CN218004993U - 一种化成负压系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及锂电池化成技术领域，具体公开了一种化成负压系统，包括：多通道负压组件、气路与负压控制组件；其中气路的一端连通所述多通道负压组件，另一端连接负压控制组件；多通道负压组件可以同时连接一个或多个电池；负压控制组件用于使气路与多通道负压组件产生负压从而将电池的废气和废液抽出，还用于在进行负压工作前检测气路的气密性，从而可以在确保气路的气密性满足要求的情况后，在进行负压工作时选择低负压值进行工作，起到降低成本与降低噪音的作用。通过本方案提供的化成负压系统，可以同时连接多个电池，提高工作效率，解决现有的单通道化成设备工作效率较低的问题。

Description

一种化成负压系统

技术领域

本申请涉及锂电池化成技术领域，尤其涉及一种化成负压系统。

背景技术

锂电池化成是指对生产后的锂电池进行充电，以将其电芯激活的工艺。在化成过程中，电池内部会产生废气使得内部压强变大，同时电池内部的电解液会溢出，不及时排出废气和电解液会导致锂电池的生产与性能受到影响。

针对锂电池化成过程中产生废气和电解液需要排出的问题，一般是通过在化成设备上设置的负压装置为锂电池提供负压的方式，实现将电解液和废气抽出。

而由于现有的化成设备上的负压装置往往为单通道，也即仅能用于单通道的化成，若要应用于连接多个电池的多通道化成，则需要人工对负压装置进行拆装换型，导致工作效率降低。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种化成负压系统，可兼容多种通道的电池化成，解决现有的单通道化成设备工作效率较低的问题。

为达到上述技术目的，本申请提供一种化成负压系统，包括：

多通道负压组件，所述多通道负压组件用于连接一个或多个电池；

气路，所述气路的一端连通所述多通道负压组件；

负压控制组件，所述负压控制组件连接所述气路的另一端，用于检测所述气路的气密性以及用于使所述气路和所述多通道负压组件产生负压将所述电池的废气和废液抽出。

进一步地，所述负压控制组件包括：

真空气源，所述真空气源连接所述气路的另一端；

压力检测器，所述压力检测器连接所述气路，用于检测所述气路的负压值；

比例阀，所述比例阀设置于所述气路上，用于调节所述气路流通面积的大小。

进一步地，所述负压控制组件还包括：

泄压阀，所述泄压阀设置于所述气路上。

进一步地，所述负压控制组件还包括：电磁阀；

所述气路包括：真空支路与泄压支路；

所述真空支路与泄压支路二者均一端连接所述多通道负压组件，另一端连接所述电磁阀；

所述电磁阀连通所述真空气源，用于控制所述真空气源连通所述真空支路或连通所述泄压支路；

所述比例阀设置于所述真空支路上，用于调节所述真空支路流通面积的大小；

所述泄压阀设置于所述泄压支路上。

进一步地，所述负压控制组件还包括：

真空阀，所述真空阀设置于所述真空支路，用于控制所述真空支路的通断。

进一步地，所述真空气源包括：

真空泵，所述真空泵与所述气路的另一端连通；

调压阀，所述调压阀连接所述真空泵，用于调节所述真空泵的功率。

进一步地，所述负压控制组件还包括：

储气罐，所述储气罐一端连通所述真空气源，另一端连接所述气路。

进一步地，所述多通道负压组件包括：

多个负压吸嘴，多个所述负压吸嘴用于一一对应连接所述电池；

气液分离器，所述气液分离器的出气口与所述气路的一端连通；

汇流管道，所述汇流管道与各所述负压吸嘴以及所述气液分离器连通，用于将多个所述负压吸嘴抽出的废气和废液汇流至所述气液分离器。

进一步地，所述多通道负压组件设置于所述负压控制组件下方。

进一步地，所述多通道负压组件、气路与负压控制组件均为防腐蚀材质。

从以上技术方案可以看出，本申请提供一种化成负压系统，包括：多通道负压组件、气路与负压控制组件；其中气路的一端连通所述多通道负压组件，另一端连接负压控制组件；多通道负压组件可以同时连接一个或多个电池；负压控制组件用于使气路与多通道负压组件产生负压从而将电池的废气和废液抽出，还用于在进行负压工作前检测气路的气密性，从而确定气路的气密情况。在确保气密性满足要求的情况后，在进行负压工作时可以选择低负压值进行工作，起到降低成本与降低噪音的作用。通过本方案提供的化成负压系统，可以同时连接多个电池，提高工作效率，解决现有的单通道化成设备工作效率较低的问题。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种化成负压系统的电气流程图；

