專利名稱:單體二次電池的化成設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種單體二次電池的化成設備，包括由多個需要做化成的單體二次電池并聯連接形成一個放電電池模塊和由多個需要做化成的單體二次電池并聯連接形成一個充電電池模塊，所述放電電池模塊與充電電池模塊之間存在電壓差，所述放電電池模塊上串聯一個升壓儲能電池模塊后，與充電電池模塊并聯形成一個充放電回路，所述升壓儲能電池模塊上連接有保持升壓儲能電池模塊的電壓穩定的充電電路。本實用新型有效利用了能源，實現單體電池的批量化成，提高化成效率。
【專利說明】單體二次電池的化成設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種單體二次電池化成設備。
【背景技術】
[0002]鋰電池具有電壓高、比能量大、充放電壽命長和安全環保等優點，因此被廣泛應用于各類電子產品(如手機、數碼相機、筆記本電腦、電動工具)、便捷式小型電器、電動汽車和儲能系統中。
[0003]鋰電池的制備工藝繁雜，包括攪拌、涂布、干燥、裸電芯制備、封裝和化成等，其中化成工藝是鋰電池制備工藝過程中不可或缺的工序，對鋰電池的性能起到至關重要的作用。化成是用專用的電池充放電設備對成品電池進行充放電測試，對每一只電池都進行檢測，篩選出合格的成品電池，待出廠。
[0004]現有的電池化成設備包括有多個電池化成槽，每個所述電池化成槽均設有與電源連接的導線，所述導線連接方式是多個所述電池化成槽導線串聯后與電源連接。這種化成工藝過程繁雜，需要控制的因素很多，整個化成工藝需要的時間和操作人員很多，浪費了大量的成本和工藝時間。尤其是動力鋰電池，動力鋰電池化成后的界面不好，容易出現許多黑斑和析鋰。而且電池化成完全靠外電源，耗能高，是電網的沉重負擔。
【發明內容】
[0005]本實用新型提供了一種耗能少、操作方便、可靠性高、適用范圍廣的單體二次電池化成設備。
[0006]本實用新型采用的技術方案是:
[0007]單體二次電池化成設備，其特征在于:包括由多個需要做放電化成的單體二次電池并聯連接形成一個放電電池模塊和由多個需要做充電化成的單體二次電池并聯連接形成一個充電電池模塊，所述放電電池模塊與充電電池模塊之間存在電壓差，所述放電電池模塊上串聯一個升壓儲能電池模塊后，與充電電池模塊并聯形成一個充放電回路，所述升壓儲能電池模塊上連接有保持升壓儲能電池模塊的電壓穩定的充電電路。本實用新型通過將多個單體二次電池并聯后，利用壓差進行一個單體二次電池間的充放電過程，當放電電池模塊內的單體二次電池放電時，與一直維持在穩壓狀態的升壓儲能電池模塊一起對充電電池模塊內的單體二次電池進行充電，同時完成放電電池模塊內的單體二次電池的放電化成和充電電池模塊內的單體二次電池的充電化成，實現單體二次電池的化成，有效利用了能源，可以實現單體二次電池的批量化成，提高化成效率。而且升壓儲能電池模塊通過充電電路一直維持在穩壓狀態，不僅作為補足充放電電壓差的輔助電源，可以控制電流的方向，而且可以提高化成質量。同時升壓儲能電池模塊作為輔助電源，不會消耗充放電回路中的能量，能更好的利用放電電池模塊內的單體二次電池的能量。
[0008]進一步，所述放電電池模塊內的單體二次電池充放的空電態的電壓值與升壓儲能電池模塊的電壓值之和與充電電池模塊內的單體二次電池充放的滿電態的電壓值接近或相等。
[0009]進一步，所述充放電回路上串聯一個限電流器件。
[0010]進一步，所述升壓儲能電池模塊是單體二次電池并聯形成的模塊或升壓電源器件。
[0011]進一步，所述放電電池模塊是一個放電電池模塊或是由多個放電電池模塊串聯連接組成。
[0012]或者，所述放電電池模塊由多個單體二次電池化成混合并串聯連接組成的單體二次電池晶格結構。
