軟包鋰離子電池化成分容設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種軟包鋰離子電池化成分容設備，屬于電池制造設備技術領域。
【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。
[0003]目前，由于單體重量大的原因，多數依賴人工單節周轉的制造方式。人工操作的方法導致出現電池品質不良率高，本體易出現人為的劃傷、變形，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】
[0004]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。
[0005]本實用新型采用的技術方案是:
[0006]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若干可變條件的充放電電源箱、若干電池夾裝運動機構、電池托盤以及設置在機架外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通過連接導線束電氣連接；若干所述的可變條件的充放電電源箱與電池夾裝運動機構一一對應；
[0007]所述的電池夾裝運動機構包括運動機構基板、運動機構頂板以及設置在運動機構基板和運動機構頂板之間的用于放置電池托盤的電池托盤支撐板、用于定位鎖緊電池托盤的托盤抱緊機構、夾具升降機構、夾具夾緊機構、用于連接可變條件的充放電電源箱的連接導線束，所述的電池托盤支撐板的上方設置有所述的夾具夾緊機構，所述的夾具升降機構用于升降所述的夾具夾緊機構，當夾具夾緊機構下降至設定行程，電池進入所述的夾具夾緊機構上的夾具開口范圍內，夾具開口閉合后夾具的正負極接觸面與電池的正負電極緊密接觸。
[0008]所述的可變條件的充放電電源箱包括電源機箱和設置在電源機箱內的用于接收對電池充放電功能的控制的單片機板、驅動功率板、用于供電的系統輔助電源、充電用AC/DC電源以及散熱風機，所述的單片機板通過通訊接口與所述的控制機構連接；所述的電源機箱內設置有若干塊驅動功率板，每塊所述的驅動功率板上設有若干路充放電電路，所述的充放電電路與所述的充電用AC/DC電源連接。
[0009]所述的驅動功率板包括多路程控DC/DC單元、電壓電流采集線路、散熱器和恒流恒壓控制線路。針對單節軟包鋰離子電池充放電的DC/DC單元，電池電壓和充放電電流的實時高精度高速采樣線路，接受精確控制的充放電恒壓控制線路，接受精確控制的充放電恒流控制線路，電壓電流異常保護線路，單片機板及其內置軟件包括通訊和控制接口，可按照預定通訊協議與設置于PC機內的控制機構進行數據交互，采集電池的實時數據并對電池的充放電過程進行控制，并根據需要對電池夾裝運動機構進行控制；充電用AC/DC電源包括:提供電池充電能量所需的充電用AC/DC電源，提供電子線路自身工作所需的系統輔助電源；充電用AC/DC電源連接電網和DC/DC單元，將電網能量由交流轉換為直流并降壓；系統輔助電源連接電網和電子線路各部分供電端，為各芯片和器件提供所需電能。
[0010]所述的電池托盤包括托盤本體，所述的托盤本體上設置有若干用于放置電池的電池放置槽。
[0011]所述的電池放置槽有151個，電池垂直放置在所述的電池放置槽內，并且電池的電極向上放置。
[0012]所述的托盤本體上還設置有用于夾持電池極耳的托盤內襯以及用于流程管理的ID號碼。
[0013]本實用新型中，電池托盤采用阻燃材質，注塑成型，每次可裝載151節電池，電池在電池托盤中為直立放置形式，電極向上，托盤外框高度高于電池電極高度，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，采用電極向上放置可更好的的適應對生產工藝有特定要求的鋰電池(即在化成分容過程不希望電極向下放置)。
[0014]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，夾具升降機構將夾具夾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，通過連接導線束通電進行工作。電池托盤內的151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。
[0015]本實用新型的有益效果體現在:
[0016]1、設備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。
[0017]2、采用托盤作為鋰電池制造環節載體配合自動物流系統實現自動化成分容功能，實現方形鋰離子電池制造過程的高品質、高效率、可追溯性。
[0018]3、每節電池的工作狀態可以達到很好的一致性，相對于傳統的人工單節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。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型整體結構示意圖。
[0020]圖2a是本實用新型電源機箱結構示意圖。
[0021]圖2b是可變條件充放電電源箱結構示意圖。
[0022]圖2c是本實用新型系統輔助電源結構示意圖。
[0023]圖2d是本實用新型散熱風機結構示意圖。
[0024]圖3a是本實用新型電池夾裝運動機構立體結構示意圖。
[0025]圖3b是本實用新型電池夾裝運動機構主視圖。
[0026]圖3c是本實用新型連接導線束結構示意圖。
[0027]圖3d是本實用新型夾具夾緊機構示意圖。
[0028]圖4a是本實用新型電池托盤立體結構示意圖。
[0029]圖4b是本實用新型電池安裝示意圖。
[0030]圖4c是本實用新型電池托盤ID號碼安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0031]參照圖1至圖4c，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上的若干可變條件的充放電電源箱2、若干電池夾裝運動機構3、電池托盤4以及設置在機架外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通過連接導線束36電氣連接；若干所述的可變條件的充放電電源箱2與電池夾裝運動機構
3——對應；
[0032]所述的電池夾裝運動機構3包括運動機構基板31、運動機構頂板以及設置在運動機構基板31和運動機構頂板之間的用于放置電池托盤的電池托盤支撐板32、用于定位鎖緊電池托盤的托盤抱緊機構33、夾具升降機構34、夾具夾緊機構35、用于連接可變條件的充放電電源箱的連接導線束36，所述的電池托盤支撐板32的上方設置有所述的夾具夾緊機構35，所述的夾具升降機構34用于升降所述的夾具夾緊機構