锂离子电池预充箱及预充化成装置、预充化成方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种锂离子电池预充化成箱及预充化成装置、预充化成方法，其装置包括相连的预充箱、电源接线柜以及监控电脑，预充箱设有均匀排列的充电排，所述电源接线柜包括接线排，所述充电排上的充电电极与所述接线排的充电桩位置相对应，且设有提示灯提示电池的充电情况，使得锂离子电池的预充化成变得系统化，以及单次预充锂离子电池数量增多，而预充过程的数据可通过监控电脑查看，方便锂离子电池的预充化成过程的数据记录。利用本发明专利技术预充化成方法对锂离子电池进行预充化成，使得电池内形成的SEI膜稳定且厚度均匀，且预充化成时间缩短，提高预充化成的效率。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池预充箱及预充化成装置、预充化成方法
本专利技术属于锂离子电池生产
，特别涉及一种锂离子电池预充箱及预充化成装置、预充化成方法。
技术介绍
锂离子电池作为一种绿色环保的高新技术产品，广泛应用于各类消费电子产品、车企等各个领域，随着对锂离子电池需求量不断增加，对锂离子电池生产商而言，一方面要提高生产效率来满足市场需求，另一方面要求优化生产工艺来提高产品质量，随着锂电行业的生产自动化程度越来越高，预充、高温老化工序已经成为目前制约生产速率及产品质量的重要环节。对于锂离子电池而言，预充化成即首次充电时，也称为由于电化学反应，电解液在负极表面还原，不溶性的还原产物在负极表面沉积，形成一种钝化膜覆盖在石墨表面，即为固体电解质界面（solidelectrolyteinterface）或称SEI膜。锂离子电池在预充生成的SEI膜同时，会发生副反应产生气体，此时形成的SEI膜容易均匀性、稳定性不佳，一般需通过高温老化对SEI膜重整修复，此时生成的SEI膜稳定性会大大的增加。而如果预充过程中形成的SEI膜稳定性越差，高温老化消耗活性锂来修复就越大，即容量损失率越大。因此预充形成稳定且厚度均匀的SEI膜，关系到电芯的容量、循环寿命、安全等多方面的性能，因此锂离子电池的预充制约是电芯生产效率的重要阶段。现阶段的预充工序,通常是常温下采用小电流进行长达十几个小时的充电,以获得良好的SEI膜，再通过高温老化3d来重整修复，来保持电池性能的稳定。但是长时间的预充、高温老化工序导致生产效率低下。现有技术虽有电池预充装置对电池进行预充，但是其效率低下，不能解决电池大批量生产的效率问题。现有专利申请号为201720736597.5的技术专利《一种锂电池预充装置》，其装置适用于各种不同型号的电池，但是不能提高电池的生产率。电池预充化成的效率成为电池生产的瓶颈。针对上述问题，有必要设计一种锂离子电池预充化成装置，使其能提高电池预充化成的效率，解决电池生产的瓶颈问题。
技术实现思路
为了解决所述现有技术的不足，本专利技术提供了一种锂离子电池预充箱及预充化成装置、预充化成方法，其装置包括相连的预充箱、电源接线柜以及监控电脑，预充箱设有均匀排列的充电排，所述电源接线柜包括接线排，所述充电排上的充电电极与所述接线排的充电桩位置相对应，且设有提示灯提示电池的充电情况，使得锂离子电池的预充化成变得系统化，以及单次预充锂离子电池数量增多，而预充过程的数据可通过监控电脑查看，方便锂离子电池的预充化成过程的数据记录。利用本专利技术预充化成方法对锂离子电池进行预充化成，使得电池内形成的SEI膜稳定且厚度均匀，且预充化成时间缩短，提高预充化成的效率。本专利技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：一种锂离子电池预充箱，所述预充箱体内设有均匀排列的充电排，所述充电排设有充电负极与充电正极，所述箱体内周侧设有用于控制温度的加热线圈，所述加热线圈背离所述充电排的一侧设有风机；所述预充箱的上端设有控制预充箱体内数据的监控模块。所述预充箱内周侧设有的加热线圈用于控制电池预充化成的温度。所述加热线圈背离所述充电排的一侧设有风机，当加热线圈发热时，其外侧的所述风机将所述加热线圈的热量均匀吹到所述充电排的空间中，使得预充箱的温度均匀，靠近加热线圈的锂离子电池不会出现因温度过高而损坏的现象。预充箱上端的控制模块用于控制预充箱内部的温度、风速、电流以及电压等数据，使得电池的预充化成过程为可控。进一步地，所述充电负极与所述充电正极分设在两相对应的所述充电排上，锂离子电池在预充时候整齐的排列，使得锂离子电池的预充更系统化与更直观化。进一步地，所述监控模块包括计时器、电流表、温控表以及风流开关、加热开关、电源开关，且所述计时器、所述电流表、所述温控表以及所述风流开关、所述加热开关、所述电源开关与电路板相连；所述监控模块还包括故障报警器以及超温报警器。计时器用于计算电池预充化成各阶段的时间、电流表用于显示电池预充化成的电流、温控表用于监控预充箱内的温度、风流开关用于控制预充箱内风机的转速，同样的，加热开关用于控制加热线圈的工作，电源开关用于控制预充箱的工作。