一种锂电池化成工装

摘要

本发明公开了一种锂电池化成工装，包括在锂电池厚度方向上排列的若干电池夹，每个电池夹包括可左右相互扣合的一对电池夹夹片，电池夹夹片的其中之一为位置固定的定夹片，另一个为可在扣合方向上滑动的动夹片；定夹片和/或动夹片上设有充放电柱；定夹片和动夹片在适配锂电池单体的铝箔电极的位置相对的设有导电弹性片，每一对电池夹的导电弹性片均在弹性方向上适配；每一对电池夹的导电弹性片的至少其中之一与充放电柱电连接。本发明的有益效果是：可适应各个锂电池单体产生不同胀气厚度变化。

权利要求

1.一种锂电池化成工装，包括在锂电池厚度方向上排列的若干电池夹，每个电池夹包括可左右相互扣合的一对电池夹夹片，电池夹夹片的其中之一为位置固定的定夹片(1)，其特征是，另一个为可在扣合方向上滑动的动夹片(2)；定夹片和/或动夹片上设有充放电柱(4)；定夹片和动夹片在适配锂电池单体(6)的铝箔电极(61)的位置相对的设有导电弹性片(3)，每一对电池夹的导电弹性片均在弹性方向上适配；每一对电池夹的导电弹性片的至少其中之一与充放电柱电连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池化成工装，其特征是，除首端和末端外，相邻的每两个电池夹的定夹片背靠背的固定在一起；与其匹配的，每两个相对的定夹片间相向的设置有2个动夹片。

3.根据权利要求1或2所述的一种锂电池化成工装，其特征是，所述动夹片通过连接杆(21)连接有滑动块(22)，所述定夹片上相应的设有滑轨(11)，滑动块与滑轨在锂电池厚度方向上滑动连接。

4.根据权利要求2所述的一种锂电池化成工装，其特征是，相邻的2个动夹片之间以弹性件(5)抵接。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池化成工装，其特征是，所述弹性件为螺旋弹簧。

6.根据权利要求4所述的一种锂电池化成工装，其特征是，所述弹性件的数量至少为3个，且弹性件的分布位置不在一条直线上。

7.根据权利要求5所述的一种锂电池化成工装，其特征是，所述动夹片的背面凹陷的设有弹簧定位盲孔，螺旋弹簧的一端套接在弹簧定位盲孔内。

说明书

一种锂电池化成工装

技术领域

[0001] 本发明涉及锂电池制造设备，具体是锂离子电池在化成工序中使用的专用工装。

背景技术

[0002] 锂电池在制造过程中需要经过一个化成工序，该工序使用特制的工装来容纳和固定锂电池，对锂电池进行长时间的充电和放电，以进行产品老化，并筛选出不良品。软包装锂电池不具有硬质外壳，其定位和固定相对困难。中国专利文献CN102790299A，于2012年11月21日公开了“一种适合锂电池化成自动化生产线的平板式电极夹具”，包括成对布置的左片电极夹及右片电极夹，左片电极夹与右片电极夹分别固定在左驱动滑板及右驱动滑板上，通过左驱动滑板及右驱动滑板的往复运动带动左片电极夹及右片电极夹做相向运动或相反运动。该技术方案通过控制驱动滑板的运动就可以控制电极夹的闭合和张开，对于批量化成软包装锂电池的作业效率具有显著的提升。但是该技术方案也存在缺陷。软包装锂电池在化成时内部会产生少量气体，在包装内形成鼓包，俗称胀气。由于没有硬质外壳，胀气会将软包装在厚度方向上少许撑开，各个锂电池单体产生的气体体积不尽相同，产生胀气后在厚度方向上撑开的程度也不一致。而该技术方案中，夹紧软包锂电池单体的夹具的左片电极夹固定连接在一起，右片电极夹固定连接在一起，当某个锂电池单体的胀气较大，撑开夹持该锂电池单体的左片电极夹和右片电极夹时，固定连接的所有左片电极夹和所有右片电极夹均会被同步撑开，导致对其他锂电池单体的夹持失效。由于化成工序中锂电池单体的电连接是依靠左片电极夹和右片电极夹对锂电池单体电极的夹持来实现的，该两个电极夹之间的夹持失效将导致电连接中断，化成工序停止，严重影响工艺进程。

发明内容

[0003] 本发明需要解决的技术问题是，现有锂电池化成工装无法适配不同锂电池单体胀气导致的厚度变化，从而提供一种锂电池化成工装，可适应各个锂电池单体产生不同胀气厚度变化。

[0004] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种锂电池化成工装，包括在锂电池厚度方向上排列的若干电池夹，每个电池夹包括可左右相互扣合的一对电池夹夹片，电池夹夹片的其中之一为位置固定的定夹片，另一个为可在扣合方向上滑动的动夹片；定夹片和/或动夹片上设有充放电柱；定夹片和动夹片在适配锂电池单体的铝箔电极的位置相对的设有导电弹性片，每一对电池夹的导电弹性片均在弹性方向上适配；每一对电池夹的导电弹性片的至少其中之一与充放电柱电连接。

