CN102881942B - 一种用于锂离子电池化成分容时的安全装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于锂离子电池化成分容时的安全装置，包括柜体；柜体内设有至少一行电池仓，电池仓的上端开口，电池仓由内层的绝缘防火层和外层的不锈钢层组成；电池仓之间通过轴串联从而形成电池仓行，电池仓行的两端分别设有旋转轴，旋转轴的两端均穿出柜体的侧壁；电池仓的上端设有用于定位电池的电池定位机构。本发明通过使用二层结构的电池仓使电池与外界具有良好的绝缘效果，避免因人员操作不慎或其他意外使电池发生短路。二层结构的电池仓还具有很高的防爆能力；通过使用电池仓旋转轴的结构，使电池在静置阶段可以进行多角度翻转（提高电解液浸润效果），避免使用人工一个一个对电池手工翻转，车间生产效率大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于锂离子电池化成分容时的安全装置。
背景技术
锂离子电池作为新一代二次电池因其单体电压高、能量及功率密度大、长寿命、质量轻小、无记忆效应、无污染等优点，已成为当前广泛使用的电源产品。其应用领域主要包括各类便携式电子消费品（如智能手机、平板电脑、数码照相机等）；太阳能/风能电站配套储能；纯电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）；军事武器装备；航天领域等。锂离子电池的生产制造是一个包含多步骤的复杂工艺过程：从最初的浆料搅拌到涂布、辊压、模切、叠片装配、注液、化成分容等。每一步骤的工艺精度控制对最终电池的性能发挥都起着关键的作用。
在整个锂离子电池的制造工艺过程中，化成和分容阶段存在的安全隐患相比其他工序要明显大一些。因此需要保证相应的操作人员、设备和产品的安全，尽量将安全隐患排除，并把由于安全原因所带来的损失控制在最小的范围之内。然而，在现有的化成和分容制造工艺过程中，所使用的一些简单的装置和操作方式不能有效满足上述要求，因此不利于锂离子电池的安全生产和管理。
发明内容
鉴于目前还没有一种用于锂离子电池化成分容时的安全装置，本发明提供一种用于锂离子电池化成分容时的安全装置，利于锂离子电池的安全生产和管理。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种用于锂离子电池化成分容时的安全装置，包括柜体；
所述的柜体内设有至少一行电池仓，所述电池仓的上端开口，所述的电池仓由内层的绝缘防火层和外层的不锈钢层组成；电池仓之间通过轴串联从而形成电池仓行，所述电池仓行的两端分别设有旋转轴，所述旋转轴的两端均穿出所述柜体的侧壁；
所述电池仓的上端设有用于定位电池的电池定位机构。
进一步，所述的电池定位机构包括铰接于所述电池仓的上端开口一侧的电池压板、位于所述电池仓的上端开口的另一侧的定位柱，所述的电池压板的头部靠于所述的定位柱上；
所述电池压板的头部设有定位槽，所述的定位柱上设有与所述的定位槽对应的定位螺孔，一定位螺杆依次穿入所述的定位槽及定位螺孔内，所述的定位螺杆设有锁紧螺母。
进一步，所述电池仓的上端开口一侧设有铰轴，所述的电池压板有两块，所述的电池压板穿设在所述的铰轴上。
本发明还具有如下附加技术特征：
所述旋转轴的伸出柜体部分设有旋钮；旋转轴上设有靠紧柜体侧壁的内侧的定位盘，所述的定位盘上设有一圈定位孔，所述柜体的侧壁上穿设有定位螺栓，所述的定位螺栓择一地穿入所述的定位孔内。
所述电池仓的上方设有温度控制器及温度传感器，所述的温度传感器与所述的温度控制器信号连接。
所述柜体的一侧设有与所述的电池仓行对应的计时器。
温度控制的具体安装方式可以为：所述电池仓的上方设有温度定位支架，所述的温度定位支架上设有温度嵌槽，所述的温度控制器嵌于所述的温度嵌槽内；所述的温度传感器亦设于所述的温度定位支架上；所述的温度定位支架通过拉杆与所述的柜体连接。
计时器的具体安装方式可以为：所述柜体的侧壁上设有计时定位支架，所述的计时定位支架上设有计时嵌槽，所述的计时器嵌于所述的计时嵌槽内。
所述柜体的与所述计时器相对的另一侧设有与所述的电池仓行对应的标识槽。
