CN115650147A - 锂电池电解液智能灌装系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池电解液的智能灌装方法与系统，该方法先将电解液吨桶置于灌装工位中与其液路和气路相连接，并通过气体气压稳定性检测来确定连接口处的对接严密性，以避免灌装时电解液外泄导致的安全问题。此外，本发明的方法与系统，还能允许在不同电解液之间切换和实现连接正确性检测，可以降低生产成本、避免人为操作失误。

Description

锂电池电解液智能灌装系统与方法

技术领域

本发明涉及锂电池生产设备领域，具体涉及一种锂电池电解液的智能灌装系统与方法。

背景技术

电解质锂盐作为锂离子电池的重要组成部分，其储存容器通常是特殊结构的1000L吨桶，由于电解液遇空气或水后会产生刺激性气味，对人体健康造成影响；并且，人工灌装时也容易受人员素质和灌装手段影响，存在灌装后桶重量及压力不一致等现象，严重影响灌装效果。此外，传统灌装方式也会导致工人工作强度较大、费时费力、生产成本大等缺陷。

因此，有必要开发一种可取代工人灌装的智能灌装系统。

发明内容

本发明的目的，在于解决以上问题的至少一者，提供一种更安全的锂电池电解液智能灌装系统与方法。

作为本发明的第一方面，提供了一种锂电池电解液的智能灌装方法，其包括：

步骤1：将输液连接管路与电解液吨桶的灌装连接口相连接、将输气连接管路与电解液吨桶的气路连接口相连接，以实现电解液吨桶与灌装管路和气路的对接，压力传感器与输气连接管路直接或间接相连接。

步骤2：插拔检测组件检测上一步骤中与电解液吨桶对接的输液连接管路是否为指定管路；若检测当前连接的管路是指定管路则转入下一步骤；若检测到管路连接错误则停止灌装和/或发出声光警报信号。

步骤3：控制装置接通输气连接管路以使工作气充满电解液吨桶和气路，气压稳定后延迟预定时间通过压力传感器检测气压；若检到的气压稳定不掉压则表明电解液吨桶对接密封有效，允许进行灌装作业；若检到的气压不稳定则表示电解液吨桶对接不严，控制装置(205)停止灌装或发出声光警报。

步骤4：进行控制装置开启输液连接管路以进行灌装操作，向电解液吨桶中灌装电解液，直至达到预定重量或体积后停止或延迟预定时间后停止从而完成灌装操作。

根据上述的锂电池电解液的智能灌装方法，在所述步骤S2中，插拔检测组件的定位检测模块对快接头是否被放置在其安装腔进行定位检测，如检测到对接后待灌装的输液连接管路的快接头仍处于安装腔则表示对接错误，控制装置停止灌装或发出声光警报。

根据上述的锂电池电解液的智能灌装方法，还包括步骤S31：二次称重，其在S3之后进行。为保证灌装重量，称重机构进行二次称重，根据接头对接之后的重量变化与空桶重量对比后，系统自动记录去除皮重后开始灌装；灌装重量至99％时，停止灌装；输液连接管路切换至吹扫模式以将管道内剩余残料吹扫至桶内。

根据上述的锂电池电解液的智能灌装方法，灌装溶剂管路开合可控球阀采用防爆电动阀门，阀门开合角度可通过PLC模拟量控制，在灌装过程中根据称重模块反馈，线性控制阀门开合角度控制管道流量，满足灌装精度要求。

根据上述的锂电池电解液的智能灌装方法，所述输液连接管路至少有两个，且相互独立设置，以使得同一灌装工位可以根据需要灌装不同的电解液，提高生产效率。

根据上述的锂电池电解液的智能灌装方法，所述输液连接管路包括第一连接管、第一阀件、第二连接管、第二阀件和第三连接管，所述第一连接管的一端连接至电解液管路、另一端经第一阀件连接至第三连接管，第二连接管的一端连接至工作气管路、另一端经第二阀件连接至第三连接管。

根据上述的锂电池电解液的智能灌装方法，所述输液连接管路还包括三通阀，第一阀件、第二阀件和第三连接管分别连接至三通阀的三个接口上且第一阀件和第二阀件紧邻三通阀设置，以使得管道残余尽可能被吹扫干净。

作为本发明的第二方面，提供了一种锂电池电解液的智能灌装系统，包括至少一个灌装工位机组，所述灌装工位机组包括若干个灌装工位，每一灌装工位可容纳至少一个电解液吨桶，以向所述电解液吨桶中灌装预定质量或体积的电解液。

