CN107275681A - 单体超大容量聚合物锂离子电池的预封装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了单体超大容量聚合物锂离子电池的预封装装置。该预封装装置包括密闭的预封装室和用以对所述预封装室内抽真空的抽真空装置，所述预封装室内设有第一压持件、第二压持件、第一封头和第二封头，所述第一压持件和第二压持件相互配合以能够将电池压持在第一压持件和第二压持件之间，所述第一封头和第二封头相互配合以对所述电池的外包装进行热封。本发明的预封装装置，在使用时，将电池放置在第一压持件和第二压持件之间以使得电池被压紧，在通过抽真空装置对电池进行抽真空，而后使得第一封头、第二封头对电池的外包装进行热封，这样较好地实现了对单体超大容量聚合物锂离子电池的预封装。

Description

单体超大容量聚合物锂离子电池的预封装装置

技术领域

本发明涉及锂离子电池的技术领域，具体而言，涉及单体超大容量聚合物锂离子电池的预封装装置。

背景技术

目前常规的聚合物锂离了电池的注液方法，是：进入手套箱，手套箱内设置湿度小于1％，注液－真空静置－抽气封口－退出手套箱。实际上，聚合物锂离子电池的注液工艺可以概括为注液—抽真空吸液—真空预封装三个工序。这里，真空预封装是指非最终的封口，即是在注液后封口后，电池经充电化成，老化后还需要进行一次抽气封口，变成成品。所以就叫注液后的封口叫预封口，用作预封口的机械结构就称作预封封装装置或设备。

为了让电解液能充份吸收，常规注液方法注液后采用真空静放的办法，注液后将电池放在真空容器里，将电池内部的空气抽走，减少电芯内部毛细作用液体渗透阻力，这个过程需要一定的时间，目前一般要15分钟左右。因此，这个方法只能用于小容量电池，小容量电池可以几十只甚至几百只同时放于一个真空容器内，但如果是大容量电池，特别是单体超大的电池，体积很大，如果同时几十甚至几百只同时操作，真空容器会大得惊人，难以实现。另外，注液整个工艺流程都需要在低露点环境下操作，虽则在手套箱环境下操作，如果电池容量大，则手套箱效率低下，将会用到大量的手套箱，除湿成本俱增。

以上现有技术中，对于单体超大容量聚合物锂离子电池，缺乏专门的预封装装置。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的的目的在于提供一种单体超大容量聚合物锂离子电池的预封装装置，该预封装装置能较好地适用于单体超大容量聚合物锂离子电池。

一种单体超大容量聚合物锂离子电池的预封装装置，包括密闭的预封装室和用以对所述预封装室内抽真空的抽真空装置，所述预封装室内设有第一压持件、第二压持件、第一封头和第二封头，所述第一压持件和第二压持件相互配合以能够将电池压持在第一压持件和第二压持件之间，所述第一封头和第二封头相互配合以对所述电池的外包装进行热封。

进一步地，所述第一压持件包括第一压持板和设置在所述第一压持板的第一压持槽。

进一步地，所述第二压持件包括第二压持板和设置在所述第二压持板的第二压持槽。

进一步地，所述第一封头设置在所述第一压持板。

进一步地，所述第二封头设置在所述第二压持板。

进一步地，还包括设置在预封装室内并且用以可使得第一压持件活动地被支撑的支撑架。

进一步地，所述支撑架包括固定架和活动杆，所述活动杆的一端可直线往复运动地连接所述固定架，另一端固接所述第一压持件。

进一步地，所述固定架包括相互固接的立柱和顶板。

进一步地，所述活动杆的一端通过直线轴承连接所述固定架，另一端通过轴套固接所述第一压持件。

进一步地，所述第一压持件、第二压持件与水平面成5～30的倾斜设置。

本发明的预封装装置，在使用时，将电池放置在第一压持件和第二压持件之间以使得电池被压紧，在通过抽真空装置对电池进行抽真空，而后使得第一封头、第二封头对电池的外包装进行热封，这样较好地实现了对单体超大容量聚合物锂离子电池的预封装。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的预封装装置的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-预封装装置；

