CN117199540A - 一种磷酸铁锂电池包及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磷酸铁锂电池包及其制备工艺，包括电池包与磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池的内部设置有内框，且内框的内部填设有电解质，磷酸铁锂电池的内部设置有弹性膜，弹性膜的外壁上固定安装有若干个外凸环，磷酸铁锂电池的底部两侧均固定插接有安装罩，安装罩的内部中间处固定安装有内冲膜，且内冲膜的外壁上一体成型有弹性球，安装罩的内部开设有挤压腔，电池包的内部通过螺栓安装有限制架，且限制架的内部螺纹插接有若干个丝杆，本发明经内框中温度提升，弹性膜便能进行膨胀且向外凸起，外凸环为弹性膜提供反弹防护，同时膨胀后产生的气体能使内冲膜胀起，弹性球贴合在安装罩中，有效防止磷酸铁锂电池受热后的膨胀炸裂。
Description
技术领域
本发明涉及磷酸铁锂电池技术领域，具体涉及一种磷酸铁锂电池包及其制备工艺。
背景技术
磷酸铁锂电池是一种使用磷酸铁锂作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池，磷酸铁锂电池包结构有一般包括正极、负极和电解质等组成，是由多个电池组集合而成的，锂电池包也属于一种组合类型的电池，将电池中的各个零件进行加工组成成为用户所需要用到的电池产品。
如授权公告号为CN111341962A的一种车载磷酸铁锂电池包，包括磷酸铁锂电池包主体，所述磷酸铁锂电池包主体的上表面设置有铝制上部外壳，所述磷酸铁锂电池包主体的下表面设置有铝制下部外壳。
磷酸铁锂电池包经过长期的使用后，磷酸铁锂电池包受热过后会使电池包内膨胀，导致危险性增加，并且磷酸铁锂电池大多通过托盘进行集合安装，在取出磷酸铁锂电池时需要将整个托盘拿出，而单个磷酸铁锂电池难以独自脱离拆出，因此，亟需设计一种磷酸铁锂电池包及其制备工艺来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种磷酸铁锂电池包及其制备工艺，以解决现有技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种磷酸铁锂电池包，包括电池包与磷酸铁锂电池，所述磷酸铁锂电池的内部设置有内框，且内框的内部填设有电解质，所述磷酸铁锂电池的内部设置有弹性膜，所述弹性膜的外壁上固定安装有若干个外凸环，所述磷酸铁锂电池的底部两侧均固定插接有安装罩，所述安装罩的内部中间处固定安装有内冲膜，且内冲膜的外壁上一体成型有弹性球，所述安装罩的内部开设有挤压腔，所述电池包的内部通过螺栓安装有限制架，且限制架的内部螺纹插接有若干个丝杆，所述丝杆的外壁螺纹套设有推移件，所述限制架的顶部焊接有若干个外管，所述推移件的外壁两侧均一体成型有锥形件，所述推移件的顶端焊接有贴合板，所述限制架和电池包的内部开设有若干个内陷槽，且内陷槽的内壁焊接有弹簧，所述弹簧的一端焊接有卡设板，且卡设板的一侧焊接有连接块，所述连接块的一侧活动连接有活动轮。
优选的，所述丝杆的底端焊接有手柄，所述磷酸铁锂电池设置在贴合板和卡设板之间。
优选的，所述磷酸铁锂电池的内壁上固定安装有防护层，所述电池包的顶部通过螺栓安装有盖板。
优选的，所述推移件插设在外管的内部，所述内框的内部固定安装有正极层。
优选的，所述正极层的外部包覆有隔膜，所述隔膜的外部包覆有负极层。
优选的，所述内框的顶部插接有磷酸铁锂正极，所述内框的顶部一侧插接有石墨负极。
优选的，所述磷酸铁锂电池的顶部两侧均粘接有绝缘片，所述磷酸铁锂正极和石墨负极插设在绝缘片的内部。
一种磷酸铁锂电池包的制备工艺，包括所述的一种磷酸铁锂电池包，包括以下步骤：
S1.初步做料：将碳酸锂、铁源、磷源加水后进行球磨处理，而后经喷雾干燥加工，得到磷酸铁锂正极料，选用石墨为负极料；
S2.电池成型：磷酸铁锂正极料和石墨负极料经过涂覆碾压，得到正负极层，使正负极层卷绕入电池壳内并装入正负极端；
S3.装膜：将防护层、弹性膜、安装罩和内冲膜等装入电池壳的内外；
S4.注液封口：准备电解质，再将电解质注液进电池壳中，采用封口设备将电池进行封口闭合，得到磷酸铁锂电池；
