CN107359305A - 锂离子电池加工设备 - Google Patents

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钟宽
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吉纯
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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池加工设备。锂离子电池加工设备包括烤箱、注液手套箱、打胶塞手套箱、注液机和打胶塞机，注液机设置于注液手套箱内，打胶塞机设置于打胶塞手套箱内且烤箱、注液手套箱和打胶塞手套箱依次密封连接，注液手套箱与烤箱可连通地设置以将经过烤箱烘烤的电芯输送至注液手套箱内而防止电芯污染，注液手套箱与打胶塞手套箱可连通地设置以将经过注液的电芯输送至打胶塞手套箱内。与现有技术中需要对整个干燥房内部进行除湿相比，本发明的锂离子电池加工设备除湿空间减小，进而降低除湿机组的功率，降低加工成本。

Description

锂离子电池加工设备
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，特别涉及一种锂离子电池加工设备。
背景技术
研发铝壳锂离子电池的过程中需要经过以下工序：真空烘烤、注液、化成、打胶塞、分容等。以上工序中，在将经过真空烘烤后的电芯从烤箱取出到进行注液的过程中需要严禁极片接触水分。而且注液和打胶塞的过程也需要在低露点的环境中进行。
为了为上述工序创造低露点环境，目前一般要建干燥房并为干燥房安装双转轮除湿机组。由于干燥房的体积较大，因此需要的双转轮设备的功率较大，设备采购成本也较高，并且年耗电量较多。
并且现有技术中的双转轮除湿机组的关键零部件分子筛技术已被国外技术垄断。国内分子筛技术相对较落后，因此双转轮除湿机组需进口，价格昂贵，维修不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子电池加工设备，以降低锂离子电池加工的成本。
本发明提供一种锂离子电池加工设备，包括烤箱、注液手套箱、打胶塞手套箱、注液机和打胶塞机，所述注液机设置于所述注液手套箱内，所述打胶塞机设置于所述打胶塞手套箱内且所述烤箱、所述注液手套箱和所述打胶塞手套箱依次密封连接，所述注液手套箱与所述烤箱可连通地设置以将经过所述烤箱烘烤的电芯输送至所述注液手套箱内而防止所述电芯污染，所述注液手套箱与所述打胶塞手套箱可连通地设置以将经过注液的电芯输送至所述打胶塞手套箱内。
进一步地，所述注液手套箱包括用于放置所述注液机的注液主箱体和设置于所述注液主箱体上的内部注液过渡仓，所述烤箱与所述注液主箱体通过所述内部注液过渡仓内的第一物料输送通道连通。
进一步地，所述第一物料输送通道内设有用于输送所述电芯的输送装置。
进一步地，所述内部注液过渡仓包括靠近所述烤箱一侧的第一密封门和靠近所述注液主箱体一侧的第二密封门，所述第一物料输送通道设置于所述第一密封门与所述第二密封门之间，在将经过所述烤箱烘烤的电芯输送至所述注液主箱体内时，所述第一密封门和所述第二密封门中的一个密封门处于打开状态另一个密封门处于关闭状态以防止电解质挥发腐蚀所述烤箱。
进一步地，所述注液手套箱具有与所述烤箱连接的连接端，所述烤箱包括烤箱主箱体和靠近所述连接端的一侧的第一烤箱门，所述第一烤箱门相对于所述烤箱主箱体沿高度方向运动以开闭所述烤箱主箱体，所述连接端的高度大于所述第一烤箱门的高度。
进一步地，所述烤箱还包括远离所述连接端的一侧的第二烤箱门，所述第二烤箱门相对于所述烤箱主箱体可转动地设置以开闭所述烤箱主箱体。
进一步地，所述打胶塞手套箱包括用于放置所述打胶塞机的打胶塞主箱体和设置于所述打胶塞主箱体上的内部打胶塞过渡仓，所述注液手套箱连接于所述打胶塞主箱体的设置所述内部打胶塞过渡仓的一侧。
进一步地，所述电池加工设备还包括充气装置，所述充气装置设置于所述打胶塞主箱体内。
进一步地，所述注液手套箱包括用于放置所述注液机的注液主箱体和设置于所述注液主箱体上的外部注液过渡仓，所述外部注液过渡仓通过第二物料输送通道与所述注液主箱体连通以用于将所述加工设备外部的物料输送至所述注液主箱体内或将物料输送至所述加工设备外部。
基于本发明提供的锂离子电池加工设备，包括烤箱、注液手套箱、打胶塞手套箱、注液机和打胶塞机，注液机设置于注液手套箱内，打胶塞机设置于打胶塞手套箱内且烤箱、注液手套箱和打胶塞手套箱依次密封连接，注液手套箱与烤箱可连通地设置以将经过烤箱烘烤的电芯输送至注液手套箱内而防止电芯污染，注液手套箱与打胶塞手套箱可连通地设置以将经过注液的电芯输送至打胶塞手套箱内。本发明的锂离子电池加工设备在将电芯烘烤后可直接输送至注液手套箱内以有效避免电芯在烘烤后接触水分并且在对电芯注液后可直接输送至打胶塞手套箱中，因此只需要对密封连接的注液手套箱与打胶塞手套箱内进行除湿即可，与现有技术中需要对整个干燥房内部进行除湿相比，除湿空间减小，进而降低除湿机组的功率，降低加工成本。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例的锂离子电池的加工设备的结构示意图。