图2为本申请实施例提供的一种化成负压系统的应用装置面板排布图；

图中：10、多通道负压组件；11、负压吸嘴；12、汇流管道；13、过滤器；14、气液分离器；15、废液汇流管；16、废液蠕动泵；17、气液分离器阀门；18、积液杯；20、气路；21、真空支路；22、泄压支路；30、负压控制组件；31、真空气源；32、真空泵；33、调压阀；34、储气罐；35、电磁阀；36、真空阀；37、泄压阀；38、比例阀；39、压力检测器；40、电池。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请所请求保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

请参阅图1，本申请实施例中提供的一种化成负压系统，包括：多通道负压组件10、气路20与负压控制组件30。

多通道负压组件10可以同时连接一个或多个电池40，用于吸附连接电池40。气路20一端连通多通道负压组件10，另一端连接负压控制组件30。

负压控制组件30用于在电池40化成时进行负压工作，也即通过抽气等方式使得气路20与多通道负压组件10产生负压，进而将电池40中的废气和废液抽出；抽出的废液被排出，废气则可以进入到气路20中。实现同时连接多个电池的多通道化成，可以有效的提高工作效率。其中，废液可以是指电池40内残留的电解液。

特别地，本实施例提供的负压控制组件30还可以用于在负压工作前检测气路20的气密性。具体来说，在进行负压工作前，负压控制组件30可以使得气路20内产生负压进入负压状态，之后通过观测气路20内的压力变化情况判断气路20的气密性是否满足要求。在确认气路20满足气密性要求后，负压控制组件30可以根据气路20中的气压大小来控制整个负压通道的负压值，从而保证整个化成负压系统的高效。

在更具体的实施例中，负压控制组件30可以包括：真空气源31、压力检测器39与比例阀38。真空气源31连接气路20的另一端，其中，气路20上可以设置有用于控制气路通断的阀门；在气路20处于连通状态下，真空气源31与气路20相通，从而真空气源31可以抽出气路20内的气体，使得气路20和多通道负压组件10产生负压。压力检测器39连接气路20，用于检测气路20的负压值。比例阀38设置于气路20上，用于通过调节气路20流通面积的大小调节真空气源31的气体抽取速度，从而调节气路20内的负压值。

在本实施例中，压力检测器39可以为真空压力表、压力传感器、压力数显表等部件，具体使得可以实时测量气路20内的气压值即可。同时，压力检测器39可以安装于气路20的一端，也即位于气路20与多通道负压组件10之间。

在检测气路20的气密性时，多通道负压组件10为封闭状态。真空气源31将气路20抽真空至预设压力下，如-80KPa以下，之后关闭真空气源31、比例阀38等控制开关。在保持预设时长，例如经过30秒后，通过压力检测器39观测气路20内的真空下降速度是否小于预设速度。预设速度例如可以是0.3KPa/min。若气路20内的真空下降速度小于预设速度，则判定气路20的气密性满足要求，从而可以在后续负压工作中根据需要调整为低负压值作业。

在实际应用中，真空气源31、压力检测器39与比例阀38可以均与控制器连接。控制器可以用于控制真空气源31和比例阀38的启停，还可以获取压力检测器39检测到的实时压力值从而判断气路20内的压力变化情况。

在本实施例提供的一种低负压值作业的应用中，控制器可以是在判定到气路20的气密性满足要求后，实时获取压力检测器39检测到的气路20的实时负压值，并根据实时负压值的变化情况调整比例阀38的开启程度从而调节真空气源31的气体抽取速度，使得气体抽取速度与电池40的废气抽出速度相适配。由于在实际应用中，往往低负压值即可满足电池40的废气抽出要求，因此通过本实施提供的化成负压系统可以实现低负压值作业从而起到降低能耗的作用。

在另一个实施例中，负压控制组件30还可以包括：泄压阀37。当化成工序完成后，需要将电池移除，则需要对其进行破真空。泄压阀37设置于气路20上，用于在开启时泄去气路20内的负压，实现破除气路20与多通路负压组件10的真空状态。

在进一步改进的实施例中，负压控制组件30还可以包括：电磁阀35；电磁阀35连通真空气源31。气路20包括：真空支路21与泄压支路22。真空支路21与泄压支路22二者均一端连接多通道负压组件10，另一端连接电磁阀35。比例阀38设置于真空支路21上，用于调节真空支路21流通面积的大小；泄压阀37设置于泄压支路22上，用于控制泄压支路22与外部大气的通断。

