CN210516858U - 一种电池注液高压循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池注液高压循环系统，属于锂离子电池技术领域。它包括控制装置；用于容纳电池且提供高压空间的加压舱；用于抽取所述加压舱内部空气的气泵装置；以及为所述加压舱提供高压气体的输送装置；所述控制装置与气泵装置、输送装置均相连。圆柱锂离子电池在托盘上进行注液，注液完后放入加压舱内，再由控制装置进行抽高真空‑加压‑低真空‑泄压等循环，提高了注液效率，例如，本实用新型可以实现由15分钟8个电芯增加到15分钟144个电芯；从而也减少了能耗的消耗，具有结构简单、设计合理、易于制造的优点。

Description

一种电池注液高压循环系统

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，更具体地说，涉及一种电池注液高压循环系统。

背景技术

锂离子电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能要求越来越高。电解液是锂离子电池的重要组成部分，注液是将定量的电解液注入到锂离子电池内部的重要工序，是锂离子电池生产过程中非常重要的环节。

在电池生产环节中的注液工序是由注液机进行注液，注液机工作步骤一般是：注液机启动后控制箱给信号在腔体内进行抽高真空，时间达到后进行注液，注液完后再由控制箱给信号做高压-泄压-抽低真空的循环，在5-7次循环结束进行泄压将电池取出。

为了解决上述问题，经检索，中国专利CN202067857U公开了一种电池高压注液设备，包括密封罐体及密封盖，密封罐体上设有开口，密封盖与开口相配合，在密封罐体上设有通气口及进液口。在对电池灌注电解液时，先将电池置于密封罐体内，再向密封罐体内装入电解液并将电池淹没，在灌注过程时，先通过通气口向密封罐体内进行抽真空，再通入高压气体(如氮气)，电解液在高压作用下通过电池上的灌液孔被快速的灌注到电池内。

中国专利CN201466089U公开了一种新的电池注液加压设备，该设备包括加压罐，加压罐连接高压干燥气体输送装置，加压罐一端设置罐体门，罐体门周边设置耐腐蚀密封圈，加压罐一端设置罐体门，罐体门采用耐腐蚀密封圈及正向气压进行密封。通过将带液杯注液后的电池放入罐内加正压并保压一定时间后再放气至常压的方法来实现电解液注入到电池内。上述流程设备压力可设定，可循环一次或多次(视电池注液难易程度而定)。

上述两个方案均不失为对电池注液加压的良好探索，但仍有进一步提升的空间，行业内对于电池注液加压的研究也从未停止。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有电池注液加压生产效率低的问题，本实用新型提供一种电池注液高压循环系统，有效提高注液效率。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

本实用新型的电池注液高压循环系统，包括控制装置；用于容纳电池且提供高压空间的加压舱；用于抽取所述加压舱内部空气的气泵装置；以及为所述加压舱提供高压气体的输送装置；所述控制装置与气泵装置、输送装置均相连。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述加压舱包括罐体以及与罐体配合的密封盖，所述罐体呈圆柱状，在罐体的上方设置有进气口和出气口，进气口与通过管道与所述输送装置连接连通，出气口通过管道与所述气泵装置连接连通；所述罐体内部水平设置有隔板，隔板上承载有托盘，电池置于托盘上。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述罐体上设有至少一个压力传感器，所述压力传感器设置在出气口或进气口一侧，所述压力传感器与所述控制装置相连。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述托盘呈方形板状，其上均设有若干容纳槽，电池置于容纳槽中。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述隔板上设有导槽，导槽的端部设有限位传感器，限位传感器与所述控制装置相连；所述托盘的底部设有电机带动的滚轮，滚轮与所述导槽配合，且沿导槽做往复运动，电机通过蓝牙与控制装置通信连接。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述罐体上设有压力表，压力取值范围为0.7mpa～0.8mpa。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述密封盖一侧与罐体铰接，所述密封盖与罐体的另一侧设有相对应的卡扣装置，密封盖上设有把手。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述罐体采用不锈钢材料制作而成，其具有双层结构。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述托盘采用PE或PVC材料制作而成。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的电池注液高压循环系统，通过将控制装置、加压舱、气泵装置和输送装置进行组合，圆柱锂离子电池在托盘上进行注液，注液完后放入加压舱内，再由控制装置进行抽高真空-加压-低真空-泄压等循环，提高了注液效率，例如，本实用新型可以实现由15分钟8个电芯增加到15分钟144个电芯；从而也减少了能耗的消耗；

(2)本实用新型的电池注液高压循环系统，结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为本实用新型实施例1电池注液高压循环系统的结构正视示意图；

图2为本实用新型实施例1的电池注液高压循环系统的结构俯视示意图；

图3为本实用新型实施例1的电池注液高压循环系统的隔板结构示意图；

图4为本实用新型实施例1的电池注液高压循环系统的托盘结构示意图。

附图标记说明：

100、控制装置；200、加压舱；210、罐体；220、压力传感器；230、压力表；240、密封盖；250、隔板；251、导槽；252、限位传感器；300、托盘；310、容纳槽；320、滚轮。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例的电池注液高压循环系统，包括控制装置100；用于容纳电池(例如圆柱锂离子电池)且提供高压空间的加压舱200；用于抽取所述加压舱200内部空气的气泵装置；以及为所述加压舱200提供高压气体的输送装置；所述控制装置100与气泵装置、输送装置均相连。在本实施例中，所述控制装置100、气泵装置以及输送装置集成为一体结构，控制装置100可以为一PLC控制器(如西门子PLC控制器)，气泵装置可以为一台真空泵(如德耐尔牌真空泵)，输送装置可以为一台输送泵(如WAGNER/瓦格纳尔牌输送泵)，真空泵和输送泵均与PLC控制器电连接，并控制它们的工作。

