軟包鋰離子電池化成分容設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一軟包鋰離子電池化成分容設備。
【背景技術】
[0002]軟包鋰離子電池的生產工藝中，化成和分容是十分重要的工序，化成是用電的能量對電池內部活性進行激活，在電池負極形成SEI膜，質量好的化成設備可以保證電池具有較好的充放電性能與循環壽命，分容是對已激活的電池進行幾個滿負荷的充放電循環過程，測試直流內阻、充放電電壓、恒流放電、恒壓放電、恒功率放電特性，進行分組以挑選相同電參數的電池進行串聯并聯應用，減少電池組合后的短板效應。現有軟包鋰離子電池化成分容工序中多數依賴人工周轉的制造方式而導致出現電池品質不良率高，本體易出現人為的劃傷，變形，電極扭曲甚至短路，化成分容數據不能可靠追溯，搬運流轉效率低下，安全性差等問題。
【發明內容】
[0003]為了克服現有軟包鋰離子電池化成分容工序中多數依賴人工周轉的制造方式而導致出現電池品質不良率高，本體易出現人為的劃傷、變形，電極扭曲甚至短路，化成分容數據不能可靠追溯、搬運流轉效率低下、安全性差等的問題，本實用新型提供一種采用托盤作為鋰電池制造環節載體的化成分容功能，以完成實現軟包鋰離子電池制造過程高品質、高效率、可追溯性的軟包鋰離子電池化成分容設備。
[0004]本實用新型采用的技術方案是:
[0005]軟包鋰離子電池化成分容設備，包括機架，其特征在于:還包括設置在機架上的可變條件的充放電電源箱、用于夾裝軟包鋰離子電池的正負電極的電池夾裝運動機構、置于電池夾裝運動機構內的電池托盤以及置于機架外PC機內的控制機構，所述的可變條件的充放電電源箱與所述的電池夾裝運動機構電氣連接并且分別與控制機構控制連接。
[0006]所述的可變條件的充放電電源箱包括電源機箱，設置在電源機箱內的單片機板、驅動功率板、輔助工作電源、充電用AC/DC電源以及散熱風扇，所述的驅動功率板與所述的單片機板連接，所述的單片機板通過通訊接口與PC機連接，所述的驅動功率板與充電用AC/DC電源連接，所述的輔助工作電源與散熱風扇連接。
[0007]所述的驅動功率板包括多路程控DC/DC單元、電壓電流采樣線路、散熱器以及恒流恒壓控制線路。電源箱(2)內設置若干塊驅動功率板(23)，每塊板上有若干路充放電電路，充放電電路與充電用AC/DC電源(25)相連接。當鋰電池充電時功率回路從充電用AC/DC電源獲得能量，充入鋰電池；當鋰電池放電時功率回路將鋰電池能量轉化為熱量通過散熱器和散熱風機排出設備。
[0008]所述的電池夾裝運動機構包括平面基板和設置在平面基板上的用于接觸軟包鋰離子電池的正負電極的夾具夾緊機構、用于將電池托盤鎖緊定位的托盤抱緊機構、用于支撐電池托盤的電池托盤支撐板、用于上下移動電池托盤的托盤升降機構以及導線束部件，所述的夾具夾緊機構、托盤抱緊機構、托盤升降機構以及導線束部件均受控于所述的控制機構，所述的導線束部件與所述的可變條件的充放電電源箱的驅動功率板電連接。
[0009]所述的夾具夾緊機構具有用于夾持軟包鋰離子電池的夾具開口，所述的夾具開口內設置有用于與電池的正負極電極接觸的正負極接觸面，在控制機構的作用下托盤升降機構帶動電池托盤下降至夾具夾緊機構，電池進入夾具開口內。
[0010]所述的平面基板的兩端分別安裝有所述的托盤抱緊機構，兩端所述的托盤抱緊機構之間形成用于夾持所述的電池托盤支撐板的夾持空間；所述的夾持空間內設置有所述的電池托盤支撐板，兩端所述的托盤抱緊機構在控制機構的作用下向電池托盤支撐板靠近并對電池托盤定位鎖緊。
