CN215869515U - 电池单体浸润设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池单体浸润设备，包括：壳体，用于形成密封腔室；旋转托盘，设置在密封腔室内且被配置为绕转轴转动。其中，旋转托盘上沿转轴的轴线方向形成有多个容纳腔，各容纳腔用于容纳电池单体，各容纳腔被构造成对电池单体的至少部分进行夹持固定。该电池单体浸润设备结构简单，并能够提高电池单体在静置过程中旋转时固定的稳定性。

Description

电池单体浸润设备

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池单体浸润设备。

背景技术

锂离子电池在电子设备、电动交通工具、电动玩具和电动设备上得到广泛应用，例如，手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。在锂离子电池生产过程中，静置浸润是非常重要的一个环节，在静置浸润过程中需要定时翻转电池，其目的是让注入的电解液充分浸润极片。

现有技术中，生产线上对电池单体静置时采用的固定方式通常较为复杂，且在翻转时电池单体的稳定性较差，大量的电池单体同时翻转时，固定件的寿命和可靠性均难以保证。

实用新型内容

本申请提出一种电池单体浸润设备，结构简单，并能够提高电池单体在静置过程中旋转时固定的稳定性。

根据本申请的电池单体浸润设备，包括：壳体，用于形成密封腔室；旋转托盘，设置在密封腔室内且被配置为绕转轴转动。其中，旋转托盘上沿转轴的轴线方向形成有多个容纳腔，各容纳腔用于容纳电池单体，各容纳腔被构造成对电池单体的至少部分进行夹持固定。

该实施例中，电池单体浸润设备通过容纳腔对电池单体的固定，能够提高对电池单体的夹持面积，同时，容纳腔沿转轴的轴线方向设置，电池单体在随旋转托盘转动过程中，其重心与电池单体的长度方向垂直，即与转轴的轴线垂直。通过该设置，电池单体能够通过容纳腔提高其自身的稳定性，有效地保证了电池单体在浸润过程中的稳固。

在一些实施例中，旋转托盘包括：第一转盘部，套设于在转轴上；第二转盘部，套设在转轴上且与第一转盘部固定连接。其中，容纳腔至少部分形成在第一转盘部上，容纳腔沿转轴的轴线方向具有插入口，第二转盘部构造成遮挡插入口的至少部分区域。

该实施例中，结合重力方向对电池单体的支撑和长度方向上的对电池单体的限制，能够更好地起到固定电池单体的作用，从而能够有效地提高电池单体固定的稳定性。

在一些实施例中，多个容纳腔沿第一转盘部的径向间隔分布。

该实施例中，一方面，可在容纳腔内设置一个电池单体，以避免电池单体之间的互相影响，从而能够进一步提高电池单体固定的稳定性；另一方面，旋转托盘包括的多个容纳腔能够容纳多个电池单体，从而能够进一步地提高电池单体的浸润效率。

在一些实施例中，容纳腔沿旋转轴线方向上的长度大于等于电池单体的长度，第二转盘部构造为遮挡位于第一转盘部同一侧的多个插入口。

该实施例中，电池单体全部插入至容纳腔，使得电池单体能够接收来自容纳腔的完全支撑，从而最大程度的提高了容纳腔对电池单体的支撑面积，进而极大地提高了电池单体随旋转托盘转动时的稳定性。

在一些实施例中，容纳腔包括：第一腔体，形成在第一转盘部上，且朝向第二转盘部形成第一子插入口；第二腔体，形成在第二转盘部上，且朝向第一转盘部形成与第一子插入口对应的第二子插入口。

该实施例中，电池单体通过第一转盘部和第二转盘部同时支撑固定，这样，当第一转盘部或第二转盘部中的一个破损失效时，至少还设置有另一个对电池单体进行固定，从而使得浸润的过程能够顺利完成。

在一些实施例中，容纳腔的内壁上形成有多个凸起部，凸起部用于与电池单体抵接。

该实施例中，凸起部与电池单体能够形成紧配合，以限制电池单体沿各个方向上的自由度，从而能够提高电池单体在该处的稳定性。

在一些实施例中，凸起部被构造成沿转轴的轴线方向延伸的条状凸起，多个条状凸起绕容纳腔的中心线对称设置。

该实施例中，条状凸起能够形成对电池单体沿长度方向上的抵接，使得电池单体在长度方向上的受力均匀，对称设置使得电池单体沿周向上的受力同样能够均匀，从而使得电池单体在均匀受力的状态下形成更好的固定。

