CN110544790A - 电芯活化方法以及用于电芯活化的夹紧装置 - Google Patents

电芯活化方法以及用于电芯活化的夹紧装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电池制备技术领域，公开了一种电芯活化方法以及用于电芯活化的夹紧装置，电芯包括电芯本体和连接于所述电芯本体的气囊袋(20)，所述电芯活化方法包括：步骤S10、使得所述气囊袋位于所述电芯本体的上侧并夹紧所述电芯的电芯本体以分别对所述电芯本体的两侧面施加压力；步骤S20、夹紧述电芯本体后，将所述电芯放置在预设温度下静置活化。夹紧装置(1)包括夹紧体，所述夹紧体具有能够容置电芯的电芯本体的夹紧腔室，所述夹紧腔室具有能够分别接触所述电芯本体的两侧面的一对夹紧壁，其中：一对所述夹紧壁设置为能够夹紧所述电芯本体以分别对所述电芯本体的两侧面施加压力。该电芯活化方法能够提高电芯活化效率，缩短电芯生产周期。

Description

电芯活化方法以及用于电芯活化的夹紧装置
技术领域
本发明涉及电池制备技术领域，具体地涉及一种电芯活化方法以及用于电芯活化的夹紧装置。
背景技术
电芯指单个含有正、负极的电化学电芯。以聚合物电芯为例，目前聚合物电芯注入电解液后，需要将电芯放置在活化区中进行活化。活化完成后，将电芯取出，进行下道工序。然而现有活化工艺的周期较长，影响了电芯的生产效率。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的电芯活化工艺的周期较长的问题，提供电芯活化方法，该电芯活化方法能够提高电芯活化效率，缩短电芯生产周期。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种电芯活化方法，电芯包括电芯本体和连接于所述电芯本体的气囊袋，所述电芯活化方法包括：
步骤S10、使得所述气囊袋位于所述电芯本体的上侧并夹紧所述电芯的电芯本体以分别对所述电芯本体的两侧面施加压力；
步骤S20、夹紧所述电芯本体后，将所述电芯放置在预设温度下静置活化。
在上述技术方案中，通过对所述电芯如注入电解液后的电芯的电芯本体的两侧面夹紧以向所述电芯本体的每个侧面施加压力后进行活化，从而能够使得电解液充斥在整个电芯本体内，使得整个电芯极片能够充分接触电解液，由此提高了所述电芯活化效率，相比起现有的不加压的活化工艺，本发明所提供的电芯活化方法缩短了电池的活化时间。
优选地，在所述步骤S10中，当同时夹紧多个所述电芯本体时，使得多个所述电芯并排设置，之后，夹紧位于并排电芯的两端的电芯本体以使得每个所述电芯本体的两侧面均受到压力。
优选地，所述电芯之间的错位距离不大于5mm。
优选地，在所述步骤S10中，所述电芯本体的每个侧面的单位面积所受到的压力为(0.9～6)×104N。
优选地，在所述步骤S10中，使得所述电芯与水平面所成的夹角为45-135°。
优选地，在所述步骤S20中，所述预设温度为30-55℃；和/或，在所述步骤S20中，静置的时间为12-36小时。
本发明第二方面提供一种用于电芯活化的夹紧装置，电芯包括电芯本体和连接于所述电芯本体的气囊袋，用于电芯活化的夹紧装置包括夹紧体，所述夹紧体具有能够容置所述电芯的电芯本体的夹紧腔室，所述夹紧腔室具有能够分别接触所述电芯本体的两侧面的一对夹紧壁，其中：一对所述夹紧壁设置为能够夹紧所述电芯本体以分别对所述电芯本体的两侧面施加压力。
在上述技术方案中，通过设置夹紧腔室以及使得所述夹紧腔室具有一对夹紧壁，从而在将所述电芯如注入电解液后的电芯的电芯本体的放置于所述夹紧腔室后，一对所述夹紧壁能够夹紧所述电芯本体并分别对所述电芯本体的两侧面施加压力，这样，使得电解液充斥在整个电芯本体内，使得整个电芯极片能够充分接触电解液，由此提高了所述电芯活化效率。
