CN117293497A - 电池注液防结晶维护方法及电池注液系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池注液防结晶维护方法及电池注液系统，属于电池注液技术领域，该电池注液防结晶维护方法包括如下步骤：电池注液系统设定预设停机时间；电池注液系统停机后，监测电池注液系统的实际停机时间；每当实际停机时间大于预设停机时间，电池注液系统搅拌注液腔内的电解液。本申请提供的电池注液防结晶维护方法及电池注液系统，提前设定预设停机时间，然后监测电池注液系统的实际停机时间，每当实际停机时间大于预设停机时间，电池注液系统搅拌注液腔内的电解液，降低电解液在注液腔内结晶的可能，电池注液系统不容易堵塞，减少清洗电池注液系统的工作量。
Description
技术领域
本申请涉及电池注液技术领域，特别是涉及一种电池注液防结晶维护方法及电池注液系统。
背景技术
锂电池在生产中需要将电解液注入到电芯中，而电解液的注入普遍通过注液泵辅助进行。现有技术中，电解液通常为易结晶溶液，如果注液泵停机不工作时间过长，注液泵内的电解液就容易结晶。而电解液内一旦产生结晶，不仅会增大注液泵卡死的风险，而且还需要工作人员及时对注液泵的活塞杆清洗，提高了锂电池的生产成本。
发明内容
基于此，有必要提供一种电池注液防结晶维护方法及电池注液系统，以解决现有技术中存在的电解液在注液泵停机时间过长时容易结晶的技术问题。
为此，根据本申请的一个方面，提供了一种电池注液防结晶维护方法，该电池注液防结晶维护方法包括如下步骤：
电池注液系统设定预设停机时间；
电池注液系统停机后，监测电池注液系统的实际停机时间；
每当实际停机时间大于预设停机时间，电池注液系统搅拌注液腔内的电解液。
可选地，注液腔由缸体和活塞围合而成，活塞包括注液面和搅拌面，注液面垂直于活塞的轴线，搅拌面与注液面相交，活塞能够绕其轴线转动，以使搅拌面搅拌注液腔内的电解液。
可选地，搅拌面为平面，搅拌面垂直于注液面且搅拌面经过活塞的轴线。
可选地，在电池注液系统搅拌注液腔内的电解液的步骤中，还包括如下步骤：
对活塞转动进行丢步检测；
若检测到活塞转动发生丢步，电池注液系统将注液腔内的电解液排至储液装置内。
可选地，在电池注液系统搅拌注液腔内的电解液的步骤中，还包括如下步骤：
电池注液系统设定预设搅拌次数；
监测电池注液系统的实际搅拌次数，若实际搅拌次数大于预设搅拌次数，电池注液系统将注液腔内的电解液排至储液装置内。
可选地，在电池注液系统将注液腔内的电解液排至储液装置内的步骤之后，电池注液防结晶维护方法还包括如下步骤：
消除储液装置内的电解液中的结晶，将无结晶的电解液输送回电池注液系统的注液装置中。
根据本申请的另一个方面，提供了一种电池注液系统，采用如上述的电池注液防结晶维护方法，该电池注液系统包括注液装置、注液针头和储液装置，注液装置的出液口设置有多通阀，多通阀连通注液针头和储液装置。
可选地，电池注液系统还包括泵体，泵体分别连接于储液装置和注液装置的进液口。
可选地，注液装置包括：
活塞；
缸体，与活塞围合形成注液腔，缸体上设置有连通注液腔的进液口和出液口；
驱动机构，用于驱动活塞沿其轴线方向作直线运动或绕其轴线转动；以及
丢步检测机构，包括配套设置的码盘和光电传感器。
可选地，活塞的端面为波浪形曲面。
本申请的有益效果在于：与现有技术相比，本申请对电池注液系统提前设定预设停机时间，然后监测电池注液系统的实际停机时间，每当实际停机时间大于预设停机时间，电池注液系统搅拌注液腔内的电解液，降低电解液在注液腔内结晶的可能，电池注液系统不容易堵塞，减少清洗电池注液系统的工作量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的电池注液防结晶维护方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的电池注液系统的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的电池注液系统的注液装置的立体结构示意图。
