[實用新型]一種鋰離子電池化成設備

有效

• 申請號: 201220525937.7
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN202905896U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 李巍
• 申請（專利權）人: 成都昇龍科技有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

????本實用新型涉及電池生產技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池化成設備。

背景技術

????由于鋰離子電池具有高電壓、高容量的突出優點，且循環壽命長、安全性能好，使其在便攜式電子設備、電動汽車、國防工業等多方面具有廣闊的應用前景，成為近幾年廣為關注的研究熱點。隨著全球范圍能源危機的加劇和鋰離子電池的技術水平、使用壽命的提高，大容量鋰離子電池得到各電池生產廠商的重視，已經有產品作為重要的動力來源應用于電動汽車。而現有鋰離子電池化成的設備工作效率低，夾具易壞，組裝和拆卸電極體極不方便，導電性能不良，且加工工序復雜，難以滿足工業上大批量生產制作的需求。電池生產過程中必須要經過電池化成工序，即在生產過程中需要進行多次充放電才能完成整個電池的生產。目前由于技術和成本因素，國內的電池化成絕大部分還在沿用小容量電池的設備，充電設備效率和網側功率因數較低，放電時采用將電池內部能量通過電阻放電的方式消耗，造成極大的能源浪費。據估算，電池化成消耗的電能費用可占到生產成本的20%~30%，尤其在大容量化的趨勢下，能量浪費則更加明顯。同時，單體電池化成過程的數據由人工手動完成，不易形成系統化的數據，電池的性能只能粗略估計，不能形成合理的客觀評價，對電池的串聯成組使用帶來潛在的性能和壽命隱患。

發明內容

本實用新型提供的一種鋰電池化成設備，該設備中由氣缸、固定板、上電極體、定位板、下電極體、固定塊和墊板，以及監控系統組成，其中監控系統能夠形成完善的數據記錄統計，便于電池的使用與管理；同時還增加了整個過程的能量計量功能。

?????為了實現上述目的，本實用新型提供了一種鋰電池化成設備，該設備該設備由氣缸（14）、固定板（15）、上電極體（16）、定位板（17）、下電極體（18）、固定塊（19）、墊板（20），以及監控系統組成，所述監控系統由單相不隔離PWM?整流器（2），充放電及電量測量模塊（4），集中式計算機控制系統（3）組成，其中所述充放電及電量測量模塊模塊由充電模塊（7），放電模塊（8），CPU系統（9），電量計量器（10），分流器（12）和電池（13）組成，其中充電模塊（7）和放電模塊（8）不同時工作，CPU（9）提供充或放電電流的給定值，并將運行反饋量送到集中式計算機控制系統（3），由電量計量器（10）通過分流器(12)累計充放電電量；所述集中式計算機控制系統（3），用來控制電池化成工藝的參數。

本實用新型相對于現有技術，本實用新型的鋰離子電池化成設備不僅可以明顯減少能源浪費，而且統籌規劃多只單體電池的化成過程，同時形成完善的數據記錄統計，便于電池的使用與管理；同時還增加了整個過程的能量計量功能，該鋰電池化成設備的使用便于形成一套新型智能的化成工藝流程，實現電池化成過程的高效、節能。

附圖說明

????圖1是鋰離子電池化成設備結構示意圖，14為氣缸，15為固定板，16為上電極體，17為下電極體，18為定位板，19為固定板，20為墊板

????圖2是鋰離子電池化成設備監控系統結構示意圖，1為外接電源，2為單相不隔離PWM?整流器，3為集中式計算機控制系統，4-6分別為充放電及電量測量模塊。

圖3是充放電及電量測量模塊結構示意圖，7為充電模塊，8為放電模塊，9為CPU系統，10為電量計量器，12為分流器，13為電池

具體實施方式

???如圖1所示，本實用新型鋰離子電池化成設備，由氣缸（14）、固定板（15）、上電極體（16）、定位板（17）、下電極體（18）、固定塊（19）、墊板（20）以及置于外側的監控系統組成，氣缸(14)連接上電極體（16），?上電極體（16）和固定板（15）固定，下電極體（17）由固定塊（19）固定。

如圖2所示，用一條直流母線將單相不隔離PWM?整流器（2）和多個充放電及電量測量模塊（4、5、6）連接，同時多個充放電及電量測量模塊（4、5、6）采用并聯的方式與直流母線相連接，保證能量通過直流母線在不同電池單體的充放電及電量測量模塊之間流動，避免每個放電模塊單獨設計向電網回饋能量的電路，集中式計算機控制系統（3）和充放電及電量測量模塊（4、5、6）以及PWM整流器（2）之間采用CAN?通信網絡，利用CAN?網絡多主特性，充放電模塊可方便的接入控制系統或脫離控制系統。集中式計算機控制系統主要控制電池化成工藝的參數。

單只電池充電時由電網提供能量，經PWM?整流器和充放電模塊為電池進行恒流充

電；放電時將電池的能量經充放電模塊和PWM?整流器反饋回電網。

????其中充放電及電量測量模塊的結構如圖3所示，CPU（9）提供充或放電電流的給定值，并將運行反饋量送到集中式計算機控制系統（3），由電量計量器（10）通過分流器(12)累計充放電電量；結構中充電模塊（7）和放電模塊（8）不同時工作。