优选地，所述夹紧体包括彼此相互间隔对置的一对夹板，一对所述夹板限定所述夹紧腔室，其中：一对所述夹板中的一者设置为能够朝向另一者移动。
优选地，所述用于电芯活化的夹紧装置包括彼此间隔设置的一对导杆，所述导杆沿所述夹板的移动方向延伸，其中：所述夹板套装于一对所述导杆，并且所述夹板能够沿所述导杆的延伸方向移动。
优选地，所述用于电芯活化的夹紧装置包括固定架，所述导杆安装于所述固定架，一对所述夹板分别为第一夹板和第二夹板，所述第一夹板能够抵靠于所述固定架，所述用于电芯活化的夹紧装置还包括连接于所述第二夹板的加压螺杆，所述固定架上开设有与所述加压螺杆相配合的螺纹孔；其中：所述第二夹板设置为在所述加压螺杆与所述螺纹孔之间的配合作用下能够沿所述导杆的延伸方向移动。
附图说明
图1是本发明优选实施方式的用于电芯活化的夹紧装置的使用状态的立体结构示意图；
图2是图1所示的用于电芯活化的夹紧装置的立体结构示意图。
附图标记说明
1-用于电芯活化的夹紧装置；10-夹板；14-导杆；18-固定架；20-气囊袋。
具体实施方式
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图和实际应用中的方位理解，“内、外”是指部件的轮廓的内、外。
本发明提供了一种电芯活化方法，电芯包括电芯本体和连接于所述电芯本体的气囊袋20，可以明白的是，所述电芯本体和气囊袋相连通，所述电芯活化方法包括：步骤S10、使得气囊袋20位于所述电芯本体的上侧并夹紧所述电芯的电芯本体以分别对所述电芯本体的两侧面施加压力，可以理解的是，所述电芯整体呈长方形，当需要夹紧电芯本体时，可使得所述电芯与水平面呈一定的夹角并且使得气囊袋20位于所述电芯本体的上侧即气囊袋20在上方而所述电芯本体在气囊袋20的下方，之后，可夹紧所述电芯本体，由此，所述电芯本体的两侧均受到压力，为了更好的夹紧所述电芯本体，可完全夹住所述电芯本体，即所述电芯本体的每个侧面完全被夹住以使得相应的侧面完全受到压力；所述电芯活化方法还包括：步骤S20、夹紧所述电芯本体后，也就是说，在所述步骤S10后，将所述电芯放置在预设温度下静置活化，其中，可根据实际情况选择所述预设温度和静置的时间。通过对所述电芯如注入电解液后的电芯的电芯本体的两侧面夹紧以向所述电芯本体的每个侧面施加压力后进行活化，从而能够使得电解液充斥在整个电芯本体内，使得整个电芯极片能够充分接触电解液，由此提高了所述电芯活化效率，相比起现有的不加压的活化工艺，本发明所提供的电芯活化方法使得电池的活化时间缩短了30％，具体来讲，可缩短6小时。
为了提高作业效率，可同时夹紧多个所述电芯的电芯本体，当同时夹紧多个所述电芯本体时，可使得多个所述电芯并排设置，优选地，可使得每个所述电芯与水平面所成的夹角一致，之后，夹紧位于并排电芯的两端的电芯本体以使得每个所述电芯本体的两侧面均受到压力。可以理解的是，当夹紧并排电芯的两端的电芯本体以向两端的电芯本体施加压力时，位于两端的电芯本体可彼此相互靠近，相应的带动所述电芯本体彼此相互靠近，由此每个所述电芯本体的两侧面均受到压力。还可以理解的是，在夹紧的时候，可使得位于两端的所述电芯本体同时朝向彼此移动，也可使得位于其中的一端的所述电芯本体朝向位于另一端的所述电芯本体移动。
另外，所述电芯之间的错位距离不大于5mm，由此可使得电解液完全浸润电芯极片，从而进一步提高活化效率。需要指出的是，所述电芯之间的倾斜方向且倾斜角度可保持一致，所述电芯的顶面之间的距离差优选不大于5mm，所述电芯的同一侧的端面即连接两个受到夹紧力的侧面的同一侧的面之间的距离差优选不大于5mm，更有选地，所述电芯彼此之间可相互对齐。
为了使得电解液能够更好的浸润电芯极片，在所述步骤S10中，可使得所述电芯本体的每个侧面的单位面积所受到的压力为(0.9～6)×104N，优选地，可使得所述电芯本体的每个侧面的单位面积所受到的压力为(1～5)×104N，进一步优选地，可使得所述电芯本体的每个侧面的单位面积所受到的压力为(1～4)×104N。此外，优选地，加压后的电芯中的电解液可高出电芯本体3-10mm。
