电池浸润装置的制作方法

本实用新型属于电池领域，更具体地说，本实用新型涉及一种电池浸润装置。

背景技术：

锂离子电池注液后浸润，是为了让电解液充分浸润极片，使化成的充电过程嵌锂最大化，减少不可逆容量，若浸润不充分，可能导致化成过程界面黑斑、内阻大、容量衰减、循环寿命减少等影响。传统的浸润方式通常是将注液后的电池放入45℃的浸润房浸润24h以上，浸润时间长，生产效率低，制造成本高；并随着能量密度的不断提高，极片的压密和厚度不断增加，造成了极片内孔隙率的降低及浸润路径的增加，使得极片难以充分浸润。

现有技术中公开了一种滚筒旋转式浸润的装置，可增加电解液在电池内部的流动，促进浸润，但存在以下缺点：装置在旋转过程中，电解液容易流入软包电池的气袋中，不能够充分浸润极片，降低浸润效率，并且因为采用滚筒旋转方式，占地面积较大，不利于大规模量产。

有鉴于此，确有必要提供一种浸润时间短、浸润效率高、制造成本低的电池浸润装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种浸润时间短、浸润效率高、制造成本低的电池浸润装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电池浸润装置，包括：

预热机构，包括电池支持座和设置在电池支持座上的多个加热隔板，相邻两个加热隔板之间具有放置电池的间距，在对电池进行预热时，放置电池；

控温装置，与多个加热隔板连接，用于对加热隔板加热；

驱动机构，动力连接于所述多个加热隔板，以驱动所述多个加热隔板运动，以将放置在相邻两个加热隔板之间的电池夹持，使相邻两个加热隔板的侧面与电池的两个侧面接触，并对电池进行加热；以及

压紧机构，包括顶部开口的箱体和设置在箱体内可移除的限位锁紧板，箱体用于放置经加热后的多个电池，限位锁紧板设置于加热后的电池上，并对电池进行锁紧。

作为本实用新型电池浸润装置的一种改进，所述限位锁紧板的两端设置有限位销，所述箱体对应限位锁紧板两端的两边上设置有限位槽，限位锁紧板压紧电池后，两端的限位销卡入箱体两边的限位槽内，锁紧电池。

作为本实用新型电池浸润装置的一种改进，所述箱体为方形箱体，所述限位锁紧板为方形板。

作为本实用新型电池浸润装置的一种改进，所述驱动机构包括锁紧电机和锁紧丝杆，锁紧丝杆的一端与锁紧电机连接，并依次穿过多个所述加热隔板；

其中，所述多个加热隔板平行设置在所述电池支持座上，最左端和最右端的所述加热隔板中的一个加热隔板固定在电池支持座上，其余加热隔板可在电池支持座上滑动；

当最左端的加热隔板与电池支持座固定时，最右端的加热隔板上设置有螺纹孔，最右端加热隔板以外的其余加热隔板对应螺纹孔的位置设置有贯通孔，锁紧丝杆依次穿过螺纹孔和贯通孔，且与具有螺纹孔的最右端的加热隔板形成螺母丝杆传动机构；

当最右端的加热隔板与电池支持座固定时，最左端的加热隔板上设置有螺纹孔，最左端的加热隔板以外的其余加热隔板对应螺纹孔的位置设置有贯通孔，锁紧丝杆依次穿过贯通孔和螺纹孔，且与具有螺纹孔的最左端的加热隔板形成螺母丝杆传动机构。

作为本实用新型电池浸润装置的一种改进，当最左端的所述加热隔板与所述电池支持座固定时，最右端的所述加热隔板上设置有两个螺纹孔，并分别位于最右端的加热隔板的两侧，其余加热隔板的两侧对应螺纹孔的位置各设置有一个贯通孔，每一侧的螺纹孔和贯通孔对应一个驱动机构；

当最右端的所述加热隔板与所述电池支持座固定时，最左端的所述加热隔板上设置有两个螺纹孔，并分别位于最左端的加热隔板的两侧，其余加热隔板的两侧对应螺纹孔的位置各设置有一个贯通孔，每一侧的螺纹孔和贯通孔对应一个驱动机构。

作为本实用新型电池浸润装置的一种改进，所述控温装置设置有多个控温器，一个控温器对应连接一个所述加热隔板，且控温器嵌入在所述加热隔板内，并对加热隔板进行加热和温度控制。