[0005] 为了避免一个锂电池单体的胀气撑开所有电池夹，本方案采用的电池夹采用的方案是固定的定夹片和可滑动的动夹片配合，形成一个相对独立的电池夹空间，以对应单个锂电池单体。然后在定夹片和动夹片上对应锂电池单体的铝箔电极的位置设置了导电弹性片，导电弹性片互相适配，可以对锂电池单体的铝箔电极实现夹持和松脱，导电弹性片电连接充放电柱，以满足充放电的要求。充放电柱可以设置在定夹片上，也可以设置在动夹片上，由于定夹片的位置是相对固定的，优选将充放电柱设置在定夹片上。这样设计的锂电池化成工装，单个锂电池单体出现胀气，其厚度增加后仅能对夹住本身的电池夹产生撑开效应，不会对其他电池夹造成影响。这样的设计还具有一个递延优点：由于对锂电池单体的充放电是每个单体一路单独线路，因此可以通过充放电设备对各个单路充放电电路的监控，来快速定位产生大量胀气厚度严重增加导致断路的锂电池单体不良品，有助于加快不良品的拣选。

[0006] 作为优选，除首端和末端外，相邻的每两个电池夹的定夹片背靠背的固定在一起；与其匹配的，每两个相对的定夹片间相向的设置有2个动夹片。在本方案中，依次将相邻的2个定夹片背靠背的固定在一起，使相邻的2个动夹片可以在两个定夹片之间的空间内滑动。
这样的设计可以使单个动夹片获得更大的滑动空间，有助于减少本工装在锂电池单体厚度方向上的尺寸，有助于适配更大的锂电池单体的厚度增加值。

[0007] 作为优选，所述动夹片通过连接杆连接有滑动块，所述定夹片上相应的设有滑轨，滑动块与滑轨在锂电池厚度方向上滑动连接。本方案将动夹片的滑动方式设置为在滑轨上滑动，技术成熟可靠，维护简单方便，作业人员操作便捷。为了保持滑动的稳定性，滑轨的数量以不少于2条为佳。如果是2条滑轨，可以分别设于定夹片侧面的上下两方，或者设于定夹片两个侧面的同一水平位。

[0008] 作为优选，相邻的2个动夹片之间以弹性件抵接。为了进一步的对锂电池单体胀气后厚度增加的适配性，本方案还在相邻的2个动夹片间设计了弹性元件进行抵接，更好的利用了空间。

[0009] 作为优选，所述弹性件为螺旋弹簧。螺旋弹簧成本低，弹性效果好，组装和替换相对简单。

[0010] 作为优选，所述弹性件的数量至少为3个，且弹性件的分布位置不在一条直线上。为了保持动夹片在受到弹力时能保持更好的平衡度，本方案采用不少于3个的弹性元件，且分布不在同一直线上，通过三点确定一个平面的方法来提供稳定的弹力。

[0011] 作为优选，所述动夹片的背面凹陷的设有弹簧定位盲孔，螺旋弹簧的一端套接在弹簧定位盲孔内。为了给螺旋弹簧提供准确的定位，本方案在动夹片的背面设计了弹簧定位盲孔。

[0012] 综上所述，本发明的有益效果是：可适应各个锂电池单体产生不同胀气厚度变化。

附图说明

[0013] 图1是本发明的结构示意图，

[0014] 图2是图1的A-A剖视图，

[0015] 图3是本发明的电池夹夹片处于夹持状态的结构示意图，

[0016] 图4是图3的B-B剖视图。

[0017] 其中：1定夹片，2动夹片，3导电弹性片，4充放电柱，5弹性件，6锂电池单体，11滑轨，21连接杆，22滑动块。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

[0019] 如图1所示的实施例，为一种锂电池化成工装，包括在锂电池厚度方向上排列的8个电池夹，每个电池夹包括一个定夹片1和一个动夹片2，从左至右的第2和第3、第4和第5、第6和第7个定夹片背对背相向的固定为一体，所有定夹片前侧和后侧的上方和下放均连接在一起，构成本工装的外框架。在从左至右的第1和第2、第3和第4、第5和第6、第7和第8定夹片间，均背对背的设置有2个动夹片。动夹片的背后上下左右均匀分布设置了4个凹陷的弹簧定位盲孔，相邻的2个动夹片间通过在弹簧定位盲孔内套接螺旋弹簧的方式实现抵接。定夹片上下方分别设有一个充放电柱4，用来与充放电设备电连接。定夹片和动夹片的上端和下端均设有圆弧凸出形状的导电弹性片3，导电弹性片为金属材质，具有弹性和导电性，导电弹性片与充放电柱电连接。如图2所示，定夹片所构成的外框架上，于前侧和后侧的上下方，均设有与锂电池厚度方向平行的滑轨11，滑轨上滑动的连接有滑块22，滑块通过连接杆21与动夹片连接，使得动夹片可以在滑轨的滑动方向上实现左右位移。

[0020] 本发明的一种锂电池化成工装，在使用时，将8个软包的锂电池单体6分别夹在一个电池夹中，每一对导电弹性片和一个锂电池单体的铝箔电极61位置是适配的。在螺旋弹簧的弹力的双重推动下，相邻的2个动夹片向各自适配的定夹片滑动，对锂电池单体形成固定；每对导电弹性片通过弹力，对铝箔电极产生夹持。此时即可将各个充放电柱与充放电设备电连接起来，对各个锂电池单体进行充放电化成操作。操作过程中如果有某个锂电池单体出现胀气导致厚度增加，夹在该锂电池单体外的动夹片会被少许撑开，不会影响到其他电池夹，充放电也不会停止。只有在某个锂电池单体出现过量胀气、厚度大大增加时，该锂电池单体外的动夹片会被显著撑开，连接在该动夹片上的导电弹性片失去对铝箔电极的夹持，导致该锂电池单体的充电中断，可被充放电设备迅速侦测。