[发明专利]软包锂离子电池恒温化成分容设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种软包锂离子电池恒温化成分容设备。

背景技术

软包锂离子电池的生产工艺中，化成和分容是十分重要的工序。化成是用电的能量对电池内部活性进行激活，在电池负极形成SEI膜，质量好的化成设备可以保证电池具有较好的充放电性能与循环寿命。分容是对已激活的电池进行几个满负荷的充放电循环过程，测试直流内阻、充放电电压、恒流放电、恒压放电、恒功率放电特性，进行分组以挑选相同电参数的电池进行串联并联应用，减少电池组合后的短板效应。软包锂离子电池的特性受温度影响大，而在现有的化成分容工序中由于建设成本和实际控制难度形成的生产环境温度差异较大，引发电池特性变化，导致最终无法获得理想的具有实际对比意义的电池测试曲线和容量数据，影响后期分选配组效果。

发明内容

为了克服现有软包锂离子电池化成分容工序中电池的生产环境温度差异较大易引发电池特性变化，导致最终无法获得理想的具有实际对比意义的电池测试曲线和容量数据，影响后期分选配组效果的问题，本发明提供一种能够确保所有电池都能在最大程度接近实际应用温度环境条件下进行化成分容工序，从而获得可比性极高的电池测试曲线和容量数据的软包锂离子电池恒温化成分容设备。

本发明采用的技术方案是：

软包锂离子电池恒温化成分容设备，包括机架，其特征在于：还包括设置在机架上的可变条件的充放电电源箱、恒温箱体、置于恒温箱体内的电池老化板以及置于机架外PC机内的控制机构，所述的可变条件的充放电电源箱与恒温箱体电气连接并且分别与所述的控制机构连接。

所述的可变条件的充放电电源箱包括电源机箱，设置在电源机箱内的单片机板、驱动功率板、辅助工作电源、充电用AC/DC电源以及散热风机，所述的驱动功率板与所述的单片机板连接，所述的单片机板通过通讯接口与PC机连接，所述的驱动功率板与充电用AC/DC电源连接，所述的辅助工作电源与散热风机连接。所述设置于PC机内的控制软件，通过与充放电电源箱内的单片机通讯，将锂离子电源的化成分容工序条件发送给单片机，并定时采集电池的电压电流数据以及设备状态，对电池数据进行保存，分析和上传。一个控制软件可同时管理若干台充放电电源箱。

所述的驱动功率板包括多路程控DC/DC单元、电压电流采样线路、散热器以及恒流恒压控制线路。

所述的恒温箱体包括设置在机架上的隔热层、前门、电池老化板架、对接插槽、温控器、温度传感器、加热器、冷凝器以及循环风道系统，所述的隔热层和前门围合构成用于放置电池老化板的密闭空间，所述的密闭空间内设置有若干列平行布置的电池老化板架，相邻的电池老化板架之间的空间用于放置电池老化板，所述的电池老化板通过设置在密闭空间内的对接插槽插接；所述的电池老化板架上设置有用于实时采集密闭空间内温度的温度传感器，所述的温度传感器与温控器连接；位于所述的电池老化板架下方的密闭空间内设置有加热器和冷凝器，所述的加热器和冷凝器分别与温控器连接，所述的密闭空间的内壁与电池老化板架之间的间隙内设置有用于循环通风的循环风道系统；所述的温控器与控制机构连接。

所述的电池老化板上设置有若干用于放置软包锂离子电池的电池放置位，所述的软包锂离子电池水平放置在电池放置位上并且软包锂离子电池的电池电极向两侧置于电池夹中。电池老化板采用阻燃材质，每次可装在16节电池，电池在电池托盘中为平放形式，这种扁平结构形式，可有效利用恒温箱体内部的有限空间，又便于通风保证温度均匀性。

所述的电池老化板还包括底板、设置在底板两侧的用于夹紧电池极耳的电池夹衬。

使用时，启动恒温箱体，设定温控器至指定温度，温控器会根据温度传感器采样结果，分别控制加热器的起停和冷凝器的低温水流量，使箱体内部温度达到设定值，循环风道系统对箱体内进行持续循环通风，保证箱体内各处的温度均匀性。人工将电池老化板依次放入电池老化板架中，并将老化板金手指插入对接插槽，关闭前门开始工作。这种采用低温水和电加热进行控温的方式可以非常经济的实现锂电池化成分容过程所需要的环境温度控制，有利于大批量生产应用。

本发明的有益效果体现在：

1、可在恒温环境下，完成软包锂离子电池的化成和分容两个工序，简化设备品种，提高生产效率。

2、采用低温水和电加热进行控温的方式可以非常经济的实现锂电池化成分容过程所需要的环境温度控制，有利于大批量生产应用。

附图说明

图1是本发明可变条件的充放电电源箱的结构示意图。

图2是本发明整体结构右面侧视图。

图3是本发明前门打开状态的正面示意图。