一种无产气圆柱锂离子电池的制备方法

摘要

本发明属于电池制造技术领域，具体的说是一种无产气圆柱锂离子电池的制备方法，包括柜体、电动机和控制器；所述柜体为两侧开口的空腔式结构体；所述柜体内腔两侧壁均开设有循环槽；开设有所述循环槽的柜体内壁上均开设有转动槽；所述转动槽内通过导杆转动连接有转动轮；所述转动轮均延伸至循环槽内设计；所述转动轮位于循环槽内共同连接有传送带；所述电动机输出轴贯穿柜体延伸至循环槽内；本发明使电池的装卸操作均远离柜体，可以有效地防止在操作时误触柜体内的电路，进而有效地降低安全隐患，同时使用导向板对卡板进行分离，进而使卡板上固连的带电的连接片相互远离，可以有效地防止连接片漏电时对工作人员造成伤害。

说明书

技术领域

本发明属于电池制造技术领域，具体的说是一种无产气圆柱锂离子电池的制备方法。

背景技术

现有的电池化成设备属于开架式，夹具上一般具有多个夹持点，在进行电池化成的时候，需要操作人员手工单次将单颗电池放置到电池化成设备的夹持点上，劳动强度大，效率低，同时由于装载电池耗费的时间较长，使得化成设备的周转率低，需要同时配备数量较多的化成设备，同时由于化成设备配置有电源，当化成设备故障导致电流外泄时极易对工作人员造成一定的伤害。

中国专利发布的一种电池化成装置，申请号：2018110918855，包括柜体以及设置于所述柜体中的控制装置和至少一组的化成夹具，所述化成夹具包括推动装置、活动夹具、可拆卸夹具和固定夹具，所述固定夹具上设置有多个第一探头，所述活动夹具上设置有多个第二探头，所述第一探头和所述第二探头分别与所述控制装置电连接，所述第一探头和所述第二探头相对设置；所述推动装置用于驱动所述活动夹具朝靠近所述固定夹具的第一位置或远离所述固定夹具的第二位置之间位移，该发明提供的电池化成装置能够提高操作效率，有效缩短不同批次电池化成之间更换电池的耗时，提高电池化成装置的利用效率，但是由于化成过程中伴随着大量的热量的发散，容易对可拆卸夹具产生升温效果，导致在化成完成后需要先进行冷却才可以进行电池的拆卸，同时可拆卸夹具还对电池形成包围，对化成时的电池的散热产生一定的影响。

鉴于此，本发明研制一种无产气圆柱锂离子电池的制备方法用于解决上述技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中化成时需要电池的安装于拆卸不仅较为麻烦，而且伴随一定的触电的安全隐患的问题，本发明提出的一种无产气圆柱锂离子电池的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种无产气圆柱锂离子电池的制备方法，所述无产气锂离子电池的制备方法包括以下步骤：

S1：将六氟砷酸锂、四氟硼酸锂和硫酸亚乙酯、碳酸乙烯亚乙酯、亚硫酸丙烯酯按照40：35：1：0.8：1.2的比例通入反应釜中，控制反应釜转速600-800r/min进行高速搅拌，搅拌完成后制得低产气锂离子电解液；

S2：将正极极耳、负极极耳以及隔膜进行组合缠绕制成电池电芯，将电池电芯置于S1中电解液中进行通电预化成，控制预化成电压为0.8-1V，预化成时间为5-8min；

S3：将预化成后的电池电芯与电池壳体进行组合，并注入电解液后制得圆柱锂离子电池，将圆柱锂离子电池进行封口、清洗后放置于化成柜中，进行化成反应，化成结束后经过分容检验后即制得无产气锂离子圆柱电池；