作为本实用新型电池浸润装置的一种改进，还包括转移机构手，用于夹持电池。

作为本实用新型电池浸润装置的一种改进，还包括保温结构，形成有保温空间，所述预热机构、所述驱动机构和所述压紧机构均设置在保温结构的保温空间内。

作为本实用新型电池浸润装置的一种改进，所述保温结构为保温房。

作为本实用新型电池浸润装置的一种改进，所述保温房的温度控制在室温～60℃。

作为本实用新型电池浸润装置的一种改进，所述电池为软包电池，顶部具有气袋。

相对于现有技术，本实用新型电池浸润装置具有以下有益技术效果：

1)通过设置预热机构，可使电池及电解液在短时间内达到设定温度，升温速率快，快速降低了电解液粘度，并提高电解液流动性，使得初始浸润效率加快，生产效率高；

2)通过设置压紧机构，可保证电池的受力情况，避免电解液流入气袋中，保证电解液液面全部浸泡电池的裸电芯，有利于极片的吸收，提高了浸润效率；

3)结构简单，制造成本低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型电池浸润装置进行详细说明，其中：

图1为本实用新型电池浸润装置的结构示意图。

图2为本实用新型电池浸润装置的压紧机构的箱体内放置电池的示意图。

图3为本实用新型电池浸润装置的压紧机构锁紧电池后的立式图。

附图标记：

10-预热机构；100-电池支持座；102-加热隔板；12-电池/软包电池；20-驱动机构；200-锁紧电机；202-锁紧丝杆；30-压紧机构；300-箱体；302-限位锁紧板；40-保温结构/保温房；50-转移机构手。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指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。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的产品的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1至图3所示，本实用新型电池浸润装置包括：

预热机构10，包括电池支持座100和设置在电池支持座100上的多个加热隔板102，相邻两个加热隔板102之间具有放置电池12的间距，在对电池12进行预热时，放置电池12；

控温装置(图未示出)，与多个加热隔板102连接，用于对加热隔板102加热；

驱动机构20，动力连接于多个加热隔板102，以驱动多个加热隔板102运动，以将放置在相邻两个加热隔板之间的电池12夹持，使相邻两个加热隔板102的侧面与电池12的两个侧面接触，并对电池12进行加热；以及

压紧机构30，包括顶部开口的箱体300和设置在箱体300内可移除的限位锁紧板302，箱体300用于放置经加热后的多个电池12，限位锁紧板302设置于加热后的电池12上，并对电池12进行锁紧。

请参阅图1所示，预热机构10用于对电池12进行快速预热，具体地，包括电池支持座100和设置在电池支持座100上的多个加热隔板102，相邻两个加热隔板102之间具有足够放置一个电池12的空间，待预热的一个电池12放置在相邻两个加热隔板102之间，相邻两个加热隔板102夹紧时，侧面与电池12的两个侧面接触。

电池12为软包电池，顶部具有气袋，以便容纳化成产生的气体。

控温装置(图未示出)设置有多个控温器(图未示出)，一个控温器对应连接一个加热隔板102，并对加热隔板102进行温度控制。在图示实施方式中，控温器为发热丝，嵌入在加热隔板102内，以对加热隔板102进行加热和温度控制。在本实用新型的其他实施方式中，控温器也可为其他可加热的装置。

驱动机构20包括锁紧电机200和锁紧丝杆202，锁紧丝杆202的一端与锁紧电机200连接，并依次穿过多个加热隔板102；锁紧电机200为伺服电机，可通过电机扭矩控制来控制相邻两个加热隔板102之间的间距，防止软包电池12被夹破。

在电池12进行快速预热时，将电池12放置在相邻的两个加热隔板102之间，驱动机构20驱动多个加热隔板102运动；以使相邻的两个加热隔板102分别从两侧面接触相邻两个加热隔板102之间的一个电池12的两侧面并夹持电池12；然后通过控温装置的控温器对多个加热隔板102进行加热，从而使相邻的两个加热隔板102分别从两侧面通过接触热传导方式来对电池12进行快速加热。

其中，多个加热隔板102平行设置在电池支持座100上，最左端和最右端(以图1所示方向)的加热隔板102中的一个加热隔板102固定在电池支持座100上，其余加热隔板102可在电池支持座100上滑动；

当最左端的加热隔板102与电池支持座100固定时，最右端的加热隔板102上设置有螺纹孔(图未示出)，最右端加热隔板102以外的其余加热隔板102对应螺纹孔的位置设置有贯通孔(图未示出)，锁紧丝杆202依次穿过螺纹孔和贯通孔，且与具有螺纹孔的最右端的加热隔板102形成螺母丝杆传动机构；

