本發(fā)明涉及鋰離子電池制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池串聯(lián)閉口化成設(shè)備。

背景技術(shù)：

在液態(tài)鋰離子電池首次充放電過程中,電極材料與電解液在固液相界面上發(fā)生反應(yīng),形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層，形成的層鈍化膜能有效地阻止溶劑分子的通過,但Li+卻可以經(jīng)過該鈍化層自由地嵌入和脫出,具有固體電解質(zhì)的特征,因此這層鈍化膜被稱為“固體電解質(zhì)界面膜”(solid electrolyte interface),簡(jiǎn)稱SEI。

電池化成是通過一定的充放電制度將制作完的電池進(jìn)行激活的過程。傳統(tǒng)的化成制度在化成過程中會(huì)產(chǎn)生氣體，氣體必須去除，不然會(huì)影響電池的性能。同時(shí)傳統(tǒng)的化成制度在電池激活的過程中保留鋁塑膜氣囊(帶外殼的電池留有排氣孔)，以存儲(chǔ)化成過程中產(chǎn)生的氣體。后續(xù)不管采用何種排氣方法，都會(huì)殘留部分氣體及水分，從而影響電池的循環(huán)壽命。目前軟包鋰離子電池的化成方法一般是氣囊式，即用鋁塑膜包裝電芯時(shí)，除完全包裝電芯外，留有一部分鋁塑膜用作氣囊，存儲(chǔ)化成過程中生成的氣體，化成結(jié)束后切除氣囊進(jìn)行封裝。這種方法浪費(fèi)鋁塑膜，增加電池生產(chǎn)成本，另外產(chǎn)生的氣體不能消除徹底，化成步驟繁瑣。另外，傳統(tǒng)的化成工藝是單只電池進(jìn)行充電化成，電池的離散型大，后續(xù)要經(jīng)過分容、成組才能使用，產(chǎn)品的一致性難以控制，增加電池生產(chǎn)制造成本，大大制約了動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能降低生產(chǎn)成本、提高電芯一致性、提高生產(chǎn)效率和循環(huán)壽命以及提高電池安全性的鋰離子電池化成設(shè)備。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種鋰離子電池串聯(lián)閉口化成設(shè)備，包括箱體、一次預(yù)化模塊、二次預(yù)化模塊、主動(dòng)式自管理化成模塊和充電模塊，所述一次預(yù)化模塊、二次預(yù)化模塊、主動(dòng)式自管理化成模塊和充電模塊設(shè)置在箱體內(nèi)，所述一次預(yù)化模塊用于分解鋰離子電池中的H₂O，將H₂O轉(zhuǎn)化成不可逆的氫原子與氧原子；所述二次預(yù)化模塊用于形成鋰離子電池的SEI膜；所述主動(dòng)式自管理化成模塊用于修復(fù)未完整的SEI膜，同時(shí)提升鋰離子電池抗擊穿電壓能力；所述充電模塊用于電池化成過程中向鋰離子電池充電。

進(jìn)一步地，所述一次預(yù)化模塊的預(yù)化截止電壓范圍為2.5-2.6V，預(yù)化的電流最大值為0.01CA；所述二次預(yù)化模塊的預(yù)化截止電壓范圍為3.5-3.6V，預(yù)化的電流最大值為0.1CA；所述主動(dòng)式自管理化成模塊化成截止電壓為4.15V，化成電流最大值為0.3CA。

進(jìn)一步地，所述箱體頂端設(shè)有輸入端和輸出端，所述輸入端和輸出端的內(nèi)側(cè)均設(shè)有散熱風(fēng)扇。

進(jìn)一步地，所述箱體的前側(cè)面板上設(shè)有電源開關(guān)、指示燈、顯示數(shù)碼管和調(diào)節(jié)按鈕。

進(jìn)一步地，所述鋰離子電池包括四只抽氣封口的電芯，所述四只電芯串聯(lián)。

具體地，所述輸出端的第一接口與串聯(lián)首端的電芯的正極連接，所述輸出端的第二接口與串聯(lián)末端的電芯的負(fù)極連接，以形成一個(gè)閉合的電路。

本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明設(shè)備通過智能主動(dòng)式自管理均衡充電系統(tǒng)對(duì)鋰離子電池進(jìn)行串聯(lián)閉口化成，一次性完成鋰離子電池內(nèi)四只半成品電芯的化成、分容及成組一系列后續(xù)電芯制作工作，其效率是普通設(shè)備的4倍，電芯一次合格率95％，簡(jiǎn)化了鋰離子電池的化成工藝、節(jié)約了制造成本，解決了鋰電池制造領(lǐng)域一致性難以控制的技術(shù)瓶頸，而且生產(chǎn)出來的電池充放電性能、循環(huán)壽命等關(guān)鍵指標(biāo)大大超過傳統(tǒng)的化成工藝。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。