[0013]進一步，所述充電電池模塊是一個充電電池模塊或是由多個充電電池模塊串聯連接組成。
[0014]或者，所述充電電池模塊由多個單體二次電池化成混合并串聯連接組成的單體二次電池的晶格結構。
[0015]進一步，所述放電電池模塊與充電電池模塊的理論電壓和容量是相同的。
[0016]進一步，所述充放電回路上設置有對充放電模塊電壓、電流和溫度進行保護及充放電容量進行測試的管理系統。充放電回路接通后在放電電池模塊放電的同時給充電電池模塊充電，當達到充放電終點時保護電路會自動保護，充放電容量由管理系統給出。
[0017]本實用新型的有益效果:
[0018]1、利用較低電壓的放電電池模塊串聯一個升壓儲能電池模塊后給高電壓的充電電池模塊充電，通過壓差將放電電池模塊上的能量轉移到充電電池模塊上，在完成放電電池模塊內單體二次電池的化成放電測試的同時完成充電電池模塊內的單體二次電池的化成充電測試，節省測試時間，耗能少，效率高。
[0019]2、節能效果明顯，放電電池模塊放電的能量幾乎完全用于充電電池模塊的充電，無需從外電路輸入的能量，因此對外電路幾乎沒有任何不良的影響。
[0020]3、升壓儲能電池模塊只用于補充充電電池模塊和放電電池模塊間電壓差，起到穩定電壓和控制電流方向的作用，即使放電電池模塊電壓有些降低，加上此輔助電壓，仍能保持正常充放電，不會出現反充電的現象。
[0021]4、可用多個低電壓模組串聯給高壓模組充電，不需要提高交流輸入電壓。
[0022]5、適用的電壓范圍寬，基本沒有限制，各種模塊都可以使用，可有效地減少設備種類，也就降低了設備投資。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的一種結構示意圖。
[0024]圖2是本實用新型的另一種結構示意圖。
[0025]圖3是本實用新型的實施例三一種結構示意圖。
[0026]圖4是本實用新型的實施例三另一種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合具體實施例來對本實用新型進行進一步說明，但并不將本實用新型局限于這些【具體實施方式】。本領域技術人員應該認識到，本實用新型涵蓋了權利要求書范圍內所可能包括的所有備選方案、改進方案和等效方案。
[0028]實施例一
[0029]參照圖1，單體二次電池化成設備，包括由多個需要做放電化成的單體二次電池并聯連接形成一個放電電池模塊I和由多個需要做充電化成的單體二次電池并聯連接形成一個充電電池模塊2，所述放電電池模塊I與充電電池模塊2之間存在電壓差，所述放電電池模塊I上串聯一個升壓儲能電池模塊3后，與充電電池模塊4并聯形成一個充放電回路，所述升壓儲能電池模塊3上連接有保持升壓儲能電池模塊3的電壓穩定的充電電路4。本實用新型通過將多個單體二次電池并聯后，利用壓差進行一個單體二次電池間的充放電過程，當放電電池模塊I內的單體二次電池放電時，與一直維持在穩壓狀態的升壓儲能電池模塊3 —起對充電電池模塊2內的單體二次電池進行充電，同時完成放電電池模塊I內的單體二次電池的放電化成和充電電池模塊2內的單體二次電池的充電化成，實現單體二次電池的化成，有效利用了能源，可以實現單體二次電池的批量化成，提高化成效率。而且升壓儲能電池模塊3通過充電電路一直維持在穩壓狀態，不僅作為補足充放電電壓差的輔助電源，可以控制電流的方向，而且可以提高化成質量。同時升壓儲能電池模塊3作為輔助電源，不會消耗充放電回路中的能量，能更好的利用放電電池模塊內的單體二次電池的能量。
[0030]本實施例所述放電電池模塊I內的單體二次電池充放的空電態的電壓值與升壓儲能電池模塊3的電壓值之和與充電電池模塊2內的單體二次電池充放的滿電態的電壓值接近或相等。所述放電電池模塊I與充電電池模塊2的理論電壓和容量是相同的。