[0011]所述的電池托盤的表面設有與軟包鋰離子電池的形狀大小匹配的、用于放置軟包鋰離子電池的若干放置位，鋁離子電池垂直放置在放置位，所述的夾具夾緊機構的數量與放置位的數量相對應。
[0012]所述的電池托盤上設置有256個放置位，軟包鋰離子電池垂直放置在所述的放置位上。
[0013]所述的電池托盤還包括底座、設置在底座上的托盤內襯以及用以對軟包鋰離子電池進行流程管理的ID號碼。
[0014]電池托盤采用阻燃材質注塑成型，每次可裝載256節電池，電池在電池托盤中為直立放置形式，電極向下，并設有保護框，在轉運中保護電極不受損傷。這種托盤形式充分利用軟包鋰離子電池的外形長度寬度大而厚度小的特點，最大效率的利用了平面空間，節省了生產和儲存的占地，同時，在生產流轉中，以電池托盤為載體，也大大提高流轉的效率和安全性。
[0015]使用時，機器或人工方式將電池托盤放置在電池托盤支撐板上，托盤抱緊機構對電池托盤進行定位鎖緊，托盤升降機構將電池托盤連同托盤抱緊機構下降到設定位置，使電池電極進入夾具開口范圍內，夾具夾緊機構閉合夾具使夾具的正負極接觸面和電池正負電極緊密接觸，通過導線束部件通電進行工作。電池托盤內的256節電池同時夾裝，每節電池的工作狀態可以達到很好的一致性，相對于傳統的人工裝夾操作可以大幅度提高生產效率，杜絕因操作不當造成的不良品。
[0016]本實用新型的有益效果體現在:
[0017]1、可完成軟包鋰離子電池的化成和分容兩個工序，簡化設備品種，提高生產效率。
[0018]2、電池托盤內的256節電池同時夾裝，每節電池的工作狀態可以達到很好的一致性，相對于傳統的人工裝夾操作可以大幅度提高生產效率，杜絕因操作不當造成的不良品。
[0019]3、充分利用軟包鋰離子電池的外形長度寬度大而厚度小的特點，最大效率的利用了平面空間，節省了生產和儲存的占地，同時，在生產流轉中，以電池托盤為載體，也大大提高流轉的效率和安全性。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型整體結構示意圖。
[0021]圖2是本實用新型整體結構主視圖。
[0022]圖3是本實用新型整體結構后視圖。
[0023]圖4是本實用新型可變條件的充放電電源箱局部結構示意圖A。
[0024]圖5a是本實用新型可變條件的充放電電源箱局部結構示意圖B。
[0025]圖5b是本實用新型驅動功率版結構示意圖。
[0026]圖6是本實用新型電源機箱示意圖。
[0027]圖7是本實用新型電池夾裝運動機構主視圖。
[0028]圖8是本實用新型電池夾裝運動機構俯視圖。
[0029]圖9是本實用新型電池夾裝運動機構立體圖。
[0030]圖10是本實用新型電池托盤示意圖。
[0031]圖11是本實用新型電池托盤側視圖。
[0032]圖12是本實用新型電池極耳位置示意圖。
【具體實施方式】
[0033]參照圖1至圖12，軟包鋰離子電池化成分容設備，包括機架1，還包括設置在機架I上的可變條件的充放電電源箱2、用于夾裝軟包鋰離子電池的正負電極的電池夾裝運動機構3、置于電池夾裝運動機構內的電池托盤4以及置于機架外PC機內的控制機構，所述的可變條件的充放電電源箱2與所述的電池夾裝運動機構3電氣連接并且分別與控制機構控制連接。
[0034]所述的可變條件的充放電電源箱2包括電源機箱21，設置在電源機箱內的單片機板22、驅動功率板23、輔助工作電源24、充電用AC/DC電源25以及散熱風扇26，所述的驅動功率板23與所述的單片機板22連接，所述的單片機板22通過通訊接口與PC機連接，所述的驅動功率板23與充電用AC/DC電源25連接，所述的輔助工作電源24與散熱風扇26連接。
[0035]所述的驅動功率板23包括多路程控DC/DC單元231