输送泵与高压气源连接，高压气源可以为氮气、氩气等等惰性气体，当真空泵将加压舱200内的空气抽取干净时，输送泵向加压舱200内输送高压气体。

进一步的，如图1所示，所述加压舱200包括罐体210以及与罐体210配合的密封盖240，所述罐体210采用不锈钢材料制作而成，其具有双层结构，具有很好的抗压性能。所述罐体210呈圆柱状，在罐体210的上方设置有进气口和出气口，进气口和出气口并列设置，进气口与通过管道与所述输送装置连接连通，出气口通过管道与所述气泵装置连接连通；所述罐体210内部水平设置有隔板250，隔板250可以采用塑料材质或不锈钢材质，隔板250可以固定在罐体210内，也可以活动地设置在罐体210内，例如在罐体210内焊接四个定位点，将隔板250置于定位点处。

在本实施例中，所述密封盖240一侧与罐体210铰接，所述密封盖240与罐体210的另一侧设有相对应的卡扣装置，密封盖240上设有把手，在密封盖240的内侧面设置有密封圈，保证罐体210内的密封性。

在图1中，可以看出，所述罐体210上设有至少一个压力传感器220，压力传感器220的型号为TDE33-CG-85，所述压力传感器220设置在出气口或进气口一侧，所述压力传感器220与所述控制装置100相连。

罐体210上设有压力表230，压力取值范围为0.7mpa～0.8mpa，可以直接看到压力表230的读数，便于操作人员的判断。

如图3和图4所示，隔板250上承载有托盘300，电池置于托盘300上。具体的，所述隔板250上设有导槽251，导槽251的端部设有限位传感器252，限位传感器252为接触式传感器，具体的型号为欧姆龙限位传感器252。

限位传感器252与所述控制装置100相连；所述托盘300的底部设有电机带动的滚轮320，滚轮320与所述导槽251配合，且沿导槽251做往复运动，电机通过蓝牙与控制装置100通信连接，此外，电机与控制装置100之间的连接方式可以采用能够实现二者之间的数据通信的任何有线或无线的连接方式。

此外，所述托盘300采用PE或PVC材料制作而成，呈方形板状，其上均设有若干容纳槽310，电池置于容纳槽310中。

该系统的具体操作方法：先将圆柱锂离子电池在托盘300上进行注液，注液完后放入加压舱200内，再由控制装置100进行抽高真空-加压-低真空-泄压等循环，循环次数为3-5次时间为15分钟，取出托盘300。

Claims (9)

1.一种电池注液高压循环系统，其特征在于，包括控制装置(100)；用于容纳电池且提供高压空间的加压舱(200)；用于抽取所述加压舱(200)内部空气的气泵装置；以及为所述加压舱(200)提供高压气体的输送装置；所述控制装置(100)与气泵装置、输送装置均相连。

2.根据权利要求1所述的电池注液高压循环系统，其特征在于，所述加压舱(200)包括罐体(210)以及与罐体(210)配合的密封盖(240)，所述罐体(210)呈圆柱状，在罐体(210)的上方设置有进气口和出气口，进气口与通过管道与所述输送装置连接连通，出气口通过管道与所述气泵装置连接连通；所述罐体(210)内部水平设置有隔板(250)，隔板(250)上承载有托盘(300)，电池置于托盘(300)上。

3.根据权利要求2所述的电池注液高压循环系统，其特征在于，所述罐体(210)上设有至少一个压力传感器(220)，所述压力传感器(220)设置在出气口或进气口一侧，所述压力传感器(220)与所述控制装置(100)相连。

4.根据权利要求3所述的电池注液高压循环系统，其特征在于，所述托盘(300)呈方形板状，其上均设有若干容纳槽(310)，电池置于容纳槽(310)中。

5.根据权利要求2至4任一项所述的电池注液高压循环系统，其特征在于，所述隔板(250)上设有导槽(251)，导槽(251)的端部设有限位传感器(252)，限位传感器(252)与所述控制装置(100)相连；所述托盘(300)的底部设有电机带动的滚轮(320)，滚轮(320)与所述导槽(251)配合，且沿导槽(251)做往复运动，电机通过蓝牙与控制装置(100)通信连接。

6.根据权利要求5所述的电池注液高压循环系统，其特征在于，所述罐体(210)上设有压力表(230)，压力取值范围为0.7mpa～0.8mpa。

7.根据权利要求6所述的电池注液高压循环系统，其特征在于，所述密封盖(240)一侧与罐体(210)铰接，所述密封盖(240)与罐体(210)的另一侧设有相对应的卡扣装置，密封盖(240)上设有把手。

8.根据权利要求7所述的电池注液高压循环系统，其特征在于，所述罐体(210)采用不锈钢材料制作而成，其具有双层结构。

9.根据权利要求8所述的电池注液高压循环系统，其特征在于，所述托盘(300)采用PE或PVC材料制作而成。

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