一种电池化成设备的制作方法

本申请涉及电池制造领域，尤其涉及一种电池化成设备。

背景技术：

在电池制作完成后，需要对电池进行化成，即对电池进行小电流的充放电，以激活电池，在正负极形成sei膜(solidelectrolyteinterphase，固体电解质膜)。化成的一般过程为：将电池固定在化成设备上，两个探针分别接触电池正负极，真空管道接触注液口；先将电池内部抽真空到一定的负压条件；然后启动充电流程对电池进行小电流的充电；当电池电压达到预设条件后停止；然后解除负压，化成完成。不同型号的电池尺寸不同，而传统的手动化成设备大多只适用于一种型号的电池。因此，不同型号的电池化成需要不同型号的化成设备，导致成本高且占地面积大。

为解决以上化成设备无法更换电池型号等问题，需要一种新的可以快速更换电池型号且适用于各种电池型号的电池化成设备。

技术实现要素：

本申请技术方案要解决的技术问题是现有化成设备无法更换电池型号等。

本申请提供一种新的电池化成设备，所述电池化成设备包括一个设有滑槽的底座、可以沿滑槽方向调整的夹具以及可拆卸地安装在底座上的定位基座，针对不同型号的电池可以更换不同型号的定位基座，通过将电池卡入定位基座的定位槽中，使夹具在滑槽上移动并夹紧电池，从而将不同型号不同尺寸的电池固定在化成设备上。电池化成设备的探针组件可以在x、y、z三个方向上进行位置调整，以适应不同型号不同尺寸的电池的连接。

本申请提供一种电池化成设备，包括底座、夹具和探针组件，其中，所述底座上设置有沿第一方向延伸的第一滑槽；所述夹具可滑动地连接至所述第一滑槽，并能相对于所述第一滑槽固定，所述夹具用于夹持并固定电池；所述探针组件设置在所述底座上方，用于为所述电池充电。

在一些实施例中，所述电池化成设备还包括定位基座，沿所述第一方向设置于所述底座的侧边，所述定位基座包括定位槽，用于定位所述电池

在一些实施例中，所述定位基座可拆卸的连接在所述底座上。

在一些实施例中，所述夹具包括两个挡板，可滑动地连接至所述第一滑槽，并能相对于所述第一滑槽固定。

在一些实施例中，所述电池化成设备还包括机架，安装在所述底座上方，所述机架包括支架和滑杆，其中，所述支架垂直于所述底座；所述滑杆沿所述第一方向延伸并可滑动地连接至所述支架，并能相对于所述支架固定，所述探针组件连接至所述滑杆。

在一些实施例中，所述支架上设置有沿第二方向延伸的第二滑槽，所述滑杆可滑动地连接至所述第二滑槽，并能相对于所述第二滑槽固定，其中，所述第二方向垂直于所述第一方向。

在一些实施例中，所述探针组件包括探针机构连接件和探针机构，其中，所述探针机构连接件可滑动地套设在所述滑杆上，并能相对于所述滑杆固定；所述探针机构安装在所述探针机构连接件上，用于为所述电池充电。

在一些实施例中，所述探针机构包括探针支架、正极探针、负极探针、吸盘组件，其中，所述探针支架安装在所述探针机构连接件上；所述正极探针安装在所述探针支架上，用于同所述电池的正极连接；所述负极探针安装在所述探针支架上，用于同所述电池的负极连接；所述吸盘组件安装在所述探针支架上，用于同所述电池的注液口连接。

在一些实施例中，所述探针支架包括沿第三方向设置的第三滑槽，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向，所述正极探针和所述负极探针可滑动地连接至所述第三滑槽，并能相对于所述第三滑槽固定。

在一些实施例中，所述探针支架还包括第四滑槽，与所述第三滑槽平行设置，所述吸盘组件可滑动地连接至所述第四滑槽，并能相对于所述第四滑槽固定。

在一些实施例中，所述探针机构连接件上设置有沿所述第二方向延伸的第五滑槽，所述探针机构可相对于所述探针机构连接件沿所述第五滑槽移动。

在一些实施例中，所述探针组件还包括驱动组件，安装在所述探针机构连接件上，同所述探针机构连接，用于驱动所述探针机构沿所述第五滑槽移动。

由以上技术方案可知，本申请提供的电池化成设备包括一个设有滑槽的底座、可以沿滑槽方向调整的夹具以及可拆卸地安装在底座上的定位基座，针对不同型号的电池可以更换不同型号的定位基座，通过将电池卡入定位基座的定位槽中，使夹具在滑槽上移动并夹紧电池，从而将不同型号不同尺寸的电池固定在化成设备上。电池化成设备的探针组件可以在x、y、z三个方向上进行位置调整，以适应不同型号不同尺寸的电池的连接。

