CN103545479B - 一种手套箱装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种手套箱装置,属于气体净化领域。所述手套箱装置包括:电池注液系统、气体循环净化系统和管道。所述电池注液系统和所述气体循环净化系统通过所述管道连接,工作时,所述电池注液系统中的气体通过所述管道送入所述气体循环净化系统,在所述气体循环净化系统中除去气体中的有机物、氧气、水分和有害气体,净化后的气体通过所述管道从所述气体循环净化系统送回所述电池注液系统,所述电池注液系统和所述气体循环净化系统采用全密封连接,具有保护所述手套箱内部气体环境,使所述手套箱内气体环境不受外界气体污染,避免所述手套箱内部气体环境中含有的有害气体和工作人员直接接触,结构合理,优化生产工艺等特点。

Description

一种手套箱装置
技术领域
本发明涉及气体净化领域,特别涉及一种手套箱装置。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正极材料,使用非水电解质溶液的电池,由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂电池对生产环境气体中的水分含量及其敏感,当环境中水分含量过高时会被锂电池吸收,造成电池鼓胀、漏液、严重时还会引起火灾等问题,因此在锂电池注液过程中有效控制环境中的水含量是非常重要的环节。
针对锂电池非常活泼的化学特性,目前,在锂电池注液的过程中,通常使用除湿机等设备除去空气中的水分,使环境中的水分含量达到注液环境中水分含量要求的标准以下,再对锂电池进行注液。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
由于除湿机并不能同时适用于各种环境,且通过除湿机并不能将环境气体中的水分降的非常低,同时无法除去环境气体中的氧气,电池注液过程中产生带有氢原子的气体与氧气反应后生成水,增加了环境中的水分含量,另外,电池注液过程中会生成一些对人体有害的气体,如果不能及时有效的处理,会对工作人员造成很大的身体伤害。
发明内容
为了解决锂电池注液过程中产生的水分及无用气体不能及时处理的问题,本发明提供了一种手套箱装置。所述技术方案如下:
一种手套箱装置,所述手套箱装置包括:电池注液系统、气体循环净化系统和管道,所述电池注液系统和所述气体循环净化系统通过所述管道相连,工作时,电池在所述电池注液系统中进行注液作业,所述气体循环净化系统用于对所述电池注液系统中的气体循环净化。
进一步地,所述电池注液系统包括物料过渡仓和注液手套箱体,所述物料过渡仓的一端位于所述注液手套箱体外部,所述物料过渡仓的另一端位于所述注液手套箱体内部,所述物料过渡仓与所述注液手套箱体密封连接,工作时,所述电池通过所述物料过渡仓进入所述注液手套箱体中,所述电池在所述注液手套箱体中进行注液作业。
更进一步地,所述物料过渡仓包括仓体、外门、内门、真空阀、真空表、通气管和滑轨平板车,所述外门、所述内门分别设置在所述仓体的两端,所述外门设置在所述注液手套箱体外部,所述内门设置在所述注液手套箱体内部,所述真空阀、所述真空表和所述通气管均安装在所述仓体上部,所述滑轨平板车置于所述物料过渡仓内部,所述滑轨平板车可以在所述物料过渡仓内和所述注液手套箱体内滑动;所述注液手套箱体包括:箱体、视窗、手套孔、手套和照明灯管,所述视窗设置在所述箱体上,所述手套孔设置在所述视窗上,所述手套密封固定在所述手套孔上,所述手套伸入所述箱体内部,所述照明灯管设置在所述箱体内部上方。
优选地,所述视窗设置至少一对,至少一对所述视窗分别设置在所述箱体两侧,每个所述视窗内均安装所述照明灯管。