附图标记说明：
10、活塞；110、注液面；120、搅拌面；20、缸体；30、注液腔；40、出液口；50、进液口；60、驱动机构；70、丢步检测机构；710、码盘；720、光电传感器；
100、注液装置；200、注液针头；300、储液装置；400、泵体；
1000、电池注液系统。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
正如背景技术中所记载的，现有技术中，电解液通常为易结晶溶液，如果注液泵停机不工作时间过长，注液泵内的电解液就容易结晶。而电解液内一旦产生结晶，不仅会增大注液泵卡死的风险，而且还需要工作人员及时对注液泵的活塞杆清洗，提高了锂电池的生产成本。
与此同时，现有技术还会在缸体内开润滑清洗槽，来清洗润滑活塞，但此技术存在以下缺点：一方面，流经润滑清洗槽的溶液附着在活塞侧部上，容易与泵输送的电解液产生交叉污染；另一方面，活塞杆和缸体通常使用陶瓷件加工，而在其内腔开清洗槽，加工成本和加工难度均会大幅提升，陶瓷件加工时也容易产生崩边现象，崩边的碎屑掉落在活塞和缸体内部，更容易造成卡泵现象，甚至会直接损伤缸体和活塞的接触工作面。
为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本申请的实施例提供了一种电池注液防结晶维护方法，请一并参阅图1至图3，该电池注液防结晶维护方法包括如下步骤：
步骤S1：电池注液系统1000设定预设停机时间；
步骤S2：电池注液系统1000停机后，监测电池注液系统1000的实际停机时间；
步骤S3：每当实际停机时间大于预设停机时间，电池注液系统1000搅拌注液腔30内的电解液。
本申请实施例中，该电池注液防结晶维护方法对电池注液系统1000提前设定预设停机时间，然后监测电池注液系统1000的实际停机时间，每当实际停机时间大于预设停机时间，电池注液系统1000搅拌注液腔30内的电解液，降低电解液在注液腔30内结晶的可能，电池注液系统1000不容易堵塞，减少清洗电池注液系统1000的工作量。
与此同时，该电池注液防结晶维护方法采用物理搅拌的方法来降低电解液结晶的可能，无需在活塞10或泵体400上开槽注入清洗液或润滑液，不仅降低了防结晶维护的成本，还不易污染注液腔30内的电解液。
在一个实施例中，请参阅图3，注液腔30由缸体20和活塞10围合而成，活塞10包括注液面110和搅拌面120，注液面110垂直于活塞10的轴线，搅拌面120与注液面110相交，活塞10能够绕其轴线转动，以使搅拌面120搅拌注液腔30内的电解液。
通过如上设置，缸体20和活塞10小幅度地产生一正一反相对转动，可以起到搅拌电解液的效果，防止注液腔30中的电解液因静置时间过长而使产生结晶，导致活塞10与缸体20抱死，造成电池注液系统1000的注液装置100（通常为注液泵）卡死。
可以理解的是，注液装置100的活塞10沿其轴线方向作直线运动时进行电解液的注液工作，注液装置100的活塞10绕其轴线转动时进行电解液的搅拌工作。注液面110是指活塞10对注液工作起作用的外表面区域，注液面110垂直于活塞10的轴线，因此可以向电解液施加平行于活塞10的轴线的作用力，推动注液腔30内的液体送出液口40离开注液泵，例如图3中的两个注液面110对注液工作起作用。搅拌面120是指活塞10对搅拌工作起作用的外表面区域，活塞10转动时搅拌面120向电解液施加垂直于活塞10轴线的作用力，因此可以起到搅拌电解液的作用，例如图3中的搅拌面120对搅拌工作起作用。
