一种软包装锂离子电池化成工艺用设备及其夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种软包装锂离子电池化成工艺用夹具，其包括用于对所述软包装锂离子电池化成时施加面压力的可调节托板和接触加热的加热部件，所述加热部件成对、相向设置于所述可调节托板上。通过设置用于对所述软包装锂离子电池接触加热的加热部件，可实现接触式加热，从提高加热效率，故节省了能源并能够实现高温和高效的加热。
【专利说明】一种软包装锂离子电池化成工艺用设备及其夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及锂离子电池，尤其涉及一种软包装锂离子电池化成工艺用设备及其夹具。
【背景技术】
[0002]软包装锂离子电池的生产过程中，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，使电池的容量及循环性能和高温性能不能充分发挥。
[0003]故，急需发展一种高效并可提高电池性能的化成工序用设备或工艺。
【发明内容】
[0004]本实用新型为克服现有技术的缺陷，提供一种软包装锂离子电池化成工艺用夹具，其包括两个以上由金属或非金属材料制作的可调节托板，和用于对所述软包装锂离子电池接触加热的加热部件，所述加热部件成对、相向设置于所述可调节托板上。
[0005]根据实施例，本实用新型还可采用以下优选的技术方案:
[0006]所述加热部件具有一定的弹性。
[0007]所述可调节托板上还设有用于压紧所述软包装锂离子电池的极耳的极耳压块。
[0008]所述极耳压块设有一个或两个以上沉孔，所述沉孔内设有弹簧，所述弹簧的伸出沉孔的一端抵接于所述可调节托板。
[0009]所述极耳压块以可拆装方式与所述可调节托板连接。
[0010]本实用新型还提供一种软包装锂离子电池化成工艺用设备，其包括上述任一所述的夹具、外框、电源和用于电连接所述软包装锂离子电池的正/负极耳的接线端子，以及用于所述夹具的升降机构和加热单元，所述夹具设于所外框内。
[0011]优选的，所述夹具的托板有多个，其中与所外框最靠近的托板与底座之间以非固定方式连接。
[0012]进一步优选的所述加热单元可根据需要对其夹持所述软包装锂离子电池施加压力，加热单元对所述软包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。
[0013]再进一步优选的，所述压力为O?15kgf/cm2，所述加热温度为常温?90°C。
[0014]所述夹具、用于电连接所述软包装锂离子电池的正/负极耳的接线端子、用于所述夹具的升降机构和加热单元均为两个以上，均置于所述外框内。
[0015]本实用新型的有益效果是:通过设置用于对所述软包装锂离子电池接触加热的加热部件，可实现接触式加热，从而提高加热效率，故节省了能源并能够实现高温和高效的加热。
[0016]可调节托板设有带弹簧的极耳压块，从而可以使本设备能够适用于不同厚度的软包装锂离子电池，确保化成时极耳与接线端子的紧密接触，且一物多用。
[0017]与电池主体接触的加热部件具有一定的弹性，可更好的压紧电池主体，使得化成工序的整个过程中均能够确保电池极片与隔离膜的紧密接触，确保化成效果，确保化成形成的SEI (固体电解质界面)膜均匀无盲区。
[0018]本实用新型的软包装锂离子电池化成工艺用设备，因采用了以上夹具及用于所述夹具的升降机构和加热单元，故可以消除加热的盲区，提升产品的性能。
[0019]所述托板和加热单元可根据需要进行夹持压力、加热温度等的各种设定，这样可以满足各种特定的需求，譬如，可实现压力化成，使电池厚度变薄，外观更平整，硬度得到一定程度的增大；并可方便的实现高温化成，缩短化成时间，使电池的容量和循环一致性以及高温性能均得到提升。
[0020]夹具外壳的设置，既美观又可提供安全保障，避免烫伤、夹伤等意外的发生。
[0021]夹具、用于电连接所述软包装锂离子电池的正/负极耳的接线端子、用于所述夹具的升降机构和加热单元均为两个以上，这样的做法可以成倍提升化成工序的生产能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是一个实施例的软包装锂离子电池化成工艺用设备的结构示意图。
[0023]图2是图1实施例的设备中夹具的结构示意图。
[0024]图3是一个实施例的夹具(放置了软包装锂离子电池)沿垂直托板方向视角的结构示意图。
[0025]图4是图3实施例的夹具另一视角的局部结构示意图。
[0026]图5是一个实施例的极耳压块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面对照附图并结合优选的实施方式对本实用新型作进一步说明。
[0028]实施例1
[0029]本实用新型的软包装锂离子电池化成工艺用设备，如图1、图2、图3所示，包括夹具3，外框1、电源2和用于电连接所述软包装锂离子电池4的正、负极耳41、42的接线端子35，以及用于所述夹具3的升降机构和加热单元，所述夹具设于所外框I上。所述外框I罩设于所述夹具3的外周，所述外框I的两个相对侧面均设有方便取放所述软包装锂离子电池4的开合门，这样，既美观又可提供安全保障，避免烫伤、夹伤等意外的发生。