所述灌装工位包括至少一个用于连接至待灌装电解液管道的输液连接管路，以及工作气正压管路和工作气负压管路，所述输液连接管路与电解液吨桶的连接与否受灌装控制阀控制，工作气正压管路与电解液吨桶的连接与否受气体控制阀控制，压力传感器直接或间接地连通至电解液吨桶中以检测气压，灌装控制阀、气体控制阀和压力传感器分别与控制装置电连接。

所述智能灌装系统还包括的用于检测所述输液连接管路的快接头是否与电解液吨桶对接正确的插拔检测组件。

其中，控制装置经气体控制阀接通输气连接管路以使工作气充满电解液吨桶和气路，气压稳定后延迟预定时间通过压力传感器检测气压；若检到的气压稳定不掉压则表明电解液吨桶对接密封有效，允许进行灌装作业；若检到的气压不稳定则表示电解液吨桶对接不严，控制装置停止灌装或发出声光警报。

根据上述的锂电池电解液的智能灌装系统，所述灌装工位包括至少两个相互独立的输液管路，工作气正压管路为第一管路。

根据上述的锂电池电解液的智能灌装系统，所述灌装工位包括第二管路、第三管路、第四管路和第五管路，第二管路、第三管路和第四管路分别为三条独立的电解液借给管路，第五管路为工作气负压管路；五个管路被四个连接管路连接至一个所述电解液吨桶的第二连接阀、第三连接阀或第五连接阀上。

所述连接管路包括第一连接管、第一阀件，第二连接管，第二阀件和第三连接管。

根据上述的锂电池电解液的智能灌装系统，所述连接管路包括输液连接管路和输气连接管路，所述输液连接管路用于将第二管路、第三管路或第四管路连接至电解液吨桶中、同时其也将第一管路连接至电解液吨桶中，所述输气连接管路仅用于将第一管路和第五管路连接至电解液吨桶中。

根据上述的锂电池电解液的智能灌装系统，所述输液连接管路的第一连接管的一端连接至第一管路、另一端经第一阀件而连接至第三连接管的一端，第三连接管的另一端连接至电解液吨桶中，所述第二管路、第三管路或第四管路经第二连接管和第二阀件连通至第三连接管上，以使第二管路、第三管路或第四管路与电解液吨桶相连通。

根据上述的锂电池电解液的智能灌装系统，所述输气连接管路的第一连接管的一端连接至第一管路、另一端经第一阀件连接至第三连接管的一端，第三连接管的另一端连接至电解液吨桶中，所述第五管路经第二连接管和第二阀件连通至第三连接管上，以使第五管路与电解液吨桶相连通。

根据上述的锂电池电解液的智能灌装系统，所述第三连接管上还形成有三通结构，且第一阀件和第二阀件均靠近所述三通结构地连接。

根据上述的锂电池电解液的智能灌装系统，所述插拔检测组件与输液连接管路对应地设置，插拔检测组件包括快接管和检测组件，所述快接管的第一端连接至输液连接管路的第三连接管上、另一端形成为快接头；所述检测组件固定至灌装主体上的操作窗口下端内侧处。

插拔检测组件所述灌装主体上还设有用于显示灌装状态的显示装置，显示装置电连接至控制装置。

插拔检测组件灌装主体内还形成有用于容纳电解液吨桶的桶腔。

插拔检测组件所述灌装工位包括灌装主体，灌装主体的前侧面被面板和门板覆盖，所述门板活动地设置，以在打开后形成为操作窗口。

本发明的锂电池电解液智能灌装系统与方法，具有以下有益效果：

1.对单条线灌装工位机组共对应3组配置釜，三组管道互相独立，互不共管，避免物料交叉风险。

2.人工选取管道并插拔对接，可能出现接头对接不严未密封的情况，为避免灌装中电解液外泄，灌装前氮气吹扫电磁阀打开，进行压力在线检测，压力稳定不掉压，则判断对接密封有效，从而有效规避了电解液外泄。

3.为保证灌装重量，灌装前称重机构还进行二次称重，根据接头对接之后的重量变化与空桶重量对比后，系统自动记录去除皮重；灌装重量至99％时，停止灌装；阀门自动切换至吹扫阀门，将管道内剩余残料吹扫至桶内，并且灌装主支路阀门采用防爆电动阀门，阀门开合角度可通过PLC模拟量控制在任意角度悬停反馈，在灌装过程中根据称重反馈，线性控制阀门开合角度控制管道流量，满足灌装精度。

