[发明专利]锂电池腔体负压化成方法及装置

说明书

本发明公开了一种锂电池腔体负压化成方法及装置，所述方法包括以下步骤：1)将完成注液的电芯放入充放电化成设备内部；2)打开真空阀，开始抽取真空3)进行化成充电；4)完成化成充电之后，关闭真空阀，运用惰性气体破除真空状态；5)电池从充放电设备中取出，即得到所需的经过负压化成的锂电池；所述装置包括包括支撑装置、针板组件、驱动气缸、托盘及控制装置。本发明的有益效果是：可保证各种形态的锂电池的负压需求，无需进行电池注液孔的对位，且负压管路不与电池直接接触，避免前批电解液污染电。腔体的密封使用专用密封槽设计，密封性更好，负压效果会更好，减少负压泵工作时间，到达节能减排效果。

技术领域

本发明涉及一种锂电池腔体负压化成方法及装置。

背景技术

锂电池具有高能量、体积小、重量轻、比能量高、安全性好、设计灵活等多种优点，被广泛用于新能源汽车、移动数目类产品中。其中部分规格的锂电池，如方壳锂电池，部分圆柱锂电池等，在化成过程中需要加入负压工艺，避免鼓胀，尺寸变型。

因此负压化成是在电池生产过程中十分重要的一步。在化成过程中，电池将形成SEI膜。而这个SEI膜将影响了电池成品的内阻、容量、循环寿命、自放电水平、最大放电电流等多项参数。并且SEI膜的形成是一种不可逆的状态，因此负压化成工艺的优劣不仅仅是为了保证吸出电池化成过程中产生的气体，以避免电芯鼓胀变形、极耳紧密性变差等物理因素；还决定了SEI膜形成的致密性、均匀性和一致性。因此良好的负压系统是锂电池生产过程中十分重要的。

随着锂电池行业的发展，各种型号的锂电池都具有市场需求。因此会出现设备需要兼容生产多类锂电池产品的要求。对于各型号锂电池，注液孔位往往存在不同。因此以往使用吸嘴方式的负压化成，存在孔位固定，调整繁琐的缺点。同时还存在吸嘴直接与电池接触，吸嘴产生电解液结晶，导致密封性变差，负压效果下降的问题。

发明内容

本发明的目的是提供锂电池腔体负压化成技术，能够实现电芯的整体负压工艺，解决了电池规格导致了注液孔难以对准负压孔的问题。同时避免电芯单个电芯的负压回路泄漏，导致整体负压崩溃的现象。另外还可以起到电池仓环境的监控、控制、外界隔绝的消防效果。

本发明所述的锂电池腔体负压化成方法，包括以下步骤：

1)将注液完成的锂电池放入托盘内部，并保持托盘外框上、下边缘与上、下针板密封接触；托盘外框为密封耐电解液腐蚀材料，外框边缘与针板组件接触部位安装有密封槽，气缸闭合时与针板处的密封条配合，起到双重密封作用；托盘的可拆除内村为耐腐蚀材料，便于清洗和电池规格的更换，并起到一定的约束和导向作用；

2)形成密封环境，气密测试：

托盘外框与上、下针板在驱动气缸的带动下压紧密封，使得整个托盘产生一个密封腔，同时电池与针板上的探针接触；

调整密封腔内压力，使其内负压值升至设定值，并对托盘的密封腔进行气密性测试以保证密封腔的气密性；

3)充电，负压化成：

通过气密性检测后，开始对置于托盘内的锂电池进行化成充电流程，同时启动负压流程；

4)负压值的控制：

在化成过程中，实时监控并调整密封腔内的负压值，使得负压值保持稳定；

5)破除真空：

化成充电流程结束后或异常报警时，向密封腔内注入氮气等惰性气体或大气以破除密封腔的真空状态；

4)出料：

负压化成完成后，托盘从库位离开，完成负压化成。

进一步，步骤2)中的所述气密性测试包括以下步骤：