S5.零部件加工：备好电池包，在电池包中装入限制架，通过切割设备将板材切割成外管、推移件、卡设板、贴合板、连接块和锥形件等；
S6.打磨处理：利用打磨设备将外管、推移件、卡设板、贴合板、连接块和锥形件等的表面进行打磨处理，并在连接块上安装活动轮；
S7.电池包成型：将多个磷酸铁锂电池放入至卡设板和贴合板之间，并在电池包的上方安装盖板，使电池包成型。
优选的，所述S1中，碳酸锂、铁源等球磨处理的球磨转速为150-460转/分钟，所述S4中，磷酸铁锂电池内注液后静置温度为5-13摄氏度。
优选的，所述S5中，切割设备的切割转速在100-500转/分钟，所述S6中，利用打磨设备将外管、推移件等打磨的速度为200-500转/分钟。
在上述技术方案中，本发明提供的一种磷酸铁锂电池包及其制备工艺，通过设置的弹性膜与内冲膜，经内框中温度提升，弹性膜便能进行膨胀且向外凸起，外凸环为弹性膜提供反弹防护，同时膨胀后产生的气体能使内冲膜胀起，弹性球贴合在安装罩中，有效防止磷酸铁锂电池受热后膨胀炸裂；通过设置的贴合板、锥形件与卡设板，在手柄转动后，丝杆能够使其外部的推移件上移，使得贴合板及锥形件向上，并且活动轮使连接块及卡设板推压，卡设板间的距离增大，进而使磷酸铁锂电池脱离出卡设板，单个的磷酸铁锂电池便能从电池包中独自脱离，无需统一搬出；通过设置的卡设板、盖板与弹簧，电池包和限制架的内部开有内陷槽，内陷槽中装有的弹簧能够将卡设板反弹归回原位，使得卡设板将磷酸铁锂电池进行限制固定，盖板在电池包的顶部，将电池包内部电池封存。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种磷酸铁锂电池包及其制备工艺实施例提供的立体结构示意图。
图2为本发明一种磷酸铁锂电池包及其制备工艺实施例提供的磷酸铁锂电池结构示意图。
图3为本发明一种磷酸铁锂电池包及其制备工艺实施例提供的磷酸铁锂电池剖面示意图。
图4为本发明一种磷酸铁锂电池包及其制备工艺实施例提供的弹性膜与安装罩剖面示意图。
图5为本发明一种磷酸铁锂电池包及其制备工艺实施例提供的电池包剖面示意图。
图6为本发明一种磷酸铁锂电池包及其制备工艺实施例提供的局部剖面示意图。
附图标记说明：
1电池包、2磷酸铁锂电池、3磷酸铁锂正极、4石墨负极、5绝缘片、6防护层、7电解质、8弹性膜、9正极层、10隔膜、11负极层、12内框、13外凸环、14安装罩、15内冲膜、16挤压腔、17弹性球、18盖板、19限制架、20手柄、21外管、22推移件、23活动轮、24锥形件、25连接块、26卡设板、27丝杆、28弹簧、29内陷槽、30贴合板。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图1-6所示，本发明实施例提供的一种磷酸铁锂电池包，包括电池包1与磷酸铁锂电池2，磷酸铁锂电池2的内部设置有内框12，且内框12的内部填设有电解质7，磷酸铁锂电池2的内部设置有弹性膜8，内框12中的温度上升后，磷酸铁锂电池2中会产生气体，将内凹的弹性膜8进行膨胀外凸，弹性膜8的外壁上固定安装有若干个外凸环13，弹性膜8外胀后使外凸环13也活动外凸，外凸环13可贴在防护层6的内部，弯状的外凸环13被挤压，则弹性的外凸环13能回弹设置，防止弹性膜8的炸裂，磷酸铁锂电池2的底部两侧均固定插接有安装罩14，安装罩14的内部中间处固定安装有内冲膜15，气体膨胀进到内冲膜15的内部，使内冲膜15胀起，且内冲膜15的外壁上一体成型有弹性球17，安装罩14的内部开设有挤压腔16，内冲膜15外部的弹性球17活动在挤压腔16中，弹性球17能使内冲膜15防护回弹，防止内冲膜15的炸裂，电池包1的内部通过螺栓安装有限制架19，且限制架19的内部螺纹插接有若干个丝杆27，丝杆27的外壁螺纹套设有推移件22，丝杆27经过手动的转动后，限制架19的顶部焊接有若干个外管21，丝杆27外的推移件22能进行上移，推移件22的外壁两侧均一体成型有锥形件24，推移件22上移的同时使锥形件24也向上，推移件22的顶端焊接有贴合板30，贴合板30随着推移件22上升后将磷酸铁锂电池2单个推出电池包1，限制架19和电池包1的内部开设有若干个内陷槽29，且内陷槽29的内壁焊接有弹簧28，弹簧28的一端焊接有卡设板26，弹簧28能将卡设板26回弹到原位，且卡设板26的一侧焊接有连接块25，连接块25的一侧活动连接有活动轮23，锥形件24向上后使活动轮23压动，则活动轮23将连接块25和卡设板26外压，使磷酸铁锂电池2单个的脱离出电池包1。
