CN207233883U - 一种用于锂离子电池化成过程中的负压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于锂离子电池化成过程中的负压系统，包括与锂离子电池注液孔连接的汇流排，所述汇流排的顶端通过电子减压阀与真空泵连接，通过真空泵对锂离子电池内部进行抽负压。本系统对化成过程中的锂离子电池进行抽负压，解决锂离子电池在化成工序的产气导致的锂离子电池内部界面不良问题，提升锂离子电池的寿命。

Description

一种用于锂离子电池化成过程中的负压系统

技术领域

本实用新型属于锂离子电池生产技术领域，具体涉及一种用于锂离子电池化成过程中的负压系统。

背景技术

锂离子电池近年来作为新兴的新能源产品，已经开始被人们广泛的认识，它相比铅酸电池更高效、无污染和可循环利用，目前已经被广泛应用于数码产品、电脑和移动设备。在锂离子电池的生产过程中，有第一次充电工序，它是将锂离子电池负极进行活化并在其表面形成对锂离子可以导通，而对电子绝缘的固体电解质膜的过程，这个形成固体电解质膜的过程中所形成的固体电解质膜的好坏，极大的影响了锂离子电池的安全性能和寿命，并且在第一次活化的过程中会由于锂离子电池的负极和电解液发生副反应而产生各种气体，这些气体会积累在负极表面，导致其化成不充分，继而导致整个锂离子电池的安全性能和寿命的降低。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于锂离子电池化成过程的负压系统，通过将化成过程中产生的气体间歇式抽出，提升锂离子电池的界面质量，解决化成产气对锂离子电池的寿命的影响。

本实用新型采用的技术方案是：

一种用于锂离子电池化成过程中的负压系统，包括与锂离子电池注液孔连接的汇流排，所述汇流排的顶端通过电子减压阀与真空泵连接，通过真空泵对锂离子电池内部进行抽负压。

进一步方案，所述电子减压阀与真空泵之间设有储气罐，真空泵与储气罐之间设有总真空表；所述储气罐的进口端串联有多个电子减压阀，每对电子减压阀与汇流排之间均设有分真空表。

进一步方案，所述汇流排包括箱体，所述箱体的上、下端分别设有上接管、下吸嘴；所述箱体内部底端等间距地固设有隔板，所述隔板与箱体的顶端之间留有空隙。

更进一步方案，所述汇流排的下吸嘴通过真空吸嘴与锂离子电池注液孔连接；所述真空吸嘴包括吸嘴本体，所述吸嘴本体的顶端设有与所述下吸嘴连接的卡齿接头，吸嘴本体的底端设有与锂离子电池注液孔连接的压嘴，所述压嘴呈喇叭状。

进一步方案，所述锂离子电池置于托盘中由顶升气缸托起与真空吸嘴压紧。

锂离子电池在生产制造过程中的化成工序是指锂离子电池的第一次激活步骤，在化成过程中会产生气体，产生的气体会导致锂离子电池内部界面不良并最终影响锂离子电池的寿命和安全性能。本实用新型采用电子减压阀控制负压系统的开与关，在化成前期进行不间断的抽负压，在化成后期进行保压，间歇式进行抽真空，从而提升锂离子电池内部的界面质量，增加锂离子电池的寿命和安全性能。

本负压系统中真空泵数量可以为若干个，作用为为整个系统提供负压，通过主管道连接几个支管道，每个支管道通过汇流排与多个锂离子电池连接。支管道的作用是保证整个管道系统内都能够达到相同的真空度。在锂离子电池化成的初期产气量最大时进行不间断的抽负压，在几乎不产气的阶段保持负压，负压需要保持在-90kpa；在化成的最终阶段间隙抽负压保证电芯内部极片的紧密贴合。

本实用新型中提及的锂离子电池包括方型铝壳电池、方型钢壳电池和带有注液嘴的铝塑膜软包电池。锂离子电池的正极材料可以是磷酸铁锂材料、钴酸锂材料、镍钴锰三元材料、镍钴铝三元材料中的一种或若干种。

本实用新型中电子式减压阀控制真空泵内部的气压低于负压系统所需要的负压值。汇流排的作用为收集并存放负压吸出的电解液，定时清理，防止电解液被倒吸入真空泵。真空吸嘴的材料为三元乙丙或其他能抗电解液腐蚀的材料，其卡齿接头与汇流排的上接管连接，保证与汇流排的紧密连接，喇叭状的压嘴与锂离子电池注液孔连接，从百压紧注液孔，防止真空泄露。

本系统对化成过程中的锂离子电池进行抽负压，解决锂离子电池在化成工序的产气导致的锂离子电池内部界面不良问题，提升锂离子电池的寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是本实用新型中的真空吸嘴的结构示意图，