所述柜体的底面设有万向脚轮。
本发明在使用时，按如下方式进行操作：（1）电池静置阶段（化成分容前的必要工序），转动旋转轴使电池仓旋转一定角度，打开电池定位机构放入电池仓，再关闭电池定位机构，静置一定时间。（2）电池化成阶段，先把安全柜推到化成的指定区域（安全柜上有事先静置好的电池），把化成柜的正负极连接线和信号采集线一并与电池指定位置连接，开启化成柜进行化成。（3）电池分容阶段，先把安全柜推到分容的指定区域（安全柜上有事先化成好的电池），然后把分容柜的正负极连接线和信号采集线一并与电池指定位置连接，开启分容柜进行分容。
本发明的有益效果在于：（1）通过使用二层结构的电池仓使电池与外界具有良好的绝缘效果，避免因人员操作不慎或其他意外使电池发生短路。（2）二层结构的电池仓还具有很高的防爆能力，即使在工艺过程中电池发生爆炸也不会影响到工作人员、相关设备和产品的安全。（3）采用温度控制器和温度传感器可以对电池的温度进行实时监控，在超过警戒温度后进行报警，使安全隐患提前得到预防和处理。（4）通过使用电池仓旋转轴的结构，使电池在静置阶段可以进行多角度翻转（提高电解液浸润效果），避免使用人工一个一个对电池手工翻转，车间生产效率大大提高。（5）通过使用计时器使电池的静置时间得到了精确的控制，从而有助于产品质量的提高。（6）通过设置标识槽可以对电池信息进行有效的管理并有助于生产过程的及时监控。（7）通过使用底部带有万向脚轮的安全柜，避免了电池的重复搬运，从而也减小了在搬运过程中一些意外的发生，使生产过程更加简洁高效。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的另一结构示意图。
图3是电池仓的结构示意图。
图4是放入电池后电池仓的结构状态图。
图5是放入电池后电池仓的另一结构状态图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
参照图1~图5，一种用于锂离子电池化成分容时的安全装置，包括柜体1；
所述的柜体1内设有四行电池仓，所述电池仓2的上端开口，所述的电池仓2由内层的绝缘防火层3和外层的不锈钢层4组成；电池仓之间通过轴串联从而形成电池仓行，所述电池仓行的两端分别设有旋转轴5，所述旋转轴5的两端均穿出所述柜体1的侧壁；
所述电池仓的上端设有用于定位电池的电池定位机构。本实施例中，所述的电池定位机构的具体结构为：包括铰接于所述电池仓的上端开口一侧的电池压板6、位于所述电池仓的上端开口的另一侧的定位柱7，所述的电池压板6的头部靠于所述的定位柱7上；所述电池压板7的头部设有定位槽8，所述的定位柱7上设有与所述的定位槽8对应的定位螺孔，一定位螺杆9依次穿入所述的定位槽8及定位螺孔内，所述的定位螺杆9设有锁紧螺母10。所述电池仓的上端开口一侧设有铰轴11，所述的电池压板6有两块，所述的电池压板6穿设在所述的铰轴11上。
本实施例中，所述旋转轴5的伸出柜体部分设有旋钮12，便于操作；旋转轴5上设有靠紧柜体侧壁的内侧的定位盘13，所述的定位盘13上设有一圈定位孔14，所述柜体的侧壁上穿设有定位螺栓15，所述的定位螺栓15择一地穿入所述的定位孔14内。
本实施例中，所述电池仓的上方设有温度控制器16及温度传感器17，所述的温度传感器17与所述的温度控制器16信号连接。本实施例中，温度控制器16的具体安装方式为：所述电池仓的上方设有温度定位支架18，所述的温度定位支架18上设有温度嵌槽，所述的温度控制器16嵌于所述的温度嵌槽内；所述的温度传感器17亦设于所述的温度定位支架18上；所述的温度定位支架18通过拉杆19与所述的柜体1连接。
本实施例中，所述柜体1的一侧设有与所述的电池仓行对应的计时器20。本实施例中，计时器20的具体安装方式为：所述柜体的侧壁上设有计时定位支架21，所述的计时定位支架21上设有计时嵌槽，所述的计时器20嵌于所述的计时嵌槽内。
所述柜体1的与计时器相对的另一侧设有与所述的电池仓行对应的标识槽22。
所述柜体1的底面设有万向脚轮23。
