CN116111215A - 电池化成装置、化成系统以及化成方法 - Google Patents
电池化成装置、化成系统以及化成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116111215A CN116111215A CN202111334209.8A CN202111334209A CN116111215A CN 116111215 A CN116111215 A CN 116111215A CN 202111334209 A CN202111334209 A CN 202111334209A CN 116111215 A CN116111215 A CN 116111215A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- electrolyte
- inlet
- cavity
- battery formation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
Abstract
本申请实施例涉及电池化成装置、化成系统以及化成方法。本申请实施例的电池化成装置包括储液杯,储液杯包括容纳腔和连通于容纳腔的进流口和出流口,进流口用于和电池单体的内部连通,出流口用于和外部的负压装置连通,以使电池单体中的气体能够经由进流口、容纳腔和出流口流出储液杯;和涂层,涂层设于容纳腔的腔壁,且涂层和电解液中其中一者具有亲油性,另一者具有疏油性,以在气体将电池单体内的电解液带入容纳腔时减少附着于容纳腔的腔壁的电解液。该电池化成装置能够降低电解液结晶堵塞电池化成装置的可能性,从而能够保证电池化成过程的正常进行,提高电池化成效率。
Description
技术领域
本申请涉及电池生产技术领域,特别是涉及一种电池化成装置、化成系统以及化成方法。
背景技术
电池单体广泛用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
在电池单体的生产过程中,化成工艺对电池单体的质量起到关键性的作用,如何提高化成工艺的效率是亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种电池化成装置、化成系统以及化成方法,旨在提高化成过程的效率。
本申请第一方面提出了一种电池化成装置,包括储液杯,储液杯包括容纳腔和连通于容纳腔的进流口和出流口,进流口用于和电池单体的内部连通,出流口用于和外部的负压装置连通,以使电池单体中的气体能够经由进流口、容纳腔和出流口流出储液杯,其中,气体携带有电解液;和涂层,涂层设于容纳腔的腔壁,且涂层和电解液中其中一者具有亲油性,另一者具有疏油性,以在气体将电池单体内的电解液带入容纳腔时减少附着于容纳腔的腔壁的电解液。
本申请实施例的容纳腔的腔壁上设置有涂层,涂层和电解液中的其中一者具有亲油性,另一者具有疏油性,电解液对涂层的浸润性能较差,电解液不容易附着于腔壁上,进而电解液中的电解质盐不容易于腔壁上结晶,降低了电解液结晶堵塞电池化成装置的可能性,从而能够保证电池化成过程的正常进行,提高电池化成效率。并且由于电池单体在化成过程中产生的气体被及时抽离,气体不会滞留于电池单体内,从而能够有效提高电池单体的安全性能,而且还能够避免析锂和黑斑的产生,改善电池单体的循环寿命和充放电倍率性能。
在一些实施例中,腔壁包括侧壁和底壁,侧壁和底壁围合形成容纳腔;进流口设于侧壁,和/或进流口设于底壁。进流口的设置可以根据生产需求灵活选择。
在一些实施例中,进流口包括设于底壁的第一进流口;
电池化成装置还包括通过第一进流口伸入容纳腔的第一进流管,第一进流管包括彼此相对的第一端和第二端,第一端用于与电池单体连接,第二端凸出于所述底壁,有利于电解液回流至电池单体内部。
在一些实施例中,第二端位于在容纳腔的径向上的几何中心。靠近容纳腔的径向上的几何中心的电解液一般处于液态,不易结晶。在本申请实施例中,第二端与液态电解液接触,更有利于容纳腔中的液态电解液通过第一进流管引流至电池单体内部。
在一些实施例中,第一进流管包括第一开关,第一开关用于控制容纳腔和电池单体的通断,便于控制电解液的回流和电解液从气体的抽离过程。
在一些实施例中,进流口包括设于侧壁的第二进流口;
电池化成装置还包括第二进流管,第二进流管包括彼此相对的第三端和第四端,第三端和第一进流管连通,第四端通过第二进流口与容纳腔连通。在本申请实施例中,容纳腔内的电解液液位较高时,可以通过第二进流管的第四端流出,并经第三端流出至第一进流管。
在一些实施例中,第四端通过第二进流口伸入所述容纳腔并凸出于侧壁。靠近容纳腔的径向上的几何中心的电解液一般呈液态,第四端靠近容纳腔的径向上的几何中心设置,有利于将液态的电解液引流并使其回流至电池单体内。
