一种锂离子电池用化成夹具的制作方法

1.本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池用化成夹具。


背景技术：

2.如今，各国都在大力发展绿色、高效二次电池。锂离子电池作为一种新型二次电池，具备体积小、能量密度高、循环寿命长、使用便利等众多优异性能，可充电类锂离子电池在消费电子中的应用不断得到扩展，广受消费者欢迎，已成为我们每日的必需品。随着产品的更新换代，以及消费者对产品体验的极致要求，电子产品的精密度要求不断提高，对应的，对电池产品的尺寸一致性要求也不断提高，以满足对电子产品的装配需求。
3.锂电池制造工艺复杂，且由于在充放电过程中，电池会发生电化学反应，因此，其尺寸控制比常规制造更为困难。对锂电池厚度的影响因素，主要来源于几个方面：即阴阳极极片厚度、隔离膜及涂料、化成压力以及电芯的充放电循环等。通过对这几个关键因素的管控及工艺优化，可使电芯的厚度一致性基本满足了当前的装配需求。然而，对于更精密的产品，需要再进一步提升电池厚度一致性时，却是遇到了瓶颈。
4.鉴于此，确有必要提供一种技术方案以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂离子电池用化成夹具，能够提高电芯厚度一致性。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种锂离子电池用化成夹具，包括：
8.夹具本体，用于装夹电芯，所述夹具本体包括活动连接的第一夹持板和第二夹持板，所述电芯容纳于所述第一夹持板和所述第二夹持板之间；
9.挡块，可拆卸地安装于所述第一夹持板和/或所述第二夹持板，所述挡块用于控制所述第一夹持板和所述第二夹持板之间夹紧后的间隙。
10.作为本实用新型所述的锂离子电池用化成夹具的一种改进，所述挡块包括可拆卸连接的第一阻挡部和第二阻挡部，所述第一阻挡部可拆卸地安装于所述第一夹持板和/或所述第二夹持板，所述第二阻挡部的厚度与所述电芯的成品厚度及化成时所用硅胶的厚度相匹配设置。第二阻挡部的厚度可根据不同型号电芯的厚度、硅胶的厚度和硅胶的受压变形率计算得出，第一阻挡部用于固定在夹具上，当更换电芯型号时，只需调节第二阻挡部的厚度，即可满足不同厚度电芯的化成要求。
11.作为本实用新型所述的锂离子电池用化成夹具的一种改进，所述挡块与所述第一夹持板和/或所述第二夹持板的连接方式包括但不限于卡扣连接、螺纹连接或粘结等方式。挡块与夹具的连接方式无固定形式，可根据夹具的具体情况调整。
12.作为本实用新型所述的锂离子电池用化成夹具的一种改进，所述挡块固定设置于所述第一夹持板和/或所述第二夹持板。挡块与化成夹具的连接位置可根据不同型号电芯
的大小、厚度，在确保第一夹持板和第二夹持板受力平衡情况下，灵活调整，优选为第一夹持板和第二夹持中间或两端等距离位置，防止第一夹持板和第二夹持板长期受压而变形。
13.作为本实用新型所述的锂离子电池用化成夹具的一种改进，所述挡块的截面形状可为l型、u型、t型等。挡块的形状无固定形式，可根据夹具的实际情况灵活调整，优选为l型。
14.作为本实用新型所述的锂离子电池用化成夹具的一种改进，所述挡块的数量设置为至少一个。挡块的数量可根据实际情况调整，只要确保第一夹持板和第二夹持板受力平衡情况即可。
15.作为本实用新型所述的锂离子电池用化成夹具的一种改进，所述第二阻挡部受压面的形状可为长方形、正方形或圆形等。
16.作为本实用新型所述的锂离子电池用化成夹具的一种改进，所述第二阻挡部的厚度与所述电芯的厚度、化成时所用硅胶的厚度以及硅胶受压变形率确定。在电芯厚度正常或偏大时，第一夹持板和第二夹持板之间的压力都作用在电芯上，对电芯进行压缩整形；而在电芯的厚度偏小时，挡块可以部分承受第一夹持板和第二夹持板之间的化成压力，使电芯受压变形减小，从而提高电芯化成厚度的一致性。
17.作为本实用新型所述的锂离子电池用化成夹具的一种改进，所述夹具本体包括若干组所述第一夹持板和所述第二夹持板。
18.相比于现有技术，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型提供了一种锂离子电池用化成夹具，包括：夹具本体，用于装夹电芯，所述夹具本体包括活动连接的第一夹持板和第二夹持板，所述电芯容纳于所述第一夹持板和所述第二夹持板之间；挡块，可拆卸地安装于所述第一夹持板和/或所述第二夹持板，所述挡块用于控制所述第一夹持板和所述第二夹持板之间夹紧后的间隙。