其中，压力检测器39可以设置为同时连接真空支路21与泄压支路22的形式。从而使得可以通过压力检测器39判断泄压阀37的开闭状态，避免进行负压工作时泄压阀37开启的情况。

本实施例中，将气路20分为两条支路，分别为进行真空比例调节的真空支路21与进行破真空的泄压支路22，并通过电磁阀35控制真空气源31连通真空支路21或连通泄压支路22。可以在需要进行泄压时，转动电磁阀35使得真空气源31与泄压支路22连通，并开启泄压阀37，即可迅速为气路20和多通道负压组件10破除真空，同时无需改变真空支路21中比例阀38的开启程度，实现破真空与比例调节互不干扰的相互独立控制。在泄压完成后需要继续进行负压工作时，将泄压阀37关闭并通过电磁阀35使得真空气源31与真空支路21连通即可。

作为进一步地改进，负压控制组件30还可以包括：真空阀36；真空阀36设置于真空支路21上，用于控制真空支路21的通断；通过真空阀36可以起到便于在实际应用中对真空支路21进行控制的作用。

在进一步的改进中，真空气源31可以包括：真空泵32与调压阀33；真空泵32与气路20的另一端连接；调压阀33连接真空泵32，用于调节真空泵32的功率。

在通过阀门控制气路20与真空泵32相互连通的状态下，通过真空泵32可以抽取气路20内的气体使其产生负压；例如在本实施例中，通过开启真空阀36与比例阀38可以控制气路20与真空泵31相互连通。调压阀33用于调节真空泵32的作业功率，实现对气路20内压强的变化速度进行控制。可以在实际作业中配合比例阀38更好调整真空泵32的气体抽取速度，使得气体抽取量与电池40的产气量相适配，实现低负压值作业。

在另一个实施例中，负压控制组件30还包括：储气罐34；储气罐34一端连通真空气源31，另一端连接气路20；在负压工作中，通过阀门控制储气罐34的另一端与气路20相通后，储气罐34可以用于暂时存储从电池40中抽出的废气，避免真空气源31持续性工作。

在本实施例提供的一种间歇性作业的应用中，可以是在判定到气路20的气密性满足要求后，控制真空气源31将气路20与储气罐34内抽取至预设工作负压值，之后关闭真空气源31。在气路20配合多通道负压组件10将电池40的废气和废液抽出的过程中，废气被暂时储存于储气罐34内。并且在这个过程中，控制器实时获取压力检测器39检测到的气路20的实时负压值，当实时负压值大于预设负压值时，则控制真空气源31启动，再一次将气路20与储气罐34内抽取至预设工作负压值，实现真空气源31的间歇性作业，避免真空气源31因持续作业带来的高噪音问题与容易损坏的问题。

需要说明的是，储气罐34配合比例阀38还可以实现低负压值作业状态下的间歇性作业，能够进一步降低功耗与降低噪音影响。

在一个实施例中，多通道负压组件10可以包括：多个负压吸嘴11、气液分离器14与汇流管道12。多个负压吸嘴11用于一一对应连接电池40；气液分离器14的出气口与气路20的一端连通；汇流管道12与各负压吸嘴11以及气液分离器14连通，用于将多个负压吸嘴11抽出的废气与废液汇流至气液分离器14。

具体来说，汇流管道12可以为多通管的形式，一个管口连接气液分离器14的气液进口，其他管口一一对应连接各个负压吸嘴11。在负压工作中，电池40的废气与废液依次经汇流管道12与气液分离器14的气液进口进入到气液分离器14内部，之后废液从气液分离器14的出液口排出，废气经气液分离器14的出气口进入到气路20中。其中，气液分离器14的出气口与气路20之间还可以设置过滤器13。

负压吸嘴11可以包括吸嘴与负压杯。其中吸嘴用于对接电池40的排气口，实现将废气与废液抽出。负压杯与吸嘴连接；负压杯用于暂时储存废气与废液后将废气与废液导入汇流管道12。

在其他实施例中，请参阅图2，多通道负压组件10设置于负压控制组件30下方。

具体来说，在应用中，多通道负压组件10、气路20与负压控制组件30可以均包括多组。每一组中的多通道负压组件10可用于对接多块电池40。且多组多通道负压组件10、气路20与负压控制组件30可以均排布于同一装置主体上。为了便于多通道负压组件10抽出的废气与废液分离，多通道负压组件10可以设置于负压控制组件30下方，便于废液下流汇集，并且位于上方的负压控制组件30便于检修与调控。

