CN108091817A - 一种锂电池负压化成自动检测系统 - Google Patents

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lithium battery
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陆文秀
郑志彪
梁锋
霍记彬
熊艳琼
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China Aviation Lithium Battery Jiangsu Co Ltd
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China Aviation Lithium Battery Jiangsu Co Ltd
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/691—Arrangements or processes for draining liquids from casings; Cleaning battery or cell casings
    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明涉及锂电池化成技术领域，特别是一种锂电池负压化成自动检测系统，包括若干独立与电池总导管相连接的独立导管，所述独立导管前端固定有负压化成吸嘴本体，所述负压化成吸嘴本体压吸在需要化成锂电池本体的电池注液口上表面；所述电池总导管内设置有压力传感器和流量计，所述压力传感器和流量计通过信号线与PLC控制器相连接。采用上述结构后，本发明通过重新设计的负压化成吸嘴，防止在化成过程中从电池注液口有少量的电解液泄漏。

Description

一种锂电池负压化成自动检测系统
技术领域
本发明涉及锂电池化成技术领域，特别是一种锂电池负压化成自动检测系统。
背景技术
动力锂电池在当今的新能源汽车动力配置中占据着重要地位。2017年工信部首先规划出未来新能源汽车的准入门槛节点表，同时配套的锂电产业能量密度、循环寿命、安全性要求都大大的提升。负压化成是锂电池生产过程中的关键工序，特别是化成过程中电解液在负极极片表面形成一层钝化层，即固体电解质界面膜(SEI膜)。SEI膜形成的好坏和厚度均匀性直接影响到电池的循环寿命、稳定性、定容的效果和模组测试的安全性。目前大多数动力电池公司采用开口化成，以保证化成过程中产生的气体能及时排除，避免铝壳电池在化成过程中的鼓胀现象；特别是三元电池的体积比较小，注入的电解液克数相对比较多，因此在化成的过程中经常更容易会有电解液被抽出，会因电解液结晶后堵塞注液口从而导致后续该注液口无法实现工艺要求的负压从而批量报废电池、甚至造成局部污染或整个车间环境的不良影响。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种避免电解液在负压化成吸嘴处泄漏的自动检测系统。
为解决上述技术问题，本发明的一种锂电池负压化成自动检测系统，包括若干独立与电池总导管相连接的独立导管，所述独立导管前端固定有负压化成吸嘴本体，所述负压化成吸嘴本体压吸在需要化成锂电池本体的电池注液口上表面；所述电池总导管内设置有压力传感器和流量计，所述压力传感器和流量计通过信号线与PLC控制器相连接。
进一步的，所述独立导管均匀分布。
进一步的，所述独立导管通过导管管夹夹紧。
更进一步的，所述负压化成吸嘴本体前端为负压化成吸嘴头部，所述负压化成吸嘴头部外侧固定有喇叭口软吸盘。
采用上述结构后，本发明通过重新设计的负压化成吸嘴，防止在化成过程中从电池注液口有少量的电解液泄漏。杜绝污染电池本身和影响车间的空气环境，减少对工作人员的职业健康危害，同时极大地减少批量无法识别的报废品。在负压化成的整托盘32个电池的总管路中安装压力传感器和流量计进行实施监控，避免托盘中个别电池由于负压化成吸嘴和电池的电解液位置和方向没有对准或者单个负压管路中有电解液结晶的情况。造成负压化成过程中显示屏虽然显示正常的示数，但是实际是电池并没有被负压抽真空，也没有达到排除废气的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一种锂电池负压化成自动检测系统的结构示意图。：
图2为本发明一种锂电池负压化成吸嘴与电池注液口的连接示意图：
图中：1为负压化成吸嘴本体，2为独立导管，3为导管管夹，4为电池总导管，5为流量计，6为压力传感器，7为PLC控制器，8为锂电池本体，9为电池注液口，10为化成废气流，11为负压化成吸嘴头部，12为喇叭口软吸盘
具体实施方式
如图1和图2所示，本实施方式中独立导管数量为32个，首先负压化成吸嘴本体1在单层库位有32个均匀地布置，对应的下面则是可以自动升降并且也装有32个锂电池的整体托盘。当锂电池化成机对电池进行恒流充电化成作业，同时真空泵进行负压抽真空动作。在锂电池本体8内部由于化学反应产生的化成废气流10，经过电池注液口9向独立导管2进行排出。由于前期化成厂家配套的负压化成吸嘴头部11在抽真空的时候，经常会有少量的电解液漏出吸嘴头部并且下部的电池由于整体厚度有偏差，本身电池注液口9的直径仅为3mm，相对来说比较小，经常会有电池的注液口9与负压化成吸嘴头部11的错位现象。因此在负压化成吸嘴头部11外侧加装了喇叭口软吸盘12，不仅内径和厂家的负压化成吸嘴头部11结合，而且还能在电池上升和负压化成吸嘴本体1接触的时候有位置偏移容错功能。使得负压化成吸嘴本体最终能压吸在电池注液口9的上表面，防止电解液泄漏在负压化成吸嘴头部11的周围处。
在化成废气流10进入到独立导管2处，汇集编组的32根独立导管。并且用导管管夹3进行夹紧。从独立导管2流出的化成废气流10汇流在单层32只的电池总导管4内，在单层32只的电池总导管4内布置了空气压力传感器6，主要是监控负压抽真空的时候，抽真空的压力维持情况和保证局部压力的监控。并且在单层32只电池的总导管4内布置了废气的流量计5，主要是监测单层32只电池产生废气流量的总和，可以周期性的分析电池的化成效果和各托盘电池的产气的规律。其中负压化成抽真空的过程中，会有少量的电解液吸入到总管内，相关设备厂商和别的动力生产厂家都配备有锥形回收瓶的设计，这里就不过多叙述。空气的流量计5和压力传感器6经过信号线接入到三菱FX系列PLC控制器7进行数据运算和开关量控制，随后输出到设备的显示屏幕上，进行实时监控、警示和记录。
当然，本发明独立导管的数量可以为其他，PLC控制器也可以采用单片机或其他适用的控制器，这样的变换均落在本发明的保护范围之内。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (4)

1.一种锂电池负压化成自动检测系统，其特征在于：包括若干独立与电池总导管相连接的独立导管，所述独立导管前端固定有负压化成吸嘴本体，所述负压化成吸嘴本体压吸在需要化成锂电池本体的电池注液口上表面；所述电池总导管内设置有压力传感器和流量计，所述压力传感器和流量计通过信号线与PLC控制器相连接。
2.按照权利要求1所述的一种锂电池负压化成自动检测系统，其特征在于：所述独立导管均匀分布。
3.按照权利要求1所述的一种锂电池负压化成自动检测系统，其特征在于：所述独立导管通过导管管夹夹紧。
4.按照权利要求1-3中任一项所述的一种锂电池负压化成自动检测系统，其特征在于：所述负压化成吸嘴本体前端为负压化成吸嘴头部，所述负压化成吸嘴头部外侧固定有喇叭口软吸盘。
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