CN102569895A - 软包装电池的电芯夹具、电芯烘烤装置及电芯烘烤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于烘烤软包装电池的电芯夹具、电芯烘烤装置和电芯烘烤方法，电芯夹具包括底板、位于所述底板上方的压板、以及至少一个导向部，所述压板和底板之间形成用于放置电芯的间隙，所述导向部的底端固定在所述底板上，所述压板与所述导向部形成移动副。利用本发明的电芯夹具和电芯烘烤装置对预充后的电芯进行烘烤时，由于电芯本身受到外力约束，能够有效避免电芯在受热过程中发生变形以及极片产生褶皱，因此显著提高了电芯的平整度，使其保持良好的外观和性能。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种软包装电池的电芯夹具、电芯烘烤装置及电芯烘烤方法。
背景技术
近年来，软包装液态锂离子电池为主的软包装电池以其包装简单、电池规格易于改变、超轻超薄以及高安全性能等突出优点得到了广泛应用，因此软包装电池在电池行业也受到了越来越多的关注。
软包装液态锂离子电池的电芯生产工艺一般包括以下步骤：正负极配料和涂布→制片→组装→注液→预充→封口等。通常情况下，电芯在充放电过程中特别是在预充过程中，电芯中的活性物质会与电解液发生反应而产生较多气体，这些气体如果没有排出则可能给电池带来安全隐患，因此应当在预充后将电池进行烘烤从而将产生的气体排出。对于普通包装的电池，电芯形状不会轻易发生改变，然而对于软包装锂离子电池的电芯，因其外壳采用较软的铝塑外壳，烘烤过程中极片由于不受外力约束而很容易发生褶皱变形，导致电芯外观不良或性能不稳定。
因此亟待采取一定的措施。避免软包装电池的电芯在烘烤过程中极片发生褶皱而导致电芯外观不良的状况。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是，提供一种避免软包装电池的电芯在烘烤过程中发生变形，从而保持电芯平整度的电芯夹具、电芯烘烤装置及电芯烘烤方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种软包装电池的电芯烘烤夹具，包括底板、位于所述底板上方的压板、以及至少一个导向部，所述压板和底板之间形成用于放置电芯的间隙，所述导向部的底端固定在所述底板上，所述压板与所述导向部形成移动副。
进一步地，还包括顶板和至少一个用于抵住所述压板的锁紧件，所述顶板固定在所述导向部的顶端，所述锁紧件与所述顶板相配合。
优选地，还包括至少一个用于垫置在所述电芯的正面和/或反面的耐热垫片。
优选地，还包括至少一个隔板，所述隔板设置在所述压板与底板之间将所述压板和底板之间用于放置电芯的间隙分为多层，所述隔板也与所述导向部形成移动副。
优选地，所述导向部为导柱，所述压板上设有用于所述导柱穿过的通孔。
本发明还保护了一种软包装电池的电芯烘烤装置，包括烘烤机，还包括压力机和以上所述的电芯夹具，所述压力机包括用于推压所述压板沿所述导向部移动的压头。
优选地，所述压力机包括分别用于推压所述压板两侧的两个压头。
本发明还保护了一种软包装电池的电芯烘烤方法，包括以下步骤：
步骤A：将预充后的软包装电池的电芯放置在烘烤夹具的底板与压板之间；
步骤B：利用压力机的压头推压压板，使其沿固定在底板上的导向部移动而将所述电芯夹紧在所述压板与底板之间；
步骤C：将烘烤夹具连同电芯一起置入烘烤机中烘烤。
进一步地，所述步骤B中，将所述电芯夹紧在所述压板与底板之间后还包括以下步骤：利用锁紧件锁定压板与底板之间的距离，并撤去所述压力机的压头。
进一步地，所述步骤A中还包括以下步骤：在所述电芯的正面和/或反面垫入耐热垫片。
本发明的有益效果是：利用本发明的电芯夹具和电芯烘烤装置对预充后的电芯进行烘烤时，由于电芯本身受到外力约束，能够有效避免电芯在受热过程中发生变形以及极片产生褶皱，因此显著提高了电芯的平整度，使其保持良好的外观和性能。
附图说明
图1为本发明一种实施例的软包装电池的电芯烘烤装置示意图；
图2为本发明一种实施例的软包装电池的电芯烘烤方法流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参考图1，本实施方式的软包装电池的电芯烘烤装置包括烘烤机，电芯夹具10和压力机20，其中，烘烤机用于对完成预充的电芯进行烘烤，从而排出预充过程中内部产生的多余气体，电芯夹具10用于将一个或者多个待烘烤的电芯夹紧，使电芯中的极片受到一定的约束力而不易在烘烤过程中发生变形，压力机20用于为电芯夹具10提供夹紧力。
具体地，电芯夹具10包括顶板11、底板12、压板13、至少一个锁紧件17和至少一个导向部14。
顶板11和压板13都位于底板1上方，且压板13与底板12之间形成用于放置电芯的间隙。导向部14可为导柱、导轨等部件，延伸方向与顶板11、底板12和压板13垂直。导向部14的底端固定在底板12上，顶端与顶板11固定连接，压板13与导向部14形成移动副可沿导向部14上下移动，从而远离或者靠近底板12。压板13靠近底板12时能够将放置在压板13与底板12之间的电芯压紧。当导向部14为导柱时，压板13上还设有用于导柱穿过的通孔，优选地，导向部14具有四个，且分别位于电芯夹具的四个角部，以便压板13平稳地沿导向部14上下移动。
