专利名称：软包装锂离子二次电池化成夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电池化成夹具技术领域，特指软包装锂离子二次电池化成夹具， 是在化成时可对软包装锂离子二次电池主体施加一定压力的夹具。
技术背景锂离子二次电池在初次充电时，电池体内会产生气体，如CH4, C2H4, C2H6, H2, CO, CO2 等。气体聚集在电池正负极之间时，会造成电池正负极界面接触变差，正极脱嵌的锂离子不能完全嵌入到负极中，导致锂的析出，影响电池的容量，给电池带来安全风险。为了解决化成产气带来的问题，商业化的软包装锂离子二次电池在生产时，封装电池裸电芯的铝塑包装箔除了包住电芯主体外，还在电池主体旁预留一定的空间作为气袋，用以储存锂离子二次电池在化成时产生的气体。生产时先将锂离子电池化成充电到一定电压，从充电设备的老化板上取下电池，使用特定的整形装置夹住电池，并施加一定的压力压紧电池主体，保压一定时间，把电池主体中留存的化成气体压入预留的气袋中，然后把电池从特定的整形装置中取出，再将电池的气袋切除，并在切边封口，再把电池重新装回到充电设备的老化板上，对电池进行进一步的充放电，测试电池的容量。该工序较为复杂，尤其是对每个电池的取下和装上，非常费时、费力，不但增加了人力成本，而且限制了生产效率的提高
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种软包装锂离子二次电池化成夹具，由于电池始终受压，极片层间的相互挤压可以使化成时所产生的气体迅速排入预留气袋，保证了在整个化成过程中正负极界面的良好接触，在化成结束之后，可以继续对电池深度充电放电，测试电池的容量；在容量测试完成后，再取下电池，切除预留气袋； 这样就减少了化成后将电池装入整形装置饱压一定时间后再取下的工序，并减少了一次电池上下设备老化板的工序，简化了电池化成工序，缩短了生产时间，提高了生产效率。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是软包装锂离子二次电池化成夹具，其包括有支撑架、设置在支撑架中的压板、向压板施加压力的压杆。压杆以可上下活动的方式连接在支撑架上，压杆的底部与压板连接。作为本实用新型软包装锂离子二次电池化成夹具的一种改进，所述压杆上设有用于显示压杆施加在压板上压力的压力显示表，压力显示表显示的压力等于施加在电池上的压力。其中，压力表能显示出压杆拧紧时施加在电池表面的压力，对于相同型号的电池，生产时，对电池主体上施加相同的压力。作为本实用新型软包装锂离子二次电池化成夹具的一种改进，所述压板有两片， 两片压板上下平行设置，两片压板之间通过一个或多个弹性元件连接。电池在化成充电时， 厚度会有膨胀，双层压板之间的弹性元件可为电池的膨胀提供空间，避免电池因膨胀无处释放而造成的过压。[0009]作为本实用新型软包装锂离子二次电池化成夹具的一种改进，所述弹性元件可以是各种利用材料的弹性和结构特点，使变形与载荷之间保持规定关系的元件，如弹簧，弹片，弹性橡胶等，但不限于这些元件和材料。作为本实用新型软包装锂离子二次电池化成夹具的一种改进，所述压杆的底部通过卡盘与位于上方的压板连接，在压杆螺旋下压时，只传导向下的压力到压板上，并不带动压板旋转。作为本实用新型软包装锂离子二次电池化成夹具的一种改进，所述压杆与支撑架通过螺纹连接，旋转压杆时就可带动压板上升或下压。作为本实用新型软包装锂离子二次电池化成夹具的一种改进，所述压杆上设有旋转手柄，旋转手柄方便推动压杆旋转。作为本实用新型软包装锂离子二次电池化成夹具的一种改进，所述支撑架由上支撑板、底板和两个侧支撑板组合而成，可以形成一体，也可以采用活动连接。