CN112768850A - 一种用于电池装配的真空注液密封系统及方法 - Google Patents

一种用于电池装配的真空注液密封系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于电池装配的真空注液密封系统及方法，本发明的真空注液密封系统能够在真空的氛围下对电机的第一极壳和第二极壳相互密封，避免外界的空气进入电池内；本发明的用于电池装配的真空注液密封方法，先将第一极壳、第二极壳和电芯按照装配要求摆好(此时，第一极壳、第二极壳并没有进行压合，二者之间存在一定的间隙)，然后依次进行一次抽真空、注入电解液、排出电解液、二次抽真空、真空压合；采用这样的方法能够实现第一极壳和第二极壳在真空的氛围下压合，避免外界的空气进入电池内，解决现有技术中空气进入电池内而带来的不良反应，降低电池起鼓的几率，提高合格率。

Description

一种用于电池装配的真空注液密封系统及方法
【技术领域】
本发明涉及电池的用于真空注液密封系统，本发明还涉及一种用 于电池装配的真空注液密封方法。
【背景技术】
锂电池的注液装配过程中对温度和湿度要求很高，所以现有的电 池注液装配工序是在手套箱中进行，具有如下缺点：(1)设备投入大、 成本高、能耗高的缺点；(2)注液的过程中容易使外界的空气进入密 封之后的电池内，导致使用时会出现胀气等不良现象；(3)注液的过 程长，空气中的气体和水汽会溶入到电解液中，也会导致使用时会出 现胀气等不良现象。
本发明即是针对现有技术的不足而研究提出。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种用于电池装配的真空注液 密封系统及方法，用于解决扣式电池在装配中外界的空气会进入电池 内，而导致使用时会出现胀气等不良现象。
为解决上述技术问题，本发明的用于电池装配的真空注液密封系 统，所述的注液密封系统包括真空容器、电解液储存罐以及电解液回 流罐，所述的真空容器内设有真空腔，所述的真空容器包含容器本体 和密封盖，所述的真空容器上设有使电池的第一极壳和第二极壳相互 密封的压合组件，所述的电解液储存罐通过管道A与真空腔相通，所 述的管道A上串联有阀门A，所述的电解液回流罐通过管道B与真空 腔相通，所述的管道B上串联有阀门B，所述的真空容器上还设有与 真空系统连接的管道C，所述的管道C与真空腔相通，所述的管道C 上串联有阀门C，所述的真空容器上还设有与正压系统连接的管道D， 所述的管道D与真空腔相通，所述的管道D上串联有阀门D。
如上所述的用于电池装配的真空注液密封系统，所述的容器本体 内设有用于定位电池第一极壳的夹具。
如上所述的用于电池装配的真空注液密封系统，所述的电解液储 存罐和电解液回流罐之间设有回流管道，所述的回流管道上串联有过 滤器。
本发明的一种用于电池装配的真空注液密封方法，所述的注液密 封方法基于上面所述的注液密封系统，所述的注液密封方法包括如下 步骤：
步骤SO1、准备工作：关闭阀门A、阀门B、阀门C和阀门D，将 电池的第一极壳、第二极壳和电芯按照装配要求摆好，置于真空容器 内，关闭密封盖，使真空腔处于密封状态；
步骤S02、一次抽真空：打开阀门C，真空系统将真空腔内的空 气抽出，当真空系统将真空腔抽至真空状态后关闭阀门C；
步骤S03、注入电解液：打开阀门A，电解液储存罐内的电解液 注入真空腔内，当电解液完全充满真空腔后关闭阀门A；
步骤S04、排出电解液：打开阀门B和阀门D，正压系统将真空 腔内的电解液排出至电解液回流罐内，当电解液完全排出之后关闭阀 门B和阀门D；
步骤S05、二次抽真空：打开阀门C，真空系统将真空腔内的空 气抽出，当真空系统将真空腔抽至真空状态后关闭阀门C；
步骤S06、真空压合：压合组件动作，使电池的第一极壳和第二 极壳相互密封。
如上所述的一种用于电池装配的真空注液密封方法，在步骤S06 之后，还有步骤S07；其中步骤S07：泄压，打开管道D，正压系统 往真空腔内注入气体，当真空腔内的压强恢复正常大气压之后关闭阀 门B。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明的真空注液密封系统能够在真空的氛围下将电解液注 入到第一极壳内，同时对电机的第一极壳和第二极壳相互密封，避免 外界的空气和水汽进入电池内，解决现有技术中空气及水汽进入电池 内而带来的不良反应，降低电池起鼓的几率，提高合格率，降低成本， 节约能耗。
2、本发明的用于电池装配的真空注液密封方法，先将第一极壳、 第二极壳和电芯按照装配要求摆好(此时，第一极壳、第二极壳并没 有进行压合，二者之间存在一定的间隙)，然后依次进行一次抽真空、 注入电解液、排出电解液、二次抽真空、真空压合；采用这样的方法 能够实现第一极壳和第二极壳在真空的氛围下注液和压合，避免外界 的空气和水汽进入电池内，解决现有技术中空气和水汽进入电池内而 带来的不良反应，降低电池起鼓的几率，提高合格率。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其 中：