本应用的其他功能将在以下说明中部分列出。根据描述，以下数字和示例的内容将对那些本领域的普通技术人员显而易见。本应用的创造性方面可以通过实践或使用下面详细示例中所述的方法、装置和组合得到充分解释。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为根据本申请实施例提供的一种电池化成设备的斜视图；

图1b为根据本申请实施例提供的一种电池化成设备的正视图；

图2a为根据本申请实施例提供的一种底座和定位基座的斜视图；

图2b为根据本申请实施例提供的一种底座和定位基座的俯视图；

图3a为根据本申请实施例提供的探针组件的斜视图；

图3b为根据本申请实施例提供的探针组件的正视图；

图4为根据本申请实施例提供的电池化成设备的调节方法的流程图。

具体实施方式

以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本申请不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。

这里使用的术语仅用于描述特定示例实施例的目的，而不是限制性的。比如，除非上下文另有明确说明，这里所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”也可以包括复数形式。当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”和/或“含有”意思是指所关联的整数，步骤、操作、元素和/或组件存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或组的存在或在该系统/方法中可以添加其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或组。当在本说明书中使用时，术语“a在b上”意思可以是a直接与b相邻(之上或者之下)，也可以指a与b间接相邻(即a与b之间还隔了一些物质)；术语“a在b内”意思可以是a全部在b里面，也可以是a部分的在b里面。

考虑到以下描述，本申请的这些特征和其他特征、以及结构的相关元件的操作和功能、以及部件的组合和制造的经济性可以得到明显提高。参考附图，所有这些形成本申请的一部分。然而，应该清楚地理解，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本申请的范围。还应理解，附图未按比例绘制。

在电池制作完成后，需要对电池进行化成，即对电池进行小电流的充放电，以激活电池，在正负极形成sei膜(solidelectrolyteinterphase，固体电解质膜)。通常锂电池、蓄电池等都需要在电池制作完成后对电池进行化成。

本申请提供一种电池化成设备001(以下简称化成设备001)，可以适于不同型号不同尺寸的电池的化成。化成设备001不仅适用于锂电池的化成，同样适用于蓄电池的化成。纯粹为了展示的需要，本申请中下面的描述将以方型锂电池为例进行说明。

图1a为根据本申请实施例提供的一种电池化成设备001的斜视图。图1b为根据本申请实施例提供的一种电池化成设备001的正视图。如图1a和图1b所示，化成设备001可同时对多个电池002进行化成。其中，多个电池002可以是同一型号的电池002也可以是不同型号的电池002。例如，电池002可以是电池002a，也可以是电池002b，当然也可以是其他型号的电池，等等。不同型号的电池002尺寸也不相同。为方便描述，本申请下面的描述中有必要对“x”、“y”、“z”方向作出定义。图1b中示出了一个坐标轴，其中x轴代表“x”方向，y轴代表“y”方向，z轴代表“z”方向。如图1a和图1b所示，化成设备001可以包括底座100、夹具200和探针组件300。在一些实施例中，化成设备001还可以包括定位基座500和机架600。

如图1a和图1b所示，底座100是化成设备001的基座，用于放置并固定所要化成的电池002。底座100可同时放置多个电池002。多个电池002可以是同一型号的电池002，也可以是不同型号的电池002。图2a为根据本申请实施例提供的底座100和定位基座500的斜视图。图2b为根据本申请实施例提供的底座100和定位基座500的俯视图。如图2a和图2b所示，底座100上设置有沿第一方向延伸的第一滑槽110。其中，所述第一方向为x轴方向。第一滑槽110的数量可以是1个，2个，甚至可以是多个，如3个，4个，等等。多个第一滑槽110平行设置。