4.三组灌装管路均具有管路插拔检测机构功能，每组管道均配有管路插拔检测机构，当人工误取管道检测机构会报警提示，防止人工误取管道导致灌装品种出现问题。当然，灌装管道的数量也可以根据需要设置为其他数值

5.本发明的开发可以代替传统人工灌装吨桶，可批量对吨桶同时进行灌装，人工选取管道插拔对接，实现自动检测对接密封效果、自动称自重、自动灌装、自动二次称重、自动充氮气加压。保证灌装中电解液无外泄，不会对人体造成伤害；并做到工艺流程无浪费为客户节约成本，提高利润。

6.称重平台底部均布安装四个称重模块，保证称重结果实现+200g高精度；称重数值可在称重显示屏上随时可查；当吨桶由RGV输送到称重平台上时，需记录一次空桶数值，判断对接密封有效后，需二次记录空桶数值，对比两次桶重后，系统自动记录去除皮重；在灌装过程中持续称重，并通过PLC模拟量反馈控制防爆电动阀门的开合角度。

7.其中灌装溶剂管路开合可控球阀采用防爆电动阀门，阀门开合角度可通过PLC模拟量控制，在灌装过程中根据称重模块反馈，线性控制阀门开合角度控制管道流量，满足灌装精度。

附图说明

图1是本发明某一实施例的锂电池电解液的智能灌装系统的结构示意图；

图2是图1实施例中A处的结构放大示意图；

图3是图1实施例中B处的结构放大示意图；

图4是图1实施例的后侧示意图；

图5是图4的智能灌装系统在移除各电解液吨桶后的结构示意图；

图6是图5中C处的结构放大示意图；

图7是图1实施例的吨桶的结构示意图；

图8是图1实施例中某一灌装工位顶部的管路结构示意图；

图9是图8中的输液连接管路的结构示意图；

图10是图8中的输气连接管路的结构示意图；

图11是本发明的插拔检测组件的结构示意图；

图12是图11的剖视图；

图13是图12的局部放大示意图。

其中，灌装工位机组10，灌装主体20，灌装工位11，电解液吨桶22，第一管路101、第二管路102、第三管路103、第四管路104，第五管路105，第一连接管106，第一阀件107，第二连接管108，第二阀件109，第三连接管110，面板201，门板202，操作窗口203，显示装置204，控制装置205，桶腔206，气管连接件207，称重平台211，脚垫212，称重模块213，桶框架221，桶体222，第一连接阀223，第二连接阀224，第三连接阀225，第四连接阀226，第五连接阀227，第六连接阀228，压力检测单元229，凹口230，桶脚231，举升口232，插拔检测组件300。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，从而对本发明要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本发明的某些具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本发明构思的某些具体实施方式仅是本发明的一部分实施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本发明，各具体特征并不当然、直接地限定本发明的实施范围。本领域技术人员在本发明构思的指导下所作的常规选择和替换，均应视为在本发明要求保护的范围内。

一种锂电池电解液的智能灌装系统，包括至少一个灌装工位线，每一灌装工位线包括至少一个灌装工位机组10，每一灌装工位机组包括左、中、右三个灌装工位11，每一灌装工位11可容纳一个电解液吨桶22，以向所述电解液吨桶22中灌装预定质量或体积的电解液。

所述灌装工位11包括灌装主体20，灌装主体20的前侧面被面板201和门板202覆盖，以使得灌装主体20的前侧面的绝大部分区域被覆盖而避免在电解液灌装过程中因电解液外露而导致操作人员伤害。所述门板202活动地设置，以在打开后形成为操作窗口203，门板202的打开活动方式，可以是平移打开、也可以是枢转打开。

如图1所示，在本实施例中，所述灌装主体20的前侧面仅有靠近底部处有较窄的一小部分区域未被覆盖，未被覆盖位置的高度低于称重平台211的高度，此处基本不会有泄露风险，因而也不会有不良影响。

在本实施例中，所述灌装主体20上还设有用于显示灌装状态的显示装置204和用于控制灌装过程的控制装置205，所述显示装置204电连接至控制装置205。所述灌装主体20内还形成有用于容纳电解液吨桶22的桶腔206。

如图2所示，所述灌装工位11包括五条相互独立的管路，分别为第一管路101、第二管路102、第三管路103、第四管路104和第五管路105，各管路被管路支架106固定至所述灌装主体20上。其中，第二管路102、第三管路103和第四管路104分别为三条独立的电解液借给管路，以允许灌装不同的电解液；第一管路101为氮气正压管路、其用于向电解液吨桶22中供给氮气，第五管路105为氮气负压管路、其用于将电解液吨桶22或其他管路中的氮气输出。因此，本实施例的智能灌装系统可以在三种电解液中选择其中一种在任意一个灌装工位11进行灌装作业，以提升生产效率。

