CN211338354U - 一种锂离子电池极片保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池极片保护装置，包括底座及设置在所示底座上的箱体，以及均内置在所示箱体空腔内的极片收料卷筒和限位装置；所示箱体上开设有供抽气管路安装的真空抽气口，所述箱体上还开设有供真空压力检测表安装的通孔，所述抽气管路和所述真空压力检测表均延伸至所述箱体的空腔内；通过箱体的防护可防止极片在周转或存储过程中被外界物体磕碰、划伤现象，降低极片损坏不良，提高生产效率，即使在周转过程中箱体倾斜、撞击，极片亦不会受到损伤；箱体内部抽真空后其内部温度趋于恒定，降低了因极片因受温差影响所造成的厚度反弹不良。

Description

一种锂离子电池极片保护装置

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池极片保护装置。

背景技术

锂离子电池自20世纪90年代商业化生产以来，其较高的比能量，无污染，无记忆效应以及循环寿命长等优点，在电子通讯、储能设备、电动汽车和航空航天等领域已获得广泛的应用，随着近几年电动汽车行业的快速发展，对锂离子电池，特别是动力锂离子电池的安全性能有了更高的要求。

研究表明，微粉的含量直接决定了电池的储存寿命，为了追求更高的能量密度，极片厚度通常设计在10μm左右，而在车间生产现场有着各种这样粉尘颗粒存在，这些粉尘将无孔不入的进入各个角落，粘附在极片表面，进入电池内部后刺穿极片或隔膜，导致电池性能不良，造成电池自放电过大、短路、甚至起火爆炸的危险；同时水分对锂电池的性能影响也很大，极片上的正负极活性物质大都是微米或纳米级颗粒，极易吸收空气中水分潮解，水分的超标会导致电解质锂盐的分解，对正负极材料的成膜和稳定性产生恶劣影响，主要表现为电池容量变小，放电时间变短，内阻增大，循环容量衰减，电池膨胀等现象，甚至产品爆炸，虽然车间有对极片进行真空烘烤，以尽可能去除其中的水分，但通过实验证明极片(尤其是正极片)在吸水后，长时间烘烤，仍然不能恢复到吸水前重量，极片材料内部会有顽固残留。因此，极片在环境中暴露时间越长，吸的水分就越多，所以要保证极片暴露在空气中的时间越短越好。

目前生产规模越来越大，通常极片会以卷状的方式在生产过程中进行多次周转与存储，甚至跨厂房周转，为了提高生产效率极片一般采用自动物流线传送，若保护不当很容易造成极片被磕碰，划伤、破损、受温度变化厚度反弹膨胀等不良现象。

现有极片采用收料卷筒两端受力，放置在V字形或月牙形支架上传送，易被外界物体撞到或接触，损坏极片；极片周转运输距离长，空间大、控温控湿成本高；极片周转完全暴露在空气中，容易吸附现场粉尘颗粒，造成电池自放电过大、短路、甚至起火爆炸的危险；极片暴露在空气中，容易吸收空气中水分，导致电池容量变低、电池膨胀等不良风险；极片跨厂房周转，易受温度变化厚度反弹膨胀，影响装配入壳及其电化学性能。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述技术的不足，提供一种防撞、防尘、防水且恒温的锂离子电池极片保护装置。

为实现上述目的，本实用新型所设计的锂离子电池极片保护装置，包括底座及设置在所示底座上的箱体，以及均内置在所示箱体空腔内的极片收料卷筒和限位装置；所示箱体上开设有供抽气管路安装的真空抽气口，所述箱体上还开设有供真空压力检测表安装的通孔，所述抽气管路和所述真空压力检测表均延伸至所述箱体的空腔内。

进一步地，所述极片收料卷筒包括卷筒轴和两个极片护盘，两个所述极片护盘分别套置在卷筒轴的两端上；限位装置包括两个限位块，两个限位块与两个极片护盘呈一一对应布置，且每个所述极片护盘限位在对应的所述限位块上。

进一步地，所述底座的底表面设置有减震胶垫。

进一步地，所述箱体包括上箱体、与所述上箱体对合的下箱体及用于锁定所述上箱体和所述下箱体的锁扣，且所述下箱体的上边沿开有一圈供密封圈安装的凹槽。

进一步地，所述抽气管路上设置有阀门。

进一步地，每个所述限位块包括两个V形限位块单元，两个所述V形限位块单元的倾斜面呈相对布置，每个所述极片护盘搁置在对应的两个所述V形限位块单元上。

进一步地，所述下箱体的底面空间处设置有干燥剂。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)通过箱体的防护可防止极片在周转或存储过程中被外界物体磕碰、划伤现象，降低极片损坏不良，提高生产效率，即使在周转过程中箱体倾斜、撞击，极片亦不会受到损伤；

2)通过箱体防护可避免粉尘颗粒黏附在其表面，降低了电池自放电不良，防止电池在后续使用过程中充电充到高电态时，极片膨胀后粉尘颗粒刺穿隔膜发生短路爆炸的安全风险，保证了电池配组后长期使用的一致性，提高了使用寿命；

3)箱体内部抽真空后其内部温度趋于恒定，降低了因极片因受温差影响所造成的厚度反弹不良；同时通过对箱体内部抽真空放置干燥剂，使极片处于真空状态，在极片长距离运输或者存储时，一直处在一种干燥环境中，防止极片吸收空气中的水分，降低因水分的影响所产生的不良；

