CN117136449A - 用于真空料斗预填充器的加热托盘 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于真空料斗预填充器的加热托盘，其中，加热部件构造在使二次电池使安装在其上的托盘中，以使从加热部件产生的热在真空料斗预填充器内部循环并传递到整个二次电池，使得改善二次电池内部的电解质的活性，并且据此，可以排放大量的残余气体和杂质，以提高二次电池的纯度。具体地，与其中二次电池在真空料斗预填充器内部填充60％至70％的电解质然后在另一工艺中填充剩余的填充量以完全填充的常规构造相比，二次电池可以在真空料斗预填充器内部完全填充有电解质，从而改善了生产率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于真空料斗预填充器的加热托盘，更具体地，涉及一种用于真空料斗预填充器的加热托盘，在该加热托盘中，加热部件构造在使二次电池安装在其上的托盘中，以使从加热部件产生的热在真空料斗预填充器内部循环并传递到整个二次电池，使得改善二次电池内部的电解质的活性，并且据此，可以排放大量的残余气体和杂质，以提高二次电池的纯度。
背景技术
根据产品组易于应用并且具有诸如高能量密度的电气特性的二次电池不仅通常应用于便携式装置，而且也应用于由电驱动源驱动的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)。因为这些二次电池具有显著减少化石燃料的使用的主要优点，并且不会由于使用能量而产生任何副产物，所以它们作为生态友好和能量效率改善的新能源正在受到关注。
目前广泛使用的二次电池的类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢化物电池、镍锌电池等。这种单位二次电池单体(即，单位电池单体)的工作电压为约25V至45V。因此，当需要高于此的输出电压时，可以通过串联连接多个电池单体来构造电池组。另外，电池组可以通过根据该电池组所需的充电/放电容量而并联连接多个电池单体来构造。因此，可以根据所需的输出电压或充电/放电容量来不同地设定包括在电池组中的电池单体的数量。
同时，当通过串联/并联连接多个电池单体来构造电池组时，通常通过首先构造包括至少一个电池单体的电池模组并且通过使用该至少一个电池模组添加其他组件来构造电池组。
作为这种电池单体，最近的趋势是广泛使用袋型二次电池作为锂聚合物电池。袋型二次电池具有每单位重量和体积的高能量密度，并且容易用于使电池单体更薄和更轻，因此最近被广泛使用。
用于制造作为袋型二次电池的常规电池单体的方法如下。
首先，制造正电极板和负电极板，在它们之间插入隔膜，然后堆叠正电极板、隔膜和负电极板以制造电极组件。此后，从以上述方式制造的电极组件中提取增塑剂(DBP)，并且将电极接线片焊接到电极组件的电极引线以嵌入袋壳体内部。在将电极组件嵌入袋壳体中之后，将电解质溶液注入到袋壳体中，以浸渍电极组件。当如上所述地注入了电解质溶液时，通过热熔使袋壳体的边缘接合以密封袋壳体。此后，执行老化工艺以使如上所述的组装的电池单体稳定，然后执行用于激活电池单体的充电/放电工艺。然而，在充电和放电工艺期间，由于固体电解质界面(SEI)层形成，在电解质与添加剂之间会发生不可逆反应，并且在该阶段产生气体。袋壳体内部的气体需要被去除，如果气体未被去除，则电池单体会是有缺陷的。因此，使用电池单体的脱气装置来执行脱气工艺，以去除袋壳体内部的气体。
作为与上述电池单体脱气装置(即，真空料斗预填充器)相关的现有专利，如图1中所示，专利文献1的用于二次电池的除气装置包括安装在基座100上的腔室200，其中，腔室200由上下移动的上腔室210和通过固定支腿110安装在基座100的上表面上的下腔室220构成。
另外，如图2中所示，专利文献2的用于对设置有气袋部件59的电池单体进行脱气的电池单体脱气装置包括：腔室盖100，电池单体可拆卸地安置在腔室盖100上；真空室200，根据腔室盖100在水平方向上的滑动而结合到腔室盖100，并且在真空气氛中容纳电池单体；刺穿部件300，设置在真空腔室200中并且刺穿气袋部件59的部分；以及按压部件400，设置在真空腔室200中以与刺穿部件300间隔开，并且在使电池单体的上表面和下表面变平的同时将电池单体内部的气体排放到电池单体的外部。