本发明提供的一种磷酸铁锂电池包，通过设置的弹性膜8与内冲膜15，经内框12中温度提升，弹性膜8便能进行膨胀且向外凸起，外凸环13为弹性膜8提供反弹防护，同时膨胀后产生的气体能使内冲膜15胀起，弹性球17贴合在安装罩14中，有效防止磷酸铁锂电池2受热后膨胀炸裂。
本发明提供的另一个实施例中，如图1、图5和图6所示的，丝杆27的底端焊接有手柄20，手柄20被人员推动后，手柄20能使丝杆27转动，磷酸铁锂电池2设置在贴合板30和卡设板26之间，磷酸铁锂电池2可从贴合板30和卡设板26之间脱出。
本发明提供的另一个实施例中，如图1、图3、图4和图5所示的，磷酸铁锂电池2的内壁上固定安装有防护层6，防护层6防止膨胀气体的爆破，电池包1的顶部通过螺栓安装有盖板18，盖板18在电池包1的顶部，将磷酸铁锂电池2的位置限定。
本发明提供的另一个实施例中，如图1、图5和图6所示的，推移件22插设在外管21的内部，外管21将推移件22的位置限制，使推移件22竖直上下移动，内框12的内部固定安装有正极层9。
本发明提供的另一个实施例中，如图1和图3所示的，正极层9的外部包覆有隔膜10，隔膜10的外部包覆有负极层11。
本发明提供的另一个实施例中，如图1和图3所示的，内框12的顶部插接有磷酸铁锂正极3，内框12的顶部一侧插接有石墨负极4，隔膜10把正极与负极隔开，使锂离子通过。
本发明提供的另一个实施例中，如图1、图2和图3所示的，磷酸铁锂电池2的顶部两侧均粘接有绝缘片5，绝缘片5将磷酸铁锂正极3和石墨负极4进行绝缘防护，磷酸铁锂正极3和石墨负极4插设在绝缘片5的内部。
一种磷酸铁锂电池包的制备工艺，包括一种磷酸铁锂电池包，包括以下步骤：
S1.初步做料：将碳酸锂、铁源、磷源加水后进行球磨处理，而后经喷雾干燥加工，得到磷酸铁锂正极料，选用石墨为负极料；
S2.电池成型：磷酸铁锂正极料和石墨负极料经过涂覆碾压，得到正负极层，使正负极层卷绕入电池壳内并装入正负极端；
S3.装膜：将防护层、弹性膜、安装罩和内冲膜等装入电池壳的内外；
S4.注液封口：准备电解质，再将电解质注液进电池壳中，采用封口设备将电池进行封口闭合，得到磷酸铁锂电池；
S5.零部件加工：备好电池包，在电池包中装入限制架，通过切割设备将板材切割成外管、推移件、卡设板、贴合板、连接块和锥形件等；
S6.打磨处理：利用打磨设备将外管、推移件、卡设板、贴合板、连接块和锥形件等的表面进行打磨处理，并在连接块上安装活动轮；
S7.电池包成型：将多个磷酸铁锂电池放入至卡设板和贴合板之间，并在电池包的上方安装盖板，使电池包成型。
优选的，S1中，碳酸锂、铁源等球磨处理的球磨转速为150-460转/分钟，S4中，磷酸铁锂电池内注液后静置温度为5-13摄氏度。
优选的，S5中，切割设备的切割转速在100-500转/分钟，S6中，利用打磨设备将外管、推移件等打磨的速度为200-500转/分钟。
工作原理：磷酸铁锂电池2中设有弹性膜8，在内框12内温度提高后，温度使内框12膨胀，则向内收的弹性膜8可进行膨胀，且弹性膜8向外凸起，而外凸环13抵压在防护层6中，膨胀后产生的气体可将内冲膜15冲压，使内冲膜15膨胀，内冲膜15上的弹性球17可在挤压腔16内活动，而后弹性球17压在安装罩14的内壁，防止内冲膜15的膨胀炸裂，磷酸铁锂电池2放入到贴合板30上，操作人员取出单个磷酸铁锂电池2时，操作人员将盖板18取出打开，人员转动手柄20，手柄20将丝杆27带动，丝杆27转动后可使外部的推移件22移动向上，推移件22使贴合板30和锥形件24向上，贴合板30使磷酸铁锂电池2推出的同时锥形件24将活动轮23推压向上，活动轮23可将连接块25和卡设板26推压进内陷槽29，贴合板30使磷酸铁锂电池2推出时相邻卡设板26之间的距离扩大，磷酸铁锂电池2上移后也可脱离出卡设板26，将单个磷酸铁锂电池2取出。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (10)
