圆柱形锂离子电池电芯半自动充气膨胀设备制造技术

本发明专利技术公开了一种圆柱形锂离子电池电芯半自动充气膨胀设备。本发明专利技术底板上表面安装有启动按钮、导向轴和限位柱；所述顶板安装在导向轴的上端，顶板的上表面安装有高压腔体；所述气缸通过安装于滑动板下表面的浮动接头与滑动板相连接，所述滑动板上表面中心位置安装有定位底托，所述高压腔体包括密封腔本体、端盖、压针、弹簧和端盖密封圈，所述压针和弹簧均安装在密封腔本体内，且弹簧置于压针上方，弹簧顶端与端盖固定，所述高压腔体左右两侧分别安装有充气电磁阀和放气电磁阀，所述高压腔体的前侧安装有数字压力表。本发明专利技术提升了电芯对电解液的吸收效率，使电池安全性和电性能得到提升。

【技术实现步骤摘要】
圆柱形锂离子电池电芯半自动充气膨胀设备
本专利技术涉及锂离子电池制造
，特别是涉及一种圆柱形锂离子电池电芯半自动充气膨胀设备。
技术介绍
圆柱形锂离子电池是经过涂布、碾压、卷绕和封装等多个工序加工制造而成的一类成品电池。目前，圆柱形锂离子电池已在新能源汽车、消费类电子产品以及电动工具等多个行业得到广泛应用。圆柱形锂离子电池的电芯是由附着活性物质的铜箔、铝箔和隔膜经过卷绕而成的圆柱形多层结构。由于卷绕过程中卷绕张力存在变化，从而使电芯各层之间的松紧程度不一致，电芯整体存在较大的卷绕应力。电芯的松紧程度不仅影响其外观圆度，更影响电芯对电解液的吸收，使电池电性能降低。此外，电池的充放电过程也会使电芯发生一定程度膨胀，因此卷绕应力过大的电芯甚至可导致电池在充放电使用过程中发生极片断裂，从而降低了电池使用寿命和安全性。现有相关技术中，圆柱形锂离子电池电芯松紧程度和卷绕应力的大小仍然主要依靠卷绕过程中的张力调节进行控制和调整。针对已卷绕成型的电芯，目前尚没有可以改善其卷绕松紧程度，减小卷绕应力的设备。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种圆柱形锂离子电池电芯半自动充气膨胀设备，通过对未封口的电池进行快速充气和放气，利用压力的瞬间变化使电芯发生径向膨胀，电芯各层之间变得相对蓬松，从而使电芯的卷绕应力得到了释放，电芯整体松紧程度一致性得到了改善，提升电池电性能。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种圆柱形锂离子电池电芯半自动充气膨胀设备，包括底板和顶板，所述底板下表面安装有侧立板、前立板和气缸，侧立板上安装有把手，所述底板上表面安装有启动按钮、导向轴和限位柱；所述顶板安装在导向轴的上端，顶板的上表面安装有高压腔体；所述导向轴的下端通过固定支座安装在底板上表面，且导向轴数量是4个，固定支座的数量是4个；所述气缸通过安装于滑动板下表面的浮动接头与滑动板相连接，并可带动滑动板沿导向轴在底板与顶板之间做直线滑动；所述滑动板四角分别通过直线轴承安装在导向轴上，置于底板和顶板之间；所述滑动板上表面中心位置安装有定位底托，所述定位底托包括电池底托和底托密封圈；所述底托密封圈安装在电池底托上，用以密封高压腔体；所述高压腔体包括密封腔本体、端盖、压针、弹簧和端盖密封圈，所述端盖压紧端盖密封圈安装在密封腔本体的上端，用以密封内部空腔，所述压针和弹簧均安装在密封腔本体内，且弹簧置于压针上方，弹簧顶端与端盖固定，压针顶住电芯时弹簧可被压缩，所述弹簧的弹性系数为0.2N/mm；所述高压腔体左右两侧分别安装有充气电磁阀和放气电磁阀，所述充气电磁阀和放气电磁阀通过电磁阀底座与密封腔本体向连接，并与内部空腔相通；所述电磁底板的上端安装有快速接头，快速接头的配管口径为φ12mm。所述高压腔体的前侧安装有数字压力表，所述数字压力表通过转换接头与高压腔体空腔相接通，可设定腔体内部充气压力值并实时显示腔体内的压强，所述数字压力表的额定压力范围-0.1-1.0MPa；与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该圆柱形锂离子电池电芯半自动充气膨胀设备，可对充气压力、保压时间和充放气循环次数进行设置，通过对未封口电池进行快速的充气和放气，利用压力的瞬间变化使电芯发生直径方向上的膨胀，使各层之间发生相对旋转运动，从而使电芯整体卷绕应力减小，电芯整体松紧程度得到改善，进而提升了电芯对电解液的吸收效率，使电池安全性和电性能得到提升。附图说明图1为本专利技术圆柱形锂离子电池电芯半自动充气膨胀设备等轴视图；图2为本专利技术圆柱形锂离子电池电芯半自动充气膨胀设备后视图；图3为本专利技术圆柱形锂离子电池电芯半自动充气膨胀设备高压腔体密闭状态正视图；图4为本专利技术定位底托剖视图；图5为本专利技术高压腔体剖视图。图中：1、前立板；2、启动按钮；3、底板；4、固定支座；5、滑动板；6、直线轴承；7、导向轴；8、定位底托；801、底托密封圈；802、电池底托；9、顶板；10、数字压力表；11、转接头；12、充气电磁阀；13、快速接头；14、高压腔体；141、密封腔本体；142、弹簧；143、端盖密封圈；144、端盖；145、压针；15、电磁阀底板；16、放气电磁阀；17、限位柱；18、侧立板；19、把手；20、未封口电池；21、浮动接头；22、气缸。