CN205335375U - 一种软包动力电池压力化成夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软包动力电池压力化成夹具，包括化成柜、上支架板、下支架板和立柱，所述上支架板、下支架板上分别设置有带活塞杆的上气缸、下气缸，所述上气缸的活塞杆向下伸出并连接有顶压板，所述下气缸的活塞杆向上伸出并连接有底座板，其中所述顶压板和底座板之间的中间位置处设置有中间固定层板，所述顶压板和中间固定层板之间以及底座板和中间固定层板之间作为电池安装空腔，所述电池安装空腔内的电池之间设置有填充压板；该夹具根据电池生产过程的要求，通过合理的结构改良，尤其是通过顶压板、底座板配合可灵活添加的填充压板，夹具结构设计合理，操作方便，化成的电池外观平整且厚度一致，电池循环性能得到很大改善。

Description

一种软包动力电池压力化成夹具

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池生产技术领域，特别是一种针对锂离子软包动力电池压力化成工序的夹具。

背景技术

化成是锂离子电池生产过程中的重要工序，化成时在锂离子电池负极表面形成固体电解质介面膜（SEI膜）。在形成SEI膜的过程中，会产生一部分的气体，这些气体残留在膜片的层与层之间，阻断了阴阳极之间的离子导电，残留在颗粒的孔隙之中的气体，阻碍了电解液的浸润，加大了电化学极化，导致在首次充放电过程中效率低，不可逆容量增大，形成的SEI膜不稳定，负极极片出现气泡点，循环性能差，在经过长时间的使用后鼓气现象会进一步加重，自放电大，高温性能差。对于软包锂离子电池而言，在化成的过程中最好还同时进行加压以利于软包锂离子电池的排气。

现有的电芯生产工艺中，大都将电池放置于两片平板中，然后采用长尾夹将两片夹板夹住，进行化成，对电池的变形及厚度增长有一定的抑制作用。但是，这种方法施加在电池表面上的力度有限且受力不均匀，不能起到整形的效果，也不能完全将积聚在膜片之间的气体赶出，尤其是大型动力锂离子动力电池，同时操作过程效率低，不适于大规模工业生产。

而另一种化成夹具的使用则是先将电池极耳夹住，然后用一个由数个小夹板组成的连接条压住，并用扣钮锁住。此方法虽能将同排电池同时压住，提升一定的生产效率，但所述扣钮只在单排，均为手动锁定，仍然存在受力不均、生产效率不高的情况，型号变化时夹具更换麻烦。

还有一种多层化成夹具是采用多层层板放置电池，层板固定在导向柱上，采用螺丝手动固定方式提供压力。电池需要一层一层放入层板中间，放置动作较繁琐，需要手动拧螺丝，电池放入化成夹具中后，采用机器或人工将化成夹具搬运至化成柜中，化成结束后又要搬运下来，需要搬运沉重的化成夹具，耗时长。这对生产造成了极大的不便，生产效率低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种软包动力电池压力化成夹具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种软包动力电池压力化成夹具，包括化成柜、上支架板、下支架板和立柱，所述上支架板、下支架板上分别设置有带活塞杆的上气缸、下气缸，所述上气缸的活塞杆向下伸出并连接有顶压板，所述下气缸的活塞杆向上伸出并连接有底座板，其中所述顶压板和底座板之间的中间位置处设置有中间固定层板，所述顶压板和中间固定层板之间以及底座板和中间固定层板之间作为电池安装空腔，所述电池安装空腔内的电池之间设置有填充压板。

作为一个优选项，所述上气缸、下气缸的活塞杆分别穿过上支架板、下支架板的通孔并伸出，所述上气缸、下气缸的活塞杆端部处通过螺丝分别与上支架板、下支架板的外侧面连接，所述上气缸、下气缸的端面紧贴上支架板、下支架板端面，所述上气缸、下气缸的左、右两侧分别通过螺栓、螺母与上支架板、下支架板连接。

作为一个优选项，所述化成柜的下端设置有固定带。

作为一个优选项，所述电池的极耳上设置有极耳夹，所述正极极耳的极耳夹和负极极耳的极耳夹之间设置有隔条。

作为一个优选项，所述上支架板、下支架板的后侧连接有背板。

本实用新型的有益效果是：该夹具根据电池生产过程的要求，通过合理的结构改良，尤其是通过顶压板、底座板配合可灵活添加的填充压板，夹具结构设计合理，操作方便，化成的电池外观平整且厚度一致，电池循环性能得到很大改善。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型中气缸部分的主视图；