如前所述，化成设备001还可以包括定位基座500。如图2a和图2b所示，定位基座500可以沿第一方向(x轴方向)设置于底座100的侧边，并垂直于底座100。定位基座500用于定位电池002。定位基座500可以与底座100是一体结构，定位基座500也可以可拆卸的连接在底座100上。当定位基座500可拆卸地连接在底座100上时，定位基座500与底座100之间可以通过不同的方式进行可拆卸地连接，例如螺纹结构、销结构，等等。定位基座500可以包括定位槽510，用于定位电池002。定位基座500可以同时定位多个电池002。定位基座500上的定位槽510的数量可以是1个，也可以是多个，例如，3个，4个，6个，等等。定位槽510可以包括第一定位槽511和第二定位槽512。第一定位槽511可以与电池002a相匹配，用于电池002a的定位。第二定位槽512可以与电池002b相匹配，用于电池002b的定位。当然，定位槽510还可以包括第三定位槽(图2a和图2b中未示出)、第四定位槽(图2a和图2b中未示出)等等，用于其他型号电池002的定位。化成设备001可以包括多个定位基座500，每个定位基座500上的定位槽510的尺寸不同，用于更多型号的电池002的定位。当需要对不同型号的电池002进行化成时，只需要对定位基座500进行更换即可，而不需要更换整个化成设备，简单快速。

夹具200可以用于夹持电池002，并将电池002固定在底座100上。化成设备001可以包括多个夹具200，可以夹持多个电池002。如图1a和图1b所示，夹具200可滑动地连接至第一滑槽110，并能相对于第一滑槽110固定。其中，夹具200可以包括两个挡板210，两个挡板210分布于电池002的两侧，用于夹紧电池002。挡板210可滑动地连接至第一滑槽110，并能相对于第一滑槽110固定。例如，挡板210可以通过紧固螺钉与第一滑槽110固定。当松开所述紧固螺钉时，挡板210可沿第一滑槽110的方向移动；当挡板210移动至理想位置时，可拧紧所述紧固螺钉，将挡板210与第一滑槽110固定。因此，两个挡板210之间的距离可调，通过调节两个挡板210之间的距离，可以对不同尺寸的电池002进行夹紧。

综上所述，在对电池002进行定位安装时，首先将电池002卡入定位基座500上的定位槽510中；然后调整挡板210的位置，使两个挡板210可以夹紧电池002；最后，将挡板210与底座100进行固定，从而将电池001固定在底座100上。

如前所述，化成设备001还可以包括机架600。如图1a和图1b所示，机架600安装在底座100的上方。机架600用于探针组件300的安装与调整。机架600可以包括支架610和滑杆620。支架610可以固定安装在底座100上并垂直于底座100。支架610上可以设置有沿第二方向延伸的第二滑槽611。其中，所述第二方向为z轴方向。所述第二方向(z轴方向)垂直于所述第一方向(x轴方向)。机架600可以包括一个或多个支架610，支架610的数量可以是1个，也可以是2个，甚至是多个，例如3个，4个等等。如图1a所示，支架610的数量为4个。滑杆620沿所述第一方向(x轴方向)延伸并可滑动地连接至支架610，并能相对于支架610固定。其中，滑杆620的延伸方向平行于第一滑槽110。具体地，滑杆620可滑动地连接至第二滑槽611，并能相对于第二滑槽611固定。例如，滑杆620可以通过紧固螺钉与支架610的第二滑槽611连接。当松开所述紧固螺钉时，滑杆620可沿第二滑槽611的方向相对于支架610移动；当滑杆620移动至理想位置后，可拧紧所述紧固螺钉，将滑杆620与支架610的第二滑槽611固定。第二滑槽611上可以设有标尺，用于调整滑杆620的位置。滑杆620的数量可以是1个，也可以是多个，如图1a所示，滑杆620的数量是2个。

探针组件300可以同电池002连接用于为电池002充电。化成设备001可以包括一个或多个探针组件300。化成设备001可以同时为多个电池002进行化成。探针组件300的数量可以是1个，也可以是2个，甚至是多个，例如3个，4个，6个等等。其中，每个探针组件300可以连接一个电池002。如图1a和图1b所示，探针组件300可以设置在底座100的上方，安装在机架600上。具体地，探针组件300可以连接在滑杆620上。探针组件300可以套设在滑杆620上，并能所述第一方向(x轴方向)相对于滑杆620移动。图3a为根据本申请实施例提供的探针组件300的斜视图。图3b为根据本申请实施例提供的探针组件300的正视图。如图3a和图3b所示，探针组件300可以包括探针机构连接件310和探针机构360。在一些实施例中，探针组件300还可以包括驱动组件460。