作为本实用新型软包装锂离子二次电池化成夹具的一种改进，所述上支撑板、底板和两个侧支撑板之间通过镶嵌注塑成型、挤压过盈配合、或锁紧固定方式进行连接。化成前，将电池放置于压板和支撑架底部之间，使用压板夹紧电池，使电池主体所受压力达到设定值。此时，上下压板间的弹性元件处于压缩状态，但其并未达到最大形变量。电池夹好后，电池的正负极极耳露出在夹具外，电池可以正常的连接到充放电设备的老化板上，进行化成充电。电池在化成后，直接充电到满充状态，然后放电到截止电压，测试每个电池的容量。软包装锂离子二次电池在充电过程中，电池的厚度会有增加。由于两压板之间由弹性元件连接，电池在膨胀时，弹性元件可以进一步受力压缩，为电池的膨胀提供一定的空间。直到电池完成所有充放电流程后，再把电池从本实用新型夹具上取下，切去电池侧面预留的气袋，再封装切口，完成电池的生产。这样就减少了化成后将电池装入整形装置饱压一定时间后再取下的工序，并减少了一次电池上下设备老化板的工序，简化了电池化成工序，缩短了生产时间，提高了生产效率。本实用新型有益效果在于其包括有支撑架、设置在支撑架中的压板、向压板施加压力的压杆、压力显示表，压力显示表设置在压杆上，压力显示表可以显示压板施压于电池主体的压力值，便于生产中控制所有电池所受压力的一致性，压杆以可上下活动的方式连接在支撑架上，压杆的底部与压板连接，使用该夹具夹紧电池后，可保证电池的正负极膜片在化成和容量测试过程中始终具有良好的界面接触，把化成过程中产生的气体迅速从极片层中排出，本实用新型能实现软包装锂离子二次电池化成和容量测试的连续进行，取消了传统工艺在电池容量测试前需要进行的电池整形工序，避免了耗时耗力的反复上下设备老化板和上下整形夹具的工序，提高了生产效率。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的剖示图。图3为软包装锂离子二次电池化成前预留气袋的示意图。
具体实施方式
[0020]
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明请参阅图1 3所示，本实用新型软包装锂离子二次电池化成夹具包括包括有支撑架1、设置在支撑架1中的压板2、向压板2施加压力的压杆3、压力显示表4，压力显示表 4可以显示出压杆3对压板2的压力大小，压杆3以可上下活动的方式连接在支撑架1上， 压杆3的底部与压板2连接，压力显示表4设置在压杆3上。支撑架1由上支撑板11、底板12和两个侧支撑板13组合而成，上支撑板11、底板 12和两个侧支撑板13之间可以形成一体，也可以采用活动连接，如镶嵌注塑成型、挤压过盈配合、或借助外部锁紧装置固定等方法进行连接。压板2有两片，两片压板2平行设置，两片压板2之间通过一个或多个弹性元件5 连接。弹性元件5为弹簧、弹片或弹性橡胶。在该实施例中，选择一组弹簧作为弹性元件5， 但该实用新型专利中的弹性元件5并不限定于弹簧，它可以是各种利用材料的弹性和结构特点，使变形与载荷之间保持规定关系的元件。压杆3与支撑架1通过螺纹连接，压杆3上固定有旋转手柄7。旋转手柄7与压杆 3以公知的方法固定连接在一起。通过转动旋转手柄7，可使压杆3向下运动，同时推动压板2向下运动。压杆3的底部通过卡盘6与位于上方的压板2连接，在压杆3螺旋下压时， 只传导向下的压力到双层压板2上，并不带动双层压板2旋转。在电池准备进行化成充电前，电池主体20旁预留一定的空间作为气袋30，把电池主体20放置于压板2与支撑架1的底板12之间。转动旋转手柄7，使压杆3向下运动，同时带动压板2和向下运动，压到电池主体20上。继续转动旋紧手柄，使压杆3继续向下运动，直到压力显示表4中显示的压力达到设定值为止。通过设置弹簧的规格、数量、布局等，可达到以下效果在压杆3对压板2的压力达到设定值时，弹簧构件并未达到最大形变量，如果对压板2施加更大压力，弹簧可继续缩短。电池在夹具中被夹紧后，把带着夹具的电池连接到充放电设备的老化板上，进行化成充电。电池在化成完成后，不必从充放电设备上取下，可继续进行充电放电，进行容量测试。在电池的充放电过程中，电池的厚度会发生变化。电池厚度增大时，弹簧会相应收缩；电池厚度减小时，弹簧会相应伸长，以保证电池主体20始终受到压板2的压力。这样电池不会因为厚度膨胀无处释放而被过压，也不会因为厚度减小而受不到压力。直到所有充放电过程完成后，取下电池，切去电池主体20旁预留的气袋30，随后对切边封口，即完成了电池的化成和容量测试的全部过程。与传统的软包装锂离子二次电池的化成和容量测试工艺相比，使用该实用新型的化成夹具后，减少了化成后将电池装入整形装置饱压一定时间后再取下的工序，并减少了一次电池上下设备老化板的工序，简化了电池化成工序，缩短了生产时间，提高了生产效率。本实用新型应用广泛，只需要调整压板2的尺寸即可广泛应用于各种规格的软包装锂离子二次电池。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。
权利要求1.软包装锂离子二次电池化成夹具，其特征在于其包括有支撑架(1)、设置在支撑架 (1)中的压板O)、向压板( 施加压力的压杆(3)，压杆C3)以可上下活动的方式连接在支撑架⑴上，压杆(3)的底部与压板(2)连接。
2.根据权利要求1所述的软包装锂离子二次电池化成夹具，其特征在于所述压杆(3) 上设有用于显示压杆C3)施加在压板( 上压力的压力显示表G)。
3.根据权利要求2所述的软包装锂离子二次电池化成夹具，其特征在于所述压板(2) 有两片，两片压板( 平行设置，两片压板( 之间通过一个或多个弹性元件( 连接。
4.根据权利要求3所述的软包装锂离子二次电池化成夹具，其特征在于所述弹性元件(5)为弹簧、弹片或弹性橡胶。
5.根据权利要求3所述的软包装锂离子二次电池化成夹具，其特征在于所述压杆(3) 的底部通过卡盘(6)与位于上方的压板( 连接。
6.根据权利要求1所述的软包装锂离子二次电池化成夹具，其特征在于所述压杆(3) 与支撑架(1)通过螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的软包装锂离子二次电池化成夹具，其特征在于所述压杆(3) 上设有旋转手柄(7)。
8.根据权利要求1 7任意一项所述的软包装锂离子二次电池化成夹具，其特征在于 所述支撑架(1)由上支撑板(11)、底板(12)和两个侧支撑板(13)组合而成。
9.根据权利要求8所述的软包装锂离子二次电池化成夹具，其特征在于所述上支撑板(11)、底板(1 和两个侧支撑板(1 之间通过镶嵌注塑成型、挤压过盈配合、或锁紧固定方式进行连接。
专利摘要本实用新型涉及电池化成夹具技术领域，特指软包装锂离子二次电池化成夹具，包括有支撑架、压板、压杆、设置在压杆上的压力显示表，压力显示表可以显示压板施压于电池主体的压力值，便于生产中控制所有电池所受压力的一致性，压杆连接在支撑架上，压杆的底部与压板连接，使用该夹具夹紧电池后，可保证电池的正负极膜片在化成和容量测试过程中始终具有良好的界面接触，把化成过程中产生的气体迅速从极片层中排出，本实用新型能实现软包装锂离子二次电池化成和容量测试的连续进行，取消了传统工艺在电池容量测试前需要进行的电池整形工序，避免了耗时耗力的反复上下设备老化板和上下整形夹具的工序，提高了生产效率。
文档编号H01M10/058GK202167578SQ20112000899
公开日2012年3月14日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者何东铭, 史册, 李 真, 程晟, 胡海波, 苏树发, 谭婷 申请人:东莞新能源电子科技有限公司, 东莞新能源科技有限公司