其中S3中所述化成柜包括柜体、电动机和控制器；所述柜体为两侧开口的空腔式结构体；所述柜体内腔两侧壁均开设有循环槽；开设有所述循环槽的柜体内壁上均开设有转动槽；所述转动槽内通过导杆转动连接有转动轮；所述转动轮均延伸至循环槽内设计；所述转动轮位于循环槽内共同连接有传送带；所述电动机固连于柜体一侧；所述电动机输出轴贯穿柜体延伸至循环槽内；所述电动机输出轴与转动轮之间固连；两个所述传送带相对一侧均固连有均匀分布的支撑杆；所述支撑杆上转动连接有固定板；所述固定板“L”形设计；所述固定板上滑动连接有支撑板；所述支撑板上表面开设有对称设计的第一滑槽；所述支撑板上表面通过第一滑槽滑动连接有对称设计的卡板；所述卡板均为“L”形设计；所述卡板位于第一滑槽内一端通过弹簧与第一滑槽弹性连接；对称设计的两个所述卡板上均固连有均匀分布的隔板；所述卡板相对一侧均固连有连接片；所述连接片均为“V”形设计；相对应的两个所述连接片分别通过导线连通电源正极和负极；所述柜体开口一侧固连有操作台；所述操作台靠近柜体一侧开设有第一凹槽；所述操作台靠近柜体一侧安装有定位器；所述支撑板靠近操作台一侧安装有红外感应器；所述支撑板远离操作台一侧通过电动推杆与固定板连接；所述电动推杆和红外感应器均与控制器电连接；所述控制器用于通过程序对电动推杆进行操控；所述操作台上表面铰接有导向板；所述导向板位于第一凹槽上方且以第一凹槽中线为轴线对称分布；两个所述导向板相背一侧均通过弹簧与操作台弹性连接；所述操作台位于两个导向板之间铰接有拉杆；所述拉杆上固连有凸轮；初始状态下所述导向板倾斜布置且导向板底边与第一凹槽平齐设置；

现有的电池化成设备属于开架式，夹具上一般具有多个夹持点，在进行电池化成的时候，需要操作人员手工单次将单颗电池放置到电池化成设备的夹持点上，劳动强度大，效率低，同时由于装载电池耗费的时间较长，使得化成设备的周转率低，需要同时配备数量较多的化成设备，同时由于化成设备配置有电源，当化成设备故障导致电流外泄时极易对工作人员造成一定的伤害，工作时，通过电动机转动带动转动槽内的转动轮进行转动，进而带动传送带在循环槽内进行转动，传送带转动时，传送带上支撑杆上转动连接的固定板随时运动，随着固定板跟随传送带进行转动，当支撑板上安装的红外感应器与操作台上的定位器平行时，红外感应器将信号传递至控制器中，进而使控制器输出信号，控制电动机停止转动，并通过电动推杆的伸出带动支撑板和卡板向操作台方向移动，当支撑板和卡板进入第一凹槽内后，通过手动拉动拉杆，拉杆带动凸轮转动，进而使导向板挤压弹簧相互分离，转动的导向板延伸至导向槽内，并对卡板形成挤压效果，使两个卡板在第一滑槽内相互远离，进而使卡板之间的缝隙变大，此时将电池放置于隔板的间隙中，并手动将拉杆复位，拉杆复位的过程中卡板失去限制在弹簧的拉力作用下相互合拢，并在合拢的过程中使电池受到两个连接片的挤压，进而使电池两端与电源连接，通过电源输出的电流进入电池中，进而对电池进行化成，当化成结束后，相对应的红外感应器再次与定位器对应，并在导向板的推力作用下，将电池与连接片之间分离，即可取出电池，通过设置传送带和操作台，利用电机的转动带动传送带进行运动，进而在电动推杆的作用下使支撑板和卡板向操作台方向移动，进而使电池的装卸操作均远离柜体，可以有效地防止在操作时误触柜体内的电路，进而有效地降低安全隐患，同时使用导向板对卡板进行分离，进而使卡板上固连的带电的连接片相互远离，可以有效地防止连接片漏电时对工作人员造成伤害，同时通过导向板打开卡板，并安装电池的过程较为简单，可以有效地降低工作人员的劳动强度。

