CN111490306A - 软包锂离子电池负压化成的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种软包锂离子电池负压化成的装置及方法，涉及锂离子电池领域。包括：上腔体以及和上腔体相对设置的下腔体，上腔体和下腔体之间具有容纳空间，上腔体可选择地靠近或者下腔体以控制容纳空间的密封或者开放；第一驱动件，连接于上腔体，用于驱动上腔体靠近或者远离下腔体以控制容纳空间的密封或者开放；设置于容纳空间内的托盘和压板，托盘和压板相对设置，压板和托盘之间形成用于夹持锂离子电池的夹持空间；第二驱动件，分别连接上腔体和压板，用于驱动压板靠近或者远离托盘以控制夹持空间的高度；封口机构，设置于容纳空间内，用于为软包锂离子电池封口；抽真空装置，连接于容纳空间，以为容纳空间提供负压。

Description

软包锂离子电池负压化成的装置及方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及一种软包锂离子电池负压化成的装置及方法。

背景技术

软包锂离子电池在进行化成工序的过程中会释放出气体，会导致软包锂离子电池内部气体过多，普通的化成工序中产生的气体无法及时排走，将会在电池内部正负极和隔膜之间堆积，影响SEI膜的形成，这将严重影响电池性能的发挥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软包锂离子电池负压化成的装置，其能够在软包锂离子电池化成的过程中将电池内部的气体及时排走。

本发明的另一目的在于提供一种软包锂离子电池负压化成的方法，其能够在软包锂离子电池化成的过程中将电池内部的气体及时排走。

本发明的实施例是这样实现的：

一种软包锂离子电池负压化成的装置，包括：

上腔体以及和所述上腔体相对设置的下腔体，所述上腔体和所述下腔体之间具有容纳空间，所述上腔体可选择地靠近或者远离所述下腔体以控制所述容纳空间的密封或者开放；

第一驱动件，连接于所述上腔体，用于驱动所述上腔体靠近或者远离所述下腔体以控制所述容纳空间的密封或者开放；

设置于所述容纳空间内的托盘和压板，所述托盘和所述压板相对设置，所述压板和所述托盘之间形成用于夹持锂离子电池的夹持空间；

第二驱动件，分别连接所述上腔体和所述压板，用于驱动所述压板靠近或者远离所述托盘以控制所述夹持空间的高度；

封口机构，设置于所述容纳空间内，用于为软包锂离子电池封口；

抽真空装置，连接于所述容纳空间，以为所述容纳空间提供负压。

在本发明较佳的实施例中，所述封口机构包括相对设置的上封头和下封头，所述上封头连接于第三驱动件，所述第三驱动件用于控制所述上封头处于靠近所述下封头的工作位置或者远离所述下封头的待机位置。

在本发明较佳的实施例中，所述封口机构还包括连接于所述下封头的第四驱动件，所述第四驱动件用于控制所述下封头位于靠近所述上封头的工作位置或者远离所述上封头的待机位置。