图1为本发明的用于电池装配的真空注液密封系统工作原理简 图；
图2为本发明的用于电池装配的真空注液密封系统的结构示意 图之一；
图3为图2中标记的A部分的标记的放大图；
图4为本发明的用于电池装配的真空注液密封系统的结构示意 图之二。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。
如图1至图4所示，本实施例的一种用于电池装配的真空注液密 封系统，包括真空容器1、电解液储存罐2以及电解液回流罐3，所 述的真空容器1内设有真空腔，所述的真空容器1包含容器本体11 和密封盖12，所述的真空容器1上设有使电池的第一极壳101和第二极壳102相互密封的压合组件4，所述的电解液储存罐2通过管道 A51与真空腔相通，所述的管道A51上串联有阀门A61，所述的电解 液回流罐3通过管道B52与真空腔相通，所述的管道B52上串联有阀 门B62，所述的真空容器1上还设有与真空系统连接的管道C53，所 述的管道C53与真空腔相通，所述的管道C53上串联有阀门C63，所 述的真空容器1上还设有与正压系统连接的管道D54，所述的管道D54 与真空腔相通，所述的管道D54上串联有阀门D64。本发明的真空注 液密封系统能够在真空的氛围下将电解液注入到第一极壳内，同时对 电机的第一极壳和第二极壳相互密封，避免外界的空气和水汽进入电 池内，解决现有技术中空气及水汽进入电池内而带来的不良反应，降 低电池起鼓的几率，提高合格率，降低成本，节约能耗。
为了对第一极壳进行定位，在容器本体11内设有用于定位电池 第一极壳101的夹具7。
为了对电解液进行充分利用，在电解液储存罐2和电解液回流罐 3之间设有回流管道8，所述的回流管道8上串联有过滤器9。
本发明的一种用于电池装配的真空注液密封方法，所述的注液密 封方法基于上面所述的注液密封系统，所述的注液密封方法包括如下 步骤：
步骤SO1、准备工作：关闭阀门A61、阀门B62、阀门C63和阀 门D64，将电池的第一极壳101、第二极壳102和电芯103按照装配 要求摆好，置于真空容器1内，关闭密封盖12，使真空腔处于密封 状态；
步骤S02、一次抽真空：打开阀门C63，真空系统将真空腔内的 空气抽出，当真空系统将真空腔抽至真空状态后关闭阀门C63；
步骤S03、注入电解液：打开阀门A61，电解液储存罐2内的电 解液注入真空腔内，当电解液完全充满真空腔后关闭阀门A61；
步骤S04、排出电解液：打开阀门B62和阀门D64，正压系统将 真空腔内的电解液排出至电解液回流罐3内，当电解液完全排出之后 关闭阀门B62和阀门D64；
步骤S05、二次抽真空：打开阀门C63，真空系统将真空腔内的 空气抽出，当真空系统将真空腔抽至真空状态后关闭阀门C63；
步骤S06、真空压合：压合组件4动作，使电池的第一极壳101 和第二极壳102相互密封。
本发明的用于电池装配的真空注液密封方法，先将第一极壳、第 二极壳和电芯按照装配要求摆好(此时，第一极壳、第二极壳并没有 进行压合，二者之间存在一定的间隙)，然后依次进行一次抽真空、 注入电解液、排出电解液、二次抽真空、真空压合；采用这样的方法 能够实现第一极壳和第二极壳在真空的氛围下注液和压合，避免外界 的空气和水汽进入电池内，解决现有技术中空气和水汽进入电池内而 带来的不良反应，降低电池起鼓的几率，提高合格率。
在步骤S06之后，还有步骤S07；其中步骤S07：泄压，打开管 道D54，正压系统往真空腔内注入气体，当真空腔内的压强恢复正常 大气压之后关闭阀门B62；步骤S07为了避免打开密封盖时发生危险。
步骤S03中，电解液在真空的氛围下充满整个真空腔，能使电芯 的隔膜得到充分的浸润，减小浸润的周期，工作提高效率。
经过步骤S03之后，电解液对电芯进行了充分的浸润，因为第一 极壳开口朝上，此时电解液充满了第一极壳，进行步骤S04和步骤 S05后，可以将第一极壳、第二极壳外侧壁的电解液去除，提高压合 后的密封性能。
在步骤S02中，真空腔的真空度需要达到-0.08MPa～-0.1MPa。
在步骤S04中，正压系统内采用氮气等惰性气体作为介质。
步骤S01中，第一极壳101、第二极壳102和电芯103的摆放和 现有的压合之前的摆放状态一致，将第二极壳102盖在第一极壳101 上(此时未密封)，电芯103位于第一极壳101、第二极壳102之间。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更 容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做 的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利 要求书为准。

