CN103000959A - 锂离子电池封口装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂离子电池的制造技术领域，尤其涉及一种锂离子电池封口装置，包括电池夹紧机构以及钢球压紧机构，所述电池夹紧机构主要由底板、两个侧板、隔板以及肘夹构成，所述侧板分别固定在底板的两侧，所述隔板位于两个侧板之间，隔板的一侧固定有滑动块，所述滑动块与连接在两个侧板板之间的滑动轴滑动连接，所述肘夹固定在其中一个侧板外侧，所述肘夹的压头与所述隔板连接。本发明结构简单，操作方便，不需要购买大型的封口机，利用本装置只需要一个真空箱就能够实现锂离子电池的封口。

Description

锂离子电池封口装置及其方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池的制造技术领域，尤其涉及一种锂离子电池封口装置及其方法。
背景技术
随着全球范围内的能源危机及环境污染问题日益严重，寻找绿色可持续发展的新能源己成为能源领域的主要发展方向。电动汽车作为一种节能环保的新能源交通工具正在得到迅速发展，锂离子电池因具有能量密度高、循环寿命长、绿色无污染等优点，使其成为备受瞩目的动力电源之一。但大容量锂离子电池的安全性一直是制约其发展的主要问题之一，在滥用条件下，如高温、内短路、挤压、振动等情况下，电池也会冒烟、着火甚至爆炸，给用户带来安全隐患。因此提高锂离子电池的安全性一直是动力电池研究的主要方向。
在目前的锂离子电池生产中，封口工艺是防止程离子电池的电极材料和电解液与外界空气、水分和氧之间发生接触，防止电池性能的迅速劣化。该工艺一般是在干燥环境下进行的。但是，通常情况下，封口以后，由于充放电过程中，正极材料和负极材料与电解液之间在不同程度上发生反应，产生气体。随着气体量的不断增加，锂离子电池渐渐发生膨胀。当膨胀到一定程度后，锂离子电油不仅在原有的电池位置中不能放置，而且循环性能和容量有明显的劣化。这是人们常说的程离子电地“气胀”问题。现有技术中，对锂离子电池的封口工艺主要是在大型的封口机中进行，这种封口机造价比较昂贵，每台约20万-50万元，并且这种封口机购买会后需要进行改进才能满足企业自身应用，工人操作繁琐，因此企业利用率较低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种锂离子电池封口装置及其方法，成本低廉，操作简单，便于锂离子电池快速封口。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种锂离子电池封口装置，其特征在于：包括电池夹紧机构以及钢球压紧机构，所述电池夹紧机构主要由底板、两个侧板、隔板以及肘夹构成，所述侧板分别固定在底板的两侧，所述隔板位于两个侧板之间，隔板的一侧固定有滑动块，所述滑动块与连接在两个侧板板之间的滑动轴滑动连接，所述肘夹固定在其中一个侧板外侧，所述肘夹的压头与所述隔板连接；所述钢球压紧机构主要由横梁以及相互对称的两片旋转板构成，所述两片旋转板的一端分别轴接在所述两个侧板上部，所述两片旋转板的另一端分别与所述横梁的两端固接，所述横梁上可调节安装有压杆座，所述压杆座中安装有压杆，所述压杆与待封口的电池注液孔相对应。
所述旋转板上轴接有用于锁紧所述旋转板的锁紧钩，所述锁紧钩与固定在所述侧板上的锁紧臂配合。
所述隔板至少为一个。
所述压杆与压杆座的数量与所述隔板的数量相同。
所述压杆上套接有弹簧。
一种锂离子电池封口方法，其特征在于:包括以下步骤：
步骤一，挤压待封口电池的壳体，使电池内部的气体排出；
步骤二，将待封口电池的注液孔位置使用无纺布擦拭干净，将钢球放在注液孔上；
步骤三，将经过步骤一和步骤二中的电池放入真空箱中抽真空，真空度为-95Kpa，保压时间1min。
步骤四，将真空箱中的电池取出，将钢球砸入注液孔中；
所述步骤一和步骤二是在权利要求1至权利要求5中的锂离子电池封口装置中进行。
所述步骤三中采用人工砸压杆，间接将小球砸入注液孔中。
本发明的有益效果是: 本发明结构简单，操作方便，不需要购买大型的封口机，利用本装置只需要一个真空箱就能够实现锂离子电池的封口，在本装置中在抽真空前钢球只是放在注液孔上面并通过压杆轻轻的压紧，当进行抽真空时钢球与注液孔间的微小缝隙便于气体排出，当恢复大气压时，电池内部的气压又比外部气压小，从而使钢球紧紧的吸附在注液孔处，防止气体进入，这样就大大保证了电池内部与外部空气的隔离效果。通过电池两侧的隔板对电池进行挤压，能够对电池内部中的空气排出，并且操作简便，成本低廉。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明中锁紧钩处于打开位置的立体图；
图中：1、底板；2、侧板；3、隔板；4、肘夹；5、滑动块；6、滑动轴；7、横梁；8、旋转板；9、压杆座；10、压杆；11、锁紧钩；12、锁紧臂；13、弹簧；14、电池；15、注液孔。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。如图1至2所示，一种锂离子电池封口装置，包括电池夹紧机构以及钢球压紧机构，所述电池夹紧机构主要用来将待封口的电池进行固定夹紧，由底板1、两个侧板2、隔板3以及肘夹4构成，其中，肘夹可以采用万向肘夹。所述侧板分别固定在底板的两侧，所述隔板位于两个侧板之间，具体来说，待封口的电池位于相邻的两个隔板之间。隔板的一侧固定有滑动块5，所述滑动块与连接在两个侧板之间的滑动轴6滑动连接，也就是说，隔板能够在滑动轴上滑动，这样两个隔板就能够挤压电池，便于电池内部的气体排出，在本发明中所述隔板至少为一个，具体说本发明中有五个。所述肘夹4固定在其中一个侧板外侧，所述肘夹4的压头与所述隔板3连接，类似于一个凸轮的作用，当扳动肘夹时，肘夹的压头对隔板进行挤压，隔板就对电池进行挤压。