在一些实施例中，还包括：支撑部，固定在密封腔室内并用于支撑转轴的一端；和驱动装置，用于与转轴的另一端相连并驱动转轴转动。

该实施例中，转轴的安装方便，使得本申请的电池单体浸润设备结构简单，使用方便。

在一些实施例中，壳体的一端形成有腔体开口，电池单体浸润设备还包括端盖，端盖用于密封腔体开口以形成密封腔室，端盖上形成有气体通道，气体通道用于向密封腔室输送气体。

该实施例中，电池单体浸润设备能够具有高压浸润环境，同时通过端盖的设置，密封效果好、结构简单。

在一些实施例中，电池单体浸润设备还包括加热装置，加热装置设置在壳体的外周壁的部分区域上，以用于对壳体进行加热。

该实施例中，加热装置能够在工作时对密封腔体进行加热，密封腔体内温度升高后能够对浸润的电池单体进行加热，以进一步地加快电池单体的浸润过程，从而实现电池单体在电池单体浸润设备内的高温高压旋转浸润。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请的电池单体浸润设备的一些实施例的结构示意图，其中对壳体为局部剖视图；

图2为图1所示的旋转托盘的一个实施例的结构示意图；

图3为图2所示的旋转托盘的侧视结构示意图；

图4为图3所示的旋转托盘的A处的结构放大示意图；

图5为图1所示的旋转托盘的另一个实施例的的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

锂离子电池在电子设备、电动交通工具、电动玩具和电动设备上得到广泛应用，例如，手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。

相关技术中，随着电池极片压实密度不断提高，为了提高锂离子电池的平整度和安全性，隔膜会涂覆大量的Al₂O₃和PVDF等涂层。这些涂层都无形中降低了极片和隔膜的孔隙率，从而降低了电解液在极片内部的浸润速度。因此，在锂离子电池生产过程中，静置是非常重要的一个环节，在静置过程中需要定时翻转电池，其目的是让注入的电解液充分浸润极片。

申请人注意到，现有技术中，生产线上对锂离子电池静置时采用的固定方式通常较为复杂，且在翻转时锂离子电池的稳定性较差，大量的锂离子电池同时翻转时，固定件的寿命和可靠性均难以保证。

鉴于此，本申请提出了一种电池单体浸润设备，并将在下文中具体阐述其设计，可以电池单体在静置过程中提高旋转时电池单体固定的稳定性。

图1示出了根据本申请提供的电池单体浸润设备100的结构。图2示出了旋转托盘2的一个实施例的结构。如图1和图2所示，根据本申请的电池单体浸润设备100，包括：壳体1，用于形成密封腔室11；旋转托盘2，设置在密封腔室11内且被配置为绕转轴3转动。其中，旋转托盘2上沿转轴3的轴线方向形成有多个容纳腔21，各容纳腔21用于容纳电池单体，各容纳腔21被构造成对电池单体的至少部分进行夹持固定。

本申请中所提到的密封腔室11应当理解为可在其内部加负压或高压以加速电池单体的浸润。本申请中所提到的绕转轴3转动应当理解为电池单体浸润设备100内设置有转轴3，转轴3能够在驱动装置5的驱动下绕自身的轴线转动，并带动旋转托盘2转动。电池单体浸润设备100工作时，转轴3的轴线沿水平方向设置，驱动装置5可设置在壳体1的外部，也可设置在壳体1的内部。本申请中所提到的容纳腔21可理解为能够容纳一个或多个电池单体，电池单体的长度方向与容纳腔21的深度方向相同。本申请中所提到的对电池单体进行夹持固定应当理解为在旋转托盘2转动过程中，电池单体不脱离容纳腔21。本申请的附图中未示出电池单体，电池单体可为圆柱形电池单体，也可为矩形电池单体。本申请中的容纳腔21的腔体形状可与电池单体的外形相适应。

本申请实施例的电池单体浸润设备100在使用过程中，将电池单体插入至容纳腔21内，使得容纳腔21对电池单体的至少部分进行夹持固定。工作时，密封腔室11内形成负压或高压环境，旋转托盘2绕转轴3转动，以加速电池单体的浸润。本申请实施例的电池单体浸润设备100通过容纳腔21对电池单体的固定，能够提高对电池单体的夹持面积，同时，容纳腔21沿转轴3的轴线方向设置，电池单体在随旋转托盘2转动过程中，其重心与电池单体的长度方向垂直，即与转轴3的轴线垂直。通过该设置，电池单体能够通过容纳腔21提高其自身的稳定性，有效地保证了电池单体在浸润过程中的稳固。