1.一种磷酸铁锂电池包，包括电池包(1)与磷酸铁锂电池(2)，其特征在于，所述磷酸铁锂电池(2)的内部设置有内框(12)，且内框(12)的内部填设有电解质(7)，所述磷酸铁锂电池(2)的内部设置有弹性膜(8)，所述弹性膜(8)的外壁上固定安装有若干个外凸环(13)，所述磷酸铁锂电池(2)的底部两侧均固定插接有安装罩(14)，所述安装罩(14)的内部中间处固定安装有内冲膜(15)，且内冲膜(15)的外壁上一体成型有弹性球(17)，所述安装罩(14)的内部开设有挤压腔(16)，所述电池包(1)的内部通过螺栓安装有限制架(19)，且限制架(19)的内部螺纹插接有若干个丝杆(27)，所述丝杆(27)的外壁螺纹套设有推移件(22)，所述限制架(19)的顶部焊接有若干个外管(21)，所述推移件(22)的外壁两侧均一体成型有锥形件(24)，所述推移件(22)的顶端焊接有贴合板(30)，所述限制架(19)和电池包(1)的内部开设有若干个内陷槽(29)，且内陷槽(29)的内壁焊接有弹簧(28)，所述弹簧(28)的一端焊接有卡设板(26)，且卡设板(26)的一侧焊接有连接块(25)，所述连接块(25)的一侧活动连接有活动轮(23)。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池包，其特征在于，所述丝杆(27)的底端焊接有手柄(20)，所述磷酸铁锂电池(2)设置在贴合板(30)和卡设板(26)之间。
3.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池包，其特征在于，所述磷酸铁锂电池(2)的内壁上固定安装有防护层(6)，所述电池包(1)的顶部通过螺栓安装有盖板(18)。
4.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池包，其特征在于，所述推移件(22)插设在外管(21)的内部，所述内框(12)的内部固定安装有正极层(9)。
5.根据权利要求4所述的一种磷酸铁锂电池包，其特征在于，所述正极层(9)的外部包覆有隔膜(10)，所述隔膜(10)的外部包覆有负极层(11)。
6.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池包，其特征在于，所述内框(12)的顶部插接有磷酸铁锂正极(3)，所述内框(12)的顶部一侧插接有石墨负极(4)。
7.根据权利要求5所述的一种磷酸铁锂电池包，其特征在于，所述磷酸铁锂电池(2)的顶部两侧均粘接有绝缘片(5)，所述磷酸铁锂正极(3)和石墨负极(4)插设在绝缘片(5)的内部。
8.一种磷酸铁锂电池包的制备工艺，包括权利要求1-7任一项所述的一种磷酸铁锂电池包，其特征在于，包括以下步骤：
S1.初步做料：将碳酸锂、铁源、磷源加水后进行球磨处理，而后经喷雾干燥加工，得到磷酸铁锂正极料，选用石墨为负极料；
S2.电池成型：磷酸铁锂正极料和石墨负极料经过涂覆碾压，得到正负极层，使正负极层卷绕入电池壳内并装入正负极端；
S3.装膜：将防护层、弹性膜、安装罩和内冲膜等装入电池壳的内外；
S4.注液封口：准备电解质，再将电解质注液进电池壳中，采用封口设备将电池进行封口闭合，得到磷酸铁锂电池；
S5.零部件加工：备好电池包，在电池包中装入限制架，通过切割设备将板材切割成外管、推移件、卡设板、贴合板、连接块和锥形件等；
S6.打磨处理：利用打磨设备将外管、推移件、卡设板、贴合板、连接块和锥形件等的表面进行打磨处理，并在连接块上安装活动轮；
S7.电池包成型：将多个磷酸铁锂电池放入至卡设板和贴合板之间，并在电池包的上方安装盖板，使电池包成型。
9.根据权利要求8所述的一种磷酸铁锂电池包的制备工艺，其特征在于，所述S1中，碳酸锂、铁源等球磨处理的球磨转速为150-460转/分钟，所述S4中，磷酸铁锂电池内注液后静置温度为5-13摄氏度。
10.根据权利要求8所述的一种磷酸铁锂电池包的制备工艺，其特征在于，所述S5中，切割设备的切割转速在100-500转/分钟，所述S6中，利用打磨设备将外管、推移件等打磨的速度为200-500转/分钟。
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