CN218472048U - 电池注液化成系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电池注液化成系统，所述电池注液化成系统包括负压化成系统(10)，所述负压化成系统(10)包括负压吸嘴结构(1)，所述负压吸嘴结构(1)包括依次串联连接的负压吸嘴(11)、负压杯(12)和气液分离器(13)且具有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端连接于电池(100)的注液口(101)且形成为所述负压吸嘴(11)的入口，所述第二连接端形成为所述气液分离器(13)的出口且通过第一管路(22)连接于负压真空系统(71)、通过第二管路(23)连接于干燥气系统(72)。通过上述技术方案，本公开提供的电池注液化成系统能够有效解决电池负压化成时所造成的电解液损失的问题。

Description

电池注液化成系统

技术领域

本公开涉及电池领域，具体地，涉及一种电池注液化成系统。

背景技术

电池(例如锂离子电池)在注液之后需要进行化成，常规化成过程一般是将电池置于常压条件下进行，注液口连接负压杯对电池内部抽负压，抽负压的目的是为了排出电池内部反应产生的气体。相关技术中，锂离子电池负压化成时电池内部的产气量较大，这容易导致电池内部电解液随着气体溢出，从而造成电解液损失。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种电池注液化成系统，该电池注液化成系统能够有效解决电池负压化成时所造成的电解液损失的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种电池注液化成系统，所述电池注液化成系统包括负压化成系统，所述负压化成系统包括负压吸嘴结构，所述负压吸嘴结构包括依次串联连接的负压吸嘴、负压杯和气液分离器且具有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端连接于电池的注液口且形成为所述负压吸嘴的入口，所述第二连接端形成为所述气液分离器的出口且通过第一管路连接于负压真空系统、通过第二管路连接于干燥气系统。

可选地，所述电池注液化成系统还包括注液系统，所述注液系统包括注液杯和补液杯，所述注液杯具有注液孔且所述注液杯的出口通过第三管路连接于所述补液杯，所述补液杯的出口通过第四管路连接于所述第二连接端。

可选地，所述第三管路与所述第一管路连通，所述第四管路分别与所述第一管路和所述第二管路连通。

可选地，所述补液杯的数量设置为多个，多个所述补液杯的入口均连接于所述注液杯，多个所述补液杯的出口分别连接于对应的第二连接端。

可选地，所述注液杯的出口设置有注液阀门，所述注液阀门具有多个阀门出口，所述阀门出口的数量与所述注液杯的数量相同且一一对应的设置。

可选地，所述第一管路上设置有第一阀门，所述第二管路上设置有第二阀门，所述第三管路上设置有第三阀门，所述第四管路上设置有第四阀门。

可选地，所述负压吸嘴结构的数量设置为多个，多个所述负压吸嘴结构的第二连接端均连接于主管路的入口，所述主管路的出口通过所述第一管路连接于负压真空系统，且通过所述第二管路连接于干燥气系统。

可选地，所述主管路上设置有第五阀门和压力计。

可选地，所述第一管路上设置有气体过滤装置和第一气体检测装置，所述气体过滤装置用于过滤腐蚀性气体，所述第一气体检测装置用于检测腐蚀性气体，并且所述第一气体检测装置设置在所述气体过滤装置和所述负压真空系统之间。

可选地，所述第二管路上设置有气体干燥器和第二气体检测装置，所述气体干燥器用于干燥进入所述第二管路的气体，所述第二气体检测装置用于检测干燥气体的湿度和/或洁净度，并且所述气体干燥器设置在所述干燥气系统和所述第二气体检测装置之间。