优选的，所述柜门上开设有第二滑槽；所述操作台延伸至第二滑槽内设计；所述第二滑槽内壁均匀齿状设计；所述操作台位于第二滑槽内转动连接有啮合轮；所述操作台位于第二滑槽内一端两侧壁均开设有卡槽；所述卡槽内滑动连接有卡齿；两个所述卡槽相互导通且导通处转动连接有挤压轮；所述挤压轮转动轴延伸至操作台表面；所述挤压轮转动轴位于操作台表面固连有把手；工作时，由于工作人员身高具备一定的差异，通过转动把手进而使挤压轮对卡齿失去限制，进而使卡齿收缩于卡槽内，进而使操作台可以自由在第二滑槽内进行滑动，通过调控操作台的高度有效地使工作人员在进行操作时更加轻松，同时设置啮合轮，使操作台在第二滑槽内的移动更加平缓，避免操作台在高度调节过程中遭受损伤。

优选的，所述第一滑槽相互远离一侧均固连有挤压囊；所述卡板上开设有通槽；所述通槽延伸至卡板上表面；所述连接片“V”形尖端朝下设计；工作时，第一凹槽内的卡板在导向板的作用下相互远离，进而使卡板对挤压囊形成压力，使挤压囊逐渐通过通槽向外界延伸，进而使延伸至通槽外的挤压囊对电池形成推力，在拆卸电池时，有效地将电池顶起，使电池的拆卸工作进行的更加顺利。

优选的，所述操作台上还放置有夹板；所述夹板下表面开设有均匀分布的第二凹槽；所述第二凹槽与隔板之间的间隔一一对应；所述夹板两端固连有充气囊；所述第二凹槽远离充气囊一侧固连有膨胀囊；所述膨胀囊与充气囊通过导管导通设计；工作时，当挤压囊将电池顶起后，通过将夹板上的间隙对齐受隔板限制的电池，通过按压充气囊，进而使充气囊将气体输送至膨胀囊中，进而使第二凹槽远离充气囊一侧的膨胀囊膨胀对电池形成限位作用，进而有效地一次性将大批量的电池取出，同时还可以有效地防止电池在化成期间升高的温度对人体造成伤害，同时还能有效地提高电池的拆卸速率。

优选的，所述支撑板由两个L型板通过弹簧弹性连接而成；所述支撑板底部固连有搭扣，用于将两个L形板相互固定；工作时，通过设置L型板和搭扣，当发生紧急状况时，可以直接打开搭扣，进而使两个L型板相互分离，此时第一滑槽内的弹簧不能使两个卡板相互靠拢，受卡板限制的电池在重力的作用下向下掉落，进而可以快速的将电池从化成柜中取出。

优选的，所述L形板相对一侧均开设有延伸槽；所述延伸槽内滑动连接有延伸柱；所述延伸槽上方开设有转折槽；所述转折槽“C”形设计；所述延伸杆靠近延伸槽一端固连有弹力绳；所述弹力绳通过转折槽延伸至第一滑槽内；所述弹力绳位于第一滑槽内一端与卡板固连；工作时，当卡板在导向板作用下相互分离时，卡板与第一滑槽之间的距离逐渐增大，进而使卡板对弹力绳形成拉动，通过弹力绳的传动，弹力绳带动延伸杆在延伸槽内向外界运动，进而使相对应的延伸杆相互合拢将两个L形板的间隙堵塞，可以有效地防止电池在安装过程中掉落在L型板的间隙中，同时当卡板复位时，延伸杆复位，进而有效地利用两个L型板的间隙将电池化成反应时散发的热量向外扩散，避免电池受高温影响导致内部电解液分解，使产气现象加重。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种无产气圆柱锂离子电池的制备方法，通过设置传送带和操作台，利用电机的转动带动传送带进行运动，进而在电动推杆的作用下使支撑板和卡板向操作台方向移动，进而使电池的装卸操作均远离柜体，可以有效地防止在操作时误触柜体内的电路，进而有效地降低安全隐患，同时使用导向板对卡板进行分离，进而使卡板上固连的带电的连接片相互远离，可以有效地防止连接片漏电时对工作人员造成伤害，同时通过导向板打开卡板，并安装电池的过程较为简单，可以有效地降低工作人员的劳动强度。