19.本实用新型在化成夹具中增加了挡块，挡块用于控制第一夹持板和第二夹持板之间夹紧后的间隙。如此设置，当电芯厚度正常或大于电芯的设定厚度时，在化成过程中，第一夹持板和第二夹持板的压力直接作用于电芯上，起到降低电芯厚度的作用；而当电芯厚度小于电芯的设定厚度时，在化成过程中，第一夹持板和第二夹持板的部分压力作用在挡块上，从而减小电芯主体受到的压力，进而电芯厚度形变减小，从而达到改善电芯厚度一致性的作用。
附图说明
20.图1是实施例1中锂离子电池用化成夹具的部分结构示意图。
21.图2是实施例1中锂离子电池用化成夹具的侧视图。
22.图3是实施例1中锂离子电池化成夹具的整体结构示意图。
23.其中：1
‑
第一夹持板，2
‑
第二夹持板，3
‑
挡块，31
‑
第一阻挡部，32
‑
第二阻挡部，4
‑
电芯，5
‑
硅胶。
具体实施方式
24.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名
称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”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。
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
28.实施例1
29.如图1～3所示，本实施例提供一种化成夹具，包括：
30.夹具本体，用于装夹电芯4，夹具本体包括活动连接的第一夹持板1和第二夹持板2，电芯4容纳于第一夹持板1和第二夹持板2之间；
31.挡块3，分别可拆卸地安装于第一夹持板1和第二夹持板2，挡块3用于控制第一夹持板1和第二夹持板2之间夹紧后的间隙；挡块3设置为l型，其中，挡块3的第一阻挡部31与夹持板的顶面平齐，挡块3的第二阻挡部32阻挡于第一夹持板1和第二夹持板2之间。第一夹持板1和第二夹持板2上分别设置有连接口，挡块3通过连接口与第一夹持板1和第二夹持板2固定连接。
32.还包括含有保护膜的硅胶5，硅胶5设置为u型，其中，u型硅胶5用于分别覆盖于第一夹持板1和第二夹持板2的表面。挡块3与第一夹持板1和第二夹持板2的连接处不设置有硅胶5。
33.第一阻挡部31的厚度与第一夹持板1顶面的厚度相同，第二阻挡部32的厚度δ＝(硅胶5受压形变厚度+保护膜厚度)
×
2+电芯设计厚度。
34.由于第一夹持板1和第二夹持板2需要同时夹持2个电芯4，第二阻挡部32的长度和宽度优选和电芯4的长度和宽度相同，即第二阻挡部32受压力部分的面积大小与电芯4的面积相同。如此设置，可确保确保当两个电芯4中其中一个厚度偏厚时，第一夹持板1和第二夹持板2的受力面积仍然相同，确保夹具长期使用不会因为受力不均匀而变形。
35.该夹具的使用过程为：化成前，由于电芯4主体相对蓬松，其厚度都大于挡块3第二阻挡部32的厚度。化成程序开始后，电芯4逐步受到夹具挤压，厚度慢慢减小，对厚度偏薄的电芯4，当电芯4的厚度减小到设定厚度后，夹具所施加压力开始作用在挡块3的第二阻挡部32上，从而电芯4的厚度停止变小；而对于厚度偏厚的电芯4，夹具所施加的力则一直作用于电芯4上，使其厚度持续变小，直至化成工序结束。
36.对于厚度偏差较大的电芯4，在化成过程中，在完成sei膜成膜后，增加夹具压力，如使压力增加到现有压力的1.2倍或1.5倍等，使厚度偏厚的电芯4的厚度进一步得到减小，
从而起到有效调节电芯厚度、提高一致性的目的。
37.实施例2
38.本实施例提供一种锂离子电池用化成夹具，与实施例1不同的是，在第一夹持板1和第二夹持板2之间包含两个挡块3，两个挡块3分别设置于第一夹持板1和第二夹持板2的两端，对称设置。
39.其余与实施例1相同，这里不再赘述。
40.在化成时，第一夹持板1和第二夹持板2同时对2个电芯4化成，当其中一个电芯4厚度逐渐减小至电芯4设定厚度时，与其在同一侧的挡块3开始承受夹具压力，减小电芯受压，防止电芯4进一步变形。
41.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。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。