在本发明较佳的实施例中，所述第三驱动件和所述第四驱动件均为气缸。

在本发明较佳的实施例中，还包括支撑架，所述支撑架连接于所述第一驱动件和所述上腔体。

在本发明较佳的实施例中，所述第一驱动件和所述第二驱动件均为气缸。

一种软包锂离子电池负压化成的方法，包括如下步骤：

将所述软包锂离子电池放入上述的软包锂离子电池负压化成的装置上的夹持空间内；

控制夹持空间的高度以使所述软包锂离子电池夹持于夹持空间内，并保持该夹持高度；

用导线夹子夹住所述软包锂离子电池的正负极，并剪开所述软包锂离子电池的气囊；

控制所述上腔体和所述下腔体之间的相对距离，使所述容纳空间处于密封状态，抽出所述密封腔体内的气体，使所述密封腔体内处于负压状态；

当所述密封腔体内的真空值到达设定值后，对所述软包锂离子电池进行通电，开启化成工序；

在所述化成工序完成后对所述软包锂离子电池的气囊进行重新封口。

在本发明较佳的实施例中，还包括如下步骤：

对所述密封腔体打开以进行破真空，取出所述软包锂离子电池。

本发明实施例的有益效果是：

软包锂离子电池负压化成的装置利用第一驱动件在软包锂离子电池放入到托盘上之后，控制压板朝向靠近托盘的方向运动，使压板和托盘挤压软包锂离子电池，可以使软包锂离子电池保持在一定的压力下进行化成工序，利用抽真空装置可以对容纳空间内进行抽真空处理，使软包锂离子电池在负压的环境中进行化成工作，由于软包锂离子电池在化成的过程中气囊处于打开的状态，软包锂离子电池在化成过程中产生的气体会及时迅速进入到呈负压状态的容纳空间内，在容纳空间内被抽真空装置抽出，从而可以保证软包锂离子电池内部的气体被及时排走，之后再利用封口机构对气囊进行封口。综上，通过软包锂离子电池负压化成的方法，可以将化成过程中产生的气体及时排走，从而提高电池性能。

软包锂离子电池负压化成的方法利用第一驱动件在软包锂离子电池放入到托盘上之后，控制压板朝向靠近托盘的方向运动，使压板和托盘挤压软包锂离子电池，可以使软包锂离子电池保持在一定的压力下进行化成工序，利用抽真空装置可以对容纳空间内进行抽真空处理，使软包锂离子电池在负压的环境中进行化成工作，由于软包锂离子电池在化成的过程中气囊处于打开的状态，软包锂离子电池在化成过程中产生的气体会及时迅速进入到呈负压状态的容纳空间内，在容纳空间内被抽真空装置抽出，从而可以保证软包锂离子电池内部的气体被及时排走，之后再利用封口机构对气囊进行封口。综上，通过软包锂离子电池负压化成的方法，可以将化成过程中产生的气体及时排走，从而提高电池性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的软包锂离子电池负压化成的装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的软包锂离子电池负压化成的装置在连接化成测试柜状态下的结构示意图。

图标：100-软包锂离子电池负压化成的装置；111-压板；112-托盘；113-第二驱动件；120-容纳空间；121-上腔体；122-下腔体；123-第一驱动件；131-上封头；132-下封头；133-第三驱动件；134-第四驱动件；140-支撑架；150-抽真空装置；160-化成测试柜；210-软包锂离子电池；220-气囊。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

第一实施例

请参阅图1和图2，本实施例提供了一种软包锂离子电池负压化成的装置100，包括：

上腔体121以及和上腔体121相对设置的下腔体122，上腔体121和下腔体122之间具有容纳空间120，上腔体121可选择地靠近或者远离下腔体122以控制容纳空间120的密封或者开放；

第一驱动件123，连接于上腔体121，用于驱动上腔体121靠近或者远离下腔体122以控制容纳空间120的密封或者开放；

设置于容纳空间120内的托盘112和压板111，托盘112和压板111相对设置，压板111和托盘112之间形成用于夹持锂离子电池的夹持空间；

第二驱动件113，分别连接上腔体121和压板111，用于驱动压板111靠近或者远离托盘112以控制夹持空间的高度；

封口机构，设置于容纳空间120内，用于为软包锂离子电池210封口；

抽真空装置150，连接于容纳空间120，以为容纳空间120提供负压。

利用第一驱动件123在软包锂离子电池210在放入到托盘112上之后，控制压板111朝向靠近托盘112的方向运动，使压板111和托盘112挤压软包锂离子电池210，可以使软包锂离子电池210保持在一定的压力下进行化成工序，利用抽真空装置150可以对容纳空间120内进行抽真空处理，使软包锂离子电池210在负压的环境中进行化成工作，由于软包锂离子电池在化成的过程中气囊220处于打开的状态，软包锂离子电池210在化成过程中产生的气体会及时迅速进入到呈负压状态的容纳空间120内，在容纳空间120内被抽真空装置150抽出，从而可以保证软包锂离子电池210内部的气体被及时排走，之后再利用封口机构对气囊220进行封口。综上，通过软包锂离子电池负压化成的方法，可以将化成过程中产生的气体及时排走，从而提高电池性能。

可选的，在本实施例中，封口机构包括相对设置的上封头131和下封头132，上封头连接于第三驱动件133，第三驱动件133用于控制上封头131处于靠近下封头132的工作位置或者远离下封头132的待机位置。

利用第三驱动件133驱动上封头131靠近或者远离下封头132，当上封头131处于靠近下封头132的位置，软包锂离子电池210上的气囊220可以被封口；当上封头131处于远离下封头132的位置，软包锂离子电池210上的气囊220处于打开的状态，以方便气囊220内的气体排出。

具体的，为了保证密封的密闭性，上封头131和下封头132可以为通过为气囊220加热以密封气囊220。

可选的，在本实施例中，封口机构还包括连接于下封头的第四驱动件134，第四驱动件134用于控制下封头132位于靠近上封头131的工作位置或者远离上封头131的待机位置。

利用第三驱动件133和第四驱动件134共同运动以实现更快且更稳定的密封气囊220。

可选的，在本实施例中，第三驱动件133和第四驱动件134均为气缸。

气缸具有响应速度快和响应精度高的优点，应用于控制上封头131和下封头132有利于控制封口的精度。

可选的，在本实施例中，还包括支撑架140，支撑架140连接于第一驱动件123和上腔体121。

支撑架140的位置固定不动，第一驱动件123通过其长度的变化来控制上腔体121和下腔体122之间的距离，从而可以控制容纳空间120的密封或者开放。

可选的，在本实施例中，第一驱动件123和第二驱动件113均为气缸。

气缸具有响应速度快和响应精度高的优点，应用于控制上腔体121和压板111有利于精确控制容纳空间120状态以及夹持空间高度。

可选的，在本实施例中，还包括化成测试柜160。

利用化成测试柜160可以对化成过程中的各种数据进行测量，方便操作人员对化成工序进行操作。

本实施例提供的软包锂离子电池负压化成的装置100利用第一驱动件123在软包锂离子电池210放入到托盘112上之后，控制压板111朝向靠近托盘112的方向运动，使压板111和托盘112挤压软包锂离子电池210，可以使软包锂离子电池210保持在一定的压力下进行化成工序，利用抽真空装置150可以对容纳空间120内进行抽真空处理，使软包锂离子电池210在负压的环境中进行化成工作，由于软包锂离子电池在化成的过程中气囊220处于打开的状态，软包锂离子电池210在化成过程中产生的气体会及时迅速进入到呈负压状态的容纳空间120内，在容纳空间120内被抽真空装置150抽出，从而可以保证软包锂离子电池210内部的气体被及时排走，之后再利用封口机构对气囊进行封口。综上，通过软包锂离子电池负压化成的方法，可以将化成过程中产生的气体及时排走，从而提高电池性能。

实施例二

一种软包锂离子电池负压化成的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将软包锂离子电池210放入实施例一中提供的软包锂离子电池负压化成的装置100上的夹持空间内；

控制夹持空间的高度以使软包锂离子电池210夹持于夹持空间内，并保持该夹持高度；

用导线夹子夹住软包锂离子电池210的正负极，并剪开软包锂离子电池210的气囊220；

控制上腔体121和下腔体122之间的相对距离，使容纳空间120处于密封状态，抽出密封腔体内的气体，使密封腔体内处于负压状态；

当密封腔体内的真空值到达设定值后，对软包锂离子电池210进行通电，开启化成工序；

在化成工序完成后对软包锂离子电池210的气囊220进行重新封口。

利用第一驱动件123在软包锂离子电池210在放入到托盘112上之后，控制压板111朝向靠近托盘112的方向运动，使压板111和托盘112挤压软包锂离子电池210，可以使软包锂离子电池210保持在一定的压力下进行化成工序，利用抽真空装置150可以对容纳空间120内进行抽真空处理，使软包锂离子电池210在负压的环境中进行化成工作，由于软包锂离子电池在化成的过程中气囊220处于打开的状态，软包锂离子电池210在化成过程中产生的气体会及时迅速进入到呈负压状态的容纳空间120内，在容纳空间120内被抽真空装置150抽出，从而可以保证软包锂离子电池210内部的气体被及时排走，之后再利用封口机构对气囊进行封口。综上，通过软包锂离子电池负压化成的方法，可以将化成过程中产生的气体及时排走，从而提高电池性能。

可选的，在本实施例中，还包括如下步骤：

对密封腔体打开以进行破真空，取出软包锂离子电池210。

取出锂离子电池之后，化成工序完成。

本实施例提供的软包锂离子电池负压化成的方法利用第一驱动件123在软包锂离子电池210放入到托盘112上之后，控制压板111朝向靠近托盘112的方向运动，使压板111和托盘112挤压软包锂离子电池210，可以使软包锂离子电池210保持在一定的压力下进行化成工序，利用抽真空装置150可以对容纳空间120内进行抽真空处理，使软包锂离子电池210在负压的环境中进行化成工作，由于软包锂离子电池在化成的过程中气囊220处于打开的状态，软包锂离子电池210在化成过程中产生的气体会及时迅速进入到呈负压状态的容纳空间120内，在容纳空间120内被抽真空装置150抽出，从而可以保证软包锂离子电池210内部的气体被及时排出，之后再利用封口机构对气囊进行封口。综上，通过软包锂离子电池负压化成的方法，可以将化成过程中产生的气体及时排走，从而提高电池性能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种软包锂离子电池负压化成的装置，其特征在于，包括：

上腔体以及和所述上腔体相对设置的下腔体，所述上腔体和所述下腔体之间具有容纳空间，所述上腔体可选择地靠近或者远离所述下腔体以控制所述容纳空间的密封或者开放；

第一驱动件，连接于所述上腔体，用于驱动所述上腔体靠近或者远离所述下腔体以控制所述容纳空间的密封或者开放；

设置于所述容纳空间内的托盘和压板，所述托盘和所述压板相对设置，所述压板和所述托盘之间形成用于夹持锂离子电池的夹持空间；

第二驱动件，分别连接所述上腔体和所述压板，用于驱动所述压板靠近或者远离所述托盘以控制所述夹持空间的高度；

封口机构，设置于所述容纳空间内，用于为软包锂离子电池封口；

抽真空装置，连接于所述容纳空间，以为所述容纳空间提供负压。

2.如权利要求1所述的软包锂离子电池负压化成装置，其特征在于，所述封口机构包括相对设置的上封头和下封头，所述上封头连接于第三驱动件，所述第三驱动件用于控制所述上封头处于靠近所述下封头的工作位置或者远离所述下封头的待机位置。

3.如权利要求2所述的软包锂离子电池负压化成装置，其特征在于，所述封口机构还包括连接于所述下封头的第四驱动件，所述第四驱动件用于控制所述下封头位于靠近所述上封头的工作位置或者远离所述上封头的待机位置。

4.如权利要求3所述的软包锂离子电池负压化成装置，其特征在于，所述第三驱动件和所述第四驱动件均为气缸。

5.如权利要求1所述的软包锂离子电池负压化成装置，其特征在于，还包括支撑架，所述支撑架连接于所述第一驱动件和所述上腔体。

6.如权利要求1所述的软包锂离子电池负压化成装置，其特征在于，所述第一驱动件和所述第二驱动件均为气缸。

7.一种软包锂离子电池负压化成的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述软包锂离子电池放入权利要求1-6中任一项所述的软包锂离子电池负压化成的装置上的夹持空间内；

控制夹持空间的高度以使所述软包锂离子电池夹持于夹持空间内，并保持该夹持高度；

用导线夹子夹住所述软包锂离子电池的正负极，并剪开所述软包锂离子电池的气囊；

控制所述上腔体和所述下腔体之间的相对距离，使所述容纳空间处于密封状态，抽出所述密封腔体内的气体，使所述密封腔体内处于负压状态；

当所述密封腔体内的真空值到达设定值后，对所述软包锂离子电池进行通电，开启化成工序；

在所述化成工序完成后对所述软包锂离子电池的气囊进行重新封口。

8.如权利要求7所述的软包锂离子电池负压化成的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

对所述密封腔体打开以进行破真空，取出所述软包锂离子电池。

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