在图2所示的一个的实施例中，旋转托盘2可包括：第一转盘部22，套设于在转轴3上；第二转盘部23，套设在转轴3上且与第一转盘部22固定连接。其中，容纳腔21至少部分形成在第一转盘部22上，容纳腔21沿转轴3的轴线方向具有插入口，第二转盘部23构造成遮挡插入口的至少部分区域。

本申请中所提到的固定连接可理解为通过常规的固定螺钉进行紧固连接。具体可理解为第一转盘部22上形成有若干个螺纹孔，第二转盘部23上形成有若干个与螺纹孔相对应的通孔，固定螺钉用穿过各通孔与各螺纹孔形成螺纹连接。本申请中所提到的第二转盘部23遮挡插入口的至少部分区域可结合图3所示，电池单体插入至容纳腔21内后，通过容纳腔21与对电池单体沿重力方向上的支撑后，还能够通过第二转盘部23可进一步地限制电池单体长度方向上的自由度。通过该设置，结合重力方向对电池单体的支撑和长度方向上的对电池单体的限制，能够更好地起到固定电池单体的作用，从而能够有效地提高电池单体固定的稳定性。

在一些实施例中，进一步地结合图3所示，多个容纳腔21可沿第一转盘部22的径向间隔分布。本申请中所提到的第一转盘部22可理解为具有旋转中心的圆盘结构(如图3所示)。当然，第一转盘部22也可以为其它形状的结构。本申请中所提到的径向可理解为垂直于转轴的轴线方向。本申请中所提到的径向间隔分布可理解为各个容纳腔21平行设置，且深度方向均平行于轴线。该实施例中，一方面，可在容纳腔21内设置一个电池单体，以避免电池单体之间的互相影响，从而能够进一步提高电池单体固定的稳定性；另一方面，旋转托盘2包括的多个容纳腔21能够容纳多个电池单体，从而能够进一步地提高电池单体的浸润效率。

在一些实施例中，容纳腔21可沿旋转轴3线方向上的长度可大于等于电池单体的长度，第二转盘部23构造为遮挡位于第一转盘部22同一侧的多个插入口。

本申请中所提到的大于等于电池单体的长度可理解为电池单体能够全部插入至容纳腔21内，第二转盘部23只需起到对电池单体进行遮挡的作用即可。本申请中，容纳腔21可包括一个插入口，第二转盘部23遮挡位于第一转盘部22同一侧的插入口，即可使得容纳腔21为封闭的腔体。当然，容纳腔21也可包括位于第一转盘部22的沿轴向的两侧的两个插入口，结合图2所示，旋转托盘2可包括位于第一转盘部22的沿轴向的两侧的两个第二转盘部23，以使得容纳腔21为封闭的腔体。通过该设置，电池单体全部插入至容纳腔21，使得电池单体能够接收来自容纳腔21的完全支撑，从而最大程度的提高了容纳腔21对电池单体的支撑面积，进而极大地提高了电池单体随旋转托盘2转动时的稳定性。

在图5所示的另一个的实施例中，容纳腔21可包括：第一腔体211，形成在第一转盘部22上，且朝向第二转盘部23形成第一子插入口213；第二腔体212，形成在第二转盘部23上，且朝向第一转盘部22形成与第一子插入口213对应的第二子插入口214。

本实施例中的容纳腔21由两部分组成，且两部分分别位于第一转盘部22和第二转盘部23上，第一转盘部22和第二转盘部23形成对接后，使得容纳腔21构造为封闭的腔体。此实施例中，电池单体通过第一转盘部22和第二转盘部23同时支撑固定，这样，当第一转盘部22或第二转盘部23中的一个破损失效时，至少还设置有另一个对电池单体进行固定，从而使得浸润的过程能够顺利完成。

在一些实施例中，参阅图3和图4，容纳腔21的内壁上可形成有多个凸起部215，凸起部215用于与电池单体抵接。本申请中所提到的凸起部215应当理解为可适当对电池单体进行挤压，但不影响电池单体插入容纳腔21内，也不会对电池单体造成损伤。通过该设置，凸起部215与电池单体能够形成紧配合，以限制电池单体沿各个方向上的自由度，从而能够提高电池单体在该处的稳定性。

在一些实施例中，凸起部215被构造成沿转轴3的轴线方向延伸的条状凸起，多个条状凸起绕容纳腔21的中心线对称设置。本申请中所提到的条状凸起的长度可小于等于容纳腔21的轴线方向的长度。通过该设置，条状凸起能够形成对电池单体沿长度方向上的抵接，使得电池单体在长度方向上的受力均匀，对称设置使得电池单体沿周向上的受力同样能够均匀，从而使得电池单体在均匀受力的状态下形成更好的固定。