20-预封装室；

21-第一压持件；

22-第二压持件；

23-第一封头；

24-第二封头；

25-支撑架；

251-固定架；

2511-立柱；

2512-顶板；

252-活动杆；

253-直线轴承；

254-轴套；

26-驱动件；

30-抽真空装置；

40-控制面板。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对心室模拟装置进行更全面的描述。附图中给出首选实施例。但是，其可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使其公开内容更加透彻全面。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

请参阅图1。本发明实施例的单体超大容量聚合物锂离子电池的预封装装置100，包括密闭的预封装室20和用以对预封装室20内抽真空的抽真空装置30，预封装室20内设有第一压持件21、第二压持件22、第一封头23和第二封头24，第一压持件21和第二压持件22相互配合以能够将电池压持在第一压持件21和第二压持件22之间，第一封头23和第二封头24相互配合以对电池的外包装进行热封。

上述实施例中，在使用时，将电池放置在第一压持件21和第二压持件22之间以使得电池被压紧，在通过抽真空装置30对电池进行抽真空，而后使得第一封头23、第二封头24对电池的外包装进行热封，这样较好地实现了对单体超大容量聚合物锂离子电池的预封装。

需要声明的是，虽然本发明的预封装装置100用以对单体超大容量聚合物锂离子电池的预封装，但这并不意味着本发明的预封装装置100只能应用在对单体超大容量聚合物锂离子电池的预封装。当然其它形式的电池也适用于本技术方案，也能达到同样的预封装。至于上述给出的单体超大容量聚合物锂离子电池，仅仅是本发明预封装装置100的一个应用环境的示例而已，不可视为对本发明的预封装装置100的限制而已。

第一压持件21的结构形式不作限定。于此可列举出一种第一压持件21的具体结构，例如第一压持件21可以包括第一压持板和设置在该第一压持板的第一压持槽。

这样，在压持时，电池的部分表面被容置在第一压持槽内，以产生对电池较好地压持的施力面。

在第二种第一压持件21的实施方式中，上述第一压持件21可以包括连接体和连接该连接体的二卡臂，该卡臂和连接体围成用以容置电池的卡合腔。这里，连接体可以为平板状，例如为方形的平板状。二卡臂可以为平板状，例如为方形的平板状。其长度可以为二卡臂的长度为连接体长度的0.1～0.5。在连接体和二卡臂均为平板的实施方式中，连接体可以垂直于二卡臂。当然，也可以以非垂直的方式，例如二卡臂与连接体的所成的角度为70～85度，或者120度以下的钝角。此处，二卡臂与连接体的所成的角度即指数学上的二面角。连接体和二卡臂可以采用一体化连接。当然为了使得对卡合腔的大小的调节，二卡臂也可以采用活动连接的方式。可列举出第一种活动连接的方式，二卡臂铰接于连接体，铰接的方式可类似于门合页等。这样，可通过张开二卡臂的与连接体所成的角度，来使得卡合腔的大小的调节。

可列举出第二种活动连接的方式，二卡臂可通过滑接件沿连接板直线滑动地活动连接，这样沿能使得二卡臂的间距缩小的方向滑动二卡臂，这样卡合腔缩小，沿能使得二卡臂的间距扩大的方向滑动二卡臂，这样卡合腔扩大。滑接件可以采用公知的形式，可参考后文所述的滑接件。