图3是本实用新型中的锂离子电池的放置示意图，

图4是本实用新型中的汇流排的结构示意图。

1-真空泵，2-总真空表，3-储气罐，4-电子减压阀，5-分真空表，6-汇流排，61-箱体，62-隔板，63-上接管，64-下吸嘴；7-真空吸嘴，71-卡齿接头，72-吸嘴本体，73-压嘴；8-锂离子电池，9-顶升气缸，10-托盘。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种用于锂离子电池化成过程中的负压系统，包括与锂离子电池8注液孔连接的汇流排6，所述汇流排6的顶端通过电子减压阀4与真空泵1连接，通过真空泵1对锂离子电池8内部进行抽负压。

进一步方案，如图2所示，电子减压阀4与真空泵1之间设有储气罐3，真空泵1与储气罐3之间设有总真空2；所述储气罐3的进口端串联有多个电子减压阀4，每对电子减压阀4与汇流排6之间均设有分真空表5。

进一步方案，如图4所示，汇流排6包括箱体61，所述箱体1的上、下端分别设有上接管63、下吸嘴64；所述箱体61内部底端等间距地固设有隔板62，所述隔板62与箱体61的顶端之间留有空隙。隔板62箱体61内腔分隔成一个个单独的空间，从而能将各个真空吸嘴吸出的电解液分布在汇流槽的各个单独的空间，防止不同的锂离子电池内部被吸出的电解液混合在一起，以此能判断出那只锂离子电池的电解液被吸出并进行预防。而隔板62与箱体61的顶端之间留有空隙，目的是为进行抽真空操作时能保证整个汇流排内部的真空度达到一致。

更进一步方案，所述汇流排6的下吸嘴64通过真空吸嘴7与锂离子电池8注液孔连接；所述真空吸嘴7包括吸嘴本体72，所述吸嘴本体72的顶端设有与所述下吸嘴64连接的卡齿接头71，吸嘴本体72的底端设有与锂离子电池8注液孔连接的压嘴73，所述压嘴73呈喇叭状。

进一步方案，如图3所示，锂离子电池8置于托盘10中由顶升气缸9托起与真空吸嘴7压紧。

将待化成的锂离子电池放置在托盘中，然后托盘带着锂离子电池在顶升气缸的带动下上方，锂离子电池的注液孔通过真空吸嘴与汇流排紧密连接，并起到压紧的效果。打开相应的电子减压阀，真空泵进行抽真空操作，将锂离子电池内部在化成过程中产生的各种气体抽出而聚集在储气罐3中，避免这些气体积累在负极表面，导致其化成不充分；总真空表实时记录负压系统中主管中的气压，而分真空表分别实时表示从各汇流排抽出的气体的气压；从而来调整真空泵的抽真空速度。被抽真空而吸出的电解液分别聚集在箱体内的各个小空间内，定时清理，防止电解液被倒吸入真空泵；并同时还能判断出是那只锂离子电池的电解液被吸出并进行预防。

采用本实用新型的负压系统对50000个化成柜点的化成系统进行改造时，对待化成的锂离子电池进行不间断地抽负压，并保持整个系统负压为-90kpa，化成后锂离子电池鼓胀现象，且化成充分，负极界面良好，提高了锂离子电池的安全性能和寿命。而其改造前负压为0kpa，所生产电池鼓胀现象严重，界面气道现象严重。

Claims (5)

1.一种用于锂离子电池化成过程中的负压系统，包括与锂离子电池（8）注液孔连接的汇流排（6），其特征在于：所述汇流排（6）的顶端通过电子减压阀（4）与真空泵（1）连接，通过真空泵（1）对锂离子电池（8）内部进行抽负压。

2.根据权利要求1所述的负压系统，其特征在于：所述电子减压阀（4）与真空泵（1）之间设有储气罐（3），真空泵（1）与储气罐（3）之间设有总真空表（2）；所述储气罐（3）的进口端串联有多个电子减压阀（4），每对电子减压阀（4）与汇流排（6）之间均设有分真空表（5）。

3.根据权利要求1所述的负压系统，其特征在于：所述汇流排（6）包括箱体（61），所述箱体（61）的上、下端分别设有上接管（63）、下吸嘴（64）；所述箱体（61）内部底端等间距地固设有隔板（62），所述隔板（62）与箱体（61）的顶端之间留有空隙。

4.根据权利要求3所述的负压系统，其特征在于：所述汇流排（6）的下吸嘴（64）通过真空吸嘴（7）与锂离子电池（8）注液孔连接；所述真空吸嘴（7）包括吸嘴本体（72），所述吸嘴本体（72）的顶端设有与所述下吸嘴（64）连接的卡齿接头（71），吸嘴本体（72）的底端设有与锂离子电池（8）注液孔连接的压嘴（73），所述压嘴（73）呈喇叭状。

5.根据权利要求1所述的负压系统，其特征在于：所述锂离子电池（8）置于托盘（10）中由顶升气缸（9）托起与真空吸嘴（7）压紧。