如图8-10所示，在本实施例中，上述的五个管路被四个连接管路连接至一个所述电解液吨桶22上，所述四个连接管路各自与电解液吨桶22的连通与否是独立控制的。所述连接管路包括第一连接管106，第一阀件107，第二连接管108，第二阀件109和第三连接管110。其中，所述第一阀件10均第二阀件109均为防爆的线性控制阀门，其开合角度可通过PLC模拟量控制，以在灌装过程中根据称重模块反馈而开合角度控制管道流量，满足灌装精度要求。

在本实施例中，所述连接管路分为用于输送待灌装的电解液的输液连接管路和用于向吨桶中输送或排出气体的输气连接管路。其中，所述输液连接管路用于将第二管路102、第三管路103或第四管路104连接至电解液吨桶22中、同时其也将第一管路101连接至电解液吨桶22中，所述输气连接管路仅用于将第一管路101和第五管路105连接至电解液吨桶22中。因此，所述输液连接管路可以将第二管路102、第三管路103或第四管路104中的电解液灌装至电解液吨桶22中，并能在灌装结束后通过第一管路101对管路中残余的电解液进行吹扫；所述输气连接管路则用于向电解液吨桶22中充入气体以保压检测对接严密性或是将电解液吨桶22中的气体排出。

在本实施例中，以第二连接阀224和第三连接阀225作为吨桶的灌装连接口，第五连接阀227作为电解液吨桶22的气路连接口，并气氮气为工作气。

如图7所示，所述电解液吨桶22包括桶框架221和设置于桶框架221内的桶体222，所述桶框架221为立方体形状以将桶本22包裹于其中，以提升整体安全性。桶体222的顶部处设有用于喷淋清洗吨桶的第一连接阀223，用于灌装电解液的第二连接阀224和第三连接阀225，以及用于从吨桶中取样的第四连接阀226和用于输送气体的第五连接阀227。灌装时，将第二连接阀224和第三连接阀225中的至少一者连接至输液连接管路10a上，以向吨桶22中灌装电解液；第五连接阀227与输气连接管路10b相连接以向吨桶22中充入气体或将吨桶22中的气体排出，同时控制装置205的气压检测装置则是直接或间接地连接至输气连接管路上以在需要时检测输气连接管路中的气压、从而实现在灌装前通过检测气压保持效果来判断连接是否严密的目的。

此外，所述桶体222的底部还设有输出电解液的第六连接阀228，桶框架221在第六连接阀228处形成有凹口230以利于与第二连接阀228的管路连接。所述桶体222上还设有机械式的压力检测单元229。在本实施例中，所述桶框架221的底部还形成有桶脚231和位于相邻桶脚231之间的举升口232。

当所述电解液吨桶22放置于桶腔206中时，桶脚231坐落于脚垫212上。

如图9所示，所述输液连接管路10a的第一连接管106的一端连接至第一管路101、另一端经第一阀件107而连接至第三连接管110的一端，第三连接管110的另一端连接至电解液吨桶22中，所述第二管路102、第三管路103或第四管路104依次经第二连接管108和第二阀件109连通至第三连接管110上，以使第二管路102、第三管路103或第四管路104与电解液吨桶22相连通。在本实施例中，所述第三连接管110上形成有三通结构，且第一阀件107和第二阀件109均靠近所述三通结构地连接，以使吹扫时尽可能将管道吹扫干净。

如图10所示，所述输气连接管路10b的第一连接管106的一端连接至第一管路101、另一端经第一阀件107而连接至第三连接管110的一端，第三连接管110的另一端连接至电解液吨桶22中，所述第五管路10经第二连接管108和第二阀件109连通至第三连接管110上，以使第五管路105与电解液吨桶22相连通。在本实施例中，所述第三连接管110上亦设有三通结构，且第一阀件107和第二阀件109均靠近所述三通结构地连接以使吹扫干净。

在灌装前，将三个输液连接管路10a中的一个(具体是其第三连接管110)与第二连接阀224和第三连接阀225中的一个相连接，将输气连接管路10b(具体是其第三连接管110)与第五连接阀227相连接。

如图5、6所示，每一灌装工位11上还设有与输液连接管路10a一一对应设置的插拔检测组件300，其用于检测当前工位实际与电解液吨桶22相对接的是否为指定的输液连接管路10a；当检测到对接正确时该灌装工作11可以继续进行后续灌装作业，当检测到操作人员对接错误时控制装置205后续灌装作业或是发出声光警报信号以提示操作人员。

