一种新型电池化成设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及锂电池化成领域，具体涉及一种新型电池化成设备。
【背景技术】
[0002]锂电池的生产过程中，化成工序是非常关键的工序之一，但现有技术的化成工序中电池主体都是在自由状态，化成是在电池所处环境温度下来实现，导致化成效果不佳，从而影响产品的性能，使电池的容量、循环性能及高温性能不能充分发挥，故而急需发展一种高效并可提高电池性能的化成工序设备或工艺。
[0003]如中国实用新型专利授权公告号(CN 203787519 U)公开了一种新型化成设备的夹具，该夹具采用独立的吸塑托盘，且由采用塑料软质耐温材料制成，方便上料以及提高效率，提升化成工序的生产能力，但存在以下缺陷:
[0004]一.该夹具上的气缸安装在多组夹具的上部，且多组夹具上使用四组活动轴进行导正，该四组活动轴设置在多组夹具的四个边角处，每组夹具之间通过软质材料制成的连接件连接。该结构的夹具由于气缸安装在多组夹具的上部，使用时，气缸运作使多组夹具压缩，处于多组夹具下部加热部件上的电池不仅受到气缸的运动推力，还会受到上部多组夹具自身的重力，使得多组夹具上部和下部放置的电池受力不均，其厚度会产生一定的偏差，另四组活动轴设置在多组夹具的四个边角处，会对放置电池产生干涉，不易方便放置电池，同时其连接件是连接在每组夹具之间的，其连接处损坏后需要同时更换连接件与夹具，且夹具价格较为昂贵，替换成本较高；
[0005]二.该夹具中的加热部件采用硅胶接触式加热，发热硅胶硬度低，长期受压容易老化损坏、寿命短，且硅胶加热部件由于硬度较低，其化成生产出来的电池产品表面不够平整，影响美观；
[0006]三.该结构的夹具需要在电路板上设置调节固定槽，实现电路板位置的调节，其根据软包电池极耳级的位置通过调节固定槽对电路板固定位置进行调整，以适应不同型号的电池极耳级的匹配；同时在吸塑托盘的左右两侧需设置有用于安装锂离子电池的安装槽，使得安装槽的深度与软包装锂离子电池的厚度匹配，通过设置不同深度的安装槽才可以使该设备适用于不同厚度的软包装锂离子电池，具有一定的局限性，结构较为复杂，拆卸安装工作量大，通用性较差；
[0007]四.该夹具中加热单元对所述软包装锂离子电池进行加热，加热的温度和施加的压力可以进行设定，压力为0-15kgf/cm2，所述加热温度为常温-90°C，但该种加热方式比较单一，无法对其进行实时温度监测，温度控制的一致性较差，温度控制的智能化较低。
【发明内容】
[0008]为克服上述缺陷，本实用新型的目的即在于提供一种新型电池化成设备。
[0009]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0010]本实用新型的一种新型电池化成设备，包括:温度控制系统，机架，由下往上依次设置在机架内的气缸、夹具底板、出力板、加热隔板、夹具顶板，安装在加热隔板上的电触点压头，固定安装在夹具顶板、夹具底板之间的2个导正立柱，定位皮带；所述出力板与气缸动力连接，所述加热隔板呈多层设置，所述夹具顶板、夹具底板固定安装在机架上，所述出力板、加热隔板中间处均开设有2个导正立柱孔，所述出力板、加热隔板通过其导正立柱孔套装在导正立柱上，所述定位皮带等距固定在电触点压头上；
[0011]所述加热隔板的端部设置有正、负极接线端子，所述加热隔板为铝材质，所述加热隔板内部设置有与正、负极接线端子电连接的网状加热体，所述加热隔板的上、下表面上均设置有绝缘垫板；所述电触点压头包括:端子底座，导正柱，锥形弹簧，压块；所述端子底座上开设有圆形沉孔及位于圆形沉孔上的倒扣，所述端子底座上对应圆形沉孔处开设有导正孔，所述导正孔内设置有挡位；所述导正柱上设置有卡扣，所述导正柱的一端与压块固定连接，所述导正柱的另一端通过其卡扣与挡位扣合安装在导正孔内；所述锥形弹簧套装在导正柱上，所述锥形弹簧的一端抵顶压块，所述锥形弹簧的另一端扣合在圆形沉孔的倒扣上;