如图3a和图3b所示，探针机构连接件310可滑动地套设在滑杆620上，并能相对于滑杆620固定。具体地，探针机构连接件310可以包括套筒311和连接件313。套筒311与连接件313固定连接。套筒311套设在滑杆620上。套筒311的截面形状和尺寸与滑杆620的截面形状和尺寸相匹配。套筒311上还可以设有螺钉312。当松开螺钉312时，探针组件300可以沿滑杆620所设方向移动；当探针组件300移动至理想位置时，拧紧螺钉312，可以将套筒311与滑杆620相对固定，即将探针组件300与滑杆620相对固定。套筒311的数量可以与滑杆620的数量相同，可以是1个，也可以是2个，甚至是多个，例如3个，4个等等。如图1a所示，套筒311的数量与滑杆620的数量均为2个。在一些实施例中，探针机构连接件310上还可以设置有沿所述第二方向(z轴方向)延伸的第五滑槽316。探针机构360可相对于探针机构连接件310沿第五滑槽316的方向移动。第五滑槽316的数量可以与滑杆620的数量相同，可以是1个，也可以是2个，甚至是多个，例如3个，4个等等。如图3a和图3b所示，第五滑槽316的数量是2个。

如图3a和图3b所示，探针机构360可以安装在探针机构连接件310上，与电池002连接用于为电池002充电。探针机构360可以包括探针支架361、正极探针411、负极探针421和吸盘组件431。探针支架361为探针机构360的安装支架，可以安装在探针机构连接件310上。正极探针411可以安装在探针支架361上，用于同电池002的正极连接。负极探针421可以安装在探针支架361上，用于同电池002的负极连接。吸盘组件431可以安装在探针支架361上，用于同电池002的注液口连接。

探针支架361可以包括沿第三方向设置的第三滑槽362。在一些实施例中，探针支架361还可以包括第四滑槽364。其中，所述第三方向为y轴方向。所述第三方向(y轴方向)垂直于所述第一方向(x轴方向)和所述第二方向(z轴方向)。第四滑槽364可以与第三滑槽362平行设置。正极探针411和负极探针421可滑动地连接至第三滑槽362，并能相对于第三滑槽362固定。例如，正极探针411和负极探针421可以通过紧固螺钉与探针支架361的第三滑槽362连接。当松开所述紧固螺钉时，正极探针411和负极探针421均可沿第三滑槽362的方向相对于探针支架361移动；当正极探针411和负极探针421移动至理想位置后，可拧紧所述紧固螺钉，将正极探针411和负极探针421与探针支架361的第三滑槽362固定。第三滑槽362上可以设有标尺，用于调整正极探针411和负极探针421的位置。吸盘组件431可滑动地连接至第四滑槽364，并能相对于第四滑槽364固定。例如，吸盘组件431可以通过紧固螺钉与探针支架361的第四滑槽364连接。当松开所述紧固螺钉时，吸盘组件431均可沿第三滑槽362的方向相对于探针支架361移动；当吸盘组件431移动至理想位置后，可拧紧所述紧固螺钉，将吸盘组件431与探针支架361的第四滑槽364固定。

在一些实施例中，探针支架361还可以包括导向杆381。导向杆381安装在探针支架361上，并沿第二方向(z轴方向)设置。导向杆381可相对于第五滑槽316的方向移动。导向杆381的截面形状和尺寸与第五滑槽316的截面形状和尺寸相匹配。导向杆381的数量可以与第五滑槽316的数量相同，可以是1个，也可以是2个，甚至是多个，例如3个，4个等等。如图3a和图3b所示，导向杆381和第五滑槽316的数量是2个。

在一些实施例中，探针支架361还可以包括支撑杆386。支撑杆386安装在探针支架361上。探针支架361可以通过支撑杆386同探针机构连接件310的连接件313连接。