为了预充箱内的各组件之间的运作相关联，进一步地，计时器、电流表、温控表以及风流开关、加热开关、电源开关与电路板（图中未标识）相连。由电路板将各组件集成，统一控制其运作。例如不同的时间段，可以将预充箱内部的温度设置为不同，这就需要计时器、温控表、加热线圈、风流开关以及风机之间的共同运作。进一步地，所述预充箱设有密封门以及纵贯密封门的门栓，所述密封门设置在所述预充箱体的一侧，所述密封门的门框周侧设有密封胶。为了使预充箱工作时，确保其内部为密封的空间，设有门栓与密封胶。门栓对密封门产生作用力，使得密封门紧贴密封胶。预充箱在工作时为密封空间是为了容易控制其内部的温度。一种锂离子电池预充化成装置，包括上述的预充箱、与所述预充箱相连的电源接线柜以及监控电脑；所述电源接线柜包括接线排，所述接线排设有接线桩，所述接线桩连接线缆，所述线缆包括正极线缆与负极线缆，所述正极线缆与所述充电正极相连，所述负极线缆与所述充电负极相连；所述接线排下端设有与接线桩相对应的提示灯。电源接线柜用于提供给预充箱内预充电池所需的电源，接线排设有的接线桩与线缆连接，线缆分别连接充电正极与充电负极。一个接线桩通过两根线缆与一对充电正极与充电负极相连，提供一个电池预充所需的电源。为了能了解电池预充的状况，在接线排的下端设有与接线桩相对应的提示灯，提示灯提示与其所对应接线桩相连电池的预充化成状态。可以将提示灯的设置为：当电池预充未完成时，其为亮着的状态，当电池预充完成时，其为熄灭的状态；亦可将提示灯设置为：当电池预充未完成时，其为熄灭的状态，当电池预充完成时，其为亮着的状态。提示灯的设置在连接电池预充化成装置内部电路时就已经决定了的，既在制造电池预充化成装置的时候就根据生产的需要，将提示灯设置以何种提示方式提示预充电池的状态。所述监控电脑分别与所述预充箱，所述电源接线柜相连，收集其产生的预充数据。进一步地，所述接线桩在所述电源接线柜的位置与所述充电正极与所述充电负极在所述预充箱的位置相对应。这样设计的目的在于：使每个位置的电池的预充状态，监控人员能根据每个位置的提示灯非常清楚的知道。接线桩下端的提示灯一直处于亮着的状态或是不亮的状态时，监控人员能在预充化成完成后，根据提示灯的位置找到对应的电池，利于分拣出故障电池，对故障电池进行检测，也降低了成品电池中不良品的概率。一种锂离子电池预充化成方法，包括如下步骤：S01：将所述锂离子电池放入预充箱体内，所述锂离子的负极与所述充电负极相接，正极与所述充电正极相接；S02：将锂离子电池在电倍率为0.01-0.1C下预充8-40min；S03：静止陈化24-48h；S04：将锂离子电池在电倍率为0.05-0.15C下充电0.5-2h直至电池的充电容量占所述锂离子电池总电容量的5%-10%；S05：将锂离子电池在电倍率为0.25-0.35C下恒流充电直至电池的电压为4.2V；S06：将电池放置1-2d进行化成，完成后从预充箱中取出锂离子电池；上述所述步骤S02-S05均在35-55℃的温度下进行，步骤S06的化成温度为40-55℃。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池预充箱，其特征在于，所述预充箱体内设有均匀排列的充电排，所述充电排设有充电负极与充电正极，所述箱体内周侧设有用于控制温度的加热线圈，所述加热线圈背离所述充电排的一侧设有风机；所述预充箱的上端设有控制预充箱体内数据的监控模块。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池预充箱，其特征在于，所述预充箱体内设有均匀排列的充电排，所述充电排设有充电负极与充电正极，所述箱体内周侧设有用于控制温度的加热线圈，所述加热线圈背离所述充电排的一侧设有风机；所述预充箱的上端设有控制预充箱体内数据的监控模块。2.如权利要求1所述锂离子电池预充箱，其特征在于，所述充电负极与所述充电正极分设在两相对应的所述充电排上。3.如权利要求1所述的锂离子电池预充箱，其特征在于，所述监控模块包括计时器、电流表、温控表以及风流开关、加热开关、电源开关，且所述计时器、所述电流表、所述温控表以及所述风流开关、所述加热开关、所述电源开关与电路板相连；所述监控模块还包括故障报警器以及超温报警器。4.如权利要求1所述的锂离子电池预充箱，其特征在于，所述预充箱设有密封门以及纵贯密封门的门栓，所述密封门设置在所述预充箱体的一侧，所述密封门的门框周侧设有密封胶。5.一种锂离子电池预充化成装置，其特征在于，包括如权利1-4任一所述的预充箱、与所述预充箱相连的电源接线柜以及监控电脑；所述电源接线柜包括接线排，所述接线排设有接线桩，所述接线桩连接线缆，所述线缆包括正极线缆与负极线缆，所述正极线缆与所述充电正极相连，所述负极线缆与所述充电负极相连；所述接线排下端设有与接线桩相对应的提示灯；所述监控电脑分别与所述预充箱，所述电源接线柜相连，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁小朋，张超，
申请(专利权)人：深圳市比克动力电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44