在一些实施例中,储液杯还包括设置于底壁的清洗口;电池化成装置还包括与清洗口连通的清洗管,清洗管包括彼此相对的第五端和第六端,第五端和清洗口连通,第六端用于与负压装置连接,清洗管还包括第二开关,第二开关用于控制容纳腔和负压装置之间的通断。在本申请实施例中,清洗管在负压装置的负压引流下,能够将位于腔壁上的电解液中的难挥发溶剂和电解质盐抽离出容纳腔,降低电解液在底壁上结晶的风险。
在一些实施例中,电解液对涂层的浸润性能小于电解液对储液杯的腔壁的浸润性能。电解液不容易附着于涂层的表面,从而降低了电解液于涂层表面结晶的风险,并在一定程度上方式结晶的电解液堵塞电池化成装置。
在一些实施例中,涂层由金属、天然树脂、合成树脂、陶瓷或干性油制成。上述材质形成的涂层表面光滑,能够减少电解液在容纳腔的腔壁的残留量和摩擦力,加快电解液回流速度,避免电解液中难挥发溶剂和电解质盐堵塞储液杯;且电解液不易浸润于涂层表面,进一步降低了电解液附着于腔壁表面的风险。
本申请第二方面提供了一种化成系统,用于电池单体的化成,该化成系统包括:本申请第一方面的电池化成装置,电池化成装置的进流口用于与电池单体连通;以及负压装置,负压装置与电池化成装置的出流口连通。根据本申请实施例提供的化成系统,能够在一定程度上避免结晶的电解液堵塞化成系统的可能性,保证化成过程的正常进行,保证电池单体生产的安全性;并提高化成效率。
本申请第三方面提供了一种化成方法,包括:提供电池化成装置,电池化成装置包括进流口和出流口,进流口用于和电池单体连通;提供负压装置,负压装置和出流口连通,负压装置带动电池单体中包含电解液的气体经由进流口和出流口流出电池化成装置。根据本申请实施例提供的化成系统,能够在一定程度上避免结晶的电解液堵塞化成系统的可能性,保证化成过程的正常进行,保证电池单体生产的安全性;并提高化成效率。
根据本申请实施例电池化成装置,电解液对涂层的浸润性能较差,电解液不容易附着于腔壁上,进而电解液中的电解质盐不容易于腔壁上结晶,降低了电解液结晶堵塞电池化成装置的可能性,从而能够保证电池化成过程的正常进行,提高电池化成效率。
附图说明
下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本申请一些实施例提供电池化成装置的结构示意图;
图2是图1所示的电池化成装置沿A-A线作出的一种剖视示意图;
图3是图1所示的电池化成装置沿A-A线作出的另一种剖视示意图;
图4是本申请另一些实施例提供电池化成装置的结构示意图;
图5是本申请一些实施例提供的化成系统的结构示意图;
图6是本申请一些实施例提供的化成方法的流程示意图;
在附图中,附图未必按照实际的比例绘制。
其中,图中各附图标记:
X、轴向;Y、径向;B、电池单体;J、电解液;
1、电池化成装置;
11、储液杯;111、容纳腔;1111、侧壁;1112、底壁;
112、进流口;1121、第一进流口;1122、第二进流口;113、出流口;114、清洗口;
12、涂层;
13、第一进流管;131、第一端;132、第二端;133、第一开关;
14、第二进流管;141、第三端;142、第四端;
15、清洗管;151、第五端;152、第六端;153、第二开关;
2、负压装置。
具体实施方式
使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体等锂离子电池单体,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体主要依靠锂离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面;正极集流体包括正极集流部和凸出于正极集流部的正极极耳,正极集流部涂覆有正极活性物质层,正极极耳的至少部分未涂覆正极活性物质层。正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面;负极集流体包括负极集流部和凸出于负极集流部的负极极耳,负极集流部涂覆有负极活性物质层,负极极耳的至少部分未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离件的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
电池单体还可以包括外壳组件,外壳组件内部具有容纳腔,该容纳腔是外壳组件为电极组件和电解液提供的密闭空间。外壳组件包括壳体和端盖组件,壳体为一侧开口的空心结构,端盖组件盖合于壳体的开口处并形成密封连接,以形成用于容纳电极组件和电解液的容纳腔。