在第二种实施方式中，为了对调节后的二卡臂进行紧固，可采用锁紧件。锁紧件可以为螺接件，或者为磁吸件。此处顾名思义地磁吸件是指通过磁力的吸引来促使卡臂贴合在连接体上。此处顾名思义地磁吸件是指通过磁力的吸引来促使卡臂贴合在连接体上。磁吸件的一种实施结构为，其包括设置于卡臂的第一磁铁和设置于连接体的第二磁铁。第一磁铁和第二磁铁可分别以粘接的形式在卡臂和连接体上设置。在该种实施结构中，第一磁铁和第二磁铁之间的吸引力会将卡臂贴合在连接体上，当然在一磁铁和第二磁铁之间的距离在磁力作用的有效范围内时，可加快卡臂向将出风口闭合的方向转动。磁吸件的又一种实施结构为，其包括设置于卡臂的一磁铁和设置于连接体的铁件(例如铁片或铁块)。当然，铁件和磁铁的设置位置可互换，也就是说，磁铁可设置在连接体上，铁件可设置在卡臂上。磁吸件的又一种实施结构为，其包括设置于卡臂的一磁铁和设置于连接体的电磁件。电磁件指通过电流可产生磁效应的装置。电磁件还可按照公用的结构实现磁性变化(即N极和S极)来产生对磁铁的吸力和排力，以产生驱动卡臂的关闭或打开。

第二压持件22的结构形式不作限定。于此可列举出一种第二压持件22的具体结构，例如第二压持件22可以包括第二压持板和设置在该第二压持板的第二压持槽。

这样，在压持时，电池的部分表面被容置在第二压持槽内，以产生对电池较好地压持的施力面。需要补充的是，例如第二压持槽对电池的正面容置，那么第一压持槽可以对电池的背面，在电池大体为方形的实施方式中，当然在电池为圆形的实施情况下，也可具有稍差的压持效果下。

在第二种第一压持件21的实施方式中，上述第一压持件21可以包括连接体和连接该连接体的二卡臂，该卡臂和连接体围成用以容置电池的卡合腔。这里，卡臂和连接体可相同于前文所公开了的第一压持件21的卡臂和连接体，于此不再详述。

第一封头23被支撑的实现方式可以是第一压持板。这里，容易想象的是，在该种实施方案中，第一封头23必需地可活动地设置在第一压持板，以保证第一封头23可独立地活动。可活动的部件可以是滑接件。

于此，滑接件为本领域技术人员所熟知的形式，例如包括设置在第一压持板的滑舌和设置在第一封头23的内壁的与该滑舌配合以供滑舌滑动的滑轨。滑轨的形式可列举出二种，第一种是两条平行的凸条，凸条之间形成供滑舌卡入的滑动腔。为了使得滑舌更好地卡入滑动腔内，滑动腔为“凸”字形，于此对应地，滑舌也为该“凸”字形。滑轨的第二种形式为开设在底座内部的滑孔。同理地，为了使得滑舌更好地卡入滑孔内，滑孔为“凸”字形，于此对应地，滑舌也为该“凸”字形。滑舌和滑轨中至少一者可为弹性结构。即，滑舌为可发生弹性形变的材质制成，诸如以丁腈橡胶、三元乙丙橡胶等为代表的高弹性模量的橡胶材质，滑轨为刚性的金属材质。或者地，滑轨为可发生弹性形变的材质制成，滑舌为刚性的金属材质。或者地，二者均为可发生弹性形变的材质制成。

第二封头24被支撑的实现方式可以是第一压持板。这里，容易想象的是，在该种实施方案中，第一封头23必需地可活动地设置在第一压持板，以保证第一封头23可独立地活动。可活动的部件可以是滑接件。

可理解的是，第一压持件21和第二压持件22中至少一者是可以活动地设置在预封装室20内。例如，第一压持件21可活动地设置，第二压持件22固定设置。

这里，活动的方式是指能产生扩大或缩小第一压持件21和第二压持件22之间的压持腔的体积的运动方式，例如第一压持件21可作直线往复运动以靠近或远离第二压持件22。第一压持件21可以直接设置在预封装室20的内壁上，除此，还可在预封装室20设置可使得第一压持件21活动地被支撑的支撑架25。