4)在插板底部接触面嵌入减震胶垫，抵消掉过程运行所产生的震动或颠簸对极片造成的影响，使极片在周转过程中平稳运行，降低周转过程的震动对极片造成的影响；

5)节省了极片在长距离运输或者存储时，环境所需要的控温控湿成本。

附图说明

图1为本实用新型锂离子电池极片保护装置结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为图1的内部结构示意图。

其中：底座1、箱体2、上箱体3、下箱体4、锁扣5、减震胶垫6、抽气管路7、阀门8、真空压力检测表9、真空抽气口10、通孔11、密封圈12、卷筒轴13、极片护盘14、极片15、干燥剂16、V形限位块单元17。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1、2所示锂离子电池极片保护装置，包括底座1、设置在底座1上的箱体2及设置在底座1底表面的减震胶垫6，以及均内置在箱体2空腔内的极片收料卷筒和限位装置。其中，箱体2包括上箱体3、与上箱体3对合的下箱体4及用于锁定上箱体3和下箱体4的锁扣5，且下箱体4的上边沿开有一圈供密封圈12安装的凹槽；另外，箱体2上开设有供抽气管路7安装的真空抽气口10，同时，箱体2上还开设有供真空压力检测表9安装的通孔11，抽气管路7和真空压力检测9表均延伸至箱体2的空腔内，且抽气管路7上设置有阀门8。

如图3所示，极片收料卷筒包括卷筒轴13和两个极片护盘14，两个极片护盘14分别套置在卷筒轴13的两端上；限位装置包括两个限位块，两个限位块与两个极片护盘呈一一对应布置，且每个极片护盘限位在对应的限位块上。本实施例中，每个限位块包括两个V形限位块单元17，两个V形限位块单元17的倾斜面呈相对布置，每个极片护盘14搁置在对应的两个V形限位块单元17上；或者每个限位块为一个长方体限位块，长方体限位块的上表面开始有供极片护盘嵌入的限位槽，从而实现极片护盘的固定。由于限位装置将极片收料卷筒悬空，下箱体4的底面空间处设置有干燥剂16。

极片15经涂布或模切后卷绕在卷筒轴13上，卷筒轴13两侧采用极片护盘14进行防护，再通过助力臂插入卷筒轴13两端的通孔内，将极片15移送放置到下箱体4中直至极片护盘14限位在V形限位块单元17上，使极片护盘受力，极片腾空、四周无干涉，从而使极片360°无死角防护，杜绝外在因素的碰撞极片而损坏极片；上箱体与下箱体的贴合面采用密封圈密封，保障抽真空后的密封性；

抽气管路和真空压力检测表均延伸至箱体的空腔内，利用抽气管路向外抽真空，通过箱体上的真空压力检测表查看压力值，当真空度抽到50～5000pa后，关闭阀门，极片在箱体内部处于真空状态，隔离与外部的环境，做到全程无接触；由于箱体内部处于真空状态，没有空气介质，热量无法传导，内部温度不受外界影响，在真空度一定的情况下其内部温度一定，同时没有空气和水分子，不会生产冷凝水，使极片处于一种恒温状态进行周转，不受温度影响厚度反弹膨胀；

在箱体内部放置干燥剂，对极片进行多重防护；在底板底部接触面嵌入减震胶垫，防止箱体因自动物流线上运行的颠簸对极片造成的影响，使极片平稳运行。

Claims (7)

1.一种锂离子电池极片保护装置，其特征在于：包括底座(1)及设置在所示底座(1)上的箱体(2)，以及均内置在所示箱体(2)空腔内的极片收料卷筒和限位装置；所示箱体(2)上开设有供抽气管路(7)安装的真空抽气口(10)，所述箱体(2)上还开设有供真空压力检测表(9)安装的通孔(11)，所述抽气管路(7)和所述真空压力检测表(9)表均延伸至所述箱体(2)的空腔内。

2.根据权利要求1所述锂离子电池极片保护装置，其特征在于：所述极片收料卷筒包括卷筒轴(13)和两个极片护盘(14)，两个所述极片护盘(14)分别套置在卷筒轴(13)的两端上；限位装置包括两个限位块，两个限位块与两个极片护盘呈一一对应布置，且每个所述极片护盘限位在对应的所述限位块上。

3.根据权利要求1所述锂离子电池极片保护装置，其特征在于：所述底座(1)的底表面设置有减震胶垫(6)。

4.根据权利要求1所述锂离子电池极片保护装置，其特征在于：所述箱体(2)包括上箱体(3)、与所述上箱体(3)对合的下箱体(4)及用于锁定所述上箱体(3)和所述下箱体(4)的锁扣(5)，且所述下箱体(4)的上边沿开有一圈供密封圈(12)安装的凹槽。

5.根据权利要求1所述锂离子电池极片保护装置，其特征在于：所述抽气管路(7)上设置有阀门(8)。

6.根据权利要求2所述锂离子电池极片保护装置，其特征在于：每个所述限位块包括两个V形限位块单元(17)，两个所述V形限位块单元(17)的倾斜面呈相对布置，每个所述极片护盘(14)搁置在对应的两个所述V形限位块单元(17)上。

7.根据权利要求4所述锂离子电池极片保护装置，其特征在于：所述下箱体(4)的底面空间处设置有干燥剂(16)。

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