在装置主体上，多组负压控制组件30包括的多个真空阀36可以呈上下交错分布，起到节省排布空间的作用，同时便于工作人员检修时对其进行操作。同理地，多组多通道负压组件10包括的多个气液分离器14可以呈上下交错分布。

进一步地，请参阅图1与图2，多通道负压组件10还可以包括废液汇流管15、废液蠕动泵16、气液分离器阀门17与积液杯18。积液杯18设置于气液分离器14底部，用于暂时存储废液。气液分离器阀门17设置于积液杯18底部；废液汇流管15设置于气液分离阀门17底部。在气液分离阀门17开启时，积液杯18内的废液滴落至废液汇流管15内，并通过启动废液蠕动泵16将废液导出。

在上述任一项实施例中，多通道负压组件10、气路20与负压控制组件30可以均为防腐蚀材质，从而提高装置整体的使用寿命。

以上为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种化成负压系统，其特征在于，包括：

多通道负压组件(10)，所述多通道负压组件(10)用于连接一个或多个电池(40)；

气路(20)，所述气路(20)一端连通所述多通道负压组件(10)；

负压控制组件(30)，所述负压控制组件(30)连接所述气路(20)的另一端，用于检测所述气路(20)的气密性以及用于使所述气路(20)和所述多通道负压组件(10)产生负压将所述电池(40)的废气和废液抽出。

2.根据权利要求1所述的化成负压系统，其特征在于，所述负压控制组件(30)包括：

真空气源(31)，所述真空气源(31)连接所述气路(20)的另一端；

压力检测器(39)，所述压力检测器(39)连接所述气路(20)和多通道负压组件(10)，用于检测所述气路(20)的负压值；

比例阀(38)，所述比例阀(38)设置于所述气路(20)上，用于调节所述气路(20)流通面积的大小。

3.根据权利要求2所述的化成负压系统，其特征在于，所述负压控制组件(30)还包括：

泄压阀(37)，所述泄压阀(37)设置于所述气路(20)上。

4.根据权利要求3所述的化成负压系统，其特征在于，所述负压控制组件(30)还包括：电磁阀(35)；

所述气路(20)包括：真空支路(21)与泄压支路(22)；

所述真空支路(21)与泄压支路(22)二者均一端连接所述多通道负压组件(10)，另一端连接所述电磁阀(35)；

所述电磁阀(35)连通所述真空气源(31)，用于控制所述真空气源(31)连通所述真空支路(21)或连通所述泄压支路(22)；

所述比例阀(38)设置于所述真空支路(21)上，用于调节所述真空支路(21)流通面积的大小；

所述泄压阀(37)设置于所述泄压支路(22)上。

5.根据权利要求4所述的化成负压系统，其特征在于，所述负压控制组件(30)还包括：

真空阀(36)，所述真空阀(36)设置于所述真空支路(21)上，用于控制所述真空支路(21)的通断。

6.根据权利要求2至5任一项所述的化成负压系统，其特征在于，所述真空气源(31)包括：

真空泵(32)，所述真空泵(32)与所述气路(20)的另一端连通；与

调压阀(33)，所述调压阀(33)连接所述真空泵(32)，用于调节所述真空泵(32)的功率。

7.根据权利要求2至5任一项所述的化成负压系统，其特征在于，所述负压控制组件(30)还包括：

储气罐(34)，所述储气罐(34)一端连通所述真空气源(31)，另一端连接所述气路(20)。

8.根据权利要求1所述的化成负压系统，其特征在于，所述多通道负压组件(10)包括：

多个负压吸嘴(11)，多个所述负压吸嘴(11)用于一一对应连接所述电池(40)；

气液分离器(14)，所述气液分离器(14)的出气口与所述气路(20)的一端连通；

汇流管道(12)，所述汇流管道(12)与各所述负压吸嘴(11)以及所述气液分离器(14)连通，用于将多个所述负压吸嘴(11)抽出的废气和废液汇流至所述气液分离器(14)。

9.根据权利要求1或8所述的化成负压系统，其特征在于，所述多通道负压组件(10)设置于所述负压控制组件(30)下方。

10.根据权利要求1至5任一项所述的化成负压系统，其特征在于，所述多通道负压组件(10)、气路(20)与负压控制组件(30)均为防腐蚀材质。

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