根据本发明，由于用于输送待灌装的电解液的管路有三条，即第二管路102、第三管路103和第四管路104，因此所述的插拔检测组件300亦至少设有三个以分别对应上述三个管路。

具体到本实施例中，所述的插拔检测组件300有四个，它们分别对应三个输液连接管路10a和一个输气连接管路10b。

如图11-13所示，所述插拔检测组件300包括快接管31和检测组件32，所述快接管31第一端301连接至对应输液连接管路10a的第三连接管110上、另一端形成为快接头311；所述检测组件32固定至灌装主体20上，更具体地说是灌装主体20的操作窗口203下端内侧处，以使操作人员打开操作窗口203后可以对其进行插拔、对接等操作。

其中，检测组件32内设置有用于放置快接头311的安装腔302，且安装腔302上设置有插入口303，快接头311穿过插入口303伸进安装腔302内，检测组件32上还设置有与安装腔302相连通的残液收集管路。当对吨桶的灌装结束后，手动将快接头311与吨桶之间的连接断开，此时快接头311处于关闭状态，然后将快接头311插进检测组件32上的安装腔302内，快接头311被打开，然后快接管31内的残液被残液收集管路吸走，避免了在灌装完成后，拔出快接管31的过程中，快接管31内的残液可能会随意滴落而造成安全隐患。

作为优选，检测组件32上还设置有用于检测快接头311是否被放置在安装腔302内的定位检测模块。

进一步优选地，定位检测模块包括设置在检测组件32侧面的检测板33，以及设置在检测组件32上的光纤传感器331，检测板33与检测组件32之间设置有传感驱动单元，使得检测板33可向着光纤传感器331的方向靠近或远离。

在本实施例中，检测组件32上设置有定位检测模块，所述定位检测模块用于对快接头311是否被放置在安装腔302内进行定位检测，定位检测模块包括设置在检测组件32侧面的检测板33，以及设置在检测组件32上的光纤传感器331，检测板33与检测组件32之间设置有传感驱动单元，使得检测板33可向着光纤传感器331的方向靠近或远离；当灌装完成后，将快接头311从吨桶上移开插进检测组件32上的安装腔302内，此时传感驱动单元驱动检测板33向着光纤传感器331的方向移动，光纤传感器331检测到检测板33，表示快接头311已插接安装腔302中，此时可将吨桶从吨桶灌装框架上移开，以免在移开吨桶时，快接管31仍连接吨桶上，造成快接管31的拉扯、损坏；当快接头311被从安装腔302内拔出时，传感驱动单元带动检测板33复位，光纤传感器331此时无法检测到检测板33，表示快接头311已被拔出。

作为优选，传感驱动单元包括固定在检测组件32上的导向套332，导向套332内设置有定位柱333，定位柱333可相对导向套332进行水平滑动，且定位柱333与导向套332之间还设置有弹性复位件，且导向套332远离检测组件32的一端设置有定位缺口335，检测板33的一端穿过定位缺口335与定位柱333的一端相固定，检测板33的另一端向着远离导向套332的方向伸出，定位柱333的另一端设置有过渡角336，且定位柱333靠近检测组件32的一端设置有限位环337，当快接头311没有被放置在安装腔302内时，限位环337与检测组件32相抵且过渡角336穿过检测组件32伸进安装腔302内，检测组件32的上还设置有与导向套332的长度方向相平行的连接板338，光纤传感器331固定在连接板338远离检测组件32的一端。

在本实施例中，当快接头311穿过插入口333伸进安装腔302内时，快接头311与定位柱333上的过渡角336相抵推着定位柱333向着远离安装腔302的方向移动，检测板33随着定位柱333的移动向着光纤传感器331的方向靠近，光纤传感器331检测到检测板33的靠近，表示快接头311已安装到位，可有效避免因快接头311没有插接到位而从安装腔302内弹出，造成安全隐患；当快接头311被从安装腔302内拔出时，定位柱333在弹性复位件的弹性作用下向着安装腔302的方向进行复位，并带动检测板33向着远离光纤传感器331的方向移动，当限位环337与检测组件32相抵时，表示定位柱333已回到初始位置，此时光纤传感器331已无法检测到检测板33，表示快接头311已被拔出；且在实际的灌装过程中如果拔错了快接管31，检测板33会离开光纤传感器331的检测范围，系统会发出报警提醒。