2.本发明所述的一种无产气圆柱锂离子电池的制备方法，通过设置L型板和延伸杆，当卡板在导向板作用下相互分离时，卡板与第一滑槽之间的距离逐渐增大，进而使卡板对弹力绳形成拉动，通过弹力绳的传动，弹力绳带动延伸杆在延伸槽内向外界运动，进而使相对应的延伸杆相互合拢将两个L形板的间隙堵塞，可以有效地防止电池在安装过程中掉落在L型板的间隙中，同时当卡板复位时，延伸杆复位，进而有效地利用两个L型板的间隙将电池化成反应时散发的热量向外扩散，避免电池受高温影响导致内部电解液分解，使产气现象加重。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的方法流程图；

图2是化成柜的主视图；

图3是图2中A处的局部发大图；

图4是支撑板的剖视图；

图5是操作台的主视图；

图6是夹板的主视图；

图7是固定板的主视图；

图中：柜体1、电动机2、循环槽11、转动槽12、转动轮13、传送带14、支撑杆15、固定板3、支撑板31、第一滑槽32、卡板33、隔板34、连接片35、电动推杆36、L型板37、搭扣38、操作台4、第一凹槽41、导向板42、导拉杆43、凸轮44、第二滑槽5、啮合轮51、卡槽52、卡齿53、挤压轮54、把手55、挤压囊6、延伸槽61、延伸柱62、转折槽63、弹力绳64、夹板7、第二凹槽71、充气囊72、膨胀囊73。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图7所示，本发明所述的一种无产气圆柱锂离子电池的制备方法，所述无产气锂离子电池的制备方法包括以下步骤：

S1：将六氟砷酸锂、四氟硼酸锂和硫酸亚乙酯、碳酸乙烯亚乙酯、亚硫酸丙烯酯按照40：35：1：0.8：1.2的比例通入反应釜中，控制反应釜转速600-800r/min进行高速搅拌，搅拌完成后制得低产气锂离子电解液；

S2：将正极极耳、负极极耳以及隔膜进行组合缠绕制成电池电芯，将电池电芯置于S1中电解液中进行通电预化成，控制预化成电压为0.8-1V，预化成时间为5-8min；

S3：将预化成后的电池电芯与电池壳体进行组合，并注入电解液后制得圆柱锂离子电池，将圆柱锂离子电池进行封口、清洗后放置于化成柜中，进行化成反应，化成结束后经过分容检验后即制得无产气锂离子圆柱电池；

其中S3中所述化成柜包括柜体1、电动机2和控制器；所述柜体1为两侧开口的空腔式结构体；所述柜体1内腔两侧壁均开设有循环槽11；开设有所述循环槽11的柜体1内壁上均开设有转动槽12；所述转动槽12内通过导杆转动连接有转动轮13；所述转动轮13均延伸至循环槽11内设计；所述转动轮13位于循环槽11内共同连接有传送带14；所述电动机2固连于柜体1一侧；所述电动机2输出轴贯穿柜体1延伸至循环槽11内；所述电动机2输出轴与转动轮13之间固连；两个所述传送带14相对一侧均固连有均匀分布的支撑杆15；所述支撑杆15上转动连接有固定板3；所述固定板3“L”形设计；所述固定板3上滑动连接有支撑板31；所述支撑板31上表面开设有对称设计的第一滑槽32；所述支撑板31上表面通过第一滑槽32滑动连接有对称设计的卡板33；所述卡板33均为“L”形设计；所述卡板33位于第一滑槽32内一端通过弹簧与第一滑槽32弹性连接；对称设计的两个所述卡板33上均固连有均匀分布的隔板34；所述卡板33相对一侧均固连有连接片35；所述连接片35均为“V”形设计；相对应的两个所述连接片35分别通过导线连通电源正极和负极；所述柜体1开口一侧固连有操作台4；所述操作台4靠近柜体1一侧开设有第一凹槽41；所述操作台4靠近柜体1一侧安装有定位器；所述支撑板31靠近操作台4一侧安装有红外感应器；所述支撑板31远离操作台4一侧通过电动推杆36与固定板3连接；所述电动推杆36和红外感应器均与控制器电连接；所述控制器用于通过程序对电动推杆36进行操控；所述操作台4上表面铰接有导向板42；所述导向板42位于第一凹槽41上方且以第一凹槽41中线为轴线对称分布；两个所述导向板42相背一侧均通过弹簧与操作台4弹性连接；所述操作台4位于两个导向板42之间铰接有导拉杆43；所述导拉杆43上固连有凸轮44；初始状态下所述导向板42倾斜布置且导向板42底边与第一凹槽41平齐设置；