还可以理解的是，搅拌面120的形状为平面、曲面或异形面等；搅拌面120为平面时，搅拌面120的位置为与注液面110垂直、与注液面110呈锐角设置或与注液面110呈钝角设置。搅拌面120的形状及位置根据实际注液和搅拌需要进行选择，在此不做唯一限定。
在一个具体的实施例中，请参阅图3，搅拌面120为平面，搅拌面120垂直于注液面110且搅拌面120经过活塞10的轴线，以使搅拌面120对电解液的搅拌效果最大。
在另一个具体的实施例中，请参阅图1，在电池注液系统1000搅拌注液腔30内的电解液的步骤中，还包括如下步骤：
步骤S310：对活塞10转动进行丢步检测；
步骤S320：若检测到活塞10转动发生丢步，电池注液系统1000将注液腔30内的电解液排至储液装置300内。
可以理解的是，活塞10在下述的驱动机构60（通常为步进电机）的带动下转动，当检测到活塞10转动发生丢步后，首先考虑是注液腔30内的电解液产生了结晶，注液泵由于结晶卡泵而造成了丢步。此时，将下述的出液口40处的多通阀切换至与储液装置300连通，注液泵及时地将可能带有结晶的电解液输送至储液装置300，降低注液泵卡泵的可能。
在另一个实施例中，请参阅图1，在电池注液系统1000搅拌注液腔30内的电解液的步骤中，还包括如下步骤：
步骤S310＇：电池注液系统1000设定预设搅拌次数；
步骤S320＇：监测电池注液系统1000的实际搅拌次数，若实际搅拌次数大于预设搅拌次数，电池注液系统1000将注液腔30内的电解液排至储液装置300内。
可以理解的是，即使电池注液系统1000定时地搅拌注液腔30内的电解液可以降低电解液结晶的可能，但如果电解液在注液腔30内停留的时间过长，也不能够完全排除电解液会产生结晶的可能。因此，电池注液系统1000设定预设搅拌次数，当电池注液系统1000的实际搅拌次数大于预设搅拌次数后，注液泵及时地将可能带有结晶的电解液输送至储液装置300，降低注液泵卡泵的可能。
在一个具体的实施例中，请参阅图1，在电池注液系统1000将注液腔30内的电解液排至储液装置300内的步骤之后，电池注液防结晶维护方法还包括如下步骤：
步骤S4：消除储液装置300内的电解液中的结晶，将无结晶的电解液输送回电池注液系统1000的注液装置100中。
可以理解的是，本实施例的进液口50有其他装置提供无结晶的电解液，储液装置300是用于存储因各种原因可能产生结晶的电解液，储液装置300主要起到中间存储的作用，待清除掉储液装置300的电解液的结晶后，再重新将储液装置300内无结晶的电解液输送回注液泵的进液口50，可以避免资源的浪费，降低电池生产成本。
根据本申请的另一个方面，请一并参阅图2和图3，本申请的实施例还提供了一种电池注液系统1000，采用如上述的电池注液防结晶维护方法，该电池注液系统1000包括注液装置100、注液针头200和储液装置300，注液装置100的出液口40设置有多通阀，多通阀连通注液针头200和储液装置300。
本申请的电池注液系统1000采用如上述的电池注液防结晶维护方法，可以有效地降低注液腔30内电解液产生结晶的可能。
在一个实施例中，请参阅图2，电池注液系统1000还包括泵体400，泵体400分别连接于储液装置300和注液装置100的进液口50。
如此，泵体400可以重新将储液装置300内无结晶的电解液输送回注液泵的进液口50，可以避免资源的浪费，降低电池生产成本。