圖1是本發(fā)明鋰離子電池閉口串聯(lián)化成設(shè)備與鋰離子電池連接的示意圖；

圖2是本發(fā)明化成設(shè)備的面板示意圖；

圖中：1-箱體，2-一次預(yù)化模塊，3-二次預(yù)化模塊，4-主動(dòng)式自管理化成模塊，5-充電模塊，6-輸入端，7-輸出端，8-散熱風(fēng)扇，9-電源開關(guān)，10-指示燈，11-顯示數(shù)碼管，12-調(diào)節(jié)按鈕，13-電芯。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

請(qǐng)參閱圖1至圖2，本發(fā)明一種鋰離子電池化成設(shè)備，包括箱體1、一次預(yù)化模塊2、二次預(yù)化模塊3、主動(dòng)式自管理化成模塊4和充電模塊5，所述一次預(yù)化模塊2、二次預(yù)化模塊3、主動(dòng)式自管理化成模塊4和充電模塊5設(shè)置在箱體1內(nèi)，所述一次預(yù)化模塊2用于分解鋰離子電池中的H₂O，將H₂O轉(zhuǎn)化成不可逆的氫原子H與氧原子O，預(yù)化截止電壓范圍為2.5-2.6V，預(yù)化的電流最大值為0.01CA，從而阻止了化成過程中水分解成氫氣和氧氣，使之不能與電解液發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，保證了鋰離子電池生產(chǎn)和使用過程的安全性，同時(shí)提升鋰離子電池各項(xiàng)性能指標(biāo)；

所述二次預(yù)化模塊3用于形成鋰離子電池正極片與負(fù)極片表面致密的SEI膜，預(yù)化截止電壓范圍為3.5-3.6V，預(yù)化的電流最大值為0.1CA，此過程決定鋰離子電池循環(huán)壽命的長(zhǎng)短，SEI膜形成越完整則電池的電性能參數(shù)越好；

所述主動(dòng)式自管理化成模塊4用于修復(fù)未完整的SEI膜，智能控制整組電芯的一致性，同時(shí)提升鋰離子電池抗擊穿電壓能力，大大提高鋰離子電池的過充電能力，化成截止電壓4.15V，化成電流最大0.3CA；

所述充電模塊5用于電池化成過程中向鋰離子電池充電。

進(jìn)一步地，所述箱體1頂端設(shè)有輸入端6和輸出端7，所述輸入端6和輸出端7的內(nèi)側(cè)均設(shè)有散熱風(fēng)扇8，所述輸入端的交流電壓為220V，所述輸出端與鋰離子電池連接，所述散熱風(fēng)扇8用于排除此化成設(shè)備內(nèi)部的熱量。

進(jìn)一步地，所述箱體1的前側(cè)面板上設(shè)有電源開關(guān)9、指示燈10、顯示數(shù)碼管11和調(diào)節(jié)按鈕12，用于對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行操作。

進(jìn)一步地，所述鋰離子電池包括四只抽氣封口的電芯13，所述四只電芯13串聯(lián)，電芯是極片入殼注液靜置24小時(shí)，然后抽氣封口的半成品未化成電芯，所述輸出端7的第一接口與串聯(lián)首端的電芯13的正極連接，所述輸出端7的第二接口與串聯(lián)末端的電芯13的負(fù)極連接，以形成一個(gè)閉合的電路。

本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明設(shè)備通過智能主動(dòng)式自管理均衡充電系統(tǒng)對(duì)鋰離子電池進(jìn)行串聯(lián)閉口化成，一次性完成鋰離子電池內(nèi)四只半成品電芯的化成、分容及成組一系列后續(xù)電芯制作工作，其效率是普通設(shè)備的4倍，電芯一次合格率95％，簡(jiǎn)化了鋰離子電池的化成工藝、降低了電池的生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，解決了鋰電池制造領(lǐng)域一致性難以控制的技術(shù)瓶頸，而且生產(chǎn)出來的電池充放電性能、循環(huán)壽命等關(guān)鍵指標(biāo)大大超過傳統(tǒng)的化成工藝生產(chǎn)出的鋰離子電池，為鋰離子動(dòng)力電池大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供了可靠的技術(shù)支撐。

以上所揭露的僅為本發(fā)明幾種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。