本发明在使用时，按如下方式进行操作：（1）.电池静置阶段（化成分容前的必要工序），先将安全柜两侧面的定位螺栓15取下，然后把安全柜上的一排电池仓旋转一定角度，将事先取下的定位螺栓15放回原位，接着松开电池压板上的锁紧螺母10，打开电池压板6放入电池24；然后闭合电池压板6并用锁紧螺母10锁紧，取下两侧的定位螺栓15，按照工艺要求把电池旋转到工艺所指定的角度（根据工艺要求在整个静置过程中电池需要旋转多个角度）锁上定位螺栓15，使定位螺栓15穿进定位孔14中；然后打开计时器20电源开关并设置计时器（电池静置有时间要求），然后在安全柜的另一侧，用相应的工序过程卡记录电池的一些基本信息并放入标识槽22内，整个静置过程完成。（2）.电池化成阶段，先把安全柜推到化成的指定区域（安全柜上有事先静置好的电池），把化成柜的正负极连接线和信号采集线一并与电池指定位置连接，打开温度控制器16电源开关，设置并启用温度控制器16及温度传感器17，温度控制器16接收温度传感器17的温度信号，对电池化成的温度进行实时监控，然后用相应的工序过程卡记录电池的一些基本信息并放入标识槽22内，开启化成柜进行化成；化成结束后关掉温度控制器16，拆下化成柜的正负极连接线和信号采集线，把电池流入分容操作。（3）.电池分容阶段，先把安全柜推到分容的指定区域（安全柜上有事先化成好的电池），然后把分容柜的正负极连接线和信号采集线一并与电池指定位置连接，打开温度控制器电源开关，设置并启用温度控制器16及温度传感器17，温度控制器16接收温度传感器17的温度信号，对分容电池的温度进行实时监控， 然后用相应的工序过程卡记录电池的一些基本信息并放入标识槽22内，开启分容柜进行分容；分容结束后关掉温度控制器16，拆下分容柜的正负极连接线和信号采集线，把电池流入下一道工序。
Claims (9)
1.一种用于锂离子电池化成分容时的安全装置，其特征在于：包括柜体；
所述的柜体内设有至少一行电池仓，所述电池仓的上端开口，所述的电池仓由内层的绝缘防火层和外层的不锈钢层组成；电池仓之间通过轴串联从而形成电池仓行，所述电池仓行的两端分别设有旋转轴，所述旋转轴的两端均穿出所述柜体的侧壁；
所述电池仓的上端设有用于定位电池的电池定位机构；
所述电池仓的上方设有温度控制器及温度传感器，所述的温度传感器与所述的温度控制器信号连接。
2.如权利要求1所述的用于锂离子电池化成分容时的安全装置，其特征在于：所述的电池定位机构包括铰接于所述电池仓的上端开口一侧的电池压板、位于所述电池仓的上端开口的另一侧的定位柱，所述的电池压板的头部靠于所述的定位柱上；
所述电池压板的头部设有定位槽，所述的定位柱上设有与所述的定位槽对应的定位螺孔，一定位螺杆依次穿入所述的定位槽及定位螺孔内，所述的定位螺杆设有锁紧螺母。
3.如权利要求2所述的用于锂离子电池化成分容时的安全装置，其特征在于：所述电池仓的上端开口一侧的设有铰轴，所述的电池压板有两块，所述的电池压板穿设在所述的铰轴上。
4.如权利要求1或2所述的用于锂离子电池化成分容时的安全装置，其特征在于：所述旋转轴的伸出柜体部分设有旋钮；
旋转轴上设有靠紧柜体侧壁的内侧的定位盘，所述的定位盘上设有一圈定位孔，所述柜体的侧壁上穿设有定位螺栓，所述的定位螺栓择一地穿入所述的定位孔内。
5.如权利要求1或2所述的用于锂离子电池化成分容时的安全装置，其特征在于：所述柜体的一侧设有与所述的电池仓行对应的计时器。
6.如权利要求1所述的用于锂离子电池化成分容时的安全装置，其特征在于：所述电池仓的上方设有温度定位支架，所述的温度定位支架上设有温度嵌槽，所述的温度控制器嵌于所述的温度嵌槽内；所述的温度传感器亦设于所述的温度定位支架上；
所述的温度定位支架通过拉杆与所述的柜体连接。
7.如权利要求5所述的用于锂离子电池化成分容时的安全装置，其特征在于：所述柜体的侧壁上设有计时定位支架，所述的计时定位支架上设有计时嵌槽，所述的计时器嵌于所述的计时嵌槽内。
8.如权利要求5所述的用于锂离子电池化成分容时的安全装置，其特征在于：所述柜体的与所述计时器相对的另一侧设有与所述的电池仓行对应的标识槽。
9.如权利要求1或2所述的用于锂离子电池化成分容时的安全装置，其特征在于：所述柜体的底面设有万向脚轮。
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