在一个实施例中，请参阅图3，注液装置100包括活塞10、缸体20、驱动机构60和丢步检测机构70，缸体20与活塞10围合形成注液腔30，缸体20上设置有连通注液腔30的进液口50和出液口40；驱动机构60用于驱动活塞10沿其轴线方向作直线运动或绕其轴线转动；丢步检测机构70包括配套设置的码盘710和光电传感器720。
在一个具体的实施例中，活塞10的端面为波浪形曲面。
具体地，波浪形曲面任意一处对电解液的作用力都可以分解成平行于活塞10轴线的第一分作用力和垂直于活塞10轴线的第二分作用力，第一分作用力可以促使电解液从出液口40离开注液泵进而完成注液工作，第二分作用力可以起到搅拌电解液的作用。
进一步地，缸体20内部用于与活塞10端面接触的内表面区域也为波浪形曲面，以便于活塞10更好地与缸体20贴合，降低电解液残留在缸体20内的可能。
综上，本申请提供的电池注液防结晶维护方法及电池注液系统1000，不仅可以通过搅拌电解液来降低电解液结晶的可能，当判断注液腔30内电解液可能出现结晶后还能及时地将可能带有结晶电解液排出注液泵，避免对注液泵造成进一步地损伤，便于注液泵的维护保养。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电池注液防结晶维护方法，其特征在于，包括如下步骤：
电池注液系统设定预设停机时间；
所述电池注液系统停机后，监测所述电池注液系统的实际停机时间；
每当所述实际停机时间大于所述预设停机时间，所述电池注液系统搅拌注液腔内的电解液。
2.根据权利要求1所述的电池注液防结晶维护方法，其特征在于，所述注液腔由缸体和活塞围合而成，所述活塞包括注液面和搅拌面，所述注液面垂直于所述活塞的轴线，所述搅拌面与所述注液面相交，所述活塞能够绕其轴线转动，以使所述搅拌面搅拌所述注液腔内的所述电解液。
3.根据权利要求2所述的电池注液防结晶维护方法，其特征在于，所述搅拌面为平面，所述搅拌面垂直于所述注液面且所述搅拌面经过所述活塞的轴线。
4.根据权利要求2所述的电池注液防结晶维护方法，其特征在于，在所述电池注液系统搅拌注液腔内的电解液的步骤中，还包括如下步骤：
对所述活塞转动进行丢步检测；
若检测到所述活塞转动发生丢步，所述电池注液系统将所述注液腔内的所述电解液排至储液装置内。
5.根据权利要求1所述的电池注液防结晶维护方法，其特征在于，在所述电池注液系统搅拌注液腔内的电解液的步骤中，还包括如下步骤：
所述电池注液系统设定预设搅拌次数；
监测所述电池注液系统的实际搅拌次数，若所述实际搅拌次数大于所述预设搅拌次数，所述电池注液系统将所述注液腔内的所述电解液排至储液装置内。
6.根据权利要求5所述的电池注液防结晶维护方法，其特征在于，在所述电池注液系统将所述注液腔内的电解液排至储液装置内的步骤之后，所述电池注液防结晶维护方法还包括如下步骤：
消除所述储液装置内的所述电解液中的结晶，将无结晶的所述电解液输送回所述电池注液系统的注液装置中。
7.一种电池注液系统，其特征在于，采用如权利要求1所述的电池注液防结晶维护方法，所述电池注液系统包括注液装置、注液针头和储液装置，所述注液装置的出液口设置有多通阀，所述多通阀连通所述注液针头和所述储液装置。
8.根据权利要求7所述的电池注液系统，其特征在于，所述电池注液系统还包括泵体，所述泵体分别连接于所述储液装置和所述注液装置的进液口。
9.根据权利要求7所述的电池注液系统，其特征在于，所述注液装置包括：
活塞；
缸体，与所述活塞围合形成注液腔，所述缸体上设置有连通所述注液腔的进液口和出液口；
驱动机构，用于驱动所述活塞沿其轴线方向作直线运动或绕其轴线转动；以及
丢步检测机构，包括配套设置的码盘和光电传感器。
10.根据权利要求9所述的电池注液系统，其特征在于，所述活塞的端面为波浪形曲面。
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