器的设置，能够实时显示空间内电池浸润过程中的温度和时间变化。
24.本实用新型通过电子感应线的设置，能够精确的记录电池重力的变化。
附图说明
25.图1为本实用新型实施例一验证装置的正视图；
26.图2为本实用新型实施例一验证装置的立体图；
27.图3为本实用新型实施例一验证装置的另一视角立体图；
28.图4为本实用新型实施例一验证装置的左视图。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新
型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例一
31.如图1所示，本实施例提供一种用于电池浸润工艺的验证装置，包括操作箱1、加热机构2、温度检测机构3、重量检测机构4、第一冷却机构5、第二冷却机构6。
32.如图1、图2所示，操作箱1包括箱体12、箱门14；箱体12为一侧开口设置；箱体12内通过隔热板121分隔为至少三个空间，本实施例示例为箱体12内通过隔热板121分隔为三个空间，从上到下依次为第一空间122、第二空间123、第三空间124；每个空间都配套设置有箱门14，箱门14与箱体12为转动连接；工作时，箱门14与箱体12完全贴合使各个空间内形成真空环境；
33.如图1、图2、图3所示，箱体12上靠近温度检测机构3的侧壁外侧固定有感应显示器125；第一空间122和第二空间123内固定有加热机构2、第一冷却机构5；三个空间内均固定有温度检测机构3、重量检测机构4；温度检测机构3均与感应显示器125进行电连接，用于显示电池浸润过程中的温度和时间；工作时，将三个待测电池分别放入三个空间内，重量检测机构4能够检测三个待测电池的重量；如图4所示，箱体12的顶壁和靠近第一空间122、第二空间123的外侧前壁上均固定有第二冷却机构6。
34.如图1、图2所示，加热机构2为加热管，加热管设置有多个，依次固定于第一空间122和第二空间123内的前板上。
35.如图1、图2所示，温度检测机构3为温度传感器，温度传感器固定于第一空间122、第二空间123和第三空间124内远离箱门14的侧壁上。
36.如图1、图2所示，重量检测机构4为重力传感器，重力传感器固定于第一空间122、第二空间123和第三空间124内的底壁上，待测电池分别放置于重力传感器上；重力传感器上均固定有电子感应线(图未示)，用于记录重力变化。
37.如图1、图2、图3所示，第一冷却机构5为风机，风机通过固定架51固定于第一空间122、第二空间123内远离箱门14的侧壁上，固定架51为躺u形设置，第一空间122和第二空间123内的温度传感器位于固定架51的缺口内。
38.如图1、图2、图4所示，第二冷却机构6包括第一冷却管61、第二冷却管62，第一冷却管61固定于箱体12的顶壁上，第二冷却管62固定于箱体12外侧靠近第一空间122和第二空间123的前壁上。
39.使用时，将待测电池放到重力传感器上，通过控制加热管，将第一空间122和第二空间123内调控成同一温度，控制第一空间122和第二空间123为不同的浸润时间，可以得到浸润时间电池浸润效果的影响；通过控制加热管，将第一空间122和第二空间123内调控成不同的温度，浸润时间相同，可以得到浸润温度电池浸润效果的影响；通过温度传感器、感应显示器125的相互配合，记录温度和时间；通过拆解实验验证后的电池，观察电池拆解界面，能够验证温度和时间对电池浸润效果的影响，通过多次对比实验得到电池浸润效果最好的温度和时间记录下来；此外，通过控制加热管，将第一空间122和第二空间123内调控成不同的温度，以第三空间124的室温为对照组，待测电池放置于重力传感器上，重力传感器
与电子感应线连接，记录浸润过程中重力的变化，可输出数据曲线，判断浸润温度对电解液的影响，进而能够获得最优浸润温度；在通过上述操作确定好浸润工艺的各项参数(浸润温度、浸润时间)后，采用最优的浸润温度和浸润时间，通过设置不同的注液量，对浸润效果进行梯度验证，能够验证注液量对浸润效果的影响，进而优化注液和浸润工艺；检测结束后，关闭加热管，对高温浸润后的待测电池，进行冷却管通冷却液体散热和风机工作冷却散热，形成循环冷却，可快速冷却电池表面及内部的温度，降低高温对电解液的影响，能够有效减少电池性能的损失。
40.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；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。