[0031]本實施例所述充放電回路上串聯一個限電流器件5。
[0032]本實施例所述升壓儲能電池模塊3是單體二次電池并聯形成的模塊或升壓電源器件。
[0033]本實施例所述放電電池模塊I是一個放電電池模塊I。所述充電電池模塊2是一個充電電池模塊2。充放電回路是由一個放電電池模塊I串聯一個或多個升壓儲能電池模塊3后與一個充電電池模塊2并聯連接形成。
[0034]本實施例所述充放電回路上設置有對充放電模塊電壓、電流和溫度進行保護及充放電容量進行測試的管理系統(圖中未標出)。充放電回路接通后在放電電池模塊I放電的同時給充電電池模塊2充電，當達到充放電終點時保護電路會自動保護，充放電容量由管理系統給出。
[0035]本實用新型的工作原理是利用壓差回收能量，實現單體二次電池的充放電測試，完成單體二次電池的化成。而且將單體二次電池并聯后進行充放電，能夠實現單體二次電池化成的批量操作，提高效率。采用升壓儲能電池模塊3作為補足充放電電壓差的輔助電源，可以控制電流的方向，而且可以提高化成質量。
[0036]實施例二
[0037]參照圖2，本實施例與實施例一的不同之處在于:所述放電電池模塊I是由多個放電電池模塊I串聯連接組成。所述充電電池模塊2也是由多個充電電池模塊2串聯連接組成。可以實現更大批量單體二次電池的化成，提高效率。其余結構和功能均與實施例一相同。
[0038]實施例三
[0039]參照圖3、圖4，本實施例與實施例一的不同之處在于:所述放電電池模塊是由多個放電電池模塊串并聯連接組成的網格結構。所述充電電池模塊是由多個充電電池模塊串并聯連接組成的網格結構。可以實現更多批量單體二次電池的化成，提高效率。其余結構和功能均與實施例一相同。
【權利要求】
1.一種單體二次電池的化成設備，其特征在于:先將多個需要做放電化成的單體二次電池并聯連接形成一個放電電池模塊，將多個需要做充電化成的單體二次電池并聯連接形成一個充電電池模塊，所述放電電池模塊與充電電池模塊之間存在電壓差，所述放電電池模塊上串聯一個升壓儲能電池模塊后，與充電電池模塊并聯形成一個充放電回路，所述升壓儲能電池模塊上連接有保持升壓儲能電池模塊的電壓穩定的充電電路。2.如權利要求1所述的單體二次電池的化成設備，其特征在于:所述放電電池模塊內的單體二次電池充放的空電態的電壓值與升壓儲能電池模塊的電壓值之和與充電電池模塊內的二次單體電池充放的滿電態的電壓值接近或相等。3.如權利要求1所述的單體二次電池的化成設備，其特征在于:所述充放電回路上串聯一個限電流器件。4.如權利要求1所述的單體二次電池的化成設備，其特征在于:所述升壓儲能電池模塊是單體二次電池并聯形成的模塊或升壓電源器件。5.如權利要求1所述的單體二次電池的化成設備，其特征在于:所述放電電池模塊是一個放電電池模塊或是由多個放電電池模塊串聯連接組成。6.如權利要求1所述的單體二次電池的化成設備，其特征在于:所述放電電池模塊由多個單體二次電池化成混合并串聯連接組成的單體二次電池晶格結構。7.如權利要求5所述的單體二次電池的化成設備，其特征在于:所述充電電池模塊是一個充電電池模塊或是由多個充電電池模塊串聯連接組成。8.如權利要求6所述的單體二次電池的化成設備，其特征在于:所述充電電池模塊由多個單體二次電池化成混合并串聯連接組成的單體二次電池的晶格結構。9.如權利要求1-8之一所述的單體二次電池的化成設備，其特征在于:所述放電電池模塊與充電電池模塊的理論電壓和容量是相同的。10.如權利要求9所述的單體二次電池的化成設備，其特征在于:所述充放電回路上設置有對充放電模塊電壓、電流和溫度進行保護及充放電容量進行測試的管理系統。
【文檔編號】H01M10-44GK204289648SQ201420602523
【發明者】許玉林, 陽如坤, 王愛淑 [申請人]許玉林