一种电池真空化成设备的制作方法

1.本实用新型涉及水系电池制造技术领域，具体涉及一种电池真空化成设备。


背景技术：

2.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。水系电池是一种先进电池技术,具备超长充放电寿命、低廉制造成本、安全性高及环境友好等优点，在大规模储能等领域具有良好的应用价值和前景,近年引起了人们的广泛关注且发展迅速。
3.水系电池在静态化成过程中产生较多气泡，会局部增大电池的极化和内阻，同时化成过程中静态的电解液会产生区域性极化不平衡，导致电芯性能的一致性较差，电池成品率较低等缺陷。但是，现有的化成设备不能够更好的解决上述存在的缺陷，大大影响了水电池化成的效果，对于本领域技术人员来说，是亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种电池真空化成设备，该设备使电芯处于一个真空搅拌的状态，通过搅拌底座上设置的搅拌装置和化成盖上设置的电液浓度传感器，提高了脱泡效率和化成环境的可控性，大大改善了电池化成的效果，解决了现有技术中的化成设备难以保障电池电芯的一致性的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种电池真空化成设备，该设备包括具有型腔结构的化成设备本体和密封盖合在所述化成设备本体上的化成盖，所述化成设备本体包括搅拌底座和位于所述搅拌底座上的设备腔体，所述设备腔体上盖合所述化成盖，所述化成盖上设置有电液浓度传感器；所述搅拌底座上设置有用于搅拌电液的搅拌装置。
6.进一步地，所述搅拌装置包括至少一个搅拌器，该搅拌器设置在所述设备腔体内。
7.进一步地，所述设备腔体上设置有控温装置。
8.进一步地，所述设备腔体内设置有用于夹持电池的夹具。
9.进一步地，所述化成盖上设置有用于导通电流的极柱，所述极柱靠近所述设备腔体的一端设置有用于夹持连接电池极耳的极耳夹。
10.进一步地，所述化成盖上设置有用于抽真空和补气的阀座。
11.进一步地，所述化成盖上设置有补水构件。
12.进一步地，所述化成盖上设置注电液构件。
13.进一步地，所述化成盖上设置有用于测量所述设备腔体内气压的气压装置。
14.本实用新型的有益效果：
15.通过本实用新型提供的一种电池真空化成设备可以使电芯处于一个真空搅拌的状态，提高了脱泡效率和化成环境的可控性，进而大大改善了水系电池化成的效果。
16.具体地，本实用新型具有型腔结构的化成设备本体和密封盖合在化成设备本体上的化成盖，通过对化成设备本体的设备腔体进行抽真空，使搅拌装置处于真空搅拌状态，起
到较好的脱泡效果；再者，通过电液浓度传感器时刻监测电液浓度的变化，进而控制补水、补电液操作，也可以实现补气、控温等功能，使得化成环境可控，提高了试验、生产过程的控制能力，进而大大改善了水系电池化成的效果，提高了电芯的一致性。
附图说明
17.以下附图是用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，且仅旨在于对本实用新型做示意性的解释和说明，并非用以限制本实用新型的范围。在附图中：
18.图1为本技术实施例中的一种电池真空化成设备的设备主体结构示意图；
19.图2为本技术实施例中的一种电池真空化成设备的化成盖结构示意图。
20.附图标记：
21.1、化成设备本体；2、化成盖；10、设备腔体；12、搅拌底座；101、控温装置；102、夹具；120、搅拌装置；121、左搅拌器；122、右搅拌器；20、电液浓度传感器；21a、第一极柱；21b、第二极柱；22、补水构件；23、注电液构件；24、气压装置；25、阀座。
具体实施方式
22.下面将以图示揭露本技术的若干个实施方式，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，构成本技术的一部分说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及说明是用来解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.需要说明，除非单独定义指出的方向以外，本文中涉及到的上、下、左、右等方向均是以本技术实施例图1所示的上、下、左、右等方向为准，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应随之改变。本技术使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。此外，在本公开各个实施例中，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
