本技術(shù)涉及電池生產(chǎn)，尤其涉及一種電池單體擠壓裝置、托盤和電池生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在鋰離子電池生產(chǎn)工藝中，化成工藝是非常重要的一步，化成主要是對(duì)電芯進(jìn)行首次充電的過程，使鋰離子電池活化；在這過程中，電解液中的溶劑和鋰鹽發(fā)生副反應(yīng)，會(huì)在鋰離子電池的負(fù)極形成一層固體電解質(zhì)相界面(solid?electrolyte?interphase,sei)膜，同時(shí)電解液中的溶劑和部分添加劑會(huì)被還原或分解而使電池內(nèi)部產(chǎn)氣嚴(yán)重。如果化成產(chǎn)生的氣體不能及時(shí)排出，則會(huì)在正負(fù)極間形成氣泡，影響鋰離子在正負(fù)極的嵌入和脫出，影響電池的電性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例的目的之一在于：提供一種電池單體擠壓裝置、托盤和電池生產(chǎn)設(shè)備，可以有效提升擠壓效果。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種電池單體擠壓裝置，包括擠壓?jiǎn)卧?，擠壓?jiǎn)卧蚣芎褪翰考翰考O(shè)置于框架圍合形成的區(qū)域內(nèi)，施壓部件被配置為擠壓電池單體，且施壓部件和框架之間設(shè)有約束部，約束部被配置為約束施壓部件的施壓范圍。

3、本技術(shù)實(shí)施例提供的電池單體擠壓裝置，通過約束部可以對(duì)施壓部件的施壓范圍進(jìn)行約束，從而可以有效避免施壓范圍過大或過小，有利于實(shí)現(xiàn)施壓部件的施壓范圍與電池單體的被擠壓面的范圍相匹配，使施壓部件所施加的擠壓力更加集中，改善擠壓效果，減少擠壓能耗的浪費(fèi)，減少擠壓死角，改善排氣效果，減少電極界面黑斑的產(chǎn)生，降低析鋰的風(fēng)險(xiǎn)。

4、在一些實(shí)施例中，約束部還被配置為限制電池單體相對(duì)于框架的位置。

5、通過約束部限制電池單體相對(duì)于框架的位置，可以有效保證電池單體在被擠壓過程中的穩(wěn)定性，防止電池單體相對(duì)于框架發(fā)生偏離擠壓力所在方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，保證化成工序的正常運(yùn)行，提高化成產(chǎn)能。

6、在一些實(shí)施例中，約束部設(shè)置于施壓部件和框架的連接區(qū)域。

7、通過將約束部設(shè)置于施壓部件和框架的連接區(qū)域，便于使約束部既具有約束施壓部件的施壓范圍的作用，又具有限制電池單體相對(duì)于框架的位置的作用。

8、在一些實(shí)施例中，施壓部件相對(duì)于框架的端面向內(nèi)凹入，以形成能夠部分地容納電池單體的凹槽，凹槽形成為約束部。

9、在將電池單體部分地嵌入凹槽后，在框架的限制作用下，電池單體相對(duì)于框架的位置可以保持相對(duì)穩(wěn)定，防止電池單體在被擠壓的過程中被擠壓出去；而且，在電池單體的位置保持相對(duì)固定時(shí)，位于電池單體內(nèi)側(cè)的施壓部件的施壓范圍也會(huì)受到限制，至少施壓部件的施壓范圍不會(huì)大于電池單體的被擠壓面的范圍，從而使施壓部件的擠壓力更加集中，有效提高擠壓效果。

10、在一些實(shí)施例中，施壓部件包括第一施壓部和第二施壓部，第一施壓部和第二施壓部被配置為對(duì)電池單體的不同區(qū)域施加壓力且所施加的壓力大小不同。

11、通過設(shè)置第一施壓部和第二施壓部，可以為對(duì)電池單體的不同區(qū)域施加不同大小的壓力，以滿足電池單體的不同區(qū)域需要施加壓力大小不同的需求。比如，電池單體的中心區(qū)域的內(nèi)部設(shè)有較多的部件和管路，可以承受一定的壓力，而電池單體的邊緣可能較少或沒有內(nèi)部部件和管路的支撐，如果對(duì)電池單體的邊緣區(qū)域施加與中心區(qū)域相同大小的壓力，那么邊緣區(qū)域可能會(huì)因承壓能力較小而出現(xiàn)內(nèi)凹或被壓扁，在邊緣區(qū)域和中心區(qū)域的過渡區(qū)域出現(xiàn)明顯的壓痕，影響電池單體的整體外觀，通過設(shè)置不同的施壓部，則可以對(duì)承壓能力不能的區(qū)域施加不同大小的壓力，防止電池單體的表面出現(xiàn)壓痕，也可以避免壓力太大壓壞電池單體。