现有的电池化成设备属于开架式，夹具上一般具有多个夹持点，在进行电池化成的时候，需要操作人员手工单次将单颗电池放置到电池化成设备的夹持点上，劳动强度大，效率低，同时由于装载电池耗费的时间较长，使得化成设备的周转率低，需要同时配备数量较多的化成设备，同时由于化成设备配置有电源，当化成设备故障导致电流外泄时极易对工作人员造成一定的伤害，工作时，通过电动机2转动带动转动槽12内的转动轮13进行转动，进而带动传送带14在循环槽11内进行转动，传送带14转动时，传送带14上支撑杆15上转动连接的固定板3随时运动，随着固定板3跟随传送带14进行转动，当支撑板31上安装的红外感应器与操作台4上的定位器平行时，红外感应器将信号传递至控制器中，进而使控制器输出信号，控制电动机2停止转动，并通过电动推杆36的伸出带动支撑板31和卡板33向操作台4方向移动，当支撑板31和卡板33进入第一凹槽41内后，通过手动拉动导拉杆43，导拉杆43带动凸轮44转动，进而使导向板42挤压弹簧相互分离，转动的导向板42延伸至导向槽内，并对卡板33形成挤压效果，使两个卡板33在第一滑槽32内相互远离，进而使卡板33之间的缝隙变大，此时将电池放置于隔板34的间隙中，并手动将导拉杆43复位，导拉杆43复位的过程中卡板33失去限制在弹簧的拉力作用下相互合拢，并在合拢的过程中使电池受到两个连接片35的挤压，进而使电池两端与电源连接，通过电源输出的电流进入电池中，进而对电池进行化成，当化成结束后，相对应的红外感应器再次与定位器对应，并在导向板42的推力作用下，将电池与连接片35之间分离，即可取出电池，通过设置传送带14和操作台4，利用电机的转动带动传送带14进行运动，进而在电动推杆36的作用下使支撑板31和卡板33向操作台4方向移动，进而使电池的装卸操作均远离柜体1，可以有效地防止在操作时误触柜体1内的电路，进而有效地降低安全隐患，同时使用导向板42对卡板33进行分离，进而使卡板33上固连的带电的连接片35相互远离，可以有效地防止连接片35漏电时对工作人员造成伤害，同时通过导向板42打开卡板33，并安装电池的过程较为简单，可以有效地降低工作人员的劳动强度。

作为本发明的一种实施方式，所述柜门上开设有第二滑槽5；所述操作台4延伸至第二滑槽5内设计；所述第二滑槽5内壁均匀齿状设计；所述操作台4位于第二滑槽5内转动连接有啮合轮51；所述操作台4位于第二滑槽5内一端两侧壁均开设有卡槽52；所述卡槽52内滑动连接有卡齿53；两个所述卡槽52相互导通且导通处转动连接有挤压轮54；所述挤压轮54转动轴延伸至操作台4表面；所述挤压轮54转动轴位于操作台4表面固连有把手55；工作时，由于工作人员身高具备一定的差异，通过转动把手55进而使挤压轮54对卡齿53失去限制，进而使卡齿53收缩于卡槽52内，进而使操作台4可以自由在第二滑槽5内进行滑动，通过调控操作台4的高度有效地使工作人员在进行操作时更加轻松，同时设置啮合轮51，使操作台4在第二滑槽5内的移动更加平缓，避免操作台4在高度调节过程中遭受损伤。

