CN201584467U - 锂离子电池真空化成装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池真空化成装置，包括密闭且可抽真空的箱体、设置在箱体的内部空间中的电池固定支架、设置于箱体中的至少一对正、负极充电端子以及对箱体的内部空间进行封闭的活动门，箱体的内部空间中设置进、出气孔。该真空化成装置提供了密闭可控的微环境，避免了外部环境的水份及其它杂质的负面影响，避免了电解液的溢出损耗以及对电池外壳、夹具或充电设备的腐蚀，有效减小了对环境的污染。

Description

锂离子电池真空化成装置
技术领域
本实用新型涉及一种锂离子电池的制造加工装置，更具体地，涉及一种锂离子电池真空化成装置。
背景技术
近年来，随着对不可再生能源危机和环境保护的重视，绿色环保的锂离子电池在手机移动电源、电动车、电动工具和电动玩具等方面的应用取得了快速发展。在现有的锂离子电池的制造过程中，锂离子电池注液和化成(即锂离子电池的第一次充电)工艺一般是分开操作的。首先，通常采用倒吸抽真空注液的方式或者利用带有密封圈的夹具进行注液操作。倒吸抽真空注液是将电池倒置于一个底部装有电解液的密闭容器内，然后抽真空，在气压作用下，电解液进入电池内部，从而完成注液过程。而利用带有密封圈的夹具进行注液操作，是在电池的注液孔上方连接电解液容器，而电池的注液孔与电解液容器通过密封圈实现密封，随后往容器内注液，接着抽真空，同样，在气压作用下，电解液进入电池内部完成注液操作。另外，现有的化成设备为密集型多点恒流充电柜，此类化成柜具有256、512或其他数量的充电点，每个充电点包括正极端和负极端，将充电点的正极端和负极端与电池的相应极对接，从而完成化成工艺。现有的生产过程中，一般是在将电解液注入电池之后，采用简易胶纸暂时密封注液孔，然后直接在开放的大环境下进行化成工艺。
在化成工艺中电池内部会产生正压力，由于上述化成工艺在开放的环境中进行，因而电池内部所产生的正压力极易造成电解液的外溢，这必然导致电解液的浪费；另外，由于溢出的电解液直接流到电池外部，可能腐蚀充电设备和电池外壳；再者，挥发到空气中的电解液将会与空气一起形成混合气体，而该混合气体对于长期作业的操作人员是有害的，会引起其皮肤和呼吸系统的不良反应，同时，溢出的电解液和随后形成的混合气体均会造成对环境的污染。
因此，有必要提供一种新型的锂离子电池化成装置。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种改进的锂离子电池真空化成装置，其可以减少电解液的浪费、防止对设备和电池外壳的腐蚀并且避免电池化成过程中对环境的污染以及对操作人员的不良影响。
本实用新型的一种技术方案是这样实现的：提供一种锂离子电池真空化成装置，所述真空化成装置包括密闭且可抽真空的箱体、设置在箱体的内部空间中的电池固定支架、设置于箱体中的至少一对正、负极充电端子以及对箱体的内部空间进行封闭的活动门，箱体的内部空间中设置进、出气孔。
优选地，所述箱体的内部空间的数量大于1，可设置多个内部空间以满足不同的需求。
优选地，在所述活动门面向箱体内部空间的表面上设置有密封胶圈。
优选地，所述箱体的内部空间可以同时容置多个电池。另外，箱体的内部空间中可以设置多个电池固定支架。
优选地，所述锂离子电池包括正、负极充电端，所述正、负极充电端分别与该真空化成装置的正、负极充电端子相连通。
优选地，通过真空泵经由进、出气孔控制真空化成装置内的气压。
优选地，所述真空化成装置内的气压恒定在大约-0.05MPa或以下。
优选地，通过真空管道将电池化成所产生的混合气体抽走并进行无害化处理。
本实用新型的有益效果是：(1)、密闭的真空化成装置提供了密闭可控的微环境，其真空环境能够有效提高电池排气的效率，并且有效屏蔽了外部环境的水份及其它杂质在化成过程中对电池造成的负面影响，有效避免了水分对电解液导电盐以及负极活性物表面钝化膜的有害作用，降低了化成工艺对环境湿度的要求，有效提高成品电芯各项性能的一致性；(2)、采用本发明的真空化成装置，整个充电过程在密闭的真空环境中进行，替代了以往锂离子电池制造过程中所采用的开口化成，可以防止充电过程中电解液溢出，有效解决了腐蚀性电解液泄漏的问题，避免了电解液的溢出损耗，同时可以防止对电池外壳、夹具或充电设备的腐蚀；(3)、本发明的真空化成装置，可以在封闭的微环境中进行化成工艺，因此大大降低了电解液挥发的可能，而在化成结束后，电池化成所产生的混合气体可以统一通过真空管道抽走并进行无害化处理，可避免排出的混合气体对生产环境的污染，最大限度地减少了电解液挥发和充电排出的混合气体对操作人员的呼吸系统和皮肤以及对环境的负面影响，使得整个生产过程更环保清洁。
以下结合附图和实施方式，来进一步说明本实用新型，但本实用新型不局限于这些实施方式，任何在本实用新型基本精神上的改进或替代，仍属于本实用新型权利要求书中所要求保护的范围。
附图说明
图1是本实用新型的一种实施方式的锂离子电池真空化成装置的示意图。
具体实施方式
图1表示了本实用新型的锂离子电池真空化成装置的一种实施方式。该装置包括密闭且可抽真空的箱体1、设置在箱体1内部空间11中的电池固定支架3、设置于箱体1中的若干恒流正、负极充电端子2、对箱体1的内部空间11进行封闭的活动门4。在本实施方式中，箱体1采用金属制成，也可以根据需要采用其他材料来制造箱体1，箱体1可根据需要设置多个内部空间11。在箱体1的内部空间11中设置进、出气孔111。活动门4面向箱体1内部空间11的表面上，围绕活动门4的四周设置密封胶圈41，在活动门4关闭时，密封胶圈41可实现箱体1与活动门4之间的密封，从而在箱体1中形成密闭的内部空间11。
使用时，将注液后的锂离子电池放置在转换器内，打开活动门4，将单个或多个锂离子电池放置在箱体1内部的固定支架3上，并将锂离子电池的正、负极充电端分别与该真空化成装置的正、负极充电端子2相对接(电池正、负极充电端通过转换器与该真空化成装置的正、负极充电端子2相对接)，随后关闭活动门4，使密封胶圈41与真空化成装置的箱体1紧密闭合，在箱体1内形成密闭的内部空间11，再利用真空泵经由进、出气孔111来控制真空化成装置内的气压，例如使其恒定在大约-0.05MPa或以下。通过与真空化成装置的正、负极充电端子2相连接的恒流源对锂离子电池进行化成，化成结束后通过进、出气孔111放入干燥空气、氮气或氩气，最后在常压或者低气压条件下将挥发出的腐蚀性有机电解液以及化成所产生的混合气体等抽出真空化成装置，并进行无害化过滤。随后，打开活动门4，将充电完成的电池从该真空化成装置内取出，采用金属球封闭电池的注液孔，对封口后的电池进行高温老化或继续补充电后进行高温老化，直至最终完成电池整个制造过程。
本实用新型具有以下优点：(1)、密闭的真空化成装置提供了密闭可控的微环境，其真空环境能够有效提高电池排气的效率，并且有效屏蔽了外部环境的水份及其它杂质在化成过程中对电池造成的负面影响，有效避免了水分对电解液导电盐以及负极活性物表面钝化膜的有害作用，降低了化成工艺对环境湿度的要求，有效提高成品电芯各项性能的一致性；(2)、采用本发明的真空化成装置，整个充电过程在密闭的真空环境中进行，替代了以往锂离子电池制造过程中所采用的开口化成，可以防止充电过程中电解液溢出，有效解决了腐蚀性电解液泄漏的问题，避免了电解液的溢出损耗，同时可以防止对电池外壳、夹具或充电设备的腐蚀；(3)、本发明的真空化成装置，可以在封闭的微环境中进行化成工艺，因此大大降低了电解液挥发的可能，而在化成结束后，电池化成所产生的混合气体可以统一通过真空管道抽走并进行无害化处理，可避免排出的混合气体对生产环境的污染，最大限度地减少了电解液挥发和充电排出的混合气体对操作人员的呼吸系统和皮肤以及对环境的负面影响，使得整个生产过程更环保清洁。
应当注意，本实用新型的锂离子电池真空化成装置并不限于根据上述具体结构所构造形成的真空化成装置。本实用新型的范围由权利要求书限定。

Claims (8)

1.一种锂离子电池真空化成装置，其特征在于，所述真空化成装置包括密闭且可抽真空的箱体、设置在箱体的内部空间中的电池固定支架、设置于箱体中的至少一对正、负极充电端子以及对箱体的内部空间进行封闭的活动门，箱体的内部空间中设置进、出气孔。
2.如权利要求1所述的锂离子电池真空化成装置，其特征在于，所述箱体的内部空间的数量大于1。
3.如权利要求1所述的锂离子电池真空化成装置，其特征在于，在所述活动门面向箱体内部空间的表面上设置有密封胶圈。
4.如权利要求1至3之一所述的锂离子电池真空化成装置，其特征在于，所述箱体的内部空间可以同时容置多个电池。
5.如权利要求4所述的锂离子电池真空化成装置，其特征在于，所述锂离子电池包括正、负极充电端，所述正、负极充电端分别与该真空化成装置的正、负极充电端子相连通。
6.如权利要求5所述的锂离子电池真空化成装置，其特征在于，通过真空泵经由进、出气孔控制真空化成装置内的气压。
7.如权利要求6所述的锂离子电池真空化成装置，其特征在于，所述真空化成装置内的气压恒定在-0.05MPa或以下。
8.如权利要求1所述的锂离子电池真空化成装置，其特征在于，所述真空化成装置包括将电池化成所产生的混合气体抽走并进行无害化处理的真空管道。
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