电解液通常包括电解质盐和溶剂。电解质盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。
在电池单体生产过程中,需要经过电池化成工序,即利用化学和电化学反应激活电极组件上的活性物质,使之转化成具有电化学特性的正负极。在化成过程中电解液中的溶剂分解,分解后的溶剂分子与电子、锂离子发生化学反应,在负极活性物质层表面形成一层钝化薄膜即固体电解质界面膜(Solid Electrolyte Interphase,SEI膜),并且会产生一定量的气体。气体会造成电池单体内部的压力增大,使得电池单体膨胀,增加了电池单体的占用体积;且气体会阻隔锂离子传输路径,锂离子不能顺畅迁移至负极极片,进而导致出现析锂和黑斑现象。并且由于析锂现象导致迁移至负极极片的锂离子减少,因此电池单体的充电容量降低;由负极极片脱出回至正极极片的锂离子减少,电池单体的放电容量降低;并且电池单体的循环性能也会变差。
因此,通常采用化成系统抽取气体,将气体及时抽离,以避免气体在电池单体内部造成不利影响。
发明人发现,抽离气体的过程中,会携带部分电解液进行化成系统的储液杯中。电解液中的易挥发溶剂例如线性酯挥发,难挥发溶剂例如环状酯残留储液杯中,电解质盐随难挥发溶剂留存于储液杯中;由于电解质盐可能处于过饱和状态,留存于储液杯中电解质盐随难挥发溶剂附着于储液被的腔壁可能会发生结晶等现象,结晶物可能会堵塞化成系统的管路,使得化成工序无法正常进行,化成效率降低。其中,作为线性酯的一种示例,线性酯可以为碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate,DMC);作为环状脂的一种示例,环状酯可以为碳酸乙烯酯(Ethylene Carbonate,EC)。
管路堵塞将会导致电池化成过程中产生的气体滞留在电池单体内,从而导致电池单体膨胀甚至发生电池单体爆炸等现象,引发安全风险;并且会导致电池单体的电化学性能降低。
电解液随气体被带出后,将导致电池单体内部的电解液的含量减少,不能满足使用要求,因此被气体抽出的电解液需要回流至电池单体内部。当化成完成后,储液杯的容纳腔内的电解液经由管路回流到电池单体内。
鉴于此,发明人对化成系统的结构进行了改进,于化成系统中设置了电池化成装置。该电池化成装置包括储液杯和涂层。储液杯包括容纳腔和连通于容纳腔的进流口和出流口,进流口用于和电池单体的内部连通,出流口用于和外部的负压装置连通,以使电池单体中的气体能够经由进流口、容纳腔和出流口流出储液杯,其中,气体携带有电解液。涂层设于容纳腔的腔壁,且涂层和电解液中其中一者具有亲油性,另一者具有疏油性,以减少附着于容纳腔的腔壁的电解液。该电池化成装置能够降低电解液对容纳腔的腔壁的浸润性能,电解液不容易附着于容纳腔的腔壁,能够在一定程度上防止电解液于腔壁上结晶,进而降低电解液结晶堵塞电池化成装置的可能性,以此保证化成过程的正常进行,提高化成效率。
为了更好地理解本申请,下面结合图1至图6对本申请实施例进行描述。
图1是本申请一些实施例提供电池化成装置的结构示意图。图2是图1所示的电池化成装置沿A-A线作出的一种剖视示意图。
如图1和图2所示,本申请实施例提供的电池化成装置1包括储液杯11和涂层12。储液杯11包括容纳腔111和连通于容纳腔111的进流口112和出流口113,进流口112用于和电池单体的内部连通,出流口113用于和外部的负压装置连通,以使电池单体中的气体能够经由进流口112、容纳腔111和出流口113流出储液杯11,其中,气体携带有电解液。涂层12设于容纳腔111的腔壁,且涂层12和电解液中其中一者具有亲油性,另一者具有疏油性,以在气体将电池单体内的电解液带入容纳腔111时减少附着于容纳腔111的腔壁的电解液。
储液杯11用于储存气体抽离过程中携带的电解液,在一定程度上能够避免电解液的损失。
涂层12设于容纳腔111的腔壁,涂层12与电解液直接接触,电解液与涂层12之间的浸润效果较差,电解液不易粘附于涂层12上。
本申请实施例的电池化成装置1包括储液杯11,负压装置抽离电池单体内部的气体时,同时气体将会携带电池单体内的电解液流出,气体流经储液杯11的容纳腔111时,电解液将会暂存于储液杯11中。电解液中的易挥发溶剂挥发,电解液中的难挥发溶剂和电解质盐留存于储液杯11中。容纳腔111的腔壁上设置有涂层12,涂层12和电解液中的其中一者具有亲油性,另一者具有疏油性,电解液对涂层12的浸润性能较差,电解液不容易附着于腔壁上,进而电解液中的电解质盐不容易于腔壁上结晶,降低了电解液结晶堵塞电池化成装置1的可能性,从而能够保证电池化成过程的正常进行,提高电池化成效率。并且由于电池单体在化成过程中产生的气体被及时抽离,气体不会滞留于电池单体内,从而能够有效提高电池单体的安全性能,而且还能够避免析锂和黑斑的产生,改善电池单体的循环寿命和充放电倍率性能。