进一步优选地，弹性复位件包括复位弹簧334，复位弹簧334套在定位柱333上且复位弹簧334的两端分别与限位环337、导向套332相抵接。

在本实施例中，当快接头311与定位柱333相抵接并推着定位柱333向着光纤传感器331的方向移动时，复位弹簧334被压缩；当快接头311从安装腔302内移出时，定位柱333在复位弹簧334的弹性作用下回到初始位置，完成复位。

作为优选，定位缺口335与连接板338的数量均为两个，两个定位缺口335相对设置在导向套332上，检测板33的中部与定位柱333相固定，检测板33的两端穿过定位缺口335向着远离导向套332的方向伸出，两块连接板338的长度方向与导向套332的长度方向相平行，且每块连接板338远离检测组件32的一端均设置有光纤传感器331。

在本实施例中，导向套332上相对设置有两个定位缺口335，检测组件32上设置有两块连接板338，每个连接板338上均设置有光纤传感器331，通过设置有两个光纤传感器331增强定位检测模块的稳定性，在一个传感器出现故障或者其他意外情况时，另一个传感器还可以正常工作。

作为优选，还包括固定在检测组件32侧面的固定板34，导向套332固定在固定板34上，当快接头311没有被放置在安装腔302内时，限位环337与固定板34相抵且过渡角336穿过固定板34、检测组件32伸进安装腔302内，固定板34的底部向内弯折形成对检测组件32进行支撑的支撑板342，固定板34的两侧分别设置有耳板341，紧定螺钉分别穿过两块耳板341将固定板34与吨桶灌装框架相固定。

进一步优选地，导向套332靠近固定板34的一端设置有连接环339，紧定螺钉穿过连接环339与固定板34相螺接，将导向套332与固定板34相固定。

在本实施例中，检测组件32的外侧设置有半包围的固定板34，固定板34的底部向内弯折形成对检测组件32进行支撑的支撑板342，固定板34的两侧设置有耳板341，紧定螺钉分别穿过两块耳板341将固定板34与吨桶灌装框架相固定，且导向套332靠近固定板34的一端设置有连接环339，紧定螺钉穿过连接环339与固定板34相螺接，将导向套332与固定板34相固定。

作为优选，残液收集管路包括接液管35，接液管35靠近检测组件32的一端伸进检测组件32内与安装腔302相连通，接液管35上固定设置有连接块351，连接块351与支撑板342相固定。

在本实施例中，残液收集管路包括接液管35，接液管35靠近检测组件32的一端伸进检测组件32内与安装腔302相连通，接液管35上固定设置有连接块351，连接块351与支撑板342相固定，将接液管35与检测组件32进行固定连接，快接管31内残液顺着接液管35流出。

作为优选，插入口333的形状为圆形，插入口333的外端直径向着安装腔302的方向逐渐收缩。

在本实施例中，插入口333的外端直径向着安装腔302的方向逐渐收缩，方便将快接头311插进安装腔302内。

在本实施例中，如图3所示，灌装主体20上还设有气管连接件207，以用于连接各气控阀的控制气路。

其中，灌装溶剂管路开合可控球阀采用防爆电动阀门，阀门开合角度可通过PLC模拟量控制，在灌装过程中根据称重模块反馈，线性控制阀门开合角度控制管道流量，满足灌装精度要求。

本发明的锂电池电解液的智能灌装系统的工作过程如下：

1.在电解液吨桶22被转运至桶腔206中以后，操作人员打开面板202以在灌装主体20的前侧面上形成为操作窗口203，将其中一个输液连接管路与第二连接阀224和第三连接阀225之一相连接以将电解液吨桶连接至灌装管路上；并将输气连接管路与第四连接阀226相连接，第五连接阀227连接至压力传感器上。

2.插拔检测组件检测，输液连接管路是否连接正常，以避免人工误取管道导致灌装品种出现问题；如检测到连接错误则停止灌装和/或发出声光警报信号。

3.控制装置205打开吹扫输气连接管路的电磁阀，使得氮气充满电解液吨桶22和管路，稳定气压一定时间后在线检测吨桶22内的压力，若压力稳定不掉压则表明对接密封有效，允许进行灌装作业，若压力不稳定则表示对接不严，控制装置停止灌装或发出声光警报。