24.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体，除非另有明确的限定。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。
25.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以互相结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求保护的范围之内。
26.水系电池化成的一般过程为：将磁子放置在转动托盘上及将电池固定在化成设备本体上，两个极柱分别接触电池正负极，化成盖密封盖合在化成设备本体上，真空管道接触注液口注入定量电液；然后将电池内部抽真空到一定的负压条件，启动搅拌装置和控温装置，打开电液浓度测试系统及补液系统，对电池进行化成循环；当电池电压达到预设条件后停止；最后解除负压，化成完成。
27.实施例
28.如图1、图2所示，本实施例中的一种电池真空化成设备，该设备包括具有型腔结构
的化成设备本体1和密封盖合在化成设备本体1上的化成盖2。其中，如图1所示，本实施例中的化成设备本体1包括搅拌底座12和位于搅拌底座12上的设备腔体10，化成盖2密封盖合在设备腔体10上，形成封闭的腔体。
29.如图2所示，本实施例中的化成盖2上设置有电液浓度传感器20、用于导通电流的极柱，用于抽真空和补气的阀座25、用于测量所述设备腔体内气压的气压装置24、补水构件22和注电液构件23。
30.如图1所示，本实施例中的搅拌底座12上设置有用于搅拌电液的搅拌装置120。该搅拌装置120包括对称设置在设备腔体内的左搅拌器121和右搅拌器122，该左、右搅拌器上均设置有磁子和转动托盘，搅拌底座设置为双工位磁子搅拌机(类似双行星搅拌)，此结构的独特设计利于电液的均匀搅拌，在真空状态下能够加速浸润水系电池，快速脱泡，提升水系电池的化成效果。
31.需要说明是，首先，本实施例中的电液浓度传感器20是一种差压在线密度计，根据介质在一定垂直距离上的差压值算出密度值的原理，并自动进行温度补偿，具有测量精度高，可靠性好，安装使用简单的优点，能够时刻监测电液浓度的变化，根据其变化来控制补水、补液的操作，进而控制化成环境，提高实验、生产的控制能力，达到提高电池电芯的一致性的有益效果。
32.再者，本实施例中的极柱包括第一极柱21a、第二极柱21b，在第一极柱21a、第二极柱21b的下端，即伸入至设备腔体内的一端均设置有极耳夹211，第一极柱的极耳夹和第二极柱的极耳夹分别夹持在电池的正、负极耳上，使电池在化成过程中，将电流引出。
33.其次，需要说明的是，本实施例中化成盖与设备腔体的密封连接优选但不限于采用橡胶密封垫压紧连接。
34.另外，如图2所示，本实施例中的阀座25优选但不限于为三通阀，用于抽真空和通氮气；气压装置24优选但不限于用于测量气压大小的气压表；补水构件22和注电液构件23优选但不限于柱状阀结构，再者，补水构件22和注电液构件23可以合为一个构件，用于补水或注电液。
35.还有，本实施例中的搅拌装置包括优先但不限于左、右两个搅拌器，根据实际情况，还可以设定为一个、三个或更多个。
36.如图1所示，作为一种优选的实施方式，本实施例中的设备腔体10上设置有控温装置101。
37.需要说明的是，本实施例中的控温装置为油浴加热制冷循环装置，制热为电加热，制冷采用全钎焊板式换热器，具有占用空间小，换热效率高的特点。
38.作为一种优选的实施方式，本实施例中的设备腔体10内设置有用于夹持电池的夹具。
39.需要说明的是，本实施例中的夹具优选但不限于用于夹持、固定的弹簧夹。
40.综上所述，通过本技术提供的一种电池真空化成设备可以使电芯处于一个真空搅拌的状态，提高了脱泡效率和化成环境的可控性，进而大大改善了水系电池化成的效果。具体地，首先，本技术具有型腔结构的化成设备本体和密封盖合在化成设备本体上的化成盖，通过对化成设备本体的设备腔体进行抽真空，使搅拌装置处于真空搅拌状态，起到较好的脱泡效果；再者，通过电液浓度传感器时刻监测电液浓度的变化，进而控制补水、补电液操
作，还可以实现补气、控温等功能，使得化成环境可控，提高了试验、生产过程的控制能力，进而大大改善了水系电池化成的效果，提高了电芯的一致性。
41.需要说明的是，本实施例中的搅拌装置优选但不限于磁力搅拌装置。
42.上述说明示出并描述了本技术的优选实施方式，但如前对象，应当理解本技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文对象构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精神和范围，则都应在本技术所附权利要求的保护范围内。