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1至5所示，本专利技术公开一种圆柱形锂离子电池电芯半自动充气膨胀，包括前立板1、启动按钮2、底板3、固定支座4、滑动板5、直线轴承6、导向轴7、定位底托8、底托密封圈801、电池底托802、顶板9、数字压力表10、转接头11、充气电磁阀12、快速接头13、高压腔体14、密封腔本体141、弹簧142、端盖密封圈143、端盖144、压针145、电磁阀底板15、放气电磁阀16、限位柱17、侧立板18、把手19、未封口电池20、浮动接头21、气缸22；其中前立板1与侧立板18安装在底板3的下表面起支撑作用，侧立板18上安装有把手19；底板3的上表面安装有两个启动按钮2，下表面安装有气缸22；四个导向轴7的底端分别通过固定支座4固定安装在底板3上，导向轴7的顶端则安装有顶板9；滑动板5置于底板3与顶板9之间，滑动板5的四角分别通过直线轴承6安装在每个导向轴7上，滑动板5上表面中心安装有定位底托8；高压腔体14固定安装于顶板9的上表面，高压腔体的左右两侧安装有充气电磁阀12和放气电磁阀16，充气电磁阀12和放气电磁阀16分别通过电磁阀底板15与高压腔体相连接，高压腔体的前侧安装有数字压力表10。进一步的，所述气缸22的活塞杆穿过底板3通过浮动接头21与滑动板5相连接，气缸22的活塞杆伸长和收缩时带动滑动板5沿导向轴7上下滑动。进一步的，所述滑动板5上升至最高位置时，定位底托8与高压腔体14接触，在气缸22的推力作用下通过底托密封圈801实现接触面的密封。进一步的，如图5所示，所述高压腔体14包括：密封腔本体141、弹簧142、端盖密封圈143、端盖144和压针145，其中端盖144置于密封腔本体141上端压紧端盖密封圈143，压针145和弹簧142均置于腔体内，弹簧142顶端与端盖144固定，其中压针145安装在弹簧142的底端，用于压紧电芯，防止电芯上下错动。进一步的，所述数字压力表10通过转接头11与密封腔本体141相连且与内部空腔互通，通过数字压力表10上的按键可设定密封腔本体141的内部空腔充气压力值，并实时显示内部气压的大小。工作过程：首先通过数字压力表10上的按键设定充气所需达到的压力值。如图2、图3所示，将未封口电池20开口端向上放置于电池底托802内，双手按下启动按钮2，气缸22活塞杆伸出，推动滑动板5沿导向轴7向上滑动至电池底托802与密封腔本体141接触，将未封口电池20推送到高压腔体14内，同时在气缸22推力作用下由底托密封圈801密封接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆柱形锂离子电池电芯半自动充气膨胀设备，其特征是，包括底板和顶板，所述底板下表面安装有侧立板、前立板和气缸，侧立板上安装有把手，所述底板上表面安装有启动按钮、导向轴和限位柱；所述顶板安装在导向轴的上端，顶板的上表面安装有高压腔体；/n所述导向轴的下端通过固定支座安装在底板上表面，导向轴数量是4个，固定支座的数量是4个；/n所述气缸通过安装于滑动板下表面的浮动接头与滑动板相连接，所述滑动板四角分别通过直线轴承安装在导向轴上，置于底板和顶板之间；所述滑动板上表面中心位置安装有定位底托，所述定位底托包括电池底托和底托密封圈；所述底托密封圈安装在电池底托上，用以密封高压腔体；/n所述高压腔体包括密封腔本体、端盖、压针、弹簧和端盖密封圈，所述端盖压紧端盖密封圈安装在密封腔本体的上端，用以密封内部空腔，所述压针和弹簧均安装在密封腔本体内，且弹簧置于压针上方，弹簧顶端与端盖固定，压针顶住电芯时弹簧可被压缩，/n所述高压腔体左右两侧分别安装有充气电磁阀和放气电磁阀，所述充气电磁阀和放气电磁阀通过电磁阀底座与密封腔本体向连接，并与内部空腔相通；所述电磁底板的上端安装有快速接头，/n所述高压腔体的前侧安装有数字压力表，所述数字压力表通过转换接头与高压腔体空腔相接通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种圆柱形锂离子电池电芯半自动充气膨胀设备，其特征是，包括底板和顶板，所述底板下表面安装有侧立板、前立板和气缸，侧立板上安装有把手，所述底板上表面安装有启动按钮、导向轴和限位柱；所述顶板安装在导向轴的上端，顶板的上表面安装有高压腔体；
所述导向轴的下端通过固定支座安装在底板上表面，导向轴数量是4个，固定支座的数量是4个；
所述气缸通过安装于滑动板下表面的浮动接头与滑动板相连接，所述滑动板四角分别通过直线轴承安装在导向轴上，置于底板和顶板之间；所述滑动板上表面中心位置安装有定位底托，所述定位底托包括电池底托和底托密封圈；所述底托密封圈安装在电池底托上，用以密封高压腔体；
所述高压腔体包括密封腔本体、端盖、压针、弹簧和端盖密封圈，所述端盖压紧端盖密封圈安装在密封腔本体的上端，用以密封内部空腔，所述压针和弹簧均安装在密封腔本...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹化民，谢富国，刘永文，孙德彬，张俊玉，伍绍中，
申请(专利权)人：天津力神电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12