4.进行灌装操作，以向电解液吨桶22中灌装电解液，直至达到预定重量或体积。

5.为保证灌装重量，在确认对接严密、开始灌装前称重机构进行二次称重，根据接头对接之后的重量变化与空桶重量对比后，系统自动记录去除皮重，灌装阀门自动切换从第二连接阀224或第三连接阀225进行灌装，第四连接阀226排放废气，灌装重量至99％时，停止灌装；阀门自动切换至吹扫阀门，将管道内剩余残料吹扫至桶内。并且灌装主支路阀门采用防爆电动阀门，阀门开合角度可通过PLC模拟量控制在任意角度悬停反馈，在灌装过程中根据称重反馈，线性控制阀门开合角度控制管道流量，满足灌装精度。

在某一些具体实施例中，按以下步骤进行灌装控制：

①操作人员选取一个输液连接管路插拔对接后，灌装系统进入自动灌装程序，首先正压氮气管路及对应的溶剂管路气控球阀打开，压力在线检测至100kpa，压力稳定10s

不掉压，则判断对接密封有效，可进行溶剂灌装。

②正压氮气阀门关闭，泄压氮气阀门打开，针对桶内进行泄压，此时配合称重模块对吨桶进行二次称重。

③相对应的溶剂管路可控球阀开启，开始进行溶剂灌装，灌装重量至99％时，溶剂可控球阀关闭停止灌装。

④对应的正压氮气阀门开启，将管道内剩余残料吹扫至桶内后，关闭正压氮气阀门和泄压氮气阀门。

⑤重新打开对应的正压氮气阀门对包装桶进行加压，保证桶内充氮压力在默认控制在50±5kpa(数值可调节)，记录总重，最终人工拔掉插拔气相口管道，灌装结束。

Claims (10)

1.一种锂电池电解液的智能灌装方法，其特征在于，包括：

步骤1：将输液连接管路(10a)与电解液吨桶(22)的灌装连接口相连接、将输气连接管路(10b)与电解液吨桶(22)的气路连接口相连接，以实现电解液吨桶(22)与灌装管路和气路的对接，压力传感器与输气连接管路(10b)直接或间接相连接；

步骤2：插拔检测组件(300)检测上一步骤中与电解液吨桶(22)对接的输液连接管路(10a)是否为指定管路；若检测当前连接的管路是指定管路则转入下一步骤；若检测到管路连接错误则停止灌装和/或发出声光警报信号；

步骤3：控制装置(205)接通输气连接管路(10b)以使工作气充满电解液吨桶(22)和气路，气压稳定后延迟预定时间通过压力传感器检测气压；若检到的气压稳定不掉压则表明电解液吨桶(22)对接密封有效，允许进行灌装作业；若检到的气压不稳定则表示电解液吨桶(22)对接不严，控制装置(205)停止灌装或发出声光警报；

步骤4：进行控制装置(205)开启输液连接管路(10a)以进行灌装操作，向电解液吨桶(22)中灌装电解液，直至达到预定重量或体积后停止或延迟预定时间后停止从而完成灌装操作。

2.根据权利要求1所述的锂电池电解液的智能灌装方法，其特征在于，在所述步骤S2中，插拔检测组件(300)的定位检测模块对快接头(311)是否被放置在其安装腔(302)进行定位检测，如检测到对接后待灌装的输液连接管路(10a)的快接头(311)仍处于安装腔(302)则表示对接错误，控制装置(205)停止灌装或发出声光警报。

3.根据权利要求2所述的锂电池电解液的智能灌装方法，其特征在于，还包括步骤S31：二次称重；为保证灌装重量，称重机构进行二次称重，根据接头对接之后的重量变化与空桶重量对比后，系统自动记录去除皮重后开始灌装；灌装重量至99％时，停止灌装；输液连接管路(10a)切换至吹扫模式以将管道内剩余残料吹扫至桶内。

4.根据权利要求1-3任一项所述的锂电池电解液的智能灌装方法，其特征在于，灌装溶剂管路开合可控球阀采用防爆电动阀门，阀门开合角度可通过PLC模拟量控制，在灌装过程中根据称重模块反馈，线性控制阀门开合角度控制管道流量，满足灌装精度要求。

5.根据权利要求4所述的锂电池电解液的智能灌装方法，其特征在于，所述输液连接管路至少有两个，且相互独立设置；

所述输液连接管路(10a)包括第一连接管(106)、第一阀件(107)、第二连接管(108)、第二阀件(109)和第三连接管(110)，所述第一连接管(106)一端连接至电解液管路、另一端经第一阀件(107)连接至第三连接管(110)，第二连接管(108)一端连接至工作气管路、另一端经第二阀件(109)连接至第三连接管(110)；所述输液连接管路(10a)还包括三通阀，第一阀件(107)、第二阀件(109)和第三连接管(110)分别连接至三通阀上且第一阀件(107)和第二阀件(109)紧邻三通阀设置。