当最右端的加热隔板102与电池支持座100固定时，最左端的加热隔板102上设置有螺纹孔，最左端的加热隔板102以外的其余加热隔板102对应螺纹孔的位置设置有贯通孔，锁紧丝杆202依次穿过贯通孔和螺纹孔，且与具有螺纹孔的最左端的加热隔板102形成螺母丝杆传动机构。

具体地，多个加热隔板102(通常多于3个，也可为2个或3个)平行设置在电池支持座100上，最左端(以图1所示方向)的加热隔板102与电池支持座100固定连接，主要通过焊接固定，也可采用其他方式进行固定。最右端(靠近锁紧电机200的一端)的加热隔板102上设置有螺纹孔(图未示出)，其余加热隔板102对应螺纹孔的位置设置有贯通孔，锁紧丝杆202依次穿过最右端(靠近锁紧电机200的一端)的加热隔板102上的螺纹孔和其余加热隔板102上的贯通孔，且与具有螺纹孔的最右端的加热隔板102形成螺母丝杆传动机构。

当启动锁紧电机200时，控制锁紧电机200的旋转方向，由于最左端的加热隔板102与电池支持座100固定连接，最右端的加热隔板102由于螺纹孔与锁紧丝杆202的传动，推动最右端的加热隔板102向左滑动，并依次推动其他加热隔板102向左滑动，最终通过锁紧电机200扭矩控制将具有贯通孔的加热隔板102和相邻两个加热隔板102之间的软包电池12移动到所需位置，使相邻两个加热隔板102的侧面与软包电池12的两个侧面接触，并在温度控制器对加热隔板102快速加热后，加热隔板102将热量传递给软包电池，使软包电池快速加热。

进一步地，最右端(靠近锁紧电机200的一端)的加热隔板102上设置有两个螺纹孔，并分别位于最右端的加热隔板102的两侧，两个螺纹孔的位置对应，最好位于加热隔板102的中部或中上部，其余加热隔板102的两侧对应螺纹孔的位置各设置有一个贯通孔，同一个加热隔板102上的两个螺纹孔的间距要大于电池12的宽度，同一个加热隔板102上的两个贯通孔的间距也要大于电池12的宽度，并且每一侧的螺纹孔和贯通孔对应一个驱动机构20，一个驱动机构20的锁紧丝杆202依次穿过一侧的螺纹孔和贯通孔后与锁紧电机200连接。

或具体地，多个加热隔板102平行设置在电池支持座100上，最右端(以图1所示方向)的加热隔板102与电池支持座100固定连接，主要通过焊接固定，也可采用其他方式进行固定，最左端(远离锁紧电机200的一端)上的加热隔板102上设置有螺纹孔(图未示出)，其余加热隔板102对应螺纹孔的位置设置有贯通孔，锁紧丝杆202依次穿过其余加热隔板102上的贯通孔和最左端(远离锁紧电机200的一端)的加热隔板102上的螺纹孔，且与具有螺纹孔的加热隔板102形成螺母丝杆传动机构。

当启动锁紧电机200时，控制锁紧电机200的旋转方向，由于最右端的加热隔板102与电池支持座100固定连接，最左端的加热隔板102由于螺纹孔与锁紧丝杆202的传动，推动最左端的加热隔板102向右滑动，并依次推动其他加热隔板102向右滑动，最终通过锁紧电机200扭矩控制将具有贯通孔的加热隔板102和相邻两个加热隔板102之间的软包电池12移动到所需位置，使相邻两个加热隔板102的侧面与软包电池12的两个侧面接触，并在温度控制器对加热隔板102快速加热后，加热隔板102将热量传递给软包电池，使软包电池快速加热。

进一步地，最左端(远离锁紧电机200的一端)的加热隔板102上设置有两个螺纹孔，并分别位于最右端的加热隔板102的两侧，两个螺纹孔的位置对应，最好位于加热隔板102的中部或中上部，其余加热隔板102的两侧对应螺纹孔的位置各设置有一个贯通孔，同一个加热隔板102上的两个螺纹孔的间距要大于电池12的宽度，同一个加热隔板102上的两个贯通孔的间距也要大于电池12的宽度，并且每一侧的螺纹孔和贯通孔对应一个驱动机构20，一个驱动机构20的锁紧丝杆202依次穿过一侧的螺纹孔和贯通孔后与锁紧电机200连接。

请继续参阅图1至图3所示，压紧机构30与预热机构10分开设置，包括顶部开口的箱体300和设置在箱体300内可移除的限位锁紧板302，箱体300用于放置经加热后的多个电池12，限位锁紧板302设置于加热后的最上方的一个电池12上，并可对电池12进行锁紧。

