锂离子电池并联化成系统及工艺的制作方法

本发明涉及锂离子电池生产技术领域，具体的涉及一种锂离子电池并联化成系统及工艺。

背景技术：

在锂离子电池的生产工艺之中，化成是一个及极其重要的工序，化成是指注液后的电池进行首次充放电的过程，其主要作用是通过首次充电中的电化学反应在负极表面形成致密的sei膜(solidelectrolyteinterface，固体电解界面膜)，同时排除形成sei膜过程中所产生的气体，防止电池出现气胀鼓壳等不良现象。目前行业内大多采取电池置于车间内的开口化成工艺，此种方式的化成过程中产生的气体由于得不到充分的排出而聚集在电池内部，对化成形成sei膜影响较大；另外现有的化成柜一个通道一次只能化成一个电池，而且为防止电池吸潮及化成排气时带出的电解液腐蚀电池外壳，每只电池均需在注液口扎纸巾，并需要根据潮湿以及外泄情况对电池外壳进行清洗，如此不仅生产效率底，而且还增加了人工以及生产的成本。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种锂离子电池并联化成系统以及一种锂离子电池并联化成工艺。

一种锂离子电池并联化成系统包括：化成柜，其内设有多个干燥室，相邻两个干燥室连通；

与干燥室数目相同的化成装置，每一干燥室中设有一化成装置；化成装置包括：

一化成槽，其包括一底壁、分别垂直设于底壁相对两端的两槽壁以及分别垂直设于底壁另相对两端的两个电池固定板；两槽壁以及两电池固定板位于底壁同一侧面；电池固定板开设有多个条形卡槽，多个条形卡槽沿着电池固定板的长度方向依次排列；每一条形卡槽均与底壁平行，且两个电池固定板上的条形卡槽——正对；

调节杆，其两端分别卡设于两个电池固定板上正对的两条形卡槽内；调节杆与底壁平行；

多个电极板，其盖设于化成槽上并沿着电池固定板的长度方向依次排列；每一电极板的两端分别与两个电池固定板贴合；

一升降件，其包括支撑板、升降驱动件、导向滑块以及导向滑杆；支撑板设于化成槽的上方，升降驱动件设于支撑板，导向滑块设于支撑板并位于升降驱动件的一侧；导向滑杆与升降驱动件平行，其一端滑动连接导向滑块；以及

一夹板，其位于化成槽上方并连接于升降驱动件的输出端，夹板与底壁平行，夹板正对底壁的一面设有多个铜条；多个铜条沿着电池固定板长度方向依次排列；铜条与电极板的数量一致，且一铜条与一电极板正对；以及

设于化成柜上方的气体循环件，气体循环件包括进气件以及排气件；进气件包括进气管道、设于进气管道的进气阀门以及与进气管道一端连通的干燥机；进气管道的另一端与一干燥室连通；排气件包括排气管道、设于排气管道的排气阀门以及与排气管道一端连通的吸风机；排气管道的另一端与另一干燥室连通。

根据本发明一实施方式，化成槽的两槽壁的高度大于电池固定板的高度；两槽壁的高度一致，支撑板盖设于两槽壁上。

根据本发明一实施方式，导向滑块以及导向滑杆的数量均为两个，两个导向滑块分别位于升降驱动件的两侧，两个导向滑杆均与升降驱动件平行；两导向滑杆的一端分别滑动连接两导向滑块，其另一端分别固接于夹板。

根据本发明一实施方式，化成槽的底壁以及电极板均为铝制板；化成槽的槽壁为电木材质板。

根据本发明一实施方式，多个干燥室沿着化成柜的高度以及长度方向依次排列；沿着化成柜高度方向相邻的两个干燥室通过两个通气孔连通。

根据本发明一实施方式，进气管道以及排气管道分别与化成柜位于最上方的多个干燥室连通。

一种锂离子电池并联化成工艺包括以下步骤：

步骤一：待化成的电池分成多列，每一列电池内的相邻两电池贴合；每一列电池沿着槽壁的长度方向设于位于干燥室内的化成槽中，多列电池沿着电池固定板的长度方向依次排列，且每一待化成电池的正极正对贴合于底壁；

步骤二：多个电极板盖设于化成槽上，且每一列待化成电池的负极均正对贴合于位于其上方对应的一电极板的底面；

步骤三：调整调节杆，使得步骤二中每一列电池内的电池共直线设置；

步骤四：启动干燥机以及吸风机，干燥的气体从进气管道进入到化成柜，经过多个干燥室后从排气管道排出；

步骤五：升降件驱动夹板下移，每一夹板上的多个铜条一一正对贴合于步骤二中多个电极板的顶面；

步骤六：步骤五中的铜条以及步骤一中底壁与外部电源串联，外部电源对化成槽内的电池按照预设时间进行充电；

步骤七：断开步骤六中的外部电源的连接，步骤五中升降件驱动夹板上升；

步骤八：关闭干燥机以及吸风机，打开化成柜，移开电极板，取出步骤七中化成槽内已完成化成的电池。

根据本发明一实施方式，步骤三中，每一电池列内电池的正极耳和负极耳分别位于同一条直线上。

根据本发明一实施方式，步骤五中的气体为氮气。

根据本发明一实施方式，所述步骤七中的化成充电为恒流限压充电。

同现有技术相比：底壁以及电极板使得待化成的电池形成并联，可一次性化成多个电池，节省了化成空间，减少了操作，而且电池之间紧密贴合，限制了电池膨胀，减少了注液漏出，化成柜以及气体循环件使得电池化成产生气体迅速排出，使得sei膜形成均匀，化成效果，而且工人不会直接接触化成排出的气体，保证了工人的身体健康，调节杆使得化成电池的正负极耳各自维持在一条直线上，使得电池化成的一致性高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实施例中锂离子电池并联化成系统的结构示意图；

图2为本实施例中锂离子电池并联化成系统的化成槽、电极板、升降件、夹板以及调节杆的结构示意图；

图3为本实施例中锂离子电池并联化成系统的化成槽的结构示意图。

附图标记说明：

1、化成柜；11、干燥室；111、通气孔；2、化成装置；21、化成槽；211、底壁；212、槽壁；213、电池固定板；2131、条形卡槽；22、调节杆；23、电极板；24、升降件；241、支撑板；242、升降驱动件；243、导向滑块；244、导向滑杆；25、夹板；251、铜条；3、气体循环件；31、进气件；311、进气管道；312、进气阀门；313、干燥机；32、排气件；321、排气管道；322、排气阀门；323、吸风机。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及″第一″、″第二″等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其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″的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

参照图1、图2和图3，图1为本实施例中锂离子电池并联化成系统的结构示意图，图2为本实施例中锂离子电池并联化成系统的化成槽、电极板、升降件、夹板以及调节杆的结构示意图，图3为本实施例中锂离子电池并联化成系统的化成槽的结构示意图；本实施例中锂离子电池并联化成系统包括：化成柜1、化成装置2以及气体循环件3；化成柜1用于放置化成装置，并与气体循环件3一起把化成装置化成时产生的气体排出；化成柜1内设有多个干燥室11，本实施例中化成柜1为矩形箱体，干燥室11为矩形箱，干燥室11的数量为四个，每两个干燥室11沿着化成柜1高度方向上下设置，沿着化成柜1高度方向设置的两组干燥室11左右设置，四个干燥室11组成″田″字形结构，沿着化成柜1高度方向设置的两个干燥室11之间开设两个通气孔111，通气孔111使得沿着化成柜1高度方向设置的两个干燥室11连通；化成装置2的数目与干燥室11的数目相同，每一干燥室11中设有一化成装置；化成装置2包括一化成槽21、调节杆22、多个电极板23、一升降件24以及一夹板25；化成槽21包括一底壁211、两槽壁212以及两电池固定板213，其中底壁211为长方形的铝制板，铝制的底壁211具有良好的导电性，槽壁212为长方形的电木材质板，电木制的槽壁212具有良好的绝缘性，两槽壁212为大小以及形状一致，两电池固定板213的大小以及形状一致长方形板，槽壁212的高度大于电池固定板213的高度，两槽壁212以及两电池固定板213位于底壁211上侧面，其中两槽壁212分别垂直设于底壁211相对的两短边，两个电池固定板213分别垂直设于底壁31另相对的两长边，两槽壁212以及两电池固定板213均与底壁211贴合，电池固定板213开设有多个条形卡槽2131，多个条形卡槽2131沿着电池固定板213的长度方向依次排列，每一条形卡槽2131均与底壁211平行，且两个电池固定板213上的条形卡槽2131——正对；调节杆7的两端分别卡设于两个电池固定板33正对的条形卡槽331内；调节杆22与底壁211平行，其两端分别卡设于两个电池固定板213上正对的两条形卡槽2131内，调节杆22可以在条形卡槽2131内沿着水平方向移动；电极板23具体为长方形的铝制板，铝制的电极板23具有良好的导电性，多个电极板23盖设于化成槽21上并沿着电池固定板213的长度方向依次排列，每一电池板23的两端分别与两个电池固定板213的长边贴合；升降件24包括支撑板241、升降驱动件242、导向滑块243以及导向滑杆244；支撑板241为长方形板，其盖设于两槽壁212上，支撑板241与底壁211平行，支撑板241的两端分别与两槽壁212贴合；升降驱动件242具体为伸缩气缸，其设于支撑板241的中间部位，其输出端正对化成槽21，导向滑块243以及导向滑杆244的数量均为两个，两个导向滑块243设于支撑板241并分别位于升降驱动件242的两侧，两个导向滑杆244均与升降驱动件242平行，两个导向滑杆244的一端分别滑动连接一导向滑块243；夹板25具体为长方形板，夹板25位于化成槽21上方，夹板25与底壁211平行，夹板25顶面的中间部位连接于升降驱动件242的输出端，两个导向滑杆244的另一端分别固定连接夹板25顶面，夹板25正对底壁211的底面设有多个铜条251，多个铜条251沿着电池固定板213长度方向依次排列，铜条251与电极板23的数量一致，且一铜条251与一电极板23正对；在化成时，升降驱动件242驱动夹板25向着下方移动，同步带动其上的铜条251正对着下方的电极板23移动，使得每一铜条251与一电极板23贴合；气体循环件3设于化成柜1上方，气体循环件3包括进气件31以及排气件32；本实施例中的进气件31为两个，一进气件31包括进气管道311、进气阀门312以及干燥机313，其中一进气件31进气管道311的一端连通干燥机313，此进气管道311的另一端与四个干燥室11中位于上方一干燥室11连通，另一进气件31的进气管道311的一端连通干燥机313，此进气管道311的另一端与四个干燥室11中位于上方另一干燥室11连通，进气阀门312设于进气管道311上，通过进气阀门312可以控制进气管道311内的气体的流通以及气体的流动快慢；排气件32包括排气管道321、排气阀门322以及排气管道321，排气管道321的一端连通的吸风机323，排气管道321的另一端分设有两个子排气管道3211，两个子排气管道3211分别与四个干燥室中位于上方的两个干燥室11连通，排气阀门322设于排气管道321上，通过排气阀门322可以控制排气管道内气体的流通以及气体流动的快慢；本实施例中干燥室11内具体采用的干燥气体为氮气，外部的氮气首先经过干燥机313干燥后通过进气管道311进入到化成柜1上方的干燥室11内，而后氮气经过其中一通气孔111进入到下方的干燥室11内，之后氮气经过再另一通气孔111返回上方的干燥室11，而后依次经过子排气管道3211以及排气管道321后被吸风机223吸走，排出化成柜1外，如此在化成柜1内形成一氮气的循环系统，氮气的物理状态非常稳定，在常温状态下不会与其他气体产生反应，氮气循环系统可以把干燥室内11因为电池化成所产生气体完全排出化成柜，避免对电池化成质量造成影响，而且整个化成柜1以及气体循环件3的设置使得工人在作业过程中不会直接接触到化成所产生异味气体，保证了工人的身体健康；

一种锂离子电池并联化成工艺，包括以下步骤：步骤一，工人将待化成的电池分成多列，每一列电池内的相邻两电池贴合，每一列电池列沿着槽壁212的长度方向设于位于干燥室11内化成槽21中，每一列电池内最前端以及最后端的电池与电池固定板213贴合多列电池沿着电池固定板213的长度方向依次排列，且每一待化成电池的正极正对贴合于底壁211；步骤二，多个电极板23盖设于化成槽21上，且每一列待化成电池的负极均正对贴合于电极板23的底面；步骤三，调整调节杆22在条形卡槽2131内沿着水平方向移动，使得步骤二中每一列电池内的电池共直线设置，每一列电池内电池的正极耳和负极耳分别位于同一条直线上；步骤四，启动干燥机313以及吸风机323，干燥的氮气从进气管道311进入到化成柜1内的干燥室11内，而后经过四个干燥室11后从排气管道321排出，经过3-5分钟后，四个干燥室11内均维持在只有氮气的干燥状态；步骤五，升降驱动件24驱动夹板25下移，每一夹板25上的多个铜条251一一正对贴合于步骤二中多个电极板23的顶面；步骤六，步骤五中的铜条251以及步骤二中底壁211与外部电源串联，底壁211以及电极板23使得化成槽21内的电池并联在一起，外部电源对化成槽21内的电池进行恒流限压充电；恒流限压充电具体的化成电流是根据每个锂离子电池预化成所需要的充电电流以及并联的锂离子电池数量而定，化成电压根据预化成电池电压充电上限而定，例如：单只锂离子电池化成所需充电电流为50ma，化成电池电压充电上限为3v，则100只锂离子电池并联化成所需的化成电流为5a，化成电压则限压为3v；步骤七，断开步骤六中的外部电源的连接，步骤五中升降件5驱动夹板6上升；步骤八，干燥机313以及吸风机323再持续运行3-5分钟后关闭干燥机313以及吸风机323，工人打开化成柜1，移开电机板23，取出步骤七中化成槽21内已完成化成的电池。

综上：底壁211以及电极板23使得待化成的电池形成并联，可一次性化成多个电池，节省了化成空间，减少了操作，提高了生产效率，而且电池之间紧密贴合，限制了电池膨胀，减少了注液漏出，化成柜1以及气体循环件3使得电池化成产生气体迅速排出，使得sei膜形成均匀，化成效果，而且工人不会直接接触化成排出的气体，保证了工人的身体健康，调节杆22使得化成电池的正负极耳各自维持在一条直线上，使得电池化成的一致性高。

上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。