在本申请实施例中,亲油性可以指分子的端部或者支链包含亲油基团的物质,示例性地,亲油基团包括烃基等;疏油性可以指分子的端部或支链未包含亲水基团的物质。亲油性物质和疏油性物质之间的浸润性能较差。对于浸润性能的性能测试可以通过测试接触角大小来表示。示例性地,电解液对涂层12的浸润性能可以通过测试电解液在涂层12表面上的接触角大小来体现,其中,接触角越小,表示电解液对涂层12的浸润性能越好;接触角越大,表示电解液对涂层12的浸润性能越差。接触角的测试方法可以采用本领域中常规的技术手段进行测试。
如图2所示,涂层12和电解液J中的其中一者具有亲油性,另一者具有疏油性,可以是涂层12具有亲油性,电解液J具有疏油性;当然也可以是涂层12具有疏油性,电解液J具有亲油性。示例性地,电解液J中由于易挥发溶剂的挥发,容纳腔111内主要残留有难挥发的溶剂,难挥发的溶剂为亲油性物质,在此情况下,涂层12可以设置疏油性物质。
作为涂层12的一些示例,涂层12的材质可以选自金属、天然树脂、合成树脂、陶瓷或干性油。上述材质形成的涂层12表面光滑,能够减少电解液J在容纳腔111的腔壁的残留量和摩擦力,加快电解液J回流速度,避免电解液J中难挥发溶剂和电解质盐堵塞储液杯11;且电解液J不易浸润于涂层12表面,进一步降低了电解液附着于腔壁表面的风险。
示例性地,金属选自铬、铜、镉、锡和锌中的至少一种,例如涂层12的材质可以为高熵合金,高熵合金是指五种以上等量或者大约等量金属形成的合金。天然树脂选自松香树脂或生漆等;其中,生漆为由漆树上采割的胶状液体,包含漆酚、树胶质等。合成树脂选自环氧树脂或聚氨酯树脂等。干性油为包含甘油三酯和游离脂肪酸的混合物。例如,干性油选自桐油或亚麻油等。陶瓷选自Ti4O7或CrO2等。
在本申请实施例中,电解液对涂层12的浸润性能小于电解液对储液杯11的腔壁的浸润性能。电解液不容易附着于涂层12的表面,从而降低了电解液于涂层12表面结晶的风险,并在一定程度上防止结晶的电解液堵塞电池化成装置1。
如图2所示,在本申请实施例中,容纳腔111的腔壁可以包括侧壁1111和底壁1112,侧壁1111和底壁1112围合形成容纳腔111。当然,腔壁还可以包括顶壁,顶壁和底壁1112相对设置。
在一些实施例中,容纳腔111在容纳腔111的径向Y上的尺寸由顶壁指向底壁1112的方向逐级递减。容纳腔111在容纳腔111的径向Y上的尺寸为渐变式,利于电解液在重力作用下由顶壁流至底壁1112,并回流至电池单体的内部。
在此需要说明的是,图2中所示的X方向表示容纳腔111的轴向,Y方向表示容纳腔111的径向,X方向垂直于Y方向。
负压装置抽离气体后,需要将储液杯11中的电解液回流至电池单体内,一般采用管道例如第一进流管回流至电池单体内。第一进流管13可以设置于侧壁1111,也可以设置于底壁1112,或者同时设置于侧壁1111和底壁1112。相应地,进流口112可以设于侧壁1111;也可以设置于底壁1112,或者同时设置于侧壁1111和底壁1112。进流口112的设置可以根据生产需求灵活选择。
请继续参阅图2,在一些实施例中,进流口112包括设于底壁1112的第一进流口1121;电池化成装置1还包括第一进流管13,第一进流管13包括彼此相对的第一端131和第二端132,第一端131用于与电池单体连接,第二端132与第一进流口1121连通。在需要抽离气体时,电池单体内的气体携带有电解液经第一端131和第二端132流至容纳腔111内;在需要回流电解液时,容纳腔111内的电解液经第二端132和第一端131回流至电池单体内。
图3是图1所示的电池化成装置沿A-A线作出的另一种剖视示意图。如图3所示,在另一些实施例中,第一进流管13通过第一进流口1121伸入容纳腔111,第二端132凸出于底壁1112。第二端132凸出于底壁1112的高度可以根据生产需求进行设定。如果电解液积聚于容纳腔的底壁,仍有在底壁结晶的可能性,位于底壁的上部的电解液处于液体状态,结晶的电解液会有堵塞第一进流管的风险。在本申请实施例中,将第一进流管13的第二端132伸入容纳腔111内,第二端132高于底壁1112,结晶的电解液不容易堵塞第二端132,第二端132与液态电解液接触,能够将容纳腔111中的电解液通过第一进流管13引流至电池单体内部。
如果电解液于容纳腔的侧壁少量结晶,如第一进流管靠近侧壁设置,将会有堵塞第一进流管的风险。靠近容纳腔的径向上的几何中心的电解液一般处于液态,不易结晶,在一些示例中,第一进流管13的第二端132位于在容纳腔111的径向Y上的几何中心,第二端132与液态电解液接触,更有利于容纳腔111中的液态电解液通过第一进流管13引流至电池单体内部。