作为本发明的一种实施方式，所述第一滑槽32相互远离一侧均固连有挤压囊6；所述卡板33上开设有通槽；所述通槽延伸至卡板33上表面；所述连接片35“V”形尖端朝下设计；工作时，第一凹槽41内的卡板33在导向板42的作用下相互远离，进而使卡板33对挤压囊6形成压力，使挤压囊6逐渐通过通槽向外界延伸，进而使延伸至通槽外的挤压囊6对电池形成推力，在拆卸电池时，有效地将电池顶起，使电池的拆卸工作进行的更加顺利。

作为本发明的一种实施方式，所述操作台4上还放置有夹板7；所述夹板7下表面开设有均匀分布的第二凹槽71；所述第二凹槽71与隔板34之间的间隔一一对应；所述夹板7两端固连有充气囊72；所述第二凹槽71远离充气囊72一侧固连有膨胀囊73；所述膨胀囊73与充气囊72通过导管导通设计；工作时，当挤压囊6将电池顶起后，通过将夹板7上的间隙对齐受隔板34限制的电池，通过按压充气囊72，进而使充气囊72将气体输送至膨胀囊73中，进而使第二凹槽71远离充气囊72一侧的膨胀囊73膨胀对电池形成限位作用，进而有效地一次性将大批量的电池取出，同时还可以有效地防止电池在化成期间升高的温度对人体造成伤害，同时还能有效地提高电池的拆卸速率。

作为本发明的一种实施方式，所述支撑板31由两个L型板37通过弹簧弹性连接而成；所述支撑板31底部固连有搭扣38，用于将两个L型板37相互固定；工作时，通过设置L型板37和搭扣38，当发生紧急状况时，可以直接打开搭扣38，进而使两个L型板37相互分离，此时第一滑槽32内的弹簧不能使两个卡板33相互靠拢，受卡板33限制的电池在重力的作用下向下掉落，进而可以快速的将电池从化成柜中取出。

作为本发明的一种实施方式，所述L型板37相对一侧均开设有延伸槽61；所述延伸槽61内滑动连接有延伸柱62；所述延伸槽61上方开设有转折槽63；所述转折槽63“C”形设计；所述延伸杆靠近延伸槽61一端固连有弹力绳64；所述弹力绳64通过转折槽63延伸至第一滑槽32内；所述弹力绳64位于第一滑槽32内一端与卡板33固连；工作时，当卡板33在导向板42作用下相互分离时，卡板33与第一滑槽32之间的距离逐渐增大，进而使卡板33对弹力绳64形成拉动，通过弹力绳64的传动，弹力绳64带动延伸杆在延伸槽61内向外界运动，进而使相对应的延伸杆相互合拢将两个L型板37的间隙堵塞，可以有效地防止电池在安装过程中掉落在L型板37的间隙中，同时当卡板33复位时，延伸杆复位，进而有效地利用两个L型板37的间隙将电池化成反应时散发的热量向外扩散，避免电池受高温影响导致内部电解液分解，使产气现象加重。

具体工作流程如下：

工作时，通过电动机2转动带动转动槽12内的转动轮13进行转动，进而带动传送带14在循环槽11内进行转动，传送带14转动时，传送带14上支撑杆15上转动连接的固定板3随时运动，随着固定板3跟随传送带14进行转动，当支撑板31上安装的红外感应器与操作台4上的定位器平行时，红外感应器将信号传递至控制器中，进而使控制器输出信号，控制电动机2停止转动，并通过电动推杆36的伸出带动支撑板31和卡板33向操作台4方向移动，当支撑板31和卡板33进入第一凹槽41内后，通过手动拉动导拉杆43，导拉杆43带动凸轮44转动，进而使导向板42挤压弹簧相互分离，转动的导向板42延伸至导向槽内，并对卡板33形成挤压效果，使两个卡板33在第一滑槽32内相互远离，进而使卡板33之间的缝隙变大，此时将电池放置于隔板34的间隙中，并手动将导拉杆43复位，导拉杆43复位的过程中卡板33失去限制在弹簧的拉力作用下相互合拢，并在合拢的过程中使电池受到两个连接片35的挤压，进而使电池两端与电源连接，通过电源输出的电流进入电池中，进而对电池进行化成，当化成结束后，相对应的红外感应器再次与定位器对应，并在导向板42的推力作用下，将电池与连接片35之间分离，即可取出电池。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。