12、在一些實(shí)施例中，第一施壓部設(shè)置于框架的內(nèi)圈并被配置為對(duì)電池單體的邊緣施加壓力，第二施壓部設(shè)置于第一施壓部的內(nèi)圈并被配置為對(duì)電池單體的中心區(qū)域施加壓力，第一施壓部和第二施壓部被配置為第一施壓部施加于電池單體的壓力小于第二施壓部施加于電池單體的壓力。

13、施壓部件包括位于外圈的第一施壓部和位于內(nèi)圈的第二施壓部，兩個(gè)施壓部可以分別對(duì)電池單體的邊緣和中心區(qū)域施加壓力，并且所施加的壓力大小可以設(shè)置為不同，以避免電池單體的表面出現(xiàn)明顯壓痕。

14、在一些實(shí)施例中，施壓部件包括柔性擠壓部，柔性擠壓部用于與電池單體接觸，以擠壓電池單體。

15、本技術(shù)實(shí)施例通過利用帶有柔性擠壓部的施壓部件來擠壓電池單體，柔性擠壓部在對(duì)電池單體進(jìn)行擠壓時(shí)還可以根據(jù)電池單體表面形狀發(fā)生形變，減少擠壓死角的產(chǎn)生，改善排氣效果。

16、在一些實(shí)施例中，施壓部件包括至少一個(gè)可變形的囊體，囊體的至少部分形成為柔性擠壓部。

17、本技術(shù)實(shí)施例通過設(shè)置囊體對(duì)電池單體進(jìn)行擠壓，在對(duì)電池單體進(jìn)行充放電時(shí)，電池單體的體積會(huì)發(fā)生膨脹和收縮，與此同時(shí)囊體可以根據(jù)電池單體形狀發(fā)生自適應(yīng)彈性形變，從而使得囊體上的柔性擠壓部始終保持對(duì)電池單體表面的擠壓，改善電池單體壓縮的群裕度，減緩電池單體內(nèi)的極片因電池單體體積變化而導(dǎo)致打皺的現(xiàn)象。

18、在一些實(shí)施例中，囊體內(nèi)設(shè)置有可填充流體介質(zhì)的囊腔，框架上設(shè)置有與囊腔連通的囊口。

19、在使用電池單體擠壓裝置時(shí)，在囊腔中流體介質(zhì)填充量較少的情況下先將電池單體插入相鄰兩個(gè)囊體之間，然后再通過囊口向囊腔填充流體介質(zhì)，使得囊體體積膨脹變大，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池單體進(jìn)行擠壓。在化成或測(cè)試結(jié)束之后，可以通過囊口將囊腔中的流體介質(zhì)排出，囊體體積收縮變小，解除囊體對(duì)電池單體的擠壓后將電池單體從相鄰兩個(gè)囊體之間取出。

20、在一些實(shí)施例中，囊體包括柔性封皮，柔性封皮和框架圍合形成囊腔，柔性封皮形成為柔性擠壓部。

21、通過將柔性封皮安裝于剛性的框架，可以利用剛性的框架作為骨架對(duì)柔性封皮進(jìn)行支撐和塑形，使得柔性封皮保持打開和舒展，從而能更好的接觸并擠壓電池單體，減少擠壓死角。另外，剛性的框架還可以輔助安裝，甚至框架本身作為連接部與托盤本體進(jìn)行安裝，從而提升囊體安裝的便利性。

22、在一些實(shí)施例中，施壓部件包括第一施壓部和第二施壓部，第一施壓部和第二施壓部被配置為對(duì)電池單體的不同區(qū)域施加壓力且所施加的壓力大小不同，柔性封皮包括第一封皮和第二封皮，第一封皮形成為第一施壓部，第二封皮形成為第二施壓部，第一封皮的彈性模量大于第二封皮的彈性模量。

23、第一封皮的彈性模量大于第二封皮的彈性模量，在輸入同樣壓力大小的氣體時(shí)，第一封皮的變形量小于第二封皮的變形量，因此第一封皮對(duì)電池單體的擠壓力小于第二封皮對(duì)電池單體的擠壓力。

24、在一些實(shí)施例中，第一封皮與第二封皮粘接連接或者共融連接。采用粘接連接或共融連接均可以實(shí)現(xiàn)第一封皮與第二封皮的固定連接，連接可靠性高。

25、在一些實(shí)施例中，在靠近電池單體的一側(cè)，第一封皮相對(duì)于第二封皮凸出設(shè)置。

26、在靠近電池單體的被擠壓面的一側(cè)，第一封皮比第二封皮更靠近電池單體。第一封皮與電池單體的被擠壓面之間的距離小于第二封皮與電池單體的被擠壓面之間的距離。這樣設(shè)置可以為第二封皮預(yù)留出比第一封皮更大的變形空間，以便施加比第一封皮更大的擠壓力。

27、在一些實(shí)施例中，第一封皮的相對(duì)于第二封皮凸出的位置設(shè)有圓弧倒角。相比于直角來說，將凸出部分設(shè)置為圓弧形可以有效避免對(duì)電池單體形成局部的、尖銳的擠壓力，避免產(chǎn)生明顯壓痕。

28、在一些實(shí)施例中，電池單體擠壓裝置還包括連接部，連接部設(shè)置于框架的內(nèi)圈，施壓部件設(shè)置于連接部的內(nèi)圈。

29、通過設(shè)置連接部，可以縮小施壓部件的體積和施壓范圍，減少對(duì)電池單體的邊緣部分的過度擠壓，避免將承壓能力較小的邊緣部分壓扁或壓壞。

30、在一些實(shí)施例中，在自框架的外圍向中心靠近的方向上，連接部的寬度為2～8mm。

31、連接部的寬度小于2mm時(shí)，可能會(huì)使得連接部的寬度太小而無法起到避免施壓部件將電池單體的邊緣壓扁或壓壞的作用。連接部的寬度大于8mm時(shí)，則可能會(huì)使得連接部的寬度太大而影響施壓部件對(duì)電池單體的中心區(qū)域的擠壓作用，有可能會(huì)出現(xiàn)不能被擠壓的部分而造成排氣不佳的問題。

32、在一些實(shí)施例中，在自框架的外圍向中心靠近的方向上，連接部的寬度為4～6mm。

33、在一些實(shí)施例中，連接部呈方形，在自框架的外圍向中心靠近的方向上，連接部的上端和下端的寬度5～11mm，連接部的左側(cè)和右側(cè)的寬度12～18mm。

34、連接部的上端和下端的寬度小于5mm時(shí)，可能會(huì)使得連接部的上端和下端的寬度太小而無法起到避免施壓部件將電池單體的上下邊緣壓扁或壓壞的作用。連接部的上端和下端的寬度大于11mm時(shí)，則可能會(huì)使得連接部的上端和下端的寬度太大而影響施壓部件對(duì)電池單體的中心區(qū)域的擠壓作用，有可能會(huì)出現(xiàn)不能被擠壓的部分而造成排氣不佳的問題。

35、連接部的左側(cè)和右側(cè)的寬度小于12mm時(shí)，可能會(huì)使得連接部的左側(cè)和右側(cè)的寬度太小而無法起到避免施壓部件將電池單體的左右邊緣壓扁或壓壞的作用。連接部的左側(cè)和右側(cè)的寬度大于18mm時(shí)，則可能會(huì)使得連接部的左側(cè)和右側(cè)的寬度太大而影響施壓部件對(duì)電池單體的中心區(qū)域的擠壓作用，有可能會(huì)出現(xiàn)不能被擠壓的部分而造成排氣不佳的問題。

36、在一些實(shí)施例中，連接部呈方形，在自框架的外圍向中心靠近的方向上，連接部的上端和下端的寬度7～9mm，連接部的左側(cè)和右側(cè)的寬度14～16mm。

37、在一些實(shí)施例中，電池單體擠壓裝置包括至少兩個(gè)擠壓?jiǎn)卧?，電池單體設(shè)置于兩個(gè)擠壓?jiǎn)卧g。電池單體的兩側(cè)可以分別通過不同的擠壓?jiǎn)卧?0進(jìn)行擠壓，以使電池單體的兩側(cè)被擠壓面的受壓范圍均可以得到有效控制，改善電池單體的兩側(cè)面的擠壓效果，進(jìn)一步改善電池單體的排氣效果。

38、第二方面，本技術(shù)提供一種托盤，包括托盤本體和上述的電池單體擠壓裝置，電池單體擠壓裝置設(shè)置于托盤本體內(nèi)。

39、第三方面，本技術(shù)提供一種電池生產(chǎn)設(shè)備，包括上述的電池單體擠壓裝置或者上述的托盤。

40、上述說明僅是本技術(shù)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本技術(shù)的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本技術(shù)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本技術(shù)的具體實(shí)施方式。