为了便于控制电解液的回流和电解液从气体的抽离过程,可选地,可以于第一进流管13上设置第一开关133,第一开关133用于控制容纳腔111和电池单体的通断。
请继续参阅图3,为了进一步降低电解液于底壁上结晶的风险,在一些实施例中,储液杯11还包括设置于底壁1112的清洗口114。相应地,电池化成装置1还包括与清洗口114连通的清洗管15,清洗管15包括彼此相对的第五端151和第六端152,第五端151和清洗口114连通,第六端152用于与负压装置,连接,清洗管15还包括第二开关153,第二开关153用于控制容纳腔111和负压装置之间的通断。
清洗管15在负压装置的负压引流下,能够将位于腔壁上的电解液中的难挥发溶剂和电解质盐抽离出容纳腔111,并可存储于残液回收系统中,能够降低电解液在底壁1112上结晶的风险。
清洗具体过程如下:
打开第一开关133,负压系统抽离电池单体内的气体,气体携带电解液抽离至容纳腔111内;位于底壁1112的上部的电解液回流至电池单体内。
关闭第一开关133,打开第二开关153,位于容纳腔111的底壁1112上的电解液(难挥发溶剂和电解质盐)在负压系统的作用下抽离出容纳腔111。
当容纳腔内的电解液液位较高时,电解液和容纳腔的腔壁的接触面积增大,电解液于容纳腔的腔壁结晶的风险增大。
图4是本申请另一些实施例提供电池化成装置的结构示意图。如图4所示,在一些实施例中,电池化成装置1还包括第二进流管14。进流口包括设于侧壁1111的第二进流口1122。第二进流管14包括彼此相对的第三端141和第四端142,第三端141和第一进流管13连通,第四端142通过第二进流口1122与容纳腔连通。容纳腔内的电解液液位较高时,可以通过第二进流管14的第四端142流出,并经第三端141流出至第一进流管13。
可选地,第三端141可以位于第一开关133和第二端132之间,以便于第一开关133控制电解液的回流。当然第三端141也可以位于第一开关133和第一端131之间,容纳腔111内的电解液液位过高时,可以直接经第二进流管14的第四端142、第三端141流出第二进流管14并回流至电池单体内,并不受第一开关133的干涉;能够在一定程度上避免因第一开关133出现故障导致电解液无法正常回流的情况。
如果电解液在容纳腔的侧壁上结晶,可能会堵塞第四端。可选地,第四端142通过第二进流口1122伸入容纳腔111并凸出于侧壁1111的高度。第四端142凸出于侧壁1111的高度可以根据生产需求灵活设定。靠近容纳腔的径向Y上的几何中心的电解液一般呈液态,第四端142靠近容纳腔的径向Y上的几何中心设置,有利于将液态的电解液引流并使其回流至电池单体内。
图5是本申请一些实施例提供的化成系统的结构示意图。如图5所示,本申请实施例提供的化成系统,用于电池单体B的化成,该化成系统包括电池化成装置1,电池化成装置1的进流口用于与电池单体B连通;以及负压装置2,负压装置2与电池化成装置1的出流口连通。
根据本申请实施例提供的化成系统,电解液不容易附着于电池化成装置1上,能够降低电解液于电池化成装置1中结晶的风险,从而在一定程度上避免结晶的电解液堵塞化成系统的可能性,保证化成过程的正常进行,保证电池单体B生产的安全性;并提高化成效率。
基于上述实施例提供的化成系统,本申请再一方面还提供了一种化成方法。
图6是本申请一些实施例提供的化成方法的流程示意图,如图6所示,该方法包括:
S100,提供电池化成装置,电池化成装置包括进流口和出流口,进流口用于和电池单体连通;
S200,提供负压装置,负压装置和出流口连通,负压装置带动电池单体中包含电解液的气体经由进流口和出流口流出电池化成装置。
根据本申请实施例提供的化成方法,电解液不容易附着于电池化成装置上,能够降低电解液于电池化成装置中结晶的风险,从而在一定程度上避免结晶的电解液堵塞化成系统的可能性,保证化成过程的正常进行,保证电池单体生产的安全性;并提高化成效率。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件,尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (12)
1.一种电池化成装置,其特征在于,包括:
储液杯(11),包括容纳腔(111)和连通于所述容纳腔(111)的进流口(112)和出流口(113),所述进流口(112)用于和电池单体的内部连通,所述出流口(113)用于和外部的负压装置连通,以使所述电池单体中的气体能够经由所述进流口(112)、所述容纳腔(111)和所述出流口(113)流出所述储液杯(11);以及