[0012]所述温度控制系统主要包括:可编程控制器，对加热隔板进行温度检测的温度传感器，分别与可编程控制器数据连接的:负责把设置的温度及时间参数传送至可编程控制器、接收并显示当前温度值及设备运行状态的人机交互界面，读取温度传感器反馈来的温度电压模拟量、对该温度电压模拟量进行模数转换后与可编程控制器设置的温度及时间参数进行对比、处理成开关量信号传送至可编程控制器及温度控制单元的温度采集单元；该温度控制系统还包括接收温度采集单元传送的开关量信号控制加热隔板的电压、电流通断的温度控制单元。
[0013]进一步，每一个加热隔板上安装的电触点压头数量为4个，加热隔板的两端均设置有2个电触点压头，所述定位皮带的数量为4个。
[0014]进一步，所述出力板与加热隔板之间设置有穿入导正立柱的底部隔温板，所述加热隔板与夹具顶板之间设置有穿入导正立柱的顶部隔温板。
[0015]进一步，所述网状加热体为网状加热丝或网状加热管。
[0016]进一步，所述绝缘垫板的材质为环氧树脂，所述加热隔板上、下表面上的绝缘垫板数量均为2个。
[0017]进一步，所述端子底座上设置有正、负极触点；所述压块的数量为两个，分别为正极压块及负极压块；所述正极压块、负极压块上的导正柱数量均为两个以上。
[0018]进一步，所述正极压块、负极压块上的导正柱数量均为2个，所述圆形沉孔的数量为5个，所述导正孔的数量为4个，所述锥形弹簧的数量为5个。
[0019]进一步，所述端子底座的材质为尼龙；所述正极压块及负极压块的材质为不锈钢；所述正极压块及负极压块上均设置有呈平行分布的长凸条；所述正极压块及负极压块上均开设有安装沉孔，所述导正柱的一端与安装沉孔底部固定连接，所述锥形弹簧的一端抵顶安装沉孔的底部。
[0020]进一步，所述温度控制系统还包括与可编程控制器数据连接的:用于提示电池化成设备运行状态及异常警告提示的外部状态指示元件，负责电池化成设备工作的启动与停止并对电池化成设备进行安全保护的外部输入装置，用于当检测到电池化成设备内部有烟雾时进行报警并切断电池化成设备电源的烟雾报警传感器，用于加热隔板加热的启动与停止及执行加热隔板的压紧与打开的外部执行元件。
[0021]更进一步，所述外部状态指示元件为三色灯和/或蜂鸣器；所述外部输入装置包括有:负责电池化成设备工作的启动与停止的按钮开关，对电池化成设备进行安全保护的屏蔽门；所述外部执行元件包括有:用于加热隔板加热的启动与停止的接触器，执行加热隔板的压紧与打开的电磁阀；所述温度控制单元为固态继电器；所述人机交互界面为触摸屏。
[0022]本实用新型提供的一种新型电池化成设备，具有以下有益效果:
[0023]其气缸安装在加热隔板的下部，使用时，气缸推力使多层设置的加热隔板向上运动压缩，避免了下部的加热隔板由于上部的加热隔板的重力而产生的上部和下部的加热隔板受力不均的情况，使得每一层上的加热隔板受力均匀，保证化成后的电池厚度的一致性，同时在加热隔板的中间位置设置两根导正立柱，在保证导正效果的同时更容易方便放置电池，不会产生干涉。其定位皮带等距固定在电触点压头上，若其连接处损坏，只需将定位皮带和电触点压头更换即可，电触点压头作为加热隔板上的一个安装部件，其更换更加容易，且成本较低；
[0024]其加热隔板采用铝材质，其内部通过设置网状加热体对电池进行加热，上下两层加热隔板同时对电池进行加热，传热快、生产准备时间短、加热时间短，能够保证电池受热均匀。铝材质的加热隔板硬度高、表面平整，更好的保证电池表面外观平整，且铝材质的加热隔板使用寿命更长，维护成本更低，表面更容易清洁清洗；
[0025]其电触点压头安装在电池化成设备的加热隔板端部，使用时，待充电的电池放置在多层状加热隔板上，多层状加热隔板压缩，电触点压头上的压块压紧电池正负极，使得电池正负极与外部电源稳定接触，锥形弹簧会全部压缩在圆形沉孔内，导正柱伸入到导正孔内，该锥形弹簧与导正柱完全不占用两层加热隔