Claims (5)

1.用于电池装配的真空注液密封系统，其特征在于，所述的注液密封系统包括真空容器(1)、电解液储存罐(2)以及电解液回流罐(3)，所述的真空容器(1)内设有真空腔，所述的真空容器(1)包含容器本体(11)和密封盖(12)，所述的真空容器(1)上设有使电池的第一极壳(101)和第二极壳(102)相互密封的压合组件(4)，所述的电解液储存罐(2)通过管道A(51)与真空腔相通，所述的管道A(51)上串联有阀门A(61)，所述的电解液回流罐(3)通过管道B(52)与真空腔相通，所述的管道B(52)上串联有阀门B(62)，所述的真空容器(1)上还设有与真空系统连接的管道C(53)，所述的管道C(53)与真空腔相通，所述的管道C(53)上串联有阀门C(63)，所述的真空容器(1)上还设有与正压系统连接的管道D(54)，所述的管道D(54)与真空腔相通，所述的管道D(54)上串联有阀门D(64)。
2.根据权利要求1所述的用于电池装配的真空注液密封系统，其特征在于所述的容器本体(11)内设有用于定位电池第一极壳(101)的夹具(7)。
3.根据权利要求1所述的用于电池装配的真空注液密封系统，其特征在于所述的电解液储存罐(2)和电解液回流罐(3)之间设有回流管道(8)，所述的回流管道(8)上串联有过滤器(9)。
4.一种用于电池装配的真空注液密封方法，所述的注液密封方法基于权利要求1所述的注液密封系统，其特征在于，所述的注液密封方法包括如下步骤：
步骤SO1、准备工作：关闭阀门A(61)、阀门B(62)、阀门C(63)和阀门D(64)，将电池的第一极壳(101)、第二极壳(102)和电芯(103)按照装配要求摆好，置于真空容器(1)内，关闭密封盖(12)，使真空腔处于密封状态；
步骤S02、一次抽真空：打开阀门C(63)，真空系统将真空腔内的空气抽出，当真空系统将真空腔抽至真空状态后关闭阀门C(63)；
步骤S03、注入电解液：打开阀门A(61)，电解液储存罐(2)内的电解液注入真空腔内，当电解液完全充满真空腔后关闭阀门A(61)；
步骤S04、排出电解液：打开阀门B(62)和阀门D(64)，正压系统将真空腔内的电解液排出至电解液回流罐(3)内，当电解液完全排出之后关闭阀门B(62)和阀门D(64)；
步骤S05、二次抽真空：打开阀门C(63)，真空系统将真空腔内的空气抽出，当真空系统将真空腔抽至真空状态后关闭阀门C(63)；
步骤S06、真空压合：压合组件(4)动作，使电池的第一极壳(101)和第二极壳(102)相互密封。
5.根据权利要求4所述的一种用于电池装配的真空注液密封方法，其特征在于，在步骤S06之后，还有步骤S07；其中步骤S07：泄压，打开管道D(54)，正压系统往真空腔内注入气体，当真空腔内的压强恢复正常大气压之后关闭阀门B(62)。
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