通过上述技术方案，在本公开提供的电池注液化成系统中，负压吸嘴结构1包括依次串联连接的负压吸嘴、负压杯和气液分离器且具有第一连接端和第二连接端，第一连接端(即负压吸嘴的入口)用于与电池的注液口连接，第二连接端(即气液分离器的出口)用于通过第一管路连接于负压真空系统、通过第二管路连接于干燥气系统，这样在进行电池负压化成时，控制负压真空系统通过第一管路来使得负压吸嘴结构的第一连接端和第二连接端之间形成负压，从而便于负压吸嘴吸出电池内部反应产生的多余气体，同时所吸取的气体能够经过负压杯进入到气液分离器，通过气液分离器将电池内部反应产生的气体以及所携带出来的电解液分离开来，其中，气体经过第二连接端以及第一管路输出，电解液进入到负压杯中，在电池化成结束后，可以通过控制干燥气系统通过第二管路来使得负压吸嘴结构的第一连接端和第二连接端之间破真空，从而使得负压杯中的电解液能够经负压吸嘴流回电池内部，这样则能够避免在产气速率大的阶段抽气时带走过多电解液而造成电解液的损失，同时能够避免电解液进入管道而造成的管道污染。因此，本公开提供的电池注液化成系统结构简单且能够有效解决电池负压化成时所造成的电解液损失的问题。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开具体实施方式提供的电池注液化成系统的结构框图。

附图标记说明

10-负压化成系统；1-负压吸嘴结构；11-负压吸嘴；12-负压杯；13-气液分离器；21-主管路；22-第一管路；23-第二管路；24-第三管路；25-第四管路；31-第一阀门；32-第二阀门；33-第三阀门；34-第四阀门；35-第五阀门；36-第六阀门；37-注液阀门；4-压力计；51-气体过滤装置；52-第一气体检测装置；61-气体干燥器；62-第二气体检测装置；621-露点仪；622-除尘仪；71-负压真空系统；72-干燥气系统；81-注液杯；811-注液孔；82-补液杯；91-第一控制模块；92-第二控制模块；20-注液系统；100-电池；101-注液口；200-支架；201-开口槽。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内”、“外”是指相对于对应部件自身轮廓的“内”、“外”。另外，本公开中所使用的序词“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，并不具有顺序性和重要性。此外，下面的描述中在参考附图时，不同附图中的同一标记表示相同的要素。本领域技术人员应当理解的是，上述方位词或序词等仅是为了方便描述而做的定义，并不用于对本公开进行限制。

根据本公开的具体实施方式，提供一种电池注液化成系统，图1示出了该电池注液化成系统的一种实施例，其中，参考图1所示，电池注液化成系统可以包括负压化成系统10，负压化成系统10包括负压吸嘴结构1，负压吸嘴结构1包括依次串联连接的负压吸嘴11、负压杯12和气液分离器13且具有第一连接端和第二连接端，第一连接端连接于电池100的注液口101且形成为负压吸嘴11的入口，第二连接端形成为气液分离器13的出口且通过第一管路22连接于负压真空系统71、通过第二管路23连接于干燥气系统72。

通过上述技术方案，在本公开提供的电池注液化成系统中，负压吸嘴结构1包括依次串联连接的负压吸嘴11、负压杯12和气液分离器13且具有第一连接端和第二连接端，第一连接端(即负压吸嘴11的入口)用于与电池100的注液口101连接，第二连接端(即气液分离器13的出口)用于通过第一管路22连接于负压真空系统71、通过第二管路23连接于干燥气系统72，这样在进行电池100负压化成时，控制负压真空系统71通过第一管路22来使得负压吸嘴结构1的第一连接端和第二连接端之间形成负压，从而便于负压吸嘴11吸出电池100内部反应产生的多余气体，同时所吸取的气体能够经过负压杯12进入到气液分离器13，通过气液分离器13将电池内部反应产生的气体以及所携带出来的电解液分离开来，其中，气体经过第二连接端以及第一管路22输出，电解液进入到负压杯12中，在电池100化成结束后，可以通过控制干燥气系统72通过第二管路23来使得负压吸嘴结构1的第一连接端和第二连接端之间破真空，从而使得负压杯12中的电解液能够经负压吸嘴11流回电池100内部，这样则能够避免在产气速率大的阶段抽气时带走过多电解液而造成电解液的损失，同时能够避免电解液进入管道而造成的管道污染。因此，本公开提供的电池注液化成系统结构简单且能够有效解决电池负压化成时所造成的电解液损失的问题。