进一步地,所述气体循环净化系统包括:控制面板、氧分析仪、水分析仪、吸附罐、循环风机、吸附塔和压力表,所述吸附罐、所述循环风机和所述吸附塔通过管道依次连接,所述控制面板分别与所述循环风机、所述吸附塔电连接,所述氧分析仪、所述水分析仪和所述压力表分别与所述吸附塔通过管道相连,所述吸附罐与所述电池注液系统通过管道相连,所述控制面板用于对所述吸附塔内的温度、所述吸附塔的工作状态和所述注液手套箱体内部压力进行调控,所述手套箱装置还包括活性炭,所述活性炭置于所述吸附罐内部,所述活性炭用于吸附通过所述吸附罐的气体中的有机物。
更进一步地,所述吸附塔包括两组双柱净化罐和流体阀,所述两组双柱净化罐通过管道相连,所述流体阀安装在连接所述两组双柱净化罐的所述管道上,所述两组双柱净化罐用于净化通过所述两组双柱净化罐的气体,所述流体阀用于控制所述两组双柱净化罐交替工作。
优选地,所述双柱净化罐包括:加热棒、感温探测器、吸附剂和保温棉,所述加热棒设置在所述双柱净化罐内部,所述感温探测器安装在所述双柱净化罐上,所述吸附剂置于所述双柱净化罐内,所述保温棉包裹在所述双柱净化罐外壁上,所述加热棒用于对所述吸附塔加热,所述感温探测器用于测定所述吸附塔内的温度,所述保温棉用于对所述吸附塔保温。
优选地,所述吸附剂采用分子筛和氧化锰,所述分子筛和所述氧化锰混合后置于所述双柱净化罐内,所述分子筛和所述氧化锰用于吸附通过所述双柱净化罐的气体中的水分和氧气。
本发明提供的技术方案的有益效果是:
本发明通过管道将电池注液系统中的气体送入气体净化循环系统进行净化,除去气体中的有机物,水分,氧气和有害气体后,通过管道送回到电池注液系统中,保证箱体内部气体环境不受外界气体污染,提高了电池注液环境中气体的质量,保证电池注液过程安全完成,同时,避免电池注液过程中产生的有害气体对工作人员造成身体伤害。
附图说明
图1是本发明实施例提供的手套箱装置结构示意图;
图2是本发明又一实施例提供的手套箱装置中电池注液系统结构示意图;
图3是本发明又一实施例提供的手套箱装置中电池注液系统结构示意图;
图4是本发明又一实施例提供的手套箱装置中电池注液系统结构示意图;
图5是本发明又一实施例提供的手套箱装置中气体循环净化系统结构示意图。
其中:1电池注液系统,2气体循环净化系统,3管道,4物料过渡仓,5注液手套箱体,6控制面板,7氧分析仪,8水分析仪,9吸附罐,10循环风机,11吸附塔,12压力表,13仓体,14外门,15内门,16真空阀,17真空表,18通气管,19滑轨平板车,20箱体,21视窗,22手套孔,23手套,24照明灯管,25双柱净化罐,26流体阀,27加热棒,28感温探测器,29保温棉。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1,本发明实施例提供了一种手套箱装置,所述手套箱装置包括:电池注液系统1、气体循环净化系统2和管道3,电池注液系统1和气体循环净化系统2通过管道3相连,工作时,电池注液系统1中的气体通过管道3送入气体净化循环系统2进行净化,除去气体中的有机物,水分,氧气和有害气体后,气体通过管道3从气体循环净化系统2送回到电池注液系统1中,保证所述手套箱装置内部气体环境不受外界气体污染,提高了所述手套箱装置内部环境中气体的质量,保证电池注液作业安全完成,工作人员进行电池注液作业时,不直接接触手套箱装置中的气体,避免电池注液过程中产生的有害气体对工作人员造成身体伤害。
进一步地,参见图1,本发明实施例提供了一种电池注液系统1,所述电池注液系统1包括:物料过渡仓4和注液手套箱体5,物料过渡仓4的一端位于注液手套箱体5外部,物料过渡仓4的另一端位于注液手套箱体5内部,物料过渡仓4与注液手套箱体5密封连接,工作时,电池通过物料过渡仓4位于注液手套箱体5外部的一端进入物料过渡仓4,电池通过物料过渡仓4位于注液手套箱体5内部的一端进入注液手套箱体5,电池在注液手套箱体5中进行注液作业。