在一些实施例中，参阅图1，本申请实施例的电池单体浸润设备100还可包括：支撑部4，固定在密封腔室11内并用于支撑转轴3的一端；和驱动装置5，用于与转轴3的另一端相连并驱动转轴3转动。本申请中所提到的支撑部4应当理解为其沿垂直于转轴3的轴线设置在壳体1内，其端部可形成与转轴3配合的凹槽或孔道，以使得对转轴3支撑后能够使转轴3转动。本申请中的驱动装置5可理解为设置在壳体1的内部或外部。通过该设置，转轴3的安装方便，使得本申请的电池单体浸润设备100结构简单，使用方便。

在一些实施例中，进一步地结合图1所示，壳体1的一端形成有腔体开口，电池单体浸润设备100还包括端盖6，端盖6用于密封腔体开口以形成密封腔室11，端盖6上形成有气体通道61，气体通道61用于向密封腔室11输送气体。

本申请中所提到的腔体开口可用于拆装旋转托盘2和转轴3。本申请中所提到的气体通道61可用于连接高压或负压气源，如风机等，用于调节密封腔室11内的压力，以提高电池单体浸润的速度。本申请中的驱动装置5可设置在端盖6上，且位于壳体1的内部，与驱动装置5形成电连接的导线可通过端盖6引出至外部，以提高密封腔室11的密封效果。本实施了中，电池单体浸润设备100的结构简单、转轴3的安装方便、密封效果好，使得本申请的电池单体浸润设备100使用方便，电池单体的浸润效果更好。

在一些实施例中，进一步地如图1所示，电池单体浸润设备100还可包括加热装置7，加热装置7设置在壳体1的外周壁的部分区域上，以用于对壳体1进行加热。本申请中所提到的加热装置7可以为加热板。通过该设置，加热装置7能够在工作时对密封腔体进行加热，密封腔室11内温度升高后能够对浸润的电池单体进行加热，以进一步地加快电池单体的浸润过程，从而实现电池单体在本实施例的电池单体浸润设备100内的高温高压旋转浸润。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种电池单体浸润设备，其特征在于，包括：

壳体，用于形成密封腔室；

旋转托盘，设置在所述密封腔室内且被配置为绕转轴转动；

其中，所述旋转托盘上沿所述转轴的轴线方向形成有多个容纳腔，各所述容纳腔用于容纳电池单体，各所述容纳腔被构造成对所述电池单体的至少部分进行夹持固定。

2.根据权利要求1所述的电池单体浸润设备，其特征在于，所述旋转托盘包括：

第一转盘部，套设于在所述转轴上；

第二转盘部，套设在所述转轴上且与所述第一转盘部固定连接；

其中，所述容纳腔至少部分形成在所述第一转盘部上，所述容纳腔沿所述转轴的轴线方向具有插入口，所述第二转盘部构造成遮挡所述插入口的至少部分区域。

3.根据权利要求2所述的电池单体浸润设备，其特征在于，多个所述容纳腔沿所述第一转盘部的径向间隔分布。

4.根据权利要求2所述的电池单体浸润设备，其特征在于，所述容纳腔沿旋转轴线方向上的长度大于等于所述电池单体的长度，所述第二转盘部构造为遮挡位于所述第一转盘部同一侧的多个所述插入口。

5.根据权利要求2所述的电池单体浸润设备，其特征在于，所述容纳腔包括：

第一腔体，形成在所述第一转盘部上，且朝向所述第二转盘部形成第一子插入口；

第二腔体，形成在所述第二转盘部上，且朝向所述第一转盘部形成与所述第一子插入口对应的第二子插入口。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池单体浸润设备，其特征在于，所述容纳腔的内壁上形成有多个凸起部，所述凸起部用于与所述电池单体抵接。

7.根据权利要求6所述的电池单体浸润设备，其特征在于，所述凸起部被构造成沿所述转轴的轴线方向延伸的条状凸起，多个所述条状凸起绕所述容纳腔的中心线对称设置。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的电池单体浸润设备，其特征在于，还包括：

支撑部，固定在所述密封腔室内并用于支撑所述转轴的一端；和

驱动装置，用于与所述转轴的另一端相连并驱动所述转轴转动。

9.根据权利要求8所述的电池单体浸润设备，其特征在于，所述壳体的一端形成有腔体开口，所述电池单体浸润设备还包括端盖，所述端盖用于密封所述腔体开口以形成所述密封腔室，所述端盖上形成有气体通道，所述气体通道用于向所述密封腔室输送气体。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的电池单体浸润设备，其特征在于，所述电池单体浸润设备还包括加热装置，所述加热装置设置在所述壳体的外周壁的部分区域上，以用于对所述壳体进行加热。

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