另外，在所述步骤S10中，可使得所述电芯与水平面所成的夹角为45-135°，这样，能够对所述电芯本体的侧面更好的施压，优选地，可使得所述电芯与水平面所成的夹角为60-120°，进一步优选地，可使得所述电芯与水平面所成的夹角为80-105°，更有选地，可使得所述电芯与水平面相垂直。
优选地，在所述步骤S20中，所述预设温度为30-55℃；另外，静置的时间为12-36小时。也就是说，夹紧后的电芯可在30-55℃环境下静置12-36小时以进行电芯的活化。
本发明还提供了一种用于电芯活化的夹紧装置，电芯包括电芯本体和连接于所述电芯本体的气囊袋20，其中：气囊袋20与电芯本体相连通，用于电芯活化的夹紧装置1包括夹紧体，所述夹紧体具有能够容置所述电芯的电芯本体的夹紧腔室，所述夹紧腔室具有能够分别接触所述电芯本体的两侧面的一对夹紧壁，其中：一对所述夹紧壁设置为能够夹紧所述电芯本体以分别对所述电芯本体的两侧面施加压力。通过设置夹紧腔室以及使得所述夹紧腔室具有一对夹紧壁，从而在将所述电芯如注入电解液后的电芯的电芯本体的放置于所述夹紧腔室后，一对所述夹紧壁能够夹紧所述电芯本体并分别对所述电芯本体的两侧面施加压力，这样，使得电解液充斥在整个电芯本体内，使得整个电芯极片能够充分接触电解液，由此提高了所述电芯活化效率。需要指出的是，该夹紧装置尤其适用于本发明所提供的电芯活化方法，优选地，所述夹紧壁可完全接触所述电芯本体的相应的侧面以更好的对相应的侧面施加压力，其中，可使得所述夹紧壁的尺寸大于所述电芯本体的尺寸。
其中，所述夹紧体可包括彼此相互间隔对置的一对夹板10，一对夹板10可限定所述夹紧腔室，也就是说，一对夹板10之间形成有能够容置所述电芯本体的空间，该空间形成所述夹紧腔室，气囊袋20裸露在夹板10外，其中：一对夹板10中的一者设置为能够朝向另一者移动，由此能够夹紧所述电芯本体以对所述电芯本体的两侧面分别施加压力。为了更好的夹紧所述电芯本体，夹板10的尺寸可大于所述电芯本体的尺寸以完全接触所述电芯本体的相应的侧面。如图1中所示，一对夹板10之间可夹置有多个所述电芯的电芯本体，在一对夹板10的夹紧作用下，多个所述电芯的电芯本体被夹置在一起，每个所述电芯的电芯本体的两侧面均受到压力。可以理解的是，可将多个所述电芯的电芯本体放置在一对夹板10之间。
需要说明的是，夹板10可与水平面成45-135°，这样，夹置在夹板10之间的电芯可与水平面成45-135°，优选地，可使得夹板10与水平面成60-120°，进一步优选地，可使得夹板10与水平面成80-105°，更优选地，可使得夹板10与水平面相垂直。
结合图1和图2中所示，所述用于电芯活化的夹紧装置1可包括彼此间隔设置的一对导杆14，该对导杆14优选相对设置在夹板10的两侧，导杆14可沿夹板10的移动方向延伸，其中：夹板10可套装于一对导杆14，例如可在夹板10上开设供相应的导杆14穿过的安装孔，夹板10能够沿导杆14的延伸方向移动。为了使得夹板10稳定的移动，可设置多对导杆14，多对导杆14可沿夹板的高度方向间隔设置，其中，成对的导杆14可相对设置在夹板10的两侧。
另外，所述用于电芯活化的夹紧装置1可包括固定架18，固定架18可大致呈框架式结构，固定架18可用于安装用于电芯活化的夹紧装置1的部件，导杆14可安装于固定架18，一对夹板10可分别为第一夹板和第二夹板，所述第一夹板能够抵靠于固定架18，为了稳固，可将所述第一夹板固定于固定架18，所述用于电芯活化的夹紧装置1还可包括连接于另一个夹板10即所述第二夹板的加压螺杆164，固定架18上开设有与加压螺杆164相配合的螺纹孔，加压螺杆164可穿过所述螺纹孔并与所述螺纹孔螺纹配合连接，加压螺杆164可垂直设置于所述第二夹板；其中：所述第二夹板可设置为在加压螺杆164与所述螺纹孔之间的配合作用下能够沿导杆14的延伸方向移动，由此，所述第二夹板可朝向所述第一夹板移动，从而将放置在二者之间的电芯本体夹紧以使得每个所述电芯本体的两侧面均受到压力。