参见图2,本发明实施例提供了一种物料过渡仓4,所述物料过渡仓4包括:仓体13、外门14、内门15、真空阀16、真空表17、通气管18和滑轨平板车19,外门14、内门15分别设置在仓体13的两端,外门14设置在注液手套箱体5外部,内门15设置在注液手套箱体5内部,真空阀16、真空表17和通气管18均安装在仓体13上部,滑轨平板车19置于物料过渡仓4内部,滑轨平板车19可以在物料过渡仓4内部和注液手套箱体5内部滑动,工作时,物料过渡仓4的内门15关闭,外门14开启,工作人员将电池放置在滑轨平板车19上,关闭外门14,将物料过渡仓4内的气体抽出,观察真空表17,当物料过渡仓4内部压力变为-0.01MPa时,打开通气管18上的阀门,使注液手套箱体5中的气体进入物料过渡仓4中,物料过渡仓4中压力变为常压后,关闭通气管18上的阀门,再一次将物料过渡仓4内的气体抽出,如此循环三次后,开启内门15,将电池送入手套注液箱体内进行注液作业,电池注液作业完成后,开启内门15,将注液后的电池防止在滑轨平板车19上,关闭内门15,打开真空阀16,使外界空气进入物料过渡仓4,关闭真空阀16,开启外门14,取出注液后的电池,通过物料过渡仓4可以使外界空气无法进入手套箱装置中,保护手套箱装置中的气体不受外界环境中气体污染。
参见图2,本发明实施例还提供了一种注液手套箱体5,所述注液手套箱体5包括:箱体20、视窗21、手套孔22、手套23和照明灯管24(参见图3),视窗21设置在箱体20上,手套孔22设置在视窗21上,手套23密封固定在手套孔22上,手套23伸入箱体20内部,照明灯管24(参见图3)位于箱体20内部上方。
优选地,参见图4,本发明实施例提供了一种注液手套箱体5,所述注液手套箱体5设置有四对视窗21,每对视窗21分别设置在箱体20两侧,每个视窗21内均安装照明灯管24,可满足八名工作人员同时进行电池注液作业,在注液手套箱体5底部安装了滚轮,便于注液手套箱体5的移动,在注液手套箱体5的两端分别安装了两个物料过渡仓4,两个物料过渡仓4均用于将电池送入注液手套箱体5进行注液作业或从注液手套箱体5将完成注液作业的电池取出,提高了工作效率,在注液手套箱体5的左侧还安装了一个小型物料过渡仓4,用于将小型物料或小型维修工具送入注液手套箱体5或从注液手套箱体5中取出。
进一步地,参见图1,本发明实施例提供了一种气体循环净化系统2,所述气体循环净化系统2包括:控制面板6、氧分析仪7、水分析仪8、吸附罐9、循环风机10、吸附塔11和压力表12,吸附罐9、循环风机10和吸附塔11通过管道依次连接,控制面板6分别与循环风机10、吸附塔11电连接,氧分析仪7、水分析仪8和压力表12分别与吸附塔11通过管道相连,吸附罐9与电池注液系统2通过管道相连,控制面板6用于对吸附塔11内部的温度、吸附塔11的工作状态和注液手套箱体5内部的压力进行调控,氧分析仪7用于测定手套箱内部气体中的氧气含量,水分析仪8用于测定手套箱装置内部气体中的水分含量,手套箱装置还包括活性炭,活性炭置于吸附罐9内部,活性炭用于吸附通过吸附罐9的气体中含有的有机物,循环风机10用于将电池注液系统1中的气体抽送到气体循环净化系统2中进行气体净化,吸附塔11用于除去气体中的水分、氧气和有害气体,压力表12测定手套箱装置中的压力,通过气体循环净化系统2可将手套箱装置内部气体中的水分、氧气、有害气体和有机物除去,保证电池注液作业安全进行。
参见图5,本发明实施例提供了一种吸附塔11,所述吸附塔11包括:两组双柱净化罐25和流体阀26,两组双柱净化罐25通过管道相连,流体阀26安装在连接两组双柱净化罐25的管道上,工作时,两组双柱净化罐25交替工作,一组双柱净化罐正常工作时,另一组双柱净化罐进行还原再生将罐内吸附的水分蒸发,控制面板6通过控制流体阀26的开启或关闭,控制两组双柱净化罐25交替工作,确保气体循环净化系统2一直处于正常工作状态。