在此需要说明的是，气液分离器13可以以任意合适的方式构造，例如，气液分离器可以构造为换热器，对此，本公开不作任何限制，本领域技术人员可以根据实际需要适应性选择。另外，所吸取气体的排出从第二连接段通下文所述的主管路21和第一管路22流出。此外，负压真空系统71和干燥气系统的结构以及通过负压真空系统来对电池进行抽气以实现负压以及通过干燥气系统来输送干燥气以实现破真空的工作原理均为本领域技术人员所熟知的，在此，本公开不作赘述。

在本公开的具体实施方式中，参考图1所示，电池注液化成系统还可以包括注液系统20，注液系统20可以包括注液杯81和补液杯82，注液杯81具有注液孔811且注液杯81的出口通过第三管路24连接于补液杯82，补液杯82的出口通过第四管路25连接于第二连接端。在电池100负压化成后，通过该注液系统可直接对电池100进行抽真空负压注液，提高生产节拍，节约生产时间，降低生产成本。其中，通过注液孔811向注液杯81注入电解液，注液杯81内的电解液通过第三管路24连接于补液杯的入口，补液杯82的出口通过第四管路25连接第二连接端(即气液分离器13的出口，在补液时，该出口应理解为电解液注入的入口)，从而使得电解液能够经气液分离器13进入到电池内部，以实现在电池100负压化成后直接对电池100进行抽真空负压注液，提高生产节拍，节约生产时间，降低生产成本。

在本公开的具体实施方式中，参考图1所示，第三管路24与第一管路22连通，第四管路25分别与第一管路22和第二管路23连通。通过控制负压真空系统71并通过第一管路22、第三管路24和第四管路25来使得用于注液的管路形成负压，并通过控制干燥气系统72并通过第二管路23和第四管路25来对用于注液的管路破真空，进而实现电池100的真空补液。

在本公开的具体实施方式中，参考图1所示，补液杯82的数量可以设置为多个，多个补液杯82的入口均连接于注液杯81，多个补液杯82的出口分别连接于对应的第二连接端。也就是说，注液杯81用于向多个补液杯82提供电解液，多个补液杯82中的每个补液杯82均用于向对应的电池100进行补液，从而在实现多个电池100的同时化成后，可以直接对多个电池100进行同时注液，有利于提高生产节拍，节约生产时间，降低生产成本。

在本公开的具体实施方式中，注液杯81的出口设置有注液阀门37，注液阀门37具有多个阀门出口，阀门出口的数量与注液杯81的数量相同且一一对应的设置。该注液阀门37的设置可以通过打开不同位置的阀门出口来向对应的注液杯提供电解液，以根据实际需要选择注液的位置，以满足不同数量的电池的同时注液。

在本公开的具体实施方式中，参考图1所示，第一管路22上设置有第一阀门31，第二管路23上设置有第二阀门32，第三管路24上设置有第三阀门33，第四管路25上设置有第四阀门34。第一阀门31的设置可以用于控制第一管路22的开闭，第二阀门32的设置可以用于控制第二管路23的开闭，第三阀门33的设置可以用于控制第三管路24与第一管路22之间的连通或断开，第四阀门34的设置用于控制第四管路25的开闭。

在本公开的具体实施方式中，参考图1所示，负压吸嘴结构1的数量可以设置为多个，多个负压吸嘴结构1的第二连接端均连接于主管路21的入口，主管路21的出口通过第一管路22连接于负压真空系统71，且通过第二管路23连接于干燥气系统72。主管路21的设置有利于实现多个电池100的同时负压化成和同时注液。

在本公开的具体实施方式中，参考图1所示，主管路21上可以设置有第五阀门35和压力计4。第五阀门35的设置用于控制主管路21的开闭，压力计4的设置用于用来实时监测主管路21内的压力值，保证主管路21的安全。