然而，在以上陈述的现有技术中，由于为了去除二次电池的电池单体内部的气体而通过使腔室真空来去除电池单体内部的气体，因此需要大量时间来使腔室真空，并且在去除气体之后需要大量时间来通过注入空气以释放腔室内部的真空，这是有问题的。
为了解决这个问题，如图3中所示，本发明人申请并注册了一种真空料斗预填充器，该真空料斗预填充器包括：基体框架20，放置在地面上并且具有内部空间21；除气部件30，安装在基体框架20的内部空间21的上部，并且去除二次电池100内部的气体；提升部件40，在基体框架20的内部空间21中安装在与除气部件30对应的位置的下部，其上放置有二次电池100，并且用于使二次电池100上下移动；以及控制部件50，用于控制除气部件30和提升部件40。
同时，在由本发明人注册的真空料斗预填充器中，二次电池的电解质和包含在电解质中的气体通过真空料斗被吸入，包含在电解质中的气体被排放到外部，并且电解质储存在真空料斗的真空喷嘴中，然后供应到二次电池的内部，因此具有减少二次电池的缺陷并延长二次电池的寿命的效果。然而，由托盘供应并填充在二次电池中的电解质在真空料斗预填充器中未完全填充，而是在填充60％至70％之后在另一工艺中再填充，这是有问题的。
因此，为了解决该问题，本发明人已经开发了一种用于在真空料斗预填充器中完全填充电解质技术。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)专利文献1：第10-0433836号韩国注册专利公布(2004年5月20日注册)用于二次电池的除气装置
(专利文献2)专利文献2：第10-2018-0062835号韩国公开专利公布(2018年6月11日公开)电池单体脱气装置
(专利文献3)专利文献3：第10-1957503号韩国注册专利公布(2019年3月6日注册)真空料斗预填充器
发明内容
技术问题
因此，已经提出了本发明以改善现有技术的这些问题，并且本发明提供了一种新型的用于真空料斗预填充器的加热托盘，其中，通过在其上安装有二次电池的托盘中构造加热部件，从加热部件产生的热在真空料斗预填充器内部循环，使得热传递到整个二次电池，因此改善了二次电池内部的电解质的活性，结果，大量残余气体和杂质被排放以提高二次电池的纯度。
具体地，本发明提供了一种新型的用于真空料斗预填充器的加热托盘，其中，与其中二次电池在真空料斗预填充器内部填充60％至70％的电解质然后在另一工艺中填充剩余的填充量以完全填充的常规构造相比，通过使电解质在真空料斗预填充器内部完全填充在二次电池中，可以改善生产率。
技术方案
根据本发明的用于实现以上目的的特征，提供了一种用于真空料斗预填充器(100)的加热托盘，该真空料斗预填充器用于将包含在安装于加热托盘(10)上的二次电池的电解质中的气体排放到外部，并且将电解质供应到二次电池的内部，该加热托盘包括：基体框架(20)，加热托盘(10)在基体框架(20)中制成框架形状；上板(30)，结合到基体框架(20)的上部；加热部件(40)，结合到上板(30)的上部；以及安装部件(50)，定位在加热部件(40)的上部上，并且具有多个安装凹槽(51)，二次电池插入并且安装在所述多个安装凹槽(51)中。
在根据本发明的用于真空料斗预填充器的加热托盘中，加热部件(40)可以包括：固定框架(41)，固定到上板(30)；加热板(42)，定位在固定框架(41)的上部上并且用于产生热；绝缘板(43)，定位在固定框架(41)与加热板(42)之间，并且用于防止从加热板(42)产生的热逸出到下侧；以及盖(44)，使加热板(42)和绝缘板(43)位于其中，并且具有固定到固定框架(41)的下部。
另外，在根据本发明的用于真空料斗预填充器的加热托盘中，加热部件(40)可以包括用于检测和控制由加热板(42)产生的热的温度的检测传感器(45)。