第一压持件21、第二压持件22与水平面成5～30的倾斜设置，以便于将电池夹持时保持电池的倾斜。

作为支撑架25的一种形式，支撑架25可以包括固定架251和活动杆252，活动杆252的一端可直线往复运动地连接固定架251，另一端固接第一压持件21。这样，可通过活动杆252的直线往复运动来带动第一压持件21向第二压持件22的运动。

此处，固定架251可以包括相互固接的立柱2511和顶板2512。立柱2511可以竖向设置，有二个。顶板2512可以水平设置。除此，在另外的实施方案中，固定架251还可由四根竖直设置的竖粱和四根水平设置的横梁所构成。竖粱和横梁焊接在一起。四根竖粱相互平行，横梁连接在二两邻的竖粱之间，每根横梁的两端分别连接二根竖粱。四根横梁围成一矩形支撑面。为了提高固定架251的结构稳定性，固定架251还可包括加固杆，加固杆设置在横梁之间。加固杆为多组，每组加固杆为二根。每根之间加固杆相互平行。加固杆插接在横梁上。可以理解的是，为了实现插接，横梁设置有插孔。不同的插孔可以实现不同的坡度，范围为0～30度。

在此公开了的活动杆252的作用是用来带动第一压持件21的运动，其有二个。其一端通过直线轴承253连接该固定架251，另一端通过轴套254固接在第一压持件21。此处，直线轴承253是一种直线运动系统，用于直线行程与圆柱轴配合使用。由于承载球与轴承外套点接触，钢球以最小的摩擦阻力滚动，因此直线轴承253具有摩擦小，且比较稳定，不随轴承速度而变化，能获得灵敏度高、精度高的平稳直线运动。

在此公开了的预封装装置100还可以包括设置在预封装室20内并且用以驱动所述第一压持件21活动的驱动件26。该驱动件26可以为可直线往复运动的驱动机构。可直线往复运动的驱动机构可列举出曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、推杆凸轮机构、螺旋机构、气缸机构、电动缸机构、丝杆螺母机构等。

上述抽真空装置30可为真空泵等公知的形式。为了控制抽真空装置30向预封装室20内抽气的开启，可在抽真空装置30连通真空控制阀。

当然，还可以设置电气的控制面板40来控制抽真空装置30的开启和真空控制阀的打开或关闭。

上述未述及之处，适用于现有技术。

尽管以上较多使用了表示结构的术语但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种单体超大容量聚合物锂离子电池的预封装装置，其特征在于，包括密闭的预封装室和用以对所述预封装室内抽真空的抽真空装置，所述预封装室内设有第一压持件、第二压持件、第一封头和第二封头，所述第一压持件和第二压持件相互配合以能够将电池压持在第一压持件和第二压持件之间，所述第一封头和第二封头相互配合以对所述电池的外包装进行热封。

2.根据权利要求1所述的预封装装置，其特征在于，所述第一压持件包括第一压持板和设置在所述第一压持板的第一压持槽。

3.根据权利要求1所述的预封装装置，其特征在于，所述第二压持件包括第二压持板和设置在所述第二压持板的第二压持槽。

4.根据权利要求2所述的预封装装置，其特征在于，所述第一封头设置在所述第一压持板。

5.根据权利要求3所述的预封装装置，其特征在于，所述第二封头设置在所述第二压持板。

6.根据权利要求1所述的预封装装置，其特征在于，还包括设置在预封装室内并且用以可使得第一压持件活动地被支撑的支撑架。

7.根据权利要求6所述的预封装装置，其特征在于，所述支撑架包括固定架和活动杆，所述活动杆的一端可直线往复运动地连接所述固定架，另一端固接所述第一压持件。

8.根据权利要求7所述的预封装装置，其特征在于，所述固定架包括相互固接的立柱和顶板。

9.根据权利要求7所述的预封装装置，其特征在于，所述活动杆的一端通过直线轴承连接所述固定架，另一端通过轴套固接所述第一压持件。

10.根据权利要求1所述的预封装装置，其特征在于，所述第一压持件、第二压持件与水平面成5～30的倾斜设置。