在本公开的具体实施方式中，参考图1所示，第一管路22上可以设置有气体过滤装置51和第一气体检测装置52，气体过滤装置51用于过滤腐蚀性气体，第一气体检测装置52用于检测腐蚀性气体，并且第一气体检测装置52设置在气体过滤装置51和负压真空系统71之间。其中，气体过滤装置51一般选用分子筛，并且选择分子筛时一般需要选用10A以上的规格。分子筛用来吸收多余未被气液分离器13分离出来的汽化电解液以及腐蚀性气体，避免这些腐蚀性气体进入负压真空系统。第一气体检测装置52的设置则用于检测腐蚀性气体是否完全被过滤。其中，第一管路22上还可以设置有第六阀门36，第六阀门36设置在负压真空系统71与第一气体检测装置52之间，以用于控制负压真空系统71与第一气体检测装置52之间的管路的开闭，第一气体检测装置52和气体过滤装置51均与第一控制模块91电性连接，第一控制模块91可以通过第一气体检测装置52和气体过滤装置51的检测信号来控制第六阀门36的开闭。

在本公开的具体实施方式中，参考图1所示，第二管路23上可以设置有气体干燥器61和第二气体检测装置62，气体干燥器61用于干燥进入第二管路23的气体，第二气体检测装置62用于检测干燥气体的湿度和/或洁净度，并且气体干燥器61设置在干燥气系统72和第二气体检测装置62之间。其中，第二阀门32设置在主管路21与气体干燥器61之间，气体干燥器61和第二气体检测装置62均与第二控制模块92电性连接，第二控制模块92可以通过气体干燥器61和第二气体检测装置62的检测信号来控制第二阀门32的开闭，以进一步控制调节干燥气体的露点和洁净度，避免洁净度及湿度不合格的干燥气体吹进电池内部给电池的品质造成影响。

在本公开的具体实施方式中，第一气体检测装置52和第二气体检测装置62分别可以以任意合适的方式构造，例如，第二气体检测装置62构造为露点仪621和除尘仪622，以用来实时监控充入干燥气体的露点和洁净度，并将实时检测的结果数据信号反馈至第二控制模块92，对此，本公开不作任何限制。

在对电池负压化成时，首先，将多个电池100分别固定在支架200的对应开口槽201中，打开第五阀门35、第一阀门31和第六阀门36，并关闭第四阀门34、第二阀门32、第三阀门33和注液阀门37，控制负压真空系统71通过第一管路22和主管路21来形成负压，以便于负压吸嘴11吸出电池100内部反应产生的多余气体，同时所吸取的气体能够经过负压杯12进入到气液分离器13后，气液分离器13将电池内部反应产生的气体以及所携带出来的电解液分离开来，其中，所分离出的气体经主管路21和第一管路22输出，电解液则进入到负压杯中，然后在电池化成结束后，关闭第一阀门31和第六阀门36，打开第二阀门32，通过控制干燥气系统72通过第二管路23和主管路21来破真空，从而使得负压杯12中的电解液能够流回电池100内部，这样则能够避免在产气速率大的阶段抽气时带走过多电解液而造成电解液的损失，同时能够避免电解液进入管道而造成的管道污染。

在对电池进行注液时，打开第一阀门31、第六阀门36、第四阀门34以及注液阀门37，控制负压真空系统71通过第一管路22和第三管路24形成负压，并通过注液阀门37的对应阀门出口来使得注液杯81分别向多个补液杯82注入一定量的电解液，在对电池100第一次抽真空加压时，真空度一般≤-90KPa，负压稳定时间150±50s，关闭第一阀门31、第六阀门36并打开第二阀门32，正压压力0.5±0.2MPa，正压保压时间300±100s。同样的方式对电池100进行第二次抽真空加压时，真空度≤-70KPa，负压稳定时间100±50s，正压压力0.5±0.2MPa，正压保压时间200±100s；第三次抽真空加压，真空度≤-70KPa，负压稳定时间100±50s，正压压力0.5±0.2MPa，正压保压时间200±100s；结束负压，真空度≤-20KPa，泄压至常压结束注液，即可完成电池100的二次注液。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池注液化成系统，其特征在于，所述电池注液化成系统包括负压化成系统(10)，所述负压化成系统(10)包括负压吸嘴结构(1)，所述负压吸嘴结构(1)包括依次串联连接的负压吸嘴(11)、负压杯(12)和气液分离器(13)且具有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端连接于电池(100)的注液口(101)且形成为所述负压吸嘴(11)的入口，所述第二连接端形成为所述气液分离器(13)的出口且通过第