另外，在根据本发明的用于真空料斗预填充器的加热托盘中，基体框架(20)可以具有形成在其中的电缆导管(21)，连接到加热部件(40)的电缆定位在电缆导管(21)中。
有益效果
如上所述，根据本发明的用于真空料斗预填充器的加热托盘，通过在使二次电池安装在其上的托盘中构造加热部件，以使从加热部件产生的热在真空料斗预填充器内部循环并传递到整个二次电池，使得改善二次电池内部的电解质的活性，并且据此，可以排放大量的残余气体和杂质，以提高二次电池的纯度。
具体地，与其中二次电池在真空料斗预填充器内部填充60％至70％的电解质然后在另一工艺中填充剩余的填充量以完全填充的常规构造相比，通过使电解质在真空料斗预填充器内部完全填充在二次电池中，可以改善生产率。
附图说明
图1和图2是用于解释现有技术的图；
图3是由本发明人注册的真空料斗预填充器的前视图；
图4是根据本发明的优选实施例的真空料斗预填充器的前视图；
图5a是根据本发明的优选实施例的用于真空料斗预填充器的加热托盘的透视图；
图5b是根据本发明的优选实施例的用于真空料斗预填充器的加热托盘的底部透视图；
图6是根据本发明的优选实施例的用于真空料斗预填充器的加热托盘的分解透视图；
图7是示出根据本发明的优选实施例的用于真空料斗预填充器的加热托盘中的加热部件的视图。
[附图的主要部件的标号的描述]
10：用于真空料斗预填充器的加热托盘
20：基体框架21：电缆导管
30：上板40：加热部件
41：固定框架42：加热板
43：绝缘板44：盖
45：检测传感器50：安装部件
51：安装凹槽
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的优选实施例，并且对图4至图7中的执行相同功能的组件赋予相同的附图标记。同时，在附图和详细描述中，省略了与本发明的技术特征不直接相关的元件的特定技术构造和动作的详细描述和说明，并且仅简要示出或解释了与本发明相关的技术构造。
参照图4至图7，根据本发明的优选实施例的用于真空料斗预填充器的加热托盘10被放入到用于排放二次电池的气体然后填充电解质的真空料斗预填充器100中，其中，真空料斗预填充器100包括：基体框架200，放置在地面上并且具有内部空间210；除气部件300，安装在基体框架200的内部空间210的上部，并且去除二次电池内部的气体；提升部件400，在基体框架200的内部空间210中安装在与除气部件300对应的位置的下部，其上放置有二次电池，并且用于使二次电池上下移动；以及控制部件500，用于控制除气部件300和提升部件400。
同时，上述真空料斗预填充器100的构造与由本发明人注册的真空料斗预填充器对应，并且省略其详细描述。现在将描述根据本发明的优选实施例的用于真空料斗预填充器的加热托盘10。
根据本发明的优选实施例的用于真空料斗预填充器的加热托盘10包括：基体框架20，加热托盘10在基体框架20中制成框架形状；上板30，结合到基体框架20的上部；加热部件40，结合到上板30的上部；以及安装部件50，定位在加热部件40的上部上并且具有多个安装凹槽51，二次电池插入并安装到安装凹槽51中。
基体框架20形成为具有内部空间22的矩形框架的形状，并且连接件23形成在一侧上以连接到真空料斗预填充器100的控制部件500。另外，在内部空间22中，形成有电缆导管21，使得稍后将描述的将加热部件40和连接件23连接的电缆被定位，并且导管盖24形成在电缆导管21的底部处，以防止电缆逸出到外部。
同时，在电缆导管21中，多个板25在基体框架20的内部空间22中间隔开以形成空间26，并且电缆定位在空间26中。此时，多个板25形成为具有多个孔27，以减轻重量。
上板30结合到基体框架20的上部，并且在其中形成有一个或更多个孔31。这里，一个或更多个孔31与稍后将描述的加热部件40的数量对应。在本发明中，由于加热部件40包括四个加热部件，所以形成在上板中的孔31包括四个孔。
结合到上板30的上部并用于产生热的加热部件40可以包括：固定框架41，固定到上板30；加热板42，定位在固定框架41的顶部上并且产生热；绝缘板43，定位在固定框架41与加热板42之间以防止从加热板42产生的热逸出到下侧；以及盖44，使加热板42和绝缘板43位于其中，并且其下部固定到固定框架41。这里，固定框架41具有形成在其中的多个孔46以减轻重量。
同时，加热部件40包括用于检测和控制由加热板42产生的热的温度的检测传感器45。在本发明的优选实施例中，检测传感器45被构造为连接到加热板42以检测加热板42的温度，然而，这仅是实施例，检测传感器45可以固定到固定框架41的下部以检测加热板42的温度。
如上所述，由检测传感器45检测到的温度传输到真空料斗预填充器100的控制部件，并且控制部件500控制加热板42的温度，使得由检测传感器45检测到的温度可以保持设定温度。
用于将二次电池安装在其中的安装部件50具有形成在其中的多个安装凹槽51，二次电池安装在多个安装凹槽51中。
现在将描述具有上述构造的加热托盘10被放入其中的真空料斗预填充器100的操作。将具有安装在其中的二次电池的加热托盘10放入到真空料斗预填充器100的提升部件400的上侧上的预定位置。然后，通过电缆将加热托盘10的连接件23与控制部件500连接，并且加热部件40在由控制部件500设定的温度下产生热。这里，加热部件40在被引入到真空料斗预填充器100之前在单独的空间(地点)中保持在预设温度，然后被引入到真空料斗预填充器100的提升部件400的上侧上的预定位置。此后，真空料斗预填充器100的侧风扇和中心风扇工作，并且在加热托盘10中产生的热在侧风扇和中心风扇工作时在内部循环并传递到二次电池。
如上所述，根据按照本发明的用于真空料斗预填充器的加热托盘，通过在使二次电池安装在其上的托盘中构造加热部件，以使从加热部件产生的热在真空料斗预填充器内部循环并传递到整个二次电池，可以改善二次电池内部的电解质的活性，并且据此，可以排放大量的残余气体和杂质，以提高二次电池的纯度。
具体地，与其中二次电池在真空料斗预填充器内部填充60％至70％的电解质，然后在另一工艺中填充剩余的填充量以完全填充的常规构造相比，通过使电解质在真空料斗预填充器内部完全填充在二次电池中，可以改善生产率。
虽然已经提供了前述实施例用于实施根据本发明的优选实施例的用于真空料斗预填充器的加热托盘，但是应当理解的是，这里描述的实施例应当仅以描述性意义考虑，而不是出于限制的目的，并且在不脱离如由所附权利要求限定的公开的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。
Claims (4)
1.一种用于真空料斗预填充器(100)的加热托盘，所述真空料斗预填充器(100)用于将包含在安装于所述加热托盘(10)上的二次电池的电解质中的气体排放到外部，并且将所述电解质供应到所述二次电池的内部，所述加热托盘包括：
基体框架(20)，所述加热托盘(10)在所述基体框架(20)中制成框架形状；
上板(30)，结合到所述基体框架(20)的上部；
加热部件(40)，结合到所述上板(30)的上部；以及
安装部件(50)，定位在所述加热部件(40)的上部上，并且具有多个安装凹槽(51)，所述二次电池插入并且安装到所述多个安装凹槽(51)中。
2.根据权利要求1所述的加热托盘，其中，所述加热部件(40)包括：
固定框架(41)，固定到所述上板(30)；
加热板(42)，定位在所述固定框架(41)的上部上并且用于产生热；
绝缘板(43)，定位在所述固定框架(41)与所述加热板(42)之间，并用于防止从所述加热板(42)产生的热逸出到下侧；以及
盖(44)，使所述加热板(42)和所述绝缘板(43)位于其中，并且具有固定到所述固定框架(41)的下部。
3.根据权利要求2所述的加热托盘，其中，所述加热部件(40)包括用于检测和控制由所述加热板(42)产生的热的温度的检测传感器(45)。
4.根据权利要求1所述的加热托盘，其中，所述基体框架(20)具有形成在其中的电缆导管(21)，连接到所述加热部件(40)的电缆定位在所述电缆导管(21)中。
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