電芯整形夾具裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電芯整形夾具裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自從實現(xiàn)鋰離子電池的商品化以來，鋰離子電池得到了迅猛發(fā)展的增長，特別是在便攜式民電電器領(lǐng)域，如手機、筆記本電腦、平板電腦便攜式像機等，日益居于主導(dǎo)地位。今后幾年我國將有更多的企業(yè)投入到鋰離子電池的生產(chǎn)。鑒于聚合物鋰離子電池所具有的突出優(yōu)點和廣闊的市場前景，國家已將聚合物鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化列為重點扶持和政策引導(dǎo)的對象，但是，聚合物鋰離子電池在制造過程中，尚具有不完善之處，如:不能方便地制成各種形狀電池，內(nèi)阻較大，電池的比容量不夠高及安全方面還不夠完美等。為了改變鋰離子電池的狀況，采用了正、負極及電解質(zhì)聚合物膜的多層疊加組合的層壓技術(shù)和軟包裝技術(shù)，該技術(shù)在實際生產(chǎn)中是技術(shù)難題之一，容易使電池內(nèi)部發(fā)生物理接觸而產(chǎn)生短路。這些內(nèi)部短路將導(dǎo)致電芯化成數(shù)據(jù)異常，使電芯性能受到極大的影響，嚴重時甚至使化成過程中電芯的電充不上去，造成“無電”電芯。這種情況嚴重地影響了電芯的安全性能，電芯的質(zhì)量分選工作造成了較大的困難。因此，準確地篩選出電芯內(nèi)部的短路情況非常重要。
[0003]聚合物鋰離子電池內(nèi)部短路有兩種形式:一種是由電芯在層壓和軟包裝過程中，陰陽極的集流體突破電解質(zhì)隔膜，發(fā)生物理接觸而形成短路，稱之為物理短路:另一種是電芯在充放電循環(huán)過程中，由于電極活性材料和電解質(zhì)隔膜材料自身起了化學變化而引起的局部電子導(dǎo)通，稱之為化學短路。這兩種短路所引起的一些電池表象是相同的，但由于兩者的短路機理不一樣，因此對電池的影響程度是不同的。一般而言，電池內(nèi)部發(fā)生了化學短路，電池的各項性能不僅表現(xiàn)異常，而且隨著電池的使用，電池的各項性能還可能較快地惡化；而物理短路則不同，電池的活性材料及電解質(zhì)膜等關(guān)鍵性因素沒有起變化，當物理短路不嚴重時，電池的電化學反應(yīng)基本不變，化成時因有一部分電流通過內(nèi)部物理接觸短路而流失，使得電芯活性物質(zhì)的實際電流密度與化成工藝預(yù)期達到的目的不同而造成化成異常；存放、使用過程中，因內(nèi)部存在回路而使電池自放電大和放電容量小、充放電效率低。如果物理短路足夠小，這種測得的電池“異?！睂﹄姵氐氖褂糜绊懢蜁O小。當物理短路嚴重時，大量的電流在電池內(nèi)部被“流失”，電芯將充不上電；如果這種現(xiàn)象發(fā)生在化成之后，由于短路過熱使電池內(nèi)部的電化學反應(yīng)機制發(fā)生變化，電池有可能會產(chǎn)生鼓氣等現(xiàn)象。
[0004]因聚合物電芯聚合物鋰離子電池的外包裝為鋁塑復(fù)合膜。鋁塑復(fù)合膜由五層結(jié)構(gòu)組成，第一層即最外層的尼龍層、第二層的粘結(jié)層、第三層即中間層的鋁箔、第四層的熱壓粘合層，第五層即最內(nèi)層的CPP層五層結(jié)構(gòu)復(fù)合而成，它們的總厚度在80Um~150Um范圍內(nèi)。從鋁塑復(fù)合膜各層的材料結(jié)構(gòu)和厚度可以看出，鋁塑膜基本呈軟態(tài)狀，該軟態(tài)狀的外殼在制作聚合物電芯過程中，完成化成即首次充電后，因化成即首次充電過程中，鋰離子電池內(nèi)部的正負極片電解液反應(yīng)過程中會產(chǎn)生一定量的氣體，故電芯外觀硬度會較軟，拿取和使用過程中容易產(chǎn)生形變。