锁紧件17与顶板11相配合，优选锁紧件17可采用锁紧螺钉，数量根据具体需要而定。当压板13将电芯紧压在压板13与底板12之间时，锁紧件17穿过顶板11上的螺孔并与其配合，从而利用其端部仅仅抵住压板13的上表面，从而锁定压板13与底板12之间的距离，避免电芯松动。为了简化结构并保持力度平衡，优选将螺孔设置在顶板11的中央，并采用一个锁紧螺钉向下抵住压板13的中部。压力机20可为液压或者气压驱动的压力机20，包括至少一个压头21，该压头21可延伸至压板13上方，并向下推压压板13使其沿导向部14移动并逐步靠近底板12。优选地，压力机20具有两个压头21，分别用于推压压板12的两侧，能够使压板13均匀受力且匀速运动，避免受力不均而压损极片。
根据电芯大小规格的不同，每次烘烤时可烘烤一个或者多个电芯，同时烘烤多个电芯时，电芯夹具10还包括至少一个隔板16，这些隔板16设置在压板13与底板12之间且层叠分布，将压板13和底板12之间用于放置电芯的间隙分为多层，每个隔板16上都可放置一个或者多个电芯。这些隔板16也与导向部14形成移动副，当压板13在压力机20的推压作用下逐步靠近底板12时，这些隔板16也从上至下依次收到压板13的推动力并逐步靠近底板12，直到将所有电芯压紧。
本实施方式的顶板11、底板12、压板13、导向部14和隔板16等部件都采用耐高温的金属制作，然而，夹紧电芯的过程中，由于金属缺乏弹性，压力机20在压紧电芯的过程中可能由于难以控制力度或者用力过大而压断极片，为了避免这种状况，电芯夹具10还可包括至少一个用于垫置在电芯的正面、反面或者正反面的耐热垫片15。这些耐热垫片15具有一定的弹性，可对电芯在压紧过程中的受力起到缓冲作用，从而有效保护极片。耐热垫片15的材料可采用具有及硅氧烷类化合物或硅橡胶材料，尺寸可略小于隔板16或底板12的面积，以便适用于各种规格的电芯。每次放置电芯前，可首先在底板12和每个隔板16上放置一个耐热垫片15，将电芯放置在耐热垫片15上后，再在每个电芯上方再放置一个耐热垫片15，再开始利用压力机20夹紧电芯。
如图2所示，本实施例的一种软包装电池的电芯烘烤方法，包括以下步骤：
步骤S201：将预充后的软包装电池的电芯放置在烘烤夹具的底板12与压板13之间，同时烘烤多个电芯时，底板12与压板13之间还具有多个隔板16，因此可将多个电芯放置在不同的隔板16上。
步骤S202：在电芯的正和/或反面垫入耐热垫片15，以便保护电芯。当然也可在步骤S201之前首先在底板12和每个隔板16上放置一个耐热垫片15。
步骤S203：利用压力机20的压头21向下推压压板13，使其沿固定在底板12上的导向部14移动而将电芯夹紧在压板13与底板12之间。
步骤S204：利用锁紧件17锁定压板13与底板12之间的距离避免电芯松开，即将锁紧螺钉从上而下穿过顶板11上的螺孔并旋紧，使其锁紧螺钉的底端紧紧抵住压板13的上表面，然后撤去压力机20的压头21。
步骤S205：将烘烤夹具10连同电芯一起置入烘烤机中烘烤。
步骤S206：烘烤完毕，将烘烤夹具10连通电芯一起取出烘烤机，接着进行封口等后续工序。
本发明的软包装电池可为铝塑外壳的软包装锂离子电池或者其他类型的软包装电池。利用本发明的电芯夹具和电芯烘烤装置对预充后的电芯进行烘烤时，由于电芯本身受到外力约束，能够有效避免电芯在受热过程中发生变形以及极片产生褶皱，因此显著提高了电芯的平整度，使其保持良好的外观和性能。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于烘烤软包装电池的电芯夹具，其特征在于，包括底板、位于所述底板上方的压板、以及至少一个导向部，所述压板和底板之间形成用于放置电芯的间隙，所述导向部的底端固定在所述底板上，所述压板与所述导向部形成移动副。
2.如权利要求1所述的电芯夹具，其特征在于，还包括顶板和至少一个用于抵住所述压板的锁紧件，所述顶板固定在所述导向部的顶端，所述锁紧件与所述顶板相配合。
3.如权利要求1所述的电芯夹具，其特征在于，还包括至少一个用于垫置在所述电芯的正面和/或反面的耐热垫片。
4.如权利要求1所述的电芯夹具，其特征在于，还包括至少一个隔板，所述隔板设置在所述压板与底板之间将所述压板和底板之间用于放置电芯的间隙分为多层，所述隔板也与所述导向部形成移动副。
5.如权利要求1所述的电芯夹具，其特征在于，所述导向部为导柱，所述压板上设有用于所述导柱穿过的通孔。
6.一种软包装电池的电芯烘烤装置，包括烘烤机，其特征在于，还包括压力机和权利要求1至5中任一项所述的电芯夹具，所述压力机包括用于推压所述压板沿所述导向部移动的压头。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述压力机包括分别用于推压所述压板两侧的两个压头。
8.一种软包装电池的电芯烘烤方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：将预充后的软包装电池的电芯放置在烘烤夹具的底板与压板之间；
步骤B：利用压力机的压头推压压板，使其沿固定在底板上的导向部移动而将所述电芯夹紧在所述压板与底板之间；
步骤C：将烘烤夹具连同电芯一起置入烘烤机中烘烤。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，将所述电芯夹紧在所述压板与底板之间后还包括以下步骤：利用锁紧件锁定压板与底板之间的距离，并撤去所述压力机的压头。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤A中还包括以下步骤：在所述电芯的正面和/或反面垫入耐热垫片。
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