图3是本实用新型的侧视图；

图4是图1中A区域的局部放大图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。为透彻的理解本发明，在接下来的描述中会涉及一些特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明则可能仍可实现，即所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。此外需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，相关技术人员在对上述方向作简单、不需要创造性的调整不应理解为本申请保护范围以外的技术。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定实际保护范围。而为避免混淆本发明的目的，由于熟知的制造方法、电路程序等技术已经很容易理解，因此它们并未被详细描述。参照图1、图2、图3、图4的一种软包动力电池压力化成夹具，包括化成柜1、上支架板2、下支架板3和立柱4，所述上支架板2、下支架板3上分别设置有带活塞杆5的上气缸6、下气缸7，上气缸6、下气缸7，可通过螺丝分别固定在上支架板2、下支架板3上。所述上气缸6的活塞杆5向下伸出并连接有顶压板61，所述下气缸7的活塞杆5向上伸出并连接有底座板71，底座板71在气缸开启时可上移，而顶压板61在气缸开启时可下移，对电池12提供压力。其中所述顶压板61和底座板71之间的中间位置处设置有中间固定层板8，所述顶压板61和中间固定层板8之间以及底座板71和中间固定层板8之间作为电池安装空腔11，所述电池安装空腔11内的电池12之间设置有填充压板9。

在实际工作时，夹具使用前，保持上气缸6、下气缸7处于零压力状态，先放一块填充压板9，然后放置电池12，按照填充压板9、电池12、填充压板9…的顺序依次摆放。根据电池厚度不同，调整填充压板9的厚度及数量，填充压板9完全盖住电池本体，气囊露出填充压板9外。摆放至中间固定层板11时用填充压板9填充满中间固定层板11下方。摆放完毕后，设定气缸压力，旋紧气缸控制开关14提供压力，维持五秒钟，然后释放压力。此时夹具内会因为气体的排出出现空隙，用填充压板9填满这些空隙。然后旋紧气缸控制开关提供压力，活塞杆5上会在离最大位移距离约一厘米处标注一条线，以保证工作时气缸处于有效状态，有设定的压力压在电池上。摆放完毕后观察活塞杆5，保证标注的线不可见。

填充压板9可采用长方形电木板。根据电池12形状大小不同，会选择不同的填充压板9，既保证填充压板9完全盖住电池本体，又不会压住气囊而造成气体排放空间减小，从而保证气体完全排出。

另外的实施例，参照图1、图2、图3、图4的一种软包动力电池压力化成夹具，其中此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例包括化成柜1、上支架板2、下支架板3和立柱4，所述上支架板2、下支架板3上分别设置有带活塞杆5的上气缸6、下气缸7，所述上气缸6的活塞杆5向下伸出并连接有顶压板61，所述下气缸7的活塞杆5向上伸出并连接有底座板71，其中所述顶压板61和底座板71之间的中间位置处设置有中间固定层板8，所述顶压板61和中间固定层板8之间以及底座板71和中间固定层板8之间作为电池安装空腔11，所述电池安装空腔11内的电池12之间设置有填充压板9。所述上气缸6、下气缸7的活塞杆5分别穿过上支架板2、下支架板3的通孔并伸出，所述上气缸6、下气缸7的活塞杆5端部处通过螺丝分别与上支架板2、下支架板3的外侧面连接，所述上气缸6、下气缸7的端面紧贴上支架板2、下支架板3端面，所述上气缸6、下气缸7的左、右两侧分别通过螺栓、螺母与上支架板2、下支架板3连接，保证顶压板61和底座板71施压时足够稳定，避免压坏电池12。

另外的实施例，参照图1、图2、图3、图4的一种软包动力电池压力化成夹具，包括化成柜1、上支架板2、下支架板3和立柱4，所述上支架板2、下支架板3上分别设置有带活塞杆5的上气缸6、下气缸7，所述上气缸6的活塞杆5向下伸出并连接有顶压板61，所述下气缸7的活塞杆5向上伸出并连接有底座板71，其中所述顶压板61和底座板71之间的中间位置处设置有中间固定层板8，所述顶压板61和中间固定层板8之间以及底座板71和中间固定层板8之间作为电池安装空腔11，所述电池安装空腔11内的电池12之间设置有填充压板9。所述化成柜1的下端设置有固定带13。固定带13向上拉起，连接化成柜1台面及上支架板2，将电池气囊拉起固定，使气囊微微上翘，气囊内电解液回流至电芯本体，有利于电池化成，形成更加致密完整的SEI膜。