各附图标记分别代表：
1-烤箱；11-第一烤箱门；12-第二烤箱门；13-烤箱主箱体；2-注液手套箱；21-内部注液过渡仓；22-外部注液过渡仓；23-注液主箱体；3-打胶塞手套箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
如图1所示，本发明实施例的锂离子电池加工设备包括烤箱1、注液手套箱2、打胶塞手套箱3、注液机和打胶塞机。注液机设置于注液手套箱2内，打胶塞机设置于打胶塞手套箱3内。烤箱1、注液手套箱2和打胶塞手套箱3依次密封连接。注液手套箱2与烤箱1可连通地设置以将经过烤箱1烘烤的电芯输送至注液手套箱2内而防止电芯污染，注液手套箱2与打胶塞手套箱3可连通地设置以将经过注液的电芯输送至打胶塞手套箱3内。本发明实施例的锂离子电池加工设备在将电芯烘烤后可直接输送至注液手套箱内以有效避免电芯在烘烤后接触水分并且在对电芯注液后可直接输送至打胶塞手套箱中，因此只需要对密封连接的注液手套箱与打胶塞手套箱内进行除湿即可，与现有技术中需要对整个干燥房内部进行除湿相比，除湿空间减小，进而降低除湿机组的功率，降低加工成本。
本实施例的注液手套箱包括用于放置注液机的注液主箱体23和设置于注液主箱体23上的内部注液过渡仓21。烤箱1连接于注液主箱体23的设置内部注液过渡仓21的一端。且烤箱1与注液主箱体23通过内部注液过渡仓21内的第一物料输送通道连通。电芯在烤箱1内进行烘烤后可以通过第一物料输送通道输送至注液主箱体内完成注液。
具体地，内部注液过渡仓21包括分别设置于第一物料输送通道的两端的第一密封门和第二密封门。第一密封门位于烤箱1一侧，第二密封门位于注液主箱体23一侧。在将经过烤箱1烘烤的电芯输送至注液主箱体23内的过程中，第一密封门和第二密封门中的一个密封门处于打开状态另一个密封门处于关闭状态以防止电解质挥发腐蚀烤箱。具体过程为：在输送电芯时，先打开第一密封门将电芯从烤箱1中取出并放置于第一物料输送通道上；然后在关闭第一密封门之后再打开第二密封门以将物料输送至注液主箱体内。内部注液过渡仓设置间隔设置的两个隔离门以防止注液主箱体内的电解质挥发流通至烤箱1内而腐蚀烤箱。
为更好地防止电解质腐蚀烤箱，在打开第一密封门时只要打开至可以通过电芯的高度即可。
为实现加工设备的自动化以提高加工效率，可以在第一物料输送通道内设有用于输送电芯的输送装置。
优选地，还可以将内部注液过渡仓的的第一密封门和第二密封门的开闭设置为自动化控制，进一步提高效率。
在本实施例中，为了防止电解质挥发而腐蚀打胶塞手套箱，注液手套箱2与打胶塞手套箱3也通过打胶塞手套箱3的内部打胶塞过渡仓连接。此内部打胶塞过渡仓的结构及使用方法与注液手套箱2的内部注液过渡仓相同，此处不再赘述。
注液手套箱2具有与烤箱1连接的连接端。烤箱1包括烤箱主箱体13和靠近连接端的一侧的第一烤箱门11。第一烤箱门11相对于烤箱主箱体13沿高度方向运动以开闭烤箱主箱体13。连接端的高度大于第一烤箱门的高度。如图1所示，烤箱主箱体13的设置第一烤箱门11的一侧伸入到注液手套箱2的连接端的内部，为实现第一烤箱门11的自由开闭，将注液手套箱2的连接端的高度设置为大于第一烤箱门11的高度，为第一烤箱门向上移动留有空间。
优选地，为了使烤箱主箱体13的物料出口可以完全敞开，也就是说将第一烤箱门11全部移动至烤箱主箱体13的上方，此时需要将注液手套箱2的高度设置为大于等于第一烤箱门11的高度的两倍。
如图1所示，在本实施例中，烤箱1还包括设置于远离连接端的一侧的第二烤箱门12。第二烤箱门12相对于烤箱主箱体11可转动地设置以开闭烤箱主箱体13。第二烤箱门12可以是对开门形式。
具体在本实施例中，注液手套箱和打胶塞手套箱连接形成的箱体的长度大约5米，宽度大约1.3米，高度大约1.2米。而现有技术中在设计干燥房时，干燥房的长度至少8.8米，宽度至少3米，高度2.5-3.5米。由上可知，本实施例需除湿的空间体积明显小于现有技术中的干燥房的除湿空间体积，因此可降低除湿机组的功率，从而降低电芯的加工成本。
在对烘烤后的电芯进行注液后，需要将电芯进行常温静置。在常温静置后再将电芯移动至烤箱内进行高温静置。从烤箱的远离注液手套箱2的一端取出电芯并进行化成。
为实现将经过化成的电芯从加工设备外侧移动至注液手套箱，如图1所示，本实施例的注液手套箱还包括设置于注液主箱体23上的外部注液过渡仓22。外部注液过渡仓22通过第二物料输送通道与注液主箱体23连通以用于将物料输送至注液主箱体23内或将物料从注液主箱体23内输送至外部。因此在对电芯化成完毕后，通过外部注液过渡仓和第二物料输送通道将电芯输送至注液主箱体23内并将此前手动打的胶塞拔掉以进行补液。
优选地，为了对电芯进行密封性检测，在打胶塞之前向电芯内部充入惰性气体，然后再打胶塞。因此本实施例打胶塞手套箱3还设有用于向电芯内充入惰性气体的充气装置。
惰性气体可以是氦气。在电芯进行打胶塞之后取出将密封盖板焊接至其封口板上，然后利用氦检仪进行氦气检测，如果检测到氦气说明此电芯密封性不好，应对电芯进行补焊处理。
下面详细描述利用本实施例的锂离子电池加工设备来加工电池的具体过程：
将电芯放入烤箱1内进行烘烤后，取出电芯并用托盘移动电芯至注液主箱体23内进行注液。在注液后手工打胶塞。并将电芯进行常温静置后回烤箱进行高温静置。高温静置后取出电芯化成。然后从外部注液过渡仓22并通过第二物料输送通道将电芯输送至注液主箱体23内。此时，手动拔胶塞并进行补液。补液后将电芯输送至打胶塞手套箱3内进行打胶塞充氦，然后取出电芯。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种锂离子电池加工设备，其特征在于，包括烤箱(1)、注液手套箱(2)、打胶塞手套箱(3)、注液机和打胶塞机，所述注液机设置于所述注液手套箱内，所述打胶塞机设置于所述打胶塞手套箱内且所述烤箱(1)、所述注液手套箱(2)和所述打胶塞手套箱(3)依次密封连接，所述注液手套箱(2)与所述烤箱(1)可连通地设置以将经过所述烤箱(1)烘烤的电芯输送至所述注液手套箱(2)内而防止所述电芯污染，所述注液手套箱(2)与所述打胶塞手套箱(3)可连通地设置以将经过注液的电芯输送至所述打胶塞手套箱(3)内。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池加工设备，其特征在于，所述注液手套箱(2)包括用于放置所述注液机的注液主箱体(23)和设置于所述注液主箱体(23)上的内部注液过渡仓(21)，所述烤箱(1)与所述注液主箱体(23)通过所述内部注液过渡仓(21)内的第一物料输送通道连通。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池加工设备，其特征在于，所述第一物料输送通道内设有用于输送所述电芯的输送装置。
4.根据权利要求2所述的锂离子电池加工设备，其特征在于，所述内部注液过渡仓包括靠近所述烤箱(1)一侧的第一密封门和靠近所述注液主箱体(23)一侧的第二密封门，所述第一物料输送通道设置于所述第一密封门与所述第二密封门之间，在将经过所述烤箱(1)烘烤的电芯输送至所述注液主箱体(23)内的过程中，所述第一密封门和所述第二密封门中的一个密封门处于打开状态另一个密封门处于关闭状态以防止电解质挥发腐蚀所述烤箱。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池加工设备，其特征在于，所述注液手套箱具有与所述烤箱(1)连接的连接端，所述烤箱(1)包括烤箱主箱体(13)和靠近所述连接端的一侧的第一烤箱门(11)，所述第一烤箱门(11)相对于所述烤箱主箱体(13)沿高度方向运动以开闭所述烤箱主箱体(13)，所述连接端的高度大于所述第一烤箱门(11)的高度。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池加工设备，其特征在于，所述烤箱还包括远离所述连接端的一侧的第二烤箱门(12)，所述第二烤箱门(12)相对于所述烤箱主箱体(13)可转动地设置以开闭所述烤箱主箱体(13)。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池加工设备，其特征在于，所述打胶塞手套箱(3)包括用于放置所述打胶塞机的打胶塞主箱体和设置于所述打胶塞主箱体上的内部打胶塞过渡仓，所述注液手套箱连接于所述打胶塞主箱体的设置所述内部打胶塞过渡仓的一侧。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池加工设备，其特征在于，所述电池加工设备还包括充气装置，所述充气装置设置于所述打胶塞主箱体内。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的锂离子电池加工设备，其特征在于，所述注液手套箱包括用于放置所述注液机的注液主箱体(23)和设置于所述注液主箱体(23)上的外部注液过渡仓(22)，所述外部注液过渡仓(22)通过第二物料输送通道与所述注液主箱体(23)连通以用于将所述加工设备外部的物料输送至所述注液主箱体(23)内或将物料输送至所述加工设备外部。
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