具体地，箱体300为方形箱体，顶部为开口结构，箱体300的宽度略宽于软包电池12的宽度，箱体300的长度长于软包电池12的长度，箱体300的深度满足同时容纳多个依次堆积的软包电池12，使相邻两个软包电池12的大面直接接触，并在重力作用下，电池12间接触较紧密，然后压紧限位锁紧板302，并将压紧机构30树立起来(使软包电池12的气袋朝上)，并使电解液能保持较高的液面高度，可以最大程度的加速浸润速度。

在图示实施方式中，箱体300的深度可同时满足堆积10个软包电池12。为了便于进行限位，箱体300的两端设置有限位槽(图未示出)，限位槽可沿深度方向设置多个，深度方向相邻两个限位槽的位置与软包电池12的厚度适配。限位锁紧板302为方形板，其尺寸与箱体300适配，限位锁紧板302的两端设置有限位销(图未示出)，限位销与箱体300两端的限位槽适配。当多个软包电池12横排放置在箱体300后，在最上部的软包电池12上安装限位锁紧板302，并通过一定的力压紧软包电池12，然后将限位锁紧板302两端的限位销卡入箱体300两端的限位槽内，对软包电池进行锁紧，并控制每层软包电池12的受力大于1kg，并小于20kg。

进一步地，为了控制浸润过程的温度，使浸润时温度恒定，本实用新型还设置有保温结构40，保温结构40形成有保温空间，预热机构10、驱动机构20和压紧机构30均设置在保温结构40的保温空间内。保温结构40为保温房，也可为具有温度控制功能的保温罩或保温箱体或其他结构，在图示实施方式中，保温结构40为保温房，可进行温度控制和调节，主要将温度控制在室温～60℃，并通过空气传热对软包电池12进行保温，优选地，保温房的温度控制在30℃～60℃。

请继续参阅图1所示，为了便于将电池12进行抓取，还可在保温结构40内设置转移机构手50，用于夹持电池12，在对电池进行预热时，使用转移机构手50夹持电池12的气袋将电池12放入相邻两个加热隔板102之间的间距内，待电池12预热完毕后，使用转移机构手50夹持电池12的气袋将电池从预热机构10中夹出，放入压紧机构30进行浸润。转移机构手50为现有技术中常用的抓取工具，可为单夹抓式或双夹抓式，可为自动式，也可为手动式。当没有设置转移机构手50时，可采用人工直接对电池12进行抓取。

预热时，将电池12通过转移机构手50或直接使用人工抓取放入相邻的两个加热隔板102之间，待每两个相邻的加热隔板102之间都放置一个电池12后，锁紧电机200通过锁紧丝杆202的旋转移动并锁紧电池12。在保温房40中，电池12升温主要依靠空气传热，升温速率较慢，升温至目标温度至少需要2h，但通过在每个加热隔板102上设置温度控制器(图未示出)，并将加热隔板102设定一定温度，该温度可设置为电解液的耐温上限(通常不超过130℃)，通过加热隔板102夹持加热，可使电池12及电解液在几分钟内达到设定温度，升温速率较快，这样可使电解液粘度瞬间降低，流动性加速，初始浸润效率加快，提高生产效率。

预热后的电池12通过转移机构手50或直接使用人工抓取横排放满箱体300后，顶部的限位锁紧板302通过两端的限位销与箱体两端的限位槽适配锁紧电池12，防止电池12晃动，然后把压紧机构翻转过来，进行立式浸润，如图3所示；并控制限位锁紧板302的位置来控制电池12的受力情况，因为当电池12受力过大时，电池12内极片间的间隙较小，不利于电解液的吸收，当电池12受力过小时，电池12内电解液液面下降，不能全部浸泡裸电芯，不利于浸润。而通过设置压紧机构30，使限位锁紧板302与箱体300进行有效适配，可保证每层电池12受力大于1kg并小于20kg，并且能使电解液不流入气袋中，这样能够保证电解液液面全部浸泡裸电芯，有利于极片的吸收，进而提高浸润效率。

相对于现有技术，本实用新型电池浸润装置具有以下有益技术效果：

1)通过设置预热机构10，可使电池12及电解液在短时间内达到设定温度，升温速率快，快速降低了电解液粘度，并提高电解液流动性，使得初始浸润效率加快，生产效率高；

2)通过设置压紧机构30，可保证电池12的受力情况，避免电解液流入气袋中，保证电解液液面全部浸泡电池12的裸电芯，有利于极片的吸收，提高了浸润效率；

3)结构简单，制造成本低。

根据上述原理，本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。