一种电池化成夹具及化成设备制造技术

本实用新型专利技术属于电池技术领域，具体涉及一种电池化成夹具及化成设备，电池化成夹具包括上压板和下压板，下压板和上压板对应设置，上压板和下压板之间形成有用于放置电池的容置腔；其中，上压板和/或下压板设置有距离传感器，距离传感器用于检测上压板和下压板之间的距离。通过在上压板和/或下压板安装距离传感器，用以实时监控上压板和下压板之间的距离，即此时的电池厚度，因化成充电初期，电芯处于快速膨胀中，为保证电池保液能力，此时上压板施加的压力为f，当激光测距仪监控到电池厚度膨胀到指定厚度T时，提升化成压力至F，使电池厚度保持在规定厚度附近，进而保证电池的保液量和电池能量密度不受影响，还能改善电池的界面反应。面反应。面反应。

【技术实现步骤摘要】
一种电池化成夹具及化成设备


[0001]本技术属于电池
，具体涉及一种电池化成夹具及化成设备。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有电压高、能量密度大、环境污染小等优点，在小型电子产品得到广泛应用。随着产品的发展，为延长电器使用时间，电池的能量密度不断提升，与之对应的极片压实密度也越来越大，压实密度的提升会直接恶化电池的浸润效果；一颗具备正常功能的锂离子电池，电解液在极片中的浸润效果直接决定了电池性能的优劣，只有极片中的活性材料只有被电解液充分浸润，才能进行正常的电化学反应。
[0003]参考图6，正负极片中，正极活性材料(一般为钴酸锂、三元材料等)不易变形，迂曲度较低，相应的浸润阻力较小，对石墨负极而言，由于石墨颗粒在压缩的过程中经过塑性变形，极片平面内出现膨胀，在垂直极片方向被压缩，导致电解液从极片表面向下浸润阻力较大，且压实密度越大，电解液浸润难度越高。
[0004]锂离子电池制造中的化成工序，也是锂离子电池制造中的一个关键工序，具体是电池注液并完成浸润后，使用热夹具对电池升温加压，并充电完成激活。温度和加压的目的是提升电池动力学、激活隔膜粘接完成定型。提升压力使得正负界面距离降低，粘接更好，提升界面反应的同时，还能降低电池厚度，提升能量密度。同样地，一味提升化成压力会造成电池中的电解液被挤出，造成保液量减小，影响电池性能。

技术实现思路

[0005]本技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种电池化成夹具，以解决技术背景中存在的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种电池化成夹具，用于夹持电池，包括上压板和下压板，所述下压板和所述上压板对应设置，所述上压板和所述下压板之间形成有用于放置电池的容置腔；其中，所述上压板和/或所述下压板设置有距离传感器，所述距离传感器用于检测所述上压板和所述下压板之间的距离。
[0007]进一步地，还包括多个止动件，多个所述止动件一端与所述下压板和/或所述上压板固定连接，且所述止动件位于所述容置腔内。
[0008]进一步地，多个所述止动件的高度相等。
[0009]进一步地，所述止动件的高度为h，所述上压板和所述下压板之间的距离为d，其中，h和d满足关系式：h≤d。
[0010]进一步地，所述止动件的高度小于所述电池的厚度。
[0011]进一步地，所述距离传感器为超声波测距传感器、激光测距仪或红外线测距传感器中的一种。
[0012]进一步地，所述上压板和所述下压板的尺寸和形状均相同。
[0013]进一步地，所述距离传感器的测试精度小于或等于1um。
[0014]进一步地，所述止动件设置有3个，3个止动件呈一字排列，且3个止动件之间的间距相等。
[0015]本技术的目的之二在于：提供了一种化成设备，包括上述的电池化成夹具。
[0016]本技术的有益效果在于：
[0017](1)本技术提供的一种电池化成夹具，通过在上压板和/或下压板安装距离传感器，用以实时监控上压板和下压板之间的距离，即此时的电池厚度，因化成充电初期，电芯处于快速膨胀中，为保证电池保液能力，此时上压板施加的压力为f，当激光测距仪监控到电池厚度膨胀到指定厚度T时，提升化成压力至F，使电池厚度保持在规定厚度附近，使得电池的保液量和电池能量密度不受影响，还能改善电池的界面反应。
[0018](2)在上压板和下压板之间设置有止动件，能够使得电池的厚度更趋近于目标厚度，使得各组电池厚度差保持在一定范围之内，提高了电池厚度的一致性。
附图说明
[0019]下面将参考附图来描述本技术示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
[0020]图1为本技术实施例中的电池化成夹具的结构示意图；
[0021]图2为由表1
‑
1制作的压实密度与化成压力的曲线图；
[0022]图3为电池厚度与化成压力组合对应的电池厚度3D图；
[0023]图4为电池厚度与化成压力组合对应的电池保液3D图；
[0024]图5为电池化成SOC与其厚度的关系图；
[0025]图6为正负极片冷压效果图。
[0026]其中，附图标记说明如下：
[0027]1、上压板；2、下压板；3、容置腔；4、距离传感器；5、止动件；6、电池。
具体实施方式
[0028]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
[0029]在申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
[0030]在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本
申请中的具体含义。
[0031]以下结合附图1～6对本技术作进一步详细说明，但不作为对本技术的限定。
[0032]本技术实施例提供了一种电池化成夹具，用于夹持电池6，包括上压板1、下压板2和多个止动件5，所述下压板2和所述上压板1对应设置，所述上压板1和所述下压板2之间形成有用于放置电池6的容置腔3；其中，所述上压板1和/或所述下压板2上设置有距离传感器4，所述距离传感器4用于检测所述上压板1和所述下压板2之间的距离，多个所述止动件5一端与所述下压板2和/或所述上压板1固定连接，且所述止动件5位于所述容置腔3内。
[0033]为了保证电池6上表面受力均匀，在本实施例中，多个所述止动件5的高度相等，当上压板1下压到一定高度时，上压板1抵接在止动件5上端面，从而能够防止压力值过大，避免电池6中的电解液被挤出进而造成保液量减小的问题出现。
[0034]更为具体地，所述止动件5的高度为h，所述上压板1和所述下压板2之间的距离为d，其中，h和d满足关系式：h≤d，所述止动件5的高度小于所述电池6的厚度。采用这种结构设计，既能够保证上压板1作用在电池6上表面，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池化成夹具，用于夹持电池(6)，其特征在于：包括上压板(1)；下压板(2)，所述下压板(2)和所述上压板(1)对应设置，所述上压板(1)和所述下压板(2)之间形成有用于放置电池(6)的容置腔(3)；其中，所述上压板(1)和/或所述下压板(2)上设置有距离传感器(4)，所述距离传感器(4)用于检测所述上压板(1)和所述下压板(2)之间的距离。2.如权利要求1所述的一种电池化成夹具，其特征在于：还包括多个止动件(5)，多个所述止动件(5)一端与所述下压板(2)和/或所述上压板(1)固定连接，且所述止动件(5)位于所述容置腔(3)内。3.如权利要求2所述的一种电池化成夹具，其特征在于：多个所述止动件(5)的高度相等。4.如权利要求3所述的一种电池化成夹具，其特征在于：所述止动件(5)的高度为h，所述上压板(1)和所述下压...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢艳生，谢安河，赵云龙，
申请(专利权)人：惠州锂威新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：