一種鋰電池化成工裝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰電池制造設備，具體是鋰離子電池在化成工序中使用的專用工裝。
【背景技術】
[0002]鋰電池在制造過程中需要經過一個化成工序，該工序使用特制的工裝來容納和固定鋰電池，對鋰電池進行長時間的充電和放電，以進行產品老化，并篩選出不良品。軟包裝鋰電池不具有硬質外殼，其定位和固定相對困難。中國專利文獻CN102790299A，于2012年11月21日公開了“一種適合鋰電池化成自動化生產線的平板式電極夾具”，包括成對布置的左片電極夾及右片電極夾，左片電極夾與右片電極夾分別固定在左驅動滑板及右驅動滑板上，通過左驅動滑板及右驅動滑板的往復運動帶動左片電極夾及右片電極夾做相向運動或相反運動。該技術方案通過控制驅動滑板的運動就可以控制電極夾的閉合和張開，對于批量化成軟包裝鋰電池的作業(yè)效率具有顯著的提升。但是該技術方案也存在缺陷。軟包裝鋰電池在化成時內部會產生少量氣體，在包裝內形成鼓包，俗稱脹氣。由于沒有硬質外殼，脹氣會將軟包裝在厚度方向上少許撐開，各個鋰電池單體產生的氣體體積不盡相同，產生脹氣后在厚度方向上撐開的程度也不一致。而該技術方案中，夾緊軟包鋰電池單體的夾具的左片電極夾固定連接在一起，右片電極夾固定連接在一起，當某個鋰電池單體的脹氣較大，撐開夾持該鋰電池單體的左片電極夾和右片電極夾時，固定連接的所有左片電極夾和所有右片電極夾均會被同步撐開，導致對其他鋰電池單體的夾持失效。由于化成工序中鋰電池單體的電連接是依靠左片電極夾和右片電極夾對鋰電池單體電極的夾持來實現的，該兩個電極夾之間的夾持失效將導致電連接中斷，化成工序停止，嚴重影響工藝進程。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明需要解決的技術問題是，現有鋰電池化成工裝無法適配不同鋰電池單體脹氣導致的厚度變化，從而提供一種鋰電池化成工裝，可適應各個鋰電池單體產生不同脹氣厚度變化。
[0004]為了實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:一種鋰電池化成工裝，包括在鋰電池厚度方向上排列的若干電池夾，每個電池夾包括可左右相互扣合的一對電池夾夾片，電池夾夾片的其中之一為位置固定的定夾片，另一個為可在扣合方向上滑動的動夾片；定夾片和/或動夾片上設有充放電柱；定夾片和動夾片在適配鋰電池單體的鋁箔電極的位置相對的設有導電彈性片，每一對電池夾的導電彈性片均在彈性方向上適配；每一對電池夾的導電彈性片的至少其中之一與充放電柱電連接。
[0005]為了避免一個鋰電池單體的脹氣撐開所有電池夾，本方案采用的電池夾采用的方案是固定的定夾片和可滑動的動夾片配合，形成一個相對獨立的電池夾空間，以對應單個鋰電池單體。然后在定夾片和動夾片上對應鋰電池單體的鋁箔電極的位置設置了導電彈性片，導電彈性片互相適配，可以對鋰電池單體的鋁箔電極實現夾持和松脫，導電彈性片電連接充放電柱，以滿足充放電的要求。充放電柱可以設置在定夾片上，也可以設置在動夾片上，由于定夾片的位置是相對固定的，優(yōu)選將充放電柱設置在定夾片上。這樣設計的鋰電池化成工裝，單個鋰電池單體出現脹氣，其厚度增加后僅能對夾住本身的電池夾產生撐開效應，不會對其他電池夾造成影響。這樣的設計還具有一個遞延優(yōu)點:由于對鋰電池單體的充放電是每個單體一路單獨線路，因此可以通過充放電設備對各個單路充放電電路的監(jiān)控，來快速定位產生大量脹氣厚度嚴重增加導致斷路的鋰電池單體不良品，有助于加快不良品的揀選。