6.一种锂电池电解液的智能灌装系统，包括至少一个灌装工位机组(10)，所述灌装工位机组包括若干个灌装工位(11)，每一灌装工位(11)可容纳至少一个电解液吨桶(22)，以向所述电解液吨桶(22)中灌装预定质量或体积的电解液；其特征在于，

所述灌装工位(11)包括至少一个用于连接至待灌装电解液管道的输液连接管路(10a)，以及工作气正压管路和工作气负压管路，所述输液连接管路(10a)与电解液吨桶(22)的连接与否受灌装控制阀控制，工作气正压管路与电解液吨桶(22)的连接与否受气体控制阀控制，压力传感器直接或间接地连通至电解液吨桶(22)中以检测气压，灌装控制阀、气体控制阀和压力传感器分别与控制装置(205)电连接；

所述智能灌装系统还包括的用于检测所述输液连接管路(10a)的快接头(311)是否与电解液吨桶(22)对接正确的插拔检测组件(300)；

其中，控制装置(205)经气体控制阀接通输气连接管路(10b)以使工作气充满电解液吨桶(22)和气路，气压稳定后延迟预定时间通过压力传感器检测气压；若检到的气压稳定不掉压则表明电解液吨桶(22)对接密封有效，允许进行灌装作业；若检到的气压不稳定则表示电解液吨桶(22)对接不严，控制装置(205)停止灌装或发出声光警报。

7.根据权利要求6所述的锂电池电解液的智能灌装系统，其特征在于，所述灌装工位(11)包括至少两个相互独立的输液管路，工作气正压管路为第一管路(101)。

8.根据权利要求7所述的锂电池电解液的智能灌装系统，其特征在于，所述灌装工位(11)包括第二管路(102)、第三管路(103)、第四管路(104)和第五管路(105)，第二管路(102)、第三管路(103)和第四管路(104)分别为三条独立的电解液借给管路，第五管路(105)为工作气负压管路；五个管路被四个连接管路连接至一个所述电解液吨桶(22)的第二连接阀(224)、第三连接阀(225)或第五连接阀(227)上；所述连接管路包括第一连接管(106)、第一阀件(107)，第二连接管(108)，第二阀件(109)和第三连接管(110)；

所述连接管路包括输液连接管路和输气连接管路，所述输液连接管路用于将第二管路(102)、第三管路(103)或第四管路(104)连接至电解液吨桶(22)中、同时其也将第一管路(101)连接至电解液吨桶(22)中，所述输气连接管路仅用于将第一管路(101)和第五管路(105)连接至电解液吨桶(22)中；

所述输液连接管路的第一连接管(106)的一端连接至第一管路(101)、另一端经第一阀件(107)而连接至第三连接管(110)的一端，第三连接管(110)的另一端连接至电解液吨桶(22)中，所述第二管路(102)、第三管路(103)或第四管路(104)经第二连接管(108)和第二阀件(109)连通至第三连接管(110)上，以使第二管路(102)、第三管路(103)或第四管路(104)与电解液吨桶(22)相连通；

所述输气连接管路的第一连接管(106)的一端连接至第一管路(101)、另一端经第一阀件(107)连接至第三连接管(110)的一端，第三连接管(110)的另一端连接至电解液吨桶(22)中，所述第五管路(10)经第二连接管(108)和第二阀件(109)连通至第三连接管(110)上，以使第五管路(105)与电解液吨桶(22)相连通。

9.根据权利要求8所述的锂电池电解液的智能灌装系统，其特征在于，所述第三连接管(110)或上形成有三通结构，且第一阀件(107)和第二阀件(109)均靠近所述三通结构地连接；所述插拔检测组件(300)与输液连接管路(10a)对应地设置，其包括快接管(31)和检测组件(32)，所述快接管(31)的第一端(301)连接至输液连接管路(10a)的第三连接管(110)上、另一端形成为快接头(311)；所述检测组件(32)固定至灌装主体(20)上的操作窗口(203)下端内侧处。

10.根据权利要求6所述的锂电池电解液的智能灌装系统，其特征在于，所述灌装主体(20)上还设有用于显示灌装状态的显示装置(204)，显示装置(204)电连接至控制装置(205)；灌装主体(20)内还形成有用于容纳电解液吨桶(22)的桶腔(206)；

所述灌装工位(11)包括灌装主体(20)，灌装主体(20)的前侧面被面板(201)和门板(202)覆盖，所述门板(202)活动地设置，以在打开后形成为操作窗口(203)。

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