[0030]本实施例的软包装锂离子电池化成工艺用设备中的夹具3包括:可调节托板33和用于对所述软包装锂离子电池4接触加热的加热部件，所述加热部件是硅胶发热板32，成对、相向设置于所述可调节托板33上(处于中间的所述可调节托板33的两侧面均具有硅胶发热板32)，用于夹紧所述电池4并对其进行接触式加热，并可设置所需要的夹持压力，譬如设为0.8 kgf/cm2, —般可在O?15kgf/cm2之间选择，以此实现压力化成。一个优选的做法是:所述托板33有多个，与所外框I最靠近的托板33与外框I之间以非固定方式连接，所述托板33分别设有限位装置，以免损坏电池4。进一步优选的做法中，所述加热单元温度可根据需要进行各种设定，譬如夹持压力、加热温度进行设定，这样可以满足各种特定的需求，并可方便的实现高温化成。高温化成的温度可设为80°C，一般可在常温?90°C之间选择。
[0031]进一步优选的一个做法是:所述硅胶发热板32有一定的弹性，可以确保化成时电池内部正负极片与隔离膜的紧密接触，极耳压块因内置弹簧，从而可以使本设备能够适用于不同厚度的软包装锂离子电池4，一物多用，简化工艺并节省成本。
[0032]实施例2
[0033]本实施例是对前述实施例1的进一步改进，具体如图4所示，所述夹具3、用于电连接所述软包装锂离子电池4的正/负极耳的接线端子41、42、及用于所述夹具3的升降机构和加热单元均为两个以上，均置于所述外框内。
[0034]实施例3
[0035]本实施例的进一步改进适用于对前述实施例1和实施例2，具体如图5所示，所述可调节托板33上还设有用于压紧所述软包装锂离子电池4的极耳41的极耳压块36，如图5所示，用于更好的压紧和固定软包装锂离子电池4的极耳41，使得化成工序的整个过程中均能够可靠的定位和电连接，避免意外移位等。同时，加热板有一定的弹性，还可避免损坏软包装锂离子电池4及其极耳41，确保化成形成的SEI (固定电解质界面)膜均匀无盲区。
[0036]实施例4
[0037]本实施例是对前述实施例3的进一步改进,具体如图6所示,所述极耳压块36的截面呈T字型，T字型的头部361用于卡接于所述可调节托板33上的凹槽中，T字型的头部361小于凹槽的深度，尾部362用于确保压紧电池4的极耳41并保护其不被损坏。此外，所述，T字型的头部361上开设有两个沉孔360，沉孔360内分别设置弹簧363，弹簧的伸出陈孔363的另一端抵接于所述可调节托板33上，这样可以适用于不同尺寸(厚度)的软包装锂离子电池4，因为可通过弹簧363的弹力使极耳压块36的尾部362始终压紧电池4，故使用方便且不影响转产效率，因转产时也无需对此做任何调整。
[0038]如图2所示，所述升降机构采用气缸31作为动力源，通过该气缸31来控制各个所述可调节托板33之间距离，以进行加热或取/放作业。此外，与所外框I最靠近的托板33与外框I之间以非固定方式连接，所述托板33分别设有限位装置，这样，可以保证在降下压紧时的压紧力不会过大而损坏电池4。如图4所示，并设有导向轴34，优选设在各托板33的四个角的部位，用于确保升/降操作时不会错位各托板33不会错位。
[0039]以上各实施例中的软包装锂离子电池化成工艺用设备中的夹具，既可实现高温化成，又可用于压力化成，高温化成时具有以下优点:缩短化成时间，使电池的容量和循环一致性以及高温性能均等得到提升。而压力化成又具有以下优点:使电池厚度变薄，外观更平整，硬度得到一定程度的增大等。
[0040]此外，本实用新型的软包装锂离子电池化成工艺用设备，还可还能够简化生产工艺，将原来“注液——静置——热冷压——上夹板——化成——下夹板——夹具烘烤——真空封装——分容——出货”的工艺中热冷压、上夹板、下夹板和夹具烘烤等步骤省略，大大节约了人力和物力。
[0041]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种软包装锂离子电池化成工艺用夹具，其特征是:包括两个以上由金属或非金属材料制作的可调节托板，和用于对所述软包装锂离子电池接触加热的加热部件，所述加热部件成对、相向设置于所述可调节托板上。
2.如权利要求1所述的软包装锂离子电池化成工艺用夹具，其特征是:所述加热部件具有一定的弹性。
3.如权利要求1所述的软包装锂离子电池化成工艺用夹具，其特征是:所述可调节托板上还设有用于压紧所述软包装锂离子电池的极耳的极耳压块。
4.如权利要求3所述的软包装锂离子电池化成工艺用夹具，其特征是:所述极耳压块设有一个或两个以上沉孔，所述沉孔内设有弹簧，所述弹簧的伸出沉孔的一端抵接于所述可调节托板。
5.如权利要求4所述的软包装锂离子电池化成工艺用夹具，其特征是:所述极耳压块以可拆装方式与所述可调节托板连接。
6.一种软包装锂离子电池化成工艺用设备，其特征是:包括如权利要求1-5任一所述的夹具、外框、电源和用于电连接所述软包装锂离子电池的正/负极耳的接线端子，以及用于所述夹具的升降机构和加热单元，所述夹具设于所外框内。
7.如权利要求6所述的软包装锂离子电池化成工艺用设备，其特征是:所述夹具的托板有多个，其中与所述外框最靠近的托板与所述外框之间以非固定方式连接。
8.如权利要求7所述的软包装锂离子电池化成工艺用设备，其特征是:所述的托板可根据需要对所述软包装锂离子电池施加压力，加热单元对所述软包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。
9.如权利要求8所述的软包装锂离子电池化成工艺用设备，其特征是:所述压力为O?15kgf/cm2，所述加热温度为常温?90°C。
10.如权利要求6所述的软包装锂离子电池化成工艺用设备，其特征是:所述夹具、用于电连接所述软包装锂离子电池的正/负极耳的接线端子、用于所述夹具的升降机构和加热单元均为两个以上，均置于所述外框内。
【文档编号】H01M10/058GK203377337SQ201320418751
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月15日 优先权日:2013年7月15日
【发明者】毛铁军, 罗孝福, 王智全 申请人:毛铁军