另外的实施例，参照图1、图2、图3、图4的一种软包动力电池压力化成夹具，包括化成柜1、上支架板2、下支架板3和立柱4，所述上支架板2、下支架板3上分别设置有带活塞杆5的上气缸6、下气缸7，所述上气缸6的活塞杆5向下伸出并连接有顶压板61，所述下气缸7的活塞杆5向上伸出并连接有底座板71，其中所述顶压板61和底座板71之间的中间位置处设置有中间固定层板8，所述顶压板61和中间固定层板8之间以及底座板71和中间固定层板8之间作为电池安装空腔11，所述电池安装空腔11内的电池12之间设置有填充压板9。所述电池12的极耳上设置有极耳夹14，所述正极极耳的极耳夹14和负极极耳的极耳夹14之间设置有隔条15，避免操作时电池短路。为放置电池12时，极耳夹14处于张开状态，摆放电池12时要求电池极耳摆放到极耳夹15内，使填充压板9和电池12压紧后的总厚度和极耳夹14的间距基本相当。

另外的实施例，参照图1、图2、图3、图4的一种软包动力电池压力化成夹具，包括化成柜1、上支架板2、下支架板3和立柱4，所述上支架板2、下支架板3上分别设置有带活塞杆5的上气缸6、下气缸7，所述上气缸6的活塞杆5向下伸出并连接有顶压板61，所述下气缸7的活塞杆5向上伸出并连接有底座板71，其中所述顶压板61和底座板71之间的中间位置处设置有中间固定层板8，所述顶压板61和中间固定层板8之间以及底座板71和中间固定层板8之间作为电池安装空腔11，所述电池安装空腔11内的电池12之间设置有填充压板9。所述上支架板2、下支架板3的后侧连接有背板16，背板16不但可隔离化成夹具和化成柜1的内部电线，而且还可以辅助定位电池12，避免电池12入治具时过度靠内侧，导致顶压板61、底座板71压不住电池。放置时电池12和压板向里推，紧靠背板16，且电池12及填充压板9位置在竖直方向上保持一致。

根据上述原理，本实用新型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。

Claims (5)

1.一种软包动力电池压力化成夹具，包括化成柜（1）、上支架板（2）、下支架板（3）和立柱（4），其特征在于：所述上支架板（2）、下支架板（3）上分别设置有带活塞杆（5）的上气缸（6）、下气缸（7），所述上气缸（6）的活塞杆（5）向下伸出并连接有顶压板（61），所述下气缸（7）的活塞杆（5）向上伸出并连接有底座板（71），其中所述顶压板（61）和底座板（71）之间的中间位置处设置有中间固定层板（8），所述顶压板（61）和中间固定层板（8）之间以及底座板（71）和中间固定层板（8）之间作为电池安装空腔（11），所述电池安装空腔（11）内的电池（12）之间设置有填充压板（9）。

2.根据权利要求1所述的一种软包动力电池压力化成夹具，其特征在于：所述上气缸（6）、下气缸（7）的活塞杆（5）分别穿过上支架板（2）、下支架板（3）的通孔并伸出，所述上气缸（6）、下气缸（7）的活塞杆（5）端部处通过螺丝分别与上支架板（2）、下支架板（3）的外侧面连接，所述上气缸（6）、下气缸（7）的端面紧贴上支架板（2）、下支架板（3）端面，所述上气缸（6）、下气缸（7）的左、右两侧分别通过螺栓、螺母与上支架板（2）、下支架板（3）连接。

3.根据权利要求1所述的一种软包动力电池压力化成夹具，其特征在于：所述化成柜（1）的下端设置有固定带（13）。

4.根据权利要求1所述的一种软包动力电池压力化成夹具，其特征在于：所述电池（12）的极耳上设置有极耳夹（14），所述正极极耳的极耳夹（14）和负极极耳的极耳夹（14）之间设置有隔条（15）。

5.根据权利要求1所述的一种软包动力电池压力化成夹具，其特征在于：所述上支架板（2）、下支架板（3）的后侧连接有背板（16）。