[0006]作為優(yōu)選，除首端和末端外，相鄰的每兩個電池夾的定夾片相向的固定在一起；與其匹配的，每兩個相對的定夾片間相向的設置有2個動夾片。在本方案中，依次將相鄰的2個定夾片背靠背的固定在一起，使相鄰的2個動夾片可以在兩個定夾片之間的空間內滑動。這樣的設計可以使單個動夾片獲得更大的滑動空間，有助于減少本工裝在鋰電池單體厚度方向上的尺寸，有助于適配更大的鋰電池單體的厚度增加值。
[0007]作為優(yōu)選，所述動夾片通過連接桿連接有滑動塊，所述定夾片上相應的設有滑軌，滑動塊與滑軌在鋰電池厚度方向上滑動連接。本方案將動夾片的滑動方式設置為在滑軌上滑動，技術成熟可靠，維護簡單方便，作業(yè)人員操作便捷。為了保持滑動的穩(wěn)定性，滑軌的數量以不少于2條為佳。如果是2條滑軌，可以分別設于定夾片側面的上下兩方，或者設于定夾片兩個側面的同一水平位。
[0008]作為優(yōu)選，相鄰的2個動夾片之間以彈性件抵接。為了進一步的對鋰電池單體脹氣后厚度增加的適配性，本方案還在相鄰的2個動夾片間設計了彈性元件進行抵接，更好的利用了空間。
[0009]作為優(yōu)選，所述彈性件為螺旋彈簧。螺旋彈簧成本低，彈性效果好，組裝和替換相對簡單。
[0010]作為優(yōu)選，所述彈性件的數量至少為3個，且彈性件的分布位置不在一條直線上。為了保持動夾片在受到彈力時能保持更好的平衡度，本方案采用不少于3個的彈性元件，且分布不在同一直線上，通過三點確定一個平面的方法來提供穩(wěn)定的彈力。
[0011]作為優(yōu)選，所述動夾片的背面凹陷的設有彈簧定位盲孔，螺旋彈簧的一端套接在彈簧定位盲孔內。為了給螺旋彈簧提供準確的定位，本方案在動夾片的背面設計了彈簧定位盲孔。
[0012]綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:可適應各個鋰電池單體產生不同脹氣厚度變化。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結構示意圖，
圖2是圖1的A-A剖視圖，
圖3是本發(fā)明的電池夾夾片處于夾持狀態(tài)的結構示意圖，
圖4是圖3的B-B剖視圖。
[0014]其中:1定夾片，2動夾片，3導電彈性片，4充放電柱，5彈性件，6鋰電池單體，11滑軌，21連接桿，22滑動塊。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步的描述。
[0016]如圖1所示的實施例，為一種鋰電池化成工裝，包括在鋰電池厚度方向上排列的8個電池夾，每個電池夾包括一個定夾片1和一個動夾片2，從左至右的第2和第3、第4和第
5、第6和第7個定夾片背對背相向的固定為一體，所有定夾片前側和后側的上方和下放均連接在一起，構成本工裝的外框架。在從左至右的第1和第2、第3和第4、第5和第6、第7和第8定夾片間，均背對背的設置有2個動夾片。動夾片的背后上下左右均勻分布設置了 4個凹陷的彈簧定位盲孔，相鄰的2個動夾片間通過在彈簧定位盲孔內套接螺旋彈簧的方式實現抵接。定夾片上下方分別設有一個充放電柱4，用來與充放電設備電連接。定夾片和動夾片的上端和下端均設有圓弧凸出形狀的導電彈性片3，導電彈性片為金屬材質，具有彈性和導電性，導電彈性片與充放電柱電連接。如圖2所示，定夾片所構成的外框架上，于前側和后側的上下方，均設有與鋰電池厚度方向平行的滑軌11，滑軌上滑動的連接有滑塊22，滑塊通過連接桿21與動夾片連接，使得動夾片可以在滑軌的滑動方向上實現左右位移。
[0017]本發(fā)明的一種鋰電池化成工裝，在使用時，將8個軟包的鋰電池單體6分別夾在一個電池夾中，每一對導電彈性片和一個鋰電池單體的鋁箔電極61位置是適配的。在螺旋彈簧的彈力的雙重推動下，相鄰的2個動夾片向各自適配的定夾片滑動，對鋰電池單體形成固定；每對導電彈性片通過彈力，對鋁箔電極產生夾持。此時即可將各個充放電柱與充放電設備電連接起來，對各個鋰電池單體進行充放電化成操作。操作過程中如果有某個鋰電池單體出現脹氣導致厚度增加，夾在該鋰電池單體外的動夾片會被少許撐開，不會影響到其他電池夾，充放電也不會停止。只有在某個鋰電池單體出現過量脹氣、厚度大大增加時，該鋰電池單體外的動夾片會被顯著撐開，連接在該動夾片上的導電彈性片失去對鋁箔電極的夾持，導致該鋰電池單體的充電中斷，可被充放電設備迅速偵測。
【主權項】
1.一種鋰電池化成工裝，包括在鋰電池厚度方向上排列的若干電池夾，每個電池夾包括可左右相互扣合的一對電池夾夾片，電池夾夾片的其中之一為位置固定的定夾片(1 )，其特征是，另一個為可在扣合方向上滑動的動夾片(2);定夾片和/或動夾片上設有充放電柱(4);定夾片和動夾片在適配鋰電池單體(6)的鋁箔電極(61)的位置相對的設有導電彈性片(3)，每一對電池夾的導電彈性片均在彈性方向上適配；每一對電池夾的導電彈性片的至少其中之一與充放電柱電連接。2.根據權利要求1所述的一種鋰電池化成工裝，其特征是，除首端和末端外，相鄰的每兩個電池夾的定夾片相向的固定在一起；與其匹配的，每兩個相對的定夾片間相向的設置有2個動夾片。3.根據權利要求1或2所述的一種鋰電池化成工裝，其特征是，所述動夾片通過連接桿(21)連接有滑動塊(22)，所述定夾片上相應的設有滑軌(11)，滑動塊與滑軌在鋰電池厚度方向上滑動連接。4.根據權利要求2所述的一種鋰電池化成工裝，其特征是，相鄰的2個動夾片之間以彈性件(5)抵接。5.根據權利要求4所述的一種鋰電池化成工裝，其特征是，所述彈性件為螺旋彈簧。6.根據權利要求4所述的一種鋰電池化成工裝，其特征是，所述彈性件的數量至少為3個，且彈性件的分布位置不在一條直線上。7.根據權利要求5所述的一種鋰電池化成工裝，其特征是，所述動夾片的背面凹陷的設有彈簧定位盲孔，螺旋彈簧的一端套接在彈簧定位盲孔內。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰電池化成工裝，包括在鋰電池厚度方向上排列的若干電池夾，每個電池夾包括可左右相互扣合的一對電池夾夾片，電池夾夾片的其中之一為位置固定的定夾片，另一個為可在扣合方向上滑動的動夾片；定夾片和/或動夾片上設有充放電柱；定夾片和動夾片在適配鋰電池單體的鋁箔電極的位置相對的設有導電彈性片，每一對電池夾的導電彈性片均在彈性方向上適配；每一對電池夾的導電彈性片的至少其中之一與充放電柱電連接。本發(fā)明的有益效果是：可適應各個鋰電池單體產生不同脹氣厚度變化。
【IPC分類】H01M10/058, H01M10/0525, H01M10/44
【公開號】CN105449287
【申請?zhí)枴緾N201510702844
【發(fā)明人】蘇文俊, 李凡群, 杜小紅
【申請人】萬向A一二三系統(tǒng)有限公司, 萬向集團公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年10月23日