CN216488225U - 一种锂离子电池负压化成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池负压化成装置，包括有下箱体、上顶盖、呈矩阵排列且竖直连接于上顶盖上的的探针组、底端连接于上顶盖上的充氮气管和抽真空管、设置于上顶盖底端面上的气压传感器、固定于下箱体外壁上的气缸、多个平行设置且相互铰接的横向隔板和隔板压力传感器，上顶盖设置于下箱体的顶端从而形成密封腔体，气缸推动横向隔板相互挤压。本实用新型通过对密封腔体抽真空的方式，同时对电池加压，有利于气体的及时排出，实现对电池的快速化成操作。

Description

一种锂离子电池负压化成装置

技术领域

本实用新型涉及锂电池制造领域，具体是一种锂离子电池负压化成装置。

背景技术

锂离子电池化成是指通过小电流充电，对电池首次充电，在充电过程中锂盐与电解液在电极表面发生电化学反应，在石墨负极与电解液的界面处反应生成一层固体电解质钝化层(SEI膜)，在此过程中，由于电化学反应出现气体，若此时的气体不能及时排出，气体形成的空腔会阻碍锂离子与电解液的反应，使得石墨不能持续的形成SEI膜，造成电池的负极界面出现气泡状的黑斑，同时影响电池的首次库伦效率。

目前市场上主流的负压化成设备都是通过连接注液口的吸嘴进行抽真空，由于电池数量多，对应的吸嘴数量、抽真空管也越多，若发生抽真空管漏气，由于管道连接复杂，很难排查出漏气的管道，同时也会影响其它管道抽真空效果，导致电池在化成时产生的气体不能及时排出，影响电池性能的一致性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种锂离子电池负压化成装置，通过对密封腔体抽真空的方式，同时对电池加压，有利于气体的及时排出，实现对电池的快速化成操作。

本实用新型的技术方案为：

一种锂离子电池负压化成装置，包括有下箱体、上顶盖、呈矩阵排列且竖直设置的探针组、充氮气管、抽真空管、气压传感器、气缸、多个平行设置的横向隔板和隔板压力传感器，上顶盖设置于下箱体的顶端从而形成密封腔体；

所述的探针组的顶端固定于上顶盖上、底端朝向下箱体的内部，充氮气管和抽真空管的底端均固定于上顶盖的顶端面上且与密封腔体连通，气压传感器固定于上顶盖的底端面上用于采集密封腔体的气压，所述的抽真空管与外置的抽真空泵连接，气压传感器、抽真空泵均与外置的气压控制器连接；

所述的气缸固定于下箱体的外侧壁上，气缸的推头伸入到下箱体的内部，多个横向隔板中，相邻的两个横向隔板之间通过铰链相互铰接，位于最外侧的两个横向隔板中，其中一个横向隔板邻近于气缸且与气缸的推头相互垂直且固定连接，另一个横向隔板固定于下箱体内，所述的隔板压力传感器设置于中部的横向隔板上，压力传感器与气缸的控制器连接。

所述的上顶盖的底端面上固定有温度传感器，所述的下箱体的内侧壁上均匀分布有加热线圈，温度传感器与加热线圈的控制器连接。

所述的上顶盖的底端且邻近边缘处设置有密封圈，下箱体的顶端设置有环形的密封槽，所述的密封圈嵌入到密封槽内实现密封。

所述的下箱体内设置有多个垂直于横向隔板的纵向平衡杆，且多个纵向平衡杆沿横向隔板均匀分布，每个纵向平衡杆均穿过多个横向隔板，每个纵向平衡杆的两端均固定于下箱体的内壁上。

所述的相邻的两个横向隔板之间通过三组上下均匀分布的铰链相互铰接。

所述的每个横向隔板的两端均设置有水平横向设置的安装杆，每个安装杆上均套装有两个轴套，每个轴套上均固定有一个对应的铰链杆，横向隔板铰接时，横向隔板一端头安装杆上的其中一个铰链杆与左侧相邻的横向隔板一端头安装杆上的其中一个铰链杆相互铰接，横向隔板一端头安装杆上的另一个铰链杆与右侧相邻的横向隔板一端头安装杆上的其中一个铰链杆相互铰接，从而实现横向隔板之间的相互铰接。