[0005]在傳統(tǒng)的聚合物電芯生產(chǎn)工序中整形所使用的一般為熱冷壓機，其機器成本高，生產(chǎn)效率低，且使用過程中耗人工、耗電。使用電芯整形夾具裝置其輕小的裝置和低成本決定著它可以大量購置使用，且搬運方便。用熱冷壓機整形一般都是短時間大壓力的整形，其整形效果不足。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]有鑒于此，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低且操作便利高效的電芯整形夾具裝置。
[0007]一種電芯整形夾具裝置，其包括底板、緩沖板和固定板，所述底板、緩沖板和固定板相間隔并通過導(dǎo)引件串聯(lián)在一起，所述底板和緩沖板之間具有用于容納電芯的間隙，所述固定板上貫穿設(shè)有一個緊固件，所述緊固件的端部壓在緩沖板上以在外力驅(qū)動下使緩沖板和和緩沖板之間的間隙限縮。
[0008]進一步地，所述電芯整形夾具裝置還包括風炮機，用于擰緊或擰松所述緊固件。
[0009]進一步地，所述緩沖板包括上緩沖板和下緩沖板，兩個緩沖板之間連接有至少一個彈性緩沖元件，所述彈性緩沖元件為彈簧或彈片。
[0010]進一步地，所述電芯整形夾具裝置還包括至少一個固定卡子，所述固定卡子將固定板和上緩沖板卡固在一起。
[0011]進一步地，所述固定卡子具有分別卡于固定板和上緩沖板的上卡部和下卡部。
[0012]進一步地，所述彈性緩沖元件為彈簧，至少有一個彈簧套設(shè)于所述導(dǎo)引件上。
[0013]進一步地，所述緩沖板和底板相互面對的表面貼有硬紙板。
[0014]進一步地，所述緊固件為緊固螺絲，所述導(dǎo)引件為導(dǎo)桿。
[0015]進一步地，所述底板和緩沖板之間的間隙距離為多個電芯的厚度。
[0016]進一步地，所述電芯整形夾具裝置還包括用于將多個電芯分層隔開的夾板。
[0017]上述電芯整形夾具裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，其通過擰緊緊固件，使緩沖板和底板配合緊壓其間的電芯，對電芯擠壓一定的時間，保證軟態(tài)外鋁塑膜包裝的電芯內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和各層狀材料緊密接觸，在這種較大壓力擠壓一段時間的前提條件下，對電芯內(nèi)部的正負極片和隔膜之間存在隱患的短路點或微短路點有明顯的刺激作用，能將過程中的不良電芯在生產(chǎn)過程中就篩選出來。而且，電芯在夾具的壓力下，電芯的結(jié)構(gòu)更平整、緊湊、穩(wěn)定，對電芯外觀的美觀也有很大的改善。上述電芯整形夾具裝置操作簡便，效率高，而且成本遠遠低于現(xiàn)有的熱冷壓機。而電池夾具裝置可用較小的壓力長時間烘烤硬化整形，其整形效果遠遠優(yōu)于熱冷壓機整形。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型實施例的電芯整形夾具裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本實用新型實施例的電芯整形夾具裝置的夾板結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下將結(jié)合具體實施例和附圖對本實用新型進行詳細說明。
[0021]請參閱圖1，顯示本實用新型實施例的電芯整形夾具裝置10，其包括底板11、緩沖板12和固定板13，所述底板11、緩沖板12和固定板13相間隔并通過導(dǎo)引件14串聯(lián)在一起，所述底板11和緩沖板12之間具有用于容納電芯的間隙112，所述固定板13上貫穿設(shè)有一個緊固件15，所述緊固件15的端部壓在緩沖板12上以在外力驅(qū)動下使緩沖板12和和緩沖板12之間的間隙112限縮。
[0022]電芯整形夾具裝置10還包括風炮機(圖未示)，用于擰緊或擰松所述緊固件15。緊固件15為緊固螺絲，通