为了保证对所述电芯本体施加合适的压力，可在两个夹板中的至少一者上设置压力传感器，并设置与所述压力传感器相连的显示器，所述显示器设置为能够读取并显示由所述压力传感器检测到的压力值。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电芯活化方法，其特征在于，电芯包括电芯本体和连接于所述电芯本体的气囊袋(20)，所述电芯活化方法包括：
步骤S10、使得所述气囊袋(20)位于所述电芯本体的上侧并夹紧所述电芯的电芯本体以分别对所述电芯本体的两侧面施加压力；
步骤S20、夹紧所述电芯本体后，将所述电芯放置在预设温度下静置活化。
2.根据权利要求1所述的电芯活化方法，其特征在于，在所述步骤S10中，当同时夹紧多个所述电芯本体时，使得多个所述电芯并排设置，之后，夹紧位于并排电芯的两端的电芯本体以使得每个所述电芯本体的两侧面均受到压力。
3.根据权利要求2所述的电芯活化方法，其特征在于，所述电芯之间的错位距离不大于5mm。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的电芯活化方法，其特征在于，在所述步骤S10中，所述电芯本体的每个侧面的单位面积所受到的压力为(0.9～6)×104N。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的电芯活化方法，其特征在于，在所述步骤S10中，使得所述电芯与水平面所成的夹角为45-135°。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的电芯活化方法，其特征在于，在所述步骤S20中，所述预设温度为30-55℃；和/或，在所述步骤S20中，静置的时间为12-36小时。
7.一种用于电芯活化的夹紧装置，其特征在于，电芯包括电芯本体和连接于所述电芯本体的气囊袋(20)，用于电芯活化的夹紧装置(1)包括夹紧体，所述夹紧体具有能够容置所述电芯的电芯本体的夹紧腔室，所述夹紧腔室具有能够分别接触所述电芯本体的两侧面的一对夹紧壁，其中：一对所述夹紧壁设置为能够夹紧所述电芯本体以分别对所述电芯本体的两侧面施加压力。
8.根据权利要求7所述的用于电芯活化的夹紧装置，其特征在于，所述夹紧体包括彼此相互间隔对置的一对夹板(10)，一对所述夹板(10)限定所述夹紧腔室，其中：一对所述夹板(10)中的一者设置为能够朝向另一者移动。
9.根据权利要求7或8所述的用于电芯活化的夹紧装置，其特征在于，所述用于电芯活化的夹紧装置(1)包括彼此间隔设置的一对导杆(14)，所述导杆(14)沿所述夹板(10)的移动方向延伸，其中：所述夹板(10)套装于一对所述导杆(14)，并且所述夹板(10)能够沿所述导杆(14)的延伸方向移动。
10.根据权利要求9所述的用于电芯活化的夹紧装置，其特征在于，所述用于电芯活化的夹紧装置(1)包括固定架(18)，所述导杆(14)安装于所述固定架(18)，一对所述夹板(10)分别为第一夹板和第二夹板，所述第一夹板能够抵靠于所述固定架(18)，所述用于电芯活化的夹紧装置(1)还包括连接于所述第二夹板的加压螺杆(164)，所述固定架(18)上开设有与所述加压螺杆(164)相配合的螺纹孔；其中：所述第二夹板设置为在所述加压螺杆(164)与所述螺纹孔之间的配合作用下能够沿所述导杆(14)的延伸方向移动。
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