进一步地,参见图5,本发明实施例提供了一种双柱净化罐25,所述双柱净化罐25包括:加热棒27、感温探测器28和保温棉29,加热棒27设置在双柱净化罐25内部,感温探测器28安装在双柱净化罐25上,保温棉29包裹在双柱净化罐25外壁上,加热棒27用于对吸附塔11加热,感温探测器28用于测定吸附塔11内部的温度,保温棉29用于对吸附塔11保温,手套箱装置还包括吸附剂,吸附剂为是分子筛和氧化锰的混合物,吸附剂置于双柱净化罐25内部,吸附剂用于吸附通过双柱净化罐25的气体中的水分和氧气,通过对双柱净化罐25进行加热,可以加速双柱净化罐25在还原再生过程中吸附剂中水分的蒸发。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种手套箱装置,其特征在于,所述手套箱装置包括:电池注液系统、气体循环净化系统和管道,所述电池注液系统和所述气体循环净化系统通过所述管道相连,工作时,电池在所述电池注液系统中进行注液作业,所述气体循环净化系统用于对所述电池注液系统中的气体循环净化;
所述电池注液系统包括:物料过渡仓和注液手套箱体,所述物料过渡仓的一端位于所述注液手套箱体外部,所述物料过渡仓的另一端位于所述注液手套箱体内部,所述物料过渡仓与所述注液手套箱体密封连接,工作时,所述电池通过所述物料过渡仓过渡进入所述注液手套箱体,所述电池在所述注液手套箱体中进行注液作业;
所述物料过渡仓包括:仓体、外门、内门、真空阀、真空表、通气管和滑轨平板车,所述外门、所述内门分别设置在所述仓体的两端,所述外门设置在所述注液手套箱体外部,所述内门设置在所述注液手套箱体内部,所述真空阀、所述真空表和所述通气管均安装在所述仓体上部,所述滑轨平板车置于所述物料过渡仓内部,所述滑轨平板车可以在所述物料过渡仓内和所述注液手套箱体内滑动;
所述气体循环净化系统包括:控制面板、氧分析仪、水分析仪、吸附罐、循环风机、吸附塔和压力表,所述吸附罐、所述循环风机和所述吸附塔通过管道依次连接,所述控制面板分别与所述循环风机、所述吸附塔电连接,所述氧分析仪、所述水分析仪和所述压力表分别与所述吸附塔通过管道相连,所述吸附罐与所述电池注液系统通过管道相连,所述控制面板用于对所述吸附塔内的温度、所述吸附塔的工作状态和所述注液手套箱体内部压力进行调控;
所述吸附塔包括:两组双柱净化罐和流体阀,所述两组双柱净化罐通过管道相连,所述流体阀安装在连接所述两组双柱净化罐的所述管道上,所述两组双柱净化罐用于净化通过所述两组双柱净化罐的气体,所述流体阀用于控制所述两组双柱净化罐交替工作;
所述双柱净化罐包括:加热棒、感温探测器、吸附剂和保温棉,所述加热棒设置在所述双柱净化罐内部,所述感温探测器安装在所述双柱净化罐上,所述吸附剂置于所述双柱净化罐内,所述保温棉包裹在所述双柱净化罐外壁上,所述加热棒用于对所述吸附塔加热,所述感温探测器用于测定所述吸附塔内的温度,所述保温棉用于对所述吸附塔保温。
2.根据权利要求1所述的手套箱装置,其特征在于,所述注液手套箱体包括:箱体、视窗、手套孔、手套和照明灯管,所述视窗设置在所述箱体上,所述手套孔设置在所述视窗上,所述手套密封固定在所述手套孔上,所述手套伸入所述箱体内部,所述照明灯管设置在所述箱体内部上方。
3.根据权利要求2所述的手套箱装置,其特征在于,所述视窗设置至少一对,至少一对所述视窗分别设置在所述箱体两侧,每个所述视窗内均安装所述照明灯管。
4.根据权利要求1所述的手套箱装置,其特征在于,所述手套箱装置还包括活性炭,所述活性炭置于所述吸附罐内部,所述活性炭用于吸附通过所述吸附罐的气体中的有机物。
5.根据权利要求1所述的手套箱装置,其特征在于,所述吸附剂采用分子筛和氧化锰,所述分子筛和所述氧化锰混合后置于所述双柱净化罐内,所述分子筛和所述氧化锰用于吸附通过所述双柱净化罐的气体中的水分和氧气。
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