涂层(12),设于所述容纳腔(111)的腔壁,且所述涂层(12)和电解液中其中一者具有亲油性,另一者具有疏油性,以在所述气体将所述电池单体内的电解液带入所述容纳腔(111)时减少附着于所述容纳腔(111)的腔壁的电解液。
2.根据权利要求1所述的电池化成装置,其特征在于,所述腔壁包括侧壁(1111)和底壁(1112),所述侧壁(1111)和所述底壁(1112)围合形成所述容纳腔(111);
所述进流口(112)设于所述侧壁(1111),和/或所述进流口(112)设于所述底壁(1112)。
3.根据权利要求2所述的电池化成装置,其特征在于,
所述进流口(112)包括设于所述底壁(1112)的第一进流口(1121);
所述电池化成装置还包括通过所述第一进流口(1121)伸入所述容纳腔(111)的第一进流管(13),所述第一进流管(13)包括彼此相对的第一端(131)和第二端(132),所述第一端(131)用于与所述电池单体连接,所述第二端(132)凸出于所述底壁(1112)。
4.根据权利要求3所述的电池化成装置,其特征在于,所述第二端(132)位于在所述容纳腔(111)的径向(Y)上的几何中心。
5.根据权利要求3所述的电池化成装置,其特征在于,所述第一进流管(13)包括第一开关(133),所述第一开关(133)用于控制所述容纳腔(111)和所述电池单体的通断。
6.根据权利要求3所述的电池化成装置,其特征在于,
所述进流口(112)包括设于所述侧壁(1111)的第二进流口(1122);
所述电池化成装置还包括第二进流管(14),所述第二进流管(14)包括彼此相对的第三端(141)和第四端(142),所述第三端(141)和所述第一进流管(13)连通,所述第四端(142)通过所述第二进流口(1122)与所述容纳腔(111)连通。
7.根据权利要求6所述的电池化成装置,其特征在于,所述第四端(142)通过所述第二进流口(1122)伸入所述容纳腔(111)并凸出于所述侧壁(1111)。
8.根据权利要求3所述的电池化成装置,其特征在于,
所述储液杯(11)还包括设置于底壁(1112)的清洗口(114);
所述电池化成装置还包括与所述清洗口(114)连通的清洗管(15),所述清洗管(15)包括彼此相对的第五端(151)和第六端(152),所述第五端(151)和所述清洗口(114)连通,所述第六端(152)用于与所述负压装置连接,所述清洗管(15)还包括第二开关(153),所述第二开关(153)用于控制所述容纳腔(111)和所述负压装置之间的通断。
9.根据权利要求1至8任一项所述的电池化成装置,其特征在于,所述电解液对所述涂层(12)的浸润性能小于所述电解液对所述储液杯(11)的腔壁的浸润性能。
10.根据权利要求1至8任一项所述的电池化成装置,其特征在于,所述涂层(12)由金属、天然树脂、合成树脂、陶瓷或干性油制成。
11.一种化成系统,用于电池单体(B)的化成,其特征在于,包括:
如权利要求1至10任一项所述的电池化成装置(1),所述电池化成装置(1)的进流口(112)用于与所述电池单体(B)连通;以及
负压装置(2),所述负压装置(2)与所述电池化成装置(1)的出流口(113)连通。
12.一种化成方法,其特征在于,包括:
提供电池化成装置(1),电池化成装置(1)包括进流口(112)和出流口(113),所述进流口(112)用于和电池单体(B)连通;
提供负压装置(2),所述负压装置(2)和所述出流口(113)连通,所述负压装置(2)带动所述电池单体(B)中包含电解液(J)的气体经由所述进流口(112)和所述出流口(113)流出所述电池化成装置(1)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111334209.8A CN116111215A (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 电池化成装置、化成系统以及化成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111334209.8A CN116111215A (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 电池化成装置、化成系统以及化成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116111215A true CN116111215A (zh) | 2023-05-12 |
Family
