一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置的制作方法

本技术涉及锂电池制造，具体涉及一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置。

背景技术：

1、在预锂电池制造工序中，热整形工序可以除去裸电芯极片中的水分，并对裸电芯起到整形作用。现行的裸电芯热整形工序普遍是将加热单元和整形单元分开设置，加热单元即烘箱或烘箱内的加热托盘，整形单元即热整形工装，该装置存在工装内不同层裸电芯、单个裸电芯自身内外侧温度不均匀的缺点，导致水分去除效果、整形效果不佳。

2、基于此本申请提出一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置来解决上述不足。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决目前电池热整形工序中存在的温度不均、整形效果不佳的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置，包括工装上顶板和工装下底板，且二者之间通过固定螺杆连接，所述工装上顶板、工装下底板以及二者中间设置的若干焦耳热整形工装隔板之间通过导向杆连接；

4、所述焦耳热整形工装隔板的内部设有自发热模块，焦耳热整形工装隔板的顶部放置裸电芯，在焦耳热整形工装隔板上还设有用来连接裸电芯的短路连接片和低压极耳电刷。

5、本申请通过在工装上顶板和工装下底板之间设置若干焦耳热整形工装隔板，每个工装隔板上均可以放置裸电芯，并通过最上方的工装上顶板施加压力，从上往下进行压力传导，实现整形，通过热整形工装隔板加装电阻丝，实现工装内不同层裸电芯均匀加热，同时通过低压极耳电刷向短路裸电芯通入低压电，利用焦耳热效应将电能转换为热能，实现单个裸电芯自身内外侧均匀加热，通过以上两种方案，可以实现水分高效去除、整形效果良好的目的，本申请结构简单、升温较快、有效除去极片材料的结合水，可以实现裸电芯快速加热，将裸电芯极片间水分充分挥发，此外通过焦耳热整形工装，能在高温条件下将裸电芯压紧整形，整合裸电芯入壳焊接工序。

6、作为本实用新型进一步的方案：每个所述焦耳热整形工装隔板的四个拐角位置处均开设有与导向杆滑动连接的导向孔。

7、作为本实用新型进一步的方案：所述自发热模块为铜质电阻丝。

8、作为本实用新型进一步的方案：所述电阻丝呈“w”形状布置。

9、作为本实用新型进一步的方案：每个所述焦耳热整形工装隔板上均设有温度传感器。

10、作为本实用新型进一步的方案：所述焦耳热整形工装隔板上敷有防粘黏涂层，且防粘黏涂层为铁氟龙涂层。

11、作为本实用新型进一步的方案：位于最下方的所述焦耳热整形工装隔板与工装下底板之间还设有底部基板，所述底部基板的底部与工装下底板之间还设有减震弹簧。

12、作为本实用新型进一步的方案：所述焦耳热整形工装隔板的底部一侧设有与裸电芯电极相对应的极耳整形板。

13、作为本实用新型进一步的方案：所述低压极耳电刷包括有低压电连接线和极耳电刷，其中极耳电刷经低压电连接线连接到裸电芯。

14、作为本实用新型进一步的方案：每个所述焦耳热整形工装隔板的顶部四个拐角位置处均设有定位块。

15、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

16、本申请通过在工装上顶板和工装下底板之间设置若干焦耳热整形工装隔板，每个工装隔板上均可以放置裸电芯，并通过最上方的工装上顶板施加压力，从上往下进行压力传导，实现整形，通过热整形工装隔板加装电阻丝，实现工装内不同层裸电芯均匀加热，同时通过低压极耳电刷向短路裸电芯通入低压电，利用焦耳热效应将电能转换为热能，实现单个裸电芯自身内外侧均匀加热，通过以上两种方案，可以实现水分高效去除、整形效果良好的目的，本申请结构简单、升温较快、有效除去极片材料的结合水，可以实现裸电芯快速加热，将裸电芯极片间水分充分挥发，此外通过焦耳热整形工装，能在高温条件下将裸电芯压紧整形，整合裸电芯入壳焊接工序。

技术特征：

1.一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置，其特征在于，包括工装上顶板(1)和工装下底板(7)，且二者之间通过固定螺杆(2)连接，所述工装上顶板(1)、工装下底板(7)以及二者中间设置的若干焦耳热整形工装隔板(6)之间通过导向杆(3)连接；

2.根据权利要求1所述的一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置，其特征在于：每个所述焦耳热整形工装隔板(6)的四个拐角位置处均开设有与导向杆(3)滑动连接的导向孔(61)。

3.根据权利要求1所述的一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置，其特征在于：所述自发热模块为铜质电阻丝(62)。

4.根据权利要求3所述的一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置，其特征在于：所述电阻丝(62)呈“w”形状布置。

5.根据权利要求1所述的一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置，其特征在于：每个所述焦耳热整形工装隔板(6)上均设有温度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置，其特征在于：所述焦耳热整形工装隔板(6)上敷有防粘黏涂层，且防粘黏涂层为铁氟龙涂层。

7.根据权利要求1所述的一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置，其特征在于：位于最下方的所述焦耳热整形工装隔板(6)与工装下底板(7)之间还设有底部基板(8)，所述底部基板(8)的底部与工装下底板(7)之间还设有减震弹簧(9)。

8.根据权利要求1所述的一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置，其特征在于：所述焦耳热整形工装隔板(6)的底部一侧设有与裸电芯(5)电极相对应的极耳整形板(12)。

9.根据权利要求1所述的一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置，其特征在于：所述低压极耳电刷(11)包括有低压电连接线(1101)和极耳电刷(1102)，其中极耳电刷(1102)经低压电连接线(1101)连接到裸电芯(5)。

10.根据权利要求1所述的一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置，其特征在于：每个所述焦耳热整形工装隔板(6)的顶部四个拐角位置处均设有定位块(4)。

技术总结
本技术公开了一种基于焦耳热效应的裸电芯热整形装置，包括工装上顶板和工装下底板，工装上顶板、工装下底板以及焦耳热整形工装隔板之间通过导向杆连接；焦耳热整形工装隔板的内部设有自发热模块，焦耳热整形工装隔板的顶部放置裸电芯，在焦耳热整形工装隔板上还设有用来连接裸电芯的短路连接片和低压极耳电刷。本申请通过利用焦耳热效应将电能转换为热能，实现单个裸电芯自身内外侧均匀加热，可以实现水分高效去除、整形效果良好的目的，结构简单、升温较快、有效除去极片材料的结合水，可以实现裸电芯快速加热，将裸电芯极片间水分充分挥发，此外通过焦耳热整形工装，能在高温条件下将裸电芯压紧整形，整合裸电芯入壳焊接工序。

技术研发人员：丁志伟,郝鹏杰
受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日：20240425
技术公布日：2025/3/18