如图3a和图3b所示，探针组件300还可以包括驱动组件460。驱动组件460可以安装在探针机构连接件310上。驱动组件460可以同探针机构360连接，用于驱动探针机构360沿第五滑槽316的方向移动。如图3b所示，驱动组件460可以是曲柄滑块机构。驱动组件460可以包括第六滑槽461、驱动支架463、曲柄465和连杆467。第六滑槽461沿所述第二方向(z轴方向)延伸。第六滑槽461与第五滑槽316平行设置。支撑杆386可以沿第六滑槽461的方向移动。第六滑槽461与驱动支架463固定连接。曲柄465的两端分别与驱动支架463和连杆467铰接。连杆467的两端分别与曲柄465和支撑杆386铰接。当探针机构360的位置调整好后，将正极探针411同电池002的正极连接，负极探针421同电池002的负极连接，吸盘组件431同电池002的注液口连接；然后，向下拉动曲柄465，在曲柄465的带动下，支撑杆386沿第六滑槽461向下运动，使吸盘组件431与电池002的注液口之间产生负压，使吸盘组件431吸附在电池002的注液口上，完成化成设备001与电池002的连接。

图4为根据本申请实施例提供的化成设备001的调节方法的流程图004，包括：

s100：通过夹具200将电池002固定在底座100上。

具体地，根据需要化成的电池002的型号，将与之对应的定位基座500安装在底座100上。将电池002卡入定位槽510中，调整夹具200在底座100上的位置，使夹具200夹紧电池002，并将夹具200固定在底座100上。

s200：调整探针组件300的位置，使吸盘组件431、正极探针411和负极探针421分别与电池002的注液口、正极和负极连接，并固定吸盘组件431、正极探针411和负极探针421。

具体地，在固定好电池002之后，需要调整探针组件300的位置，使得吸盘组件431、正极探针411和负极探针421分别与电池002的注液口、正极和负极连接。调整探针组件300的位置主要分为x方向(第一方向)的调整、y方向(第三方向)的调整和z方向(第二方向)的调整。需要说明的是，x方向(第一方向)的调整、y方向(第三方向)的调整和z方向(第二方向)的调整不分先后顺序，可按任意顺序进行调整。

x方向的调整：调整探针组件300相对于滑杆620在x方向(第一方向)的位置，使吸盘组件431、正极探针411和负极探针421分别在x方向(第一方向)与电池002的注液口、正极和负极对准，对准后，将探针组件300与滑杆620固定连接。

y方向的调整：调整吸盘组件431相对于第四滑槽364、正极探针411和负极探针421相对于第三滑槽362在y方向(第三方向)的位置，使其分别在y方向(第三方向)与电池002的注液口、正极和负极对准，对准后，将吸盘组件431、正极探针411和负极探针421与探针支架361固定连接。

z方向的调整：调整滑杆620相对于机架600在z方向(第二方向)的位置，使吸盘组件431、正极探针411和负极探针421在z方向(第二方向)上与电池002的注液口、正极和负极接触，调整好后，将滑杆620与机架600固定连接。

当探针组件300的位置调整好后，将吸盘组件431、正极探针411和负极探针421分别与电池002的注液口、正极和负极连接。

s300：驱动探针组件300的驱动组件460使探针机构360与电池002连接。

具体地，在探针机构360与电池002连接好后，向下拉动曲柄465，在曲柄465的带动下，支撑杆386沿第六滑槽461向下运动，使吸盘组件431与电池002的注液口之间产生负压，使吸盘组件431吸附在电池002的注液口上，完成化成设备001与电池002的连接。

综上可知，本申请提供的电池化成设备001，通过将电池002卡入定位基座100的定位槽510中，使夹具200在第一滑槽110上移动并夹紧电池002，从而将不同型号不同尺寸的电池002固定在化成设备001上。化成设备001的探针组件300可以在x、y、z三个方向上进行位置调整，通过调整探针机构360在x、y、z三个方向上的位置，使吸盘组件431、正极探针411和负极探针421可以与不同型号不同尺寸的电池002的注液口、正极和负极连接，从而对不同型号不同尺寸的电池002进行化成。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本申请提出，并且在本申请的示例性实施例的精神和范围内。

此外，本申请中的某些术语已被用于描述本申请的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本申请的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解，在本申请的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本申请的目的，本申请将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其他材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时，使用本文件中的术语为准。

最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本申请的范围内。因此，本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来实现本申请中的申请。因此，本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的实施例。