ID=86264416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111334209.8A Pending CN116111215A (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 电池化成装置、化成系统以及化成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116111215A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116706286A (zh) * | 2023-08-07 | 2023-09-05 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 化成装置及化成方法 |
-
2021
- 2021-11-11 CN CN202111334209.8A patent/CN116111215A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116706286A (zh) * | 2023-08-07 | 2023-09-05 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 化成装置及化成方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100566005C (zh) | 非水电解溶液和使用该溶液的锂二次电池 | |
TW385562B (en) | Lithium ion electrochemical cell | |
CN107078279B (zh) | 负极、包含其的锂二次电池、包含所述锂二次电池的电池模块、及负极的制造方法 | |
JP5396185B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
CN102456927B (zh) | 一种锂离子电池制造方法 | |
EP1139458A2 (en) | Lithium secondary battery with wound electrode assembly and manufacturing method thereof | |
WO2020054863A1 (ja) | 非水系電解液及び非水系二次電池 | |
WO2018165825A1 (en) | Methods to stabilize lithium titanate oxide (lto) by surface coating | |
CN102255105B (zh) | 二次注液的锂离子电池 | |
CN116111215A (zh) | 电池化成装置、化成系统以及化成方法 | |
CN104205422A (zh) | 电池以及电池包 | |
CN115668526A (zh) | 电极组件及其制造方法和制造系统、电池单体以及电池 | |
US20230246240A1 (en) | Lithium secondary battery | |
US20240266608A1 (en) | Lithium secondary battery | |
US11302916B2 (en) | Methods to stabilize lithium titanate oxide (LTO) by electrolyte pretreatment | |
JP2000123860A (ja) | リチウム二次電池の電解液充填方法および電極端子構造 | |
CN115606020A (zh) | 电极组件及其制造方法和制造系统、电池单体以及电池 | |
WO2017209101A1 (ja) | 電池およびその製造方法 | |
JP2018056548A (ja) | 蓄電デバイスの製造用処理装置及び蓄電デバイスの製造方法 | |
CN1279648C (zh) | 一种提高锂离子电池容量的方法 | |
JP2002343337A (ja) | リチウム二次電池の電解液の注入・排出方法 | |
US20140373342A1 (en) | Method for producing battery | |
JP2013200962A (ja) | リチウムイオン二次電池およびその製造方法ならびにリチウムイオン二次電池を用いた機器 | |
CN108054430B (zh) | 锂离子电池电解液及锂离子电池 | |
CN221407412U (zh) | 化成装置及化成系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |