CN202495546U - 一种锂电池化成夹具 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于锂电池生产设备技术领域，尤其涉及一种锂电池化成夹具，包括用于放置电池的加压固定机构和真空源，所述加压固定机构与所述真空源通过连接固定机构连接。相对于现有技术，本实用新型可以保证电池整个化成过程中内部存在稳定负压，保证电池电极和隔膜间界面紧密贴合，在充放电过程中，锂离子能通过电解液、隔膜顺利脱嵌，且加压固定机构在整个工艺过程中对电极有较好的整形作用，从而保证电池电极与隔膜间界面贴合紧密，解决充电过程中的析锂风险，改善电池性能一致性、循环寿命和安全性能，有利于电池成组和改善电池组寿命及安全。

Description

一种锂电池化成夹具
技术领域
本实用新型属于锂电池生产设备技术领域，尤其涉及一种锂电池化成夹具。
背景技术
随着现代社会的发展以及人们的环境保护意识的增强，锂电池的应用已经不再仅限于移动电话、数码相机、摄像机、便携式DVD和笔记本电脑等移动设备，而且开始向动力电池方向拓展。动力电池主要应用于电动汽车(包括混合动力和纯电动力)和电力储能等领域。
由于锂电池应用的领域与人们的生活息息相关，因此人们对其安全性能寄予了特别的关注。锂电池一般包括电芯、用于容纳所述电芯的包装壳、和灌注于包装壳及电芯内的电解液，电芯是由正极片、负极片和间隔于正极片与负极片之间的隔膜。
锂电池的制造过程一般包括以下工序：搅拌、涂布、冷压、裁片、卷绕(或叠片)、注液、化成、容量等，其中，化成是一个十分关键的工序。在这一工序中，电解液能够在负极的表面形成一层固体电解质膜(SEI膜)，SEI膜能够对负极材料起到保护作用，防止其结构坍塌。如果SEI膜不够致密，则在电池的使用过程中，随着循环的进行，负极中的活性物质的结构就会发生一定程度的塌陷，使得从正极片上迁移过来的锂离子难以进入负极片内部，从而在负极片的表面析出(即析锂)，形成锂枝晶，这将导致电池的循环性能的变差。而且锂枝晶的存在可能刺破隔膜，导致电池内短路，引发安全问题。
有鉴于此，确有必要提供一种锂电池化成夹具，以防止负极片表面的析锂，提高锂电池的安全性能和循环寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂电池化成夹具，以防止负极片表面的析锂，提高锂电池的安全性能和循环寿命。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种锂电池化成夹具，包括用于放置电池的加压固定机构和真空源，所述加压固定机构与所述真空源通过连接固定机构连接。
其中，加压固定机构对电池表面施加一定压力后固定，其可以提供符合生产工艺条件的稳定压力(电池单位面积受压压力范围0.05Mpa～2.0Mpa)，以保证电池在化成过程中电极与隔离膜间界面的稳定；真空源用以保证稳定的真空环境，其可以提供符合生产工艺条件的稳定真空度(真空度范围为-10kPa～-101kPa)；连接固定机构用以保证真空源与电池的良好连接，降低真空泄漏风险，并且有效防止电池内部的液体抽出。
作为本实用新型锂电池化成夹具的一种改进，所述真空源与所述连接固定机构之间还连接有真空源分支机构。根据设备能力和生产工艺制定的多个分支机构密封性良好，能降低真空源波动和真空泵功率损失。
作为本实用新型锂电池化成夹具的一种改进，所述真空源分支机构和所述真空源之间还连接有收集过滤系统。收集过滤系统用以将化成过程中产生的气体及残余液体集中收集过滤后处理，该系统能防止电池内部液体抽出，并且对化成产生的气体进行有效过滤，过滤后的气体排出后能达到降低环境污染要求甚至达到零污染。
作为本实用新型锂电池化成夹具的一种改进，加压固定机构包括上夹板(和下夹板，所述上夹板和下夹板螺接连接。
作为本实用新型锂电池化成夹具的一种改进，所述真空源分支机构上设有多个连接口。真空源分支机构和连接口的作用在于将一个收集过滤系统分散为多个分支机构，使每个收集过滤系统能够同时处理多个化成中的电池。
作为本实用新型锂电池化成夹具的一种改进，所述收集过滤系统和所述真空源分支机构通过管路连接。
相对于现有技术，本实用新型可以保证电池整个化成过程中内部存在稳定负压，保证电池电极和隔膜间界面紧密贴合，在充放电过程中，锂离子能通过电解液、隔膜顺利脱嵌，且加压固定机构在整个工艺过程中对电极有较好的整形作用，从而保证电池电极与隔膜间界面贴合紧密，解决充电过程中的析锂风险，改善电池性能一致性、循环寿命和安全性能，有利于电池成组和改善电池组寿命及安全。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型及其有益技术效果进行详细说明，其中：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型一种锂电池化成夹具，包括用于放置电池6的加压固定机构5和真空源1，所述加压固定机构5与所述真空源1通过连接固定机构4连接。
其中，所述真空源1与所述连接固定机构4之间还连接有真空源分支机构3。
所述真空源分支机构3和所述真空源1之间还连接有收集过滤系统2。
加压固定机构5包括上夹板51和下夹板52，所述上夹板51和下夹板52螺接连接。
所述真空源分支机构3上设有多个连接口31。
所述收集过滤系统2和所述真空源分支机构3通过管路7连接。
使用时，首先将电池6放入加压固定机构5的上夹板51和下夹板52之间，然后通过螺丝固定上夹板51和下夹板52，以对电池6施以一定的压力，以保证电池6中的电极与隔膜间维持紧密的接触界面；然后开启真空源1、收集过滤系统2以及真空源分支机构3，使电池6内保持一定的真空度。使电池6在负压和外加压力的共同作用下完成化成操作。
相对于现有技术，本实用新型锂电池化成夹具使得电池6的内部界面紧密接触，并使电池6的外观尺寸稳定，稳定的真空源对化成过程中的电池6持续抽真空，保证化成产气被及时抽到电池6外部，从而有效改善电池6中的电极与隔膜间界面，有效解决析锂问题，提高电池6的性能一致性，对电池6的安全性、稳定性和电池6的寿命都有极大提高，有利于电池6的成组和改善电池组寿命及安全。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (6)

1.一种锂电池化成夹具，其特征在于：包括用于放置电池(6)的加压固定机构(5)和真空源(1)，所述加压固定机构(5)与所述真空源(1)通过连接固定机构(4)连接。
2.根据权利要求1所述的锂电池化成夹具，其特征在于：所述真空源(1)与所述连接固定机构(4)之间还连接有真空源分支机构(3)。
3.根据权利要求2所述的锂电池化成夹具，其特征在于：所述真空源分支机构(3)和所述真空源(1)之间还连接有收集过滤系统(2)。
4.根据权利要求1所述的锂电池化成夹具，其特征在于：加压固定机构(5)包括上夹板(51)和下夹板(52)，所述上夹板(51)和下夹板(52)螺接连接。
5.根据权利要求2所述的锂电池化成夹具，其特征在于：所述真空源分支机构(3)上设有多个连接口(31)。
6.根据权利要求3所述的锂电池化成夹具，其特征在于：所述收集过滤系统(2)和所述真空源分支机构(3)通过管路(7)连接。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104953181A (zh) * 2015-05-06 2015-09-30 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种抑制以钛酸锂为负极的锂离子电池胀气的工艺
CN106997961A (zh) * 2016-01-26 2017-08-01 郑州比克电池有限公司 锂离子聚合物电池限位化成夹具

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