锂离子电池整形装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂离子电池生产技术领域，尤其涉及一种锂离子电池整形装置及方 法。
【背景技术】
[0002] 目前，随着新能源汽车的高速发展，锂离子电池在新能源汽车的应用也日益广泛， 锂离子电池的生产越来越受到重视。
[0003] 在锂离子电池生产过程中，为了满足电池的厚度、硬度、表面平面度以及外观等要 求，保持锂离子电池中的极片界面良好性以及防止锂离子电池内部的电芯快速老化，整形 工序尤为重要。实际应用中，现有的锂离子电池生产过程中，绝大多数都要求有整形工序。 通常情况下，对于规则形状的锂离子电池，通常采用如下两种整形工艺进行整形：热冷压整 形和夹具烘烤整形。其中热冷压整形通常都采用一定的夹具，将锂电子电池压紧，然后进行 热压或者冷压处理，使得锂离子电池不易变形。对于不规则的异形锂离子电池，为了满足其 整形需求，现有技术主要集中在设计一种与其相匹配的马甲，使马甲与锂离子电池结合起 来为一个规则的整体，然后采用热压或者冷压处理对锂离子电池进行整形处理。其中马甲 通常采用金属合金。为了防止短路，一般在马甲上贴有一层绝缘有机高分子材料，如铁氟龙 等以保证绝缘。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在如下缺点：现有技术中，无 论是规则形状的锂离子电池的整形还是不规则的异形锂离子电池的整形，通常会对锂离子 电池采用夹具压紧，并进行热压或者冷压处理，锂离子电池受力不均衡，对锂离子电芯的损 伤较大。尤其是不规则的异形锂离子电池，整形过程中所设计的马甲还会在锂离子电池表 面上的异形的位置压出凹坑，该凹坑处极易发生析锂，使得锂离子电池存在一定的安全隐 患。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种锂离子电池整形装置及方法，以克服现有技术的锂离子电池整形 过程中采用夹具压紧，并进行热压或者冷压处理，锂离子电池受力不均衡，对锂离子电芯的 损伤较大的问题，尤其是不规则的异形锂离子电池，整形过程中所设计的马甲还会在锂离 子电池表面上的异形的位置压出凹坑，该凹坑处极易发生析锂，使得锂离子电池存在一定 的安全隐患的问题。
[0006] 本发明提供一种锂离子电池整形装置，包括：绝热压力容器、封装于所述绝热压力 容器内的炉腔以及配置于所述炉腔内的负载室，所述炉腔内还设置有放置待整形的锂离子 电池的存放空间，在所述存放空间中还设置有温度传感器和压力传感器；所述负载室分别 与所述温度传感器和所述压力传感器电连接，且与所述存放空间通过压力介质连通，所述 负载室用于分别从所述温度传感器和所述压力传感器获取检测温度和检测压力，并根据所 述检测温度和所述检测压力，采用所述压力介质对所述存放空间进行加压加热处理，使得 所述存放空间达到整形所述锂离子电池所需的等静压条件，并维持所述存放空间保持所述 等静压条件下预设时间长度，以实现在所述等静压条件下对所述锂离子电池整形。
[0007] 本发明还提供一种锂离子电池整形方法，所述方法应用于上述所述的锂离子电池 整形装置中，所述方法包括：
[0008] 将待整形的锂离子电池放入炉腔内的锂离子电池的存放空间中；
[0009] 所述负载室采用压力介质对所述存放空间进行加热加压处理，使得所述存放空间 达到整形所述锂离子电池所需的等静压条件；
[0010] 所述负载室维持所述存放空间保持所述等静压条件预设时间长度，以实现在所述 等静压条件下对所述锂离子电池整形。
[0011] 本发明的锂离子电池整形装置及方法，通过绝热压力容器、封装于绝热压力容器 内的炉腔以及配置于炉腔内的负载室，炉腔内还设置有放置待整形的锂离子电池的存放空 间；在存放空间中还设置有温度传感器和压力传感器；负载室分别与温度传感器和压力传 感器电连接，且与存放空间通过压力介质连通，负载室用于分别从温度传感器和压力传感 器获取检测温度和检测压力，并根据检测温度和检测压力，采用压力介质对存放空间进行 加压加热处理，使得存放空间达到整形锂离子电池所需的等静压条件，并维持存放空间保 持等静压条件下预设时间长度，以实现在等静压条件下对锂离子电池整形。采用本发明的 技术方案，在对锂离子电池进行整形时，不仅能够使锂离子电池受力更均衡，对锂离子电池 的电芯的损伤较小，且不易变形，提高了锂离子电池的安全性；不仅适用于规则的锂离子电 池整形，还可解决不规则的异形锂离子电池整形过程中形成的凹坑引起的安全隐患。本发 明的技术方案，整形工艺过程简单，操作方便，易于量化生产。
【附图说明】
[0012] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0013] 图1为本发明锂离子电池整形装置实施例的结构示意图；
[0014] 图2为本发明锂离子电池整形方法实施例的流程图；
[0015] 图3为本发明对比示例三锂离子电池长度方向上下表面线扫描示意图；
[0016] 图4为本发明示例三锂离子电池长度方向上下表面线扫描示意图；
[0017] 图5为本发明的示例一、对比示例一和对比示例二各100颗锂离子电池在整形前、 整形后和容量后的锂离子电池厚度测试示意图；
[0018] 图6为本发明的示例三和对比示例三的45°C循环测试示意图。
【具体实施方式】
[0019] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020] 图1为本发明锂离子电池整形装置实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例 的锂离子电池整形装置可以包括：绝热压力容器1、封装于绝热压力容器1内的炉腔2以及 配置于炉腔2内的负载室3,炉腔2内还设置有放置待整形的锂离子电池的存放空间4 ;在 存放空间4中还设置有温度传感器5和压力传感器6 ;负载室3分别与温度传感器5和压力 传感器6电连接，与存放空间4通过压力介质连通，负载室3用于分别从温度传感器5和压 力传感器6获取检测温度和检测压力，并根据检测温度和检测压力，采用压力介质对存放 空间4进行加压加热处理，使得存放空间4达到整形锂离子电池所需的等静压条件，并维持 存放空间4保持等静压条件下预设时间长度，以实现在等静压条件下对锂离子电池整形。
[0021] 具体地，负载室3与存放空间4之间可以通过管道连接，用于连通压力介质，该通 道上可以设置有阀门（图中未示出），用于在需要的时候打开或者关闭阀门，以控制存放空 间2中的压力值。存放空间4位于炉腔2中，可以与炉腔2中除负载室3之外的其他空间 连通。因为如图1所示，存放空间4采用虚线示出，表示存放空间4与炉腔2是连通的。
[0022] 负载室3根据检测温度和检测压力，采用压力介质对存放空间4进行加压加热处 理，使得存放空间4达到整形锂离子电池所需的等静压条件，具体可以采用如下两种方式：
[0023] 第一种方式：首先对炉腔2内进行加压，使得存放空间4处的压强达到等静压条件 的目标压强的60 %~100 %，然后再升温至目标温度和压力；具体地升温过程，可以在负载 室3中设置热电偶来对压力介质加热，压力介质在负载室3与炉腔2之间流通，从而实现对 炉腔2进行