本实用新型的优点：

(1)、本实用新型通过对密封腔体抽真空的方式，对密封腔体内的电池进行负压化成，只通过一个抽真空管道进行真空抽取，可以保证密封腔体内每个电池的负压环境相同，提高了电池化成负压的一致性；

(2)、本实用新型通过气缸对横向隔板加压，横向隔板对化成的电池进行加压，有利于化成气体的及时排出，且设置有隔板压力传感器，避免了电池的过渡挤压问题；

(3)、本实用新型下箱体的内侧壁上分布有加热线圈，采用加热化成方式，有利于提高锂离子的动力学性能，减少反应时间，提高生产效率；

(4)、本实用新型设置有纵向平衡杆，横向隔板移动时，可沿纵向平衡杆纵向移动，保证了横向隔板同步移动的稳定性；

(5)、本实用新型上顶盖上设置有充氮气管，便于化成结束后，打开充氮气管的阀门对密封腔体进行快速泄压。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型上顶盖的结构示意图。

图3是本实用新型下箱体的结构示意图。

图4是本实用新型横向隔板相互铰接的结构示意图。

图5是本实用新型横向隔板上铰链杆的结构示意图。

附图标记，1下箱体，2-上顶盖，3-探针组，4-充氮气管，5-抽真空管，6-气压传感器，7-温度传感器，8-气缸，9-横向隔板，10-隔板压力传感器，11纵向平衡杆，12-密封圈，13-密封槽，14-气缸的推头，15-安装杆，16-轴套，17-铰链杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

见图1-图4，一种锂离子电池负压化成装置，包括有下箱体1、上顶盖2、呈矩阵排列且竖直设置的探针组3、充氮气管4、抽真空管5、气压传感器6、温度传感器7、加热线圈、气缸8、多个平行设置的横向隔板9、隔板压力传感器10和多个纵向平衡杆11，上顶盖2的底端且邻近边缘处设置有密封圈12，下箱体1的顶端设置有环形的密封槽13，密封圈12嵌入到密封槽13内使得上顶盖2和下箱体1形成密封腔体；

探针组3的顶端固定于上顶盖2上、底端朝向下箱体1的内部，充氮气管4和抽真空管5的底端均固定于上顶盖2的顶端面上且与密封腔体连通，气压传感器6和温度传感器7均固定于上顶盖2的底端面上，气压传感器6用于采集密封腔体的气压，抽真空管5与外置的抽真空泵连接，气压传感器6、抽真空泵均与外置的气压控制器连接；

加热线圈均匀分布于下箱体1的内侧壁上，温度传感器7与加热线圈的控制器连接，气缸8固定于下箱体1的外侧壁上，气缸8的推头伸入到下箱体1的内部，多个横向隔板9中，相邻的两个横向隔板9之间通过三组上下均匀分布的铰链相互铰接，位于最外侧的两个横向隔板9中，其中一个横向隔板9邻近于气缸且与气缸的推头14相互垂直且固定连接，另一个横向隔板9固定于下箱体2内，隔板压力传感器11设置于中部的横向隔板9上，压力传感器9与气缸8的控制器连接；其中，下箱体1内设置有多个垂直于横向隔板9的纵向平衡杆11，且多个纵向平衡杆11沿横向隔板9均匀分布，每个纵向平衡杆11均穿过多个横向隔板9，每个纵向平衡杆11的两端均固定于下箱体1的内壁上。