所述钢球压紧机构主要由横梁7以及相互对称的两片旋转板8构成，所述两片旋转板的一端分别轴接在所述两个侧板上部，所述两片旋转板的另一端分别与所述横梁的两端固接，该横梁通过两个选装板能够转动，便于电池的取放。所述横梁上可调节安装有压杆座9，所述压杆座中安装有压杆10，该压杆座根据隔板中的电池的注液口的位置进行固定，目的是使在肘夹固定好电池后，压杆的底端刚好能够压在注液口上的钢球上，利用压杆自身的重力轻轻的压在钢球上，防止在抽真空时钢球掉落，由于压杆的重力存在当恢复正常大气压的情况下，钢球又起到封紧注液口的作用，防止外部气体进入。所述压杆与待封口的电池注液孔相对应。
为了能够使旋转板和横梁在放入真空箱中不会晃动，便于整体保持固定，所述旋转板上轴接有用于锁紧所述旋转板的锁紧钩11，所述锁紧钩与固定在所述侧板上的锁紧臂12配合，该锁紧臂上有一个卡口，当需要锁紧旋转板时该锁紧钩能够卡死在卡口里面。
所述压杆与压杆座的数量与所述隔板的数量相同，都是彼此相对应的关系。
为了减小压杆压在封口处钢球的重量，所述压杆上套接有弹簧13。
本发明还提供一种锂离子电池封口方法，该方法主要利用本装置来实现，具体工作方法如下，
步骤一，人工将锁紧钩11调整至打开位置，后翻转旋转板8将横梁7、压杆10翻转至打开方向。调整肘夹4至松开状态，后将电池14放入相邻的两个隔板3之间，电池注液孔位置朝向横梁7下压后的方向。电池摆放平整后人工将肘夹4从放松位置调整至夹紧位置。挤压待封口电池的壳体，使电池内部的气体排出，夹紧后将电池注液孔擦拭干净，人工使用镊子将钢球一一摆放在注液孔上。
步骤二，摆放完成后翻转旋转板8将横梁7、压杆10从打开方向翻转至闭合位置，保证锁紧钩11与锁紧臂上的卡口闭合。电池翻转后人工调整压杆10，使钢球压杆紧压钢球，同时保证钢球在注液孔上的位置不发生偏移。
步骤三，调整后将本装置整体放入真空箱中进行抽真空操作。抽真空真空度-95Kpa，保压1min,抽真空保压时间到后将本装置从真空箱中取出。
步骤四，人工使用小锤砸钢球压杆，使钢球压入注液孔中。钢球砸入注液孔中后，人工将锁紧钩调整至打开位置，后翻转旋转板将横梁、压杆翻转至打开方向。后目测钢球位置，如有钢球位置稍高的手工补砸钢球至于壳盖齐平。砸球完成后人工松开肘夹，后将电池从负压封球装置中拿出即可。
本发明结构简单，操作方便，不需要购买大型的封口机，利用本装置只需要一个真空箱就能够实现锂离子电池的封口，在本装置中在抽真空前钢球只是放在注液孔上面并通过压杆轻轻的压紧，当进行抽真空时钢球与注液孔间的微小缝隙便于气体排出，当恢复大气压时，电池内部的气压又比外部气压小，从而使钢球紧紧的吸附在注液孔处，防止气体进入，这样就大大保证了电池内部与外部空气的隔离效果。通过电池两侧的隔板对电池极性挤压，能够对电池内部中的空气排出，并且操作简便，成本低廉。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种锂离子电池封口装置，其特征在于：包括电池夹紧机构以及钢球压紧机构，所述电池夹紧机构主要由底板、两个侧板、隔板以及肘夹构成，所述侧板分别固定在底板的两侧，所述隔板位于两个侧板之间，隔板的一侧固定有滑动块，所述滑动块与连接在两个侧板板之间的滑动轴滑动连接，所述肘夹固定在其中一个侧板外侧，所述肘夹的压头与所述隔板连接；所述钢球压紧机构主要由横梁以及相互对称的两片旋转板构成，所述两片旋转板的一端分别轴接在所述两个侧板上部，所述两片旋转板的另一端分别与所述横梁的两端固接，所述横梁上可调节安装有压杆座，所述压杆座中安装有压杆，所述压杆与待封口的电池注液孔相对应。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池封口装置，其特征在于：所述旋转板上轴接有用于锁紧所述旋转板的锁紧钩，所述锁紧钩与固定在所述侧板上的锁紧臂配合。
3.根据权利要求3所述的锂离子电池封口装置，其特征在于：所述隔板至少为一个。
4.根据权利要求4所述的锂离子电池封口装置，其特征在于：所述压杆与压杆座的数量与所述隔板的数量相同。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池封口装置，其特征在于：所述压杆上套接有弹簧。
6.一种锂离子电池封口方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，挤压待封口电池的壳体，使电池内部的气体排出；
步骤二，将待封口电池的注液孔位置使用无纺布擦拭干净，将钢球放在注液孔上；
步骤三，将经过步骤一和步骤二中的电池放入真空箱中抽真空，真空度为-95Kpa，保压时间1min；
步骤四，将真空箱中的电池取出，将钢球砸入注液孔中；
所述步骤一和步骤二是在权利要求1至权利要求5中的锂离子电池封口装置中进行。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池封口方法，其特征在于：所述步骤三中采用人工砸压杆，间接将小球砸入注液孔中。
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