[发明专利]用于锂离子电池化成的慢速降温系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于锂离子电池化成的慢速降温系统及方法，包括：上位机及与其连接的数据采集器；温度传感器、压力传感器及温度控制器连接所述数据采集器及慢速降温器；慢速降温器连接上料机械手及流量控制器；其中所述上料机械手用于夹持电芯进入慢速降温器内；所述流量控制器用于控制慢速降温器内冷却水的流量。通过上述方式，本发明能够实现对高温夹具化成设备的慢速降温控制，提升化成效果及电池首次充放电效率。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种用于锂离子电池化成的慢速降温系统及方法。

背景技术

目前用于锂电池化成的工艺、设备种类繁多，化成工艺和设备对锂电池性能的影响至关重要，严重影响到锂电池的容量、均一性能、循环性能等，解决和完善化成工艺、设备的问题意义重大。

现有很多自动化高温夹具化成设备用于锂电池化成，由于这种设备是一种单纯的高温夹具设备，不能实现慢速降温，而是直接从高温迅速降至室温。化成后，由于正极锂离子尚未完全嵌入负极材料晶格间隙中，还有一部分停止在隔膜孔隙中和负极材料表面上。

由于温度越高，电解液粘度越低，电解液电导率越高，电机材料离子扩散速度越快，因此极化越小，电池的化成效果越好。高温夹具化成后迅速降低温度至室温，就影响了尚未嵌入到负极材料晶格间隙中的锂离子的迁移速度，降低了电池首次充放电的效率，减小了材料的容量发挥。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于锂离子电池化成的慢速降温系统及方法，实现慢速降温，提升化成效果及电池首次充放电效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种用于锂离子电池化成的慢速降温系统，包括：

上位机；

与所述上位机连接的数据采集器；

分别与所述数据采集器连接的温度传感器、压力传感器及温度控制器；

同时与所述温度传感器、压力传感器及温度控制器连接的慢速降温器；

分别与所述慢速降温器连接的上料机械手及流量控制器；其中

所述上料机械手用于夹持电芯进入慢速降温器内；

所述流量控制器用于控制慢速降温器内冷却水的流量。

其中，所述慢速降温器包括多组夹具，每组夹具包括铝制夹板、冷却件及硅胶加热板。

其中，所述慢速降温器包括24组夹具。

其中，所述数据采集器上设有多个数据通讯接口，并通过所述数据通讯接口与所述上位机、温度传感器、压力传感器及温度控制器通讯连接。

其中，所述温度控制器通过温度控制电路与所述流量控制器连接。

其中，所述上位机为可编程逻辑控制器。

其中，所述铝制夹板采用卧式层推、伺服电机进行加压；所述冷却件内设有25块降温铝板，每块降温铝板内设有循环水路，且循环水路并联。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种用于锂离子电池化成的慢速降温方法，包括如下步骤：

S1：温度传感器、压力传感器获取高温夹具化成设备内温度数据及压力数据，并传输给数据采集器；

S2：数据采集器将步骤S1的温度数据及压力数据传输给上位机；

S3：上位机检测温度数据是否为第一温度，

若是，则执行步骤S4；

反之，则执行步骤S40：启动温度控制器，并返回步骤S1；

S4：检测慢速降温器内是否有电芯，