见图5，每个横向隔板9的两端均设置有三个上下均匀分布且水平横向设置的安装杆15，每个安装杆15上均套装有两个轴套16，每个轴套16上均固定有一个对应的铰链杆17，横向隔板9铰接时，横向隔板9一端头安装杆15上的其中一个铰链杆17与左侧相邻的横向隔板9一端头安装杆15上的其中一个铰链杆17相互铰接，横向隔板9一端头安装杆15上的另一个铰链杆17与右侧相邻的横向隔板9一端头安装杆15上的其中一个铰链杆17相互铰接，从而实现横向隔板9之间的相互铰接。

本实用新型的工作原理：

首先将电池呈矩阵排列且置于多个横向隔板9之间，然后将上顶盖2密封连接于下箱体1上形成密封腔体，然后真空泵通过抽真空管5对密封腔体抽真空，气压传感器6将监测到密封腔体内的气压数据发送给气压控制器，气压控制器发送指令给真空泵，真空泵将箱体内部气压抽到设定的数值停止抽真空；抽真空结束后，气缸8通过推头14推动横向隔板9进行运动，通过横向隔板9依次对放置在横向隔板9之间的电池进行挤压，当压力达到设定值，隔板压力传感器10将信号传给气缸8的控制器，气缸8停止对电池的挤压，从而将化成气体及时排出；挤压完成后，此时，探针组3与电池正负极正好对接，进行充放电；负压化成结束后，打开充氮气管4的阀门对密封腔体进行泄压，然后将气缸8复位，横向隔板9停止挤压电池，便于电池从下箱体1中取出。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种锂离子电池负压化成装置，其特征在于：包括有下箱体、上顶盖、呈矩阵排列且竖直设置的探针组、充氮气管、抽真空管、气压传感器、气缸、多个平行设置的横向隔板和隔板压力传感器，上顶盖设置于下箱体的顶端从而形成密封腔体；

所述的探针组的顶端固定于上顶盖上、底端朝向下箱体的内部，充氮气管和抽真空管的底端均固定于上顶盖的顶端面上且与密封腔体连通，气压传感器固定于上顶盖的底端面上用于采集密封腔体的气压，所述的抽真空管与外置的抽真空泵连接，气压传感器、抽真空泵均与外置的气压控制器连接；

所述的气缸固定于下箱体的外侧壁上，气缸的推头伸入到下箱体的内部，多个横向隔板中，相邻的两个横向隔板之间通过铰链相互铰接，位于最外侧的两个横向隔板中，其中一个横向隔板邻近于气缸且与气缸的推头相互垂直且固定连接，另一个横向隔板固定于下箱体内，所述的隔板压力传感器设置于中部的横向隔板上，压力传感器与气缸的控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负压化成装置，其特征在于：所述的上顶盖的底端面上固定有温度传感器，所述的下箱体的内侧壁上均匀分布有加热线圈，温度传感器与加热线圈的控制器连接。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负压化成装置，其特征在于：所述的上顶盖的底端且邻近边缘处设置有密封圈，下箱体的顶端设置有环形的密封槽，所述的密封圈嵌入到密封槽内实现密封。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负压化成装置，其特征在于：所述的下箱体内设置有多个垂直于横向隔板的纵向平衡杆，且多个纵向平衡杆沿横向隔板均匀分布，每个纵向平衡杆均穿过多个横向隔板，每个纵向平衡杆的两端均固定于下箱体的内壁上。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负压化成装置，其特征在于：所述的相邻的两个横向隔板之间通过三组上下均匀分布的铰链相互铰接。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负压化成装置，其特征在于：所述的每个横向隔板的两端均设置有水平横向设置的安装杆，每个安装杆上均套装有两个轴套，每个轴套上均固定有一个对应的铰链杆，横向隔板铰接时，横向隔板一端头安装杆上的其中一个铰链杆与左侧相邻的横向隔板一端头安装杆上的其中一个铰链杆相互铰接，横向隔板一端头安装杆上的另一个铰链杆与右侧相邻的横向隔板一端头安装杆上的其中一个铰链杆相互铰接，从而实现横向隔板之间的相互铰接。

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