[实用新型]一种应用半导体发热膜的锂电池化成装置

说明书

本实用新型公开一种应用半导体发热膜的锂电池化成装置，涉及新能源技术领域。该装置包括气缸、夹板和半导体发热膜；所述的气缸连接夹板，用于驱动夹板运动；所述的半导体发热膜设置在夹板表面；所述的半导体发热膜包括导电发热层和位于导电发热层上、下表面的绝缘层；所述导电发热层包括基材和位于基材表面的导电层，所述导电层设有两条导电带。本实用新型的应用半导体发热膜的锂电池化成装置，具有发热均匀，升温速度快，温度控制精准，化成面温差小、周期短等优势。

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，尤其涉及一种应用半导体发热膜的锂电池化成装置。

背景技术

我国锂电池设备在快速发展的同时，一些工艺技术难题仍未能有效突破，譬如电池化成设备中的加热系统。电池高温高压化成是将电芯内部的正负极物质激活，改善电池的自放电、充放电性能和储存性能。具体来说，一是使电池中活性物质借助于第一次充电转化成具有正常电化学作用的物质；二是使电极(主要是负极)形成有效的钝化膜或SEI膜，为了使负极碳材料表面形成均匀的SEI膜，通常化成时间需要72h以上。负极表面的钝化膜在锂电池的电化学反应中，对于电池的稳定性扮演着重要的角色。但目前行业主流的化成加热装置由填充镁粉的电加热棒、环氧镍铬合金丝等，这些加热装置均属于线加热，升温时间长，能量转换率低，一般需一个小时才可达到温度均衡状态，既造成大量的能源浪费，也降低了电池厂家的生产效率，导致经济损失严重。如在锂电池的生产过程中，需要对电池在80℃左右的恒温加压情况下进行化成，如图 5、图6所示的传统化成设备，行业普遍采用铜或铝板作为夹板62，在夹板62 上设置容纳孔621，将电阻制成发热管或发热丝622置于容纳孔621的结构，将待成化的锂电池63置于夹板62之间，通过夹板62的热传导达到工作面的温度均恒性。上述发热体存在发热面积小，面温差大，效率低，长时间使用容易氧化，寿命短等缺点。由于锂电池生产的特殊性，对温度控制较为严格，要求面温度的温差控制在±3℃，常规发热体的加热结构只能保证工作面的温差在± 5℃。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型通过提供一种应用半导体发热膜的锂电池化成装置来解决该行业的技术难题，具体技术方案如下：

一种应用半导体发热膜的锂电池化成装置，包括气缸、夹板和半导体发热膜；所述的气缸连接夹板，用于驱动夹板运动；所述的半导体发热膜设置在夹板表面；

所述的半导体发热膜包括导电发热层和位于导电发热层上、下表面的绝缘层；所述导电发热层包括基材和位于基材表面的导电层，所述导电层设有两条导电带。

优选的，半导体发热膜与夹板通过双面胶粘贴固定，或者半导体发热膜通过在对应夹板的一面上涂覆胶层粘贴固定在夹板上。

进一步的，所述的导电带连接有导电线。

进一步的，所述导电层为厚度5-900nm的含有掺铝氧化锌、掺镁氧化锌、掺钼氧化锌、掺氟氧化锡、掺硫氧化锡、掺硫氧化锢、氧化铟锡中至少一种的金属氧化物层。具体的，金属氧化物包括ZnO_xS_(1-x)、InO_xS_(1-x)、Sn_xIn_(1-x)O、 Zn_xMg_(1-x)O、Zn_xAl_(1-x)O中的一种或几种，另外还可包含Ga_xZn_1-xO，Sb_xSn_1-xO 等。

优选的，所述导电层通过磁控溅射工艺溅射到基材表面。

进一步的，所述导电带为厚度5-1000μm的铜条或者铝条，优选为10-300 μm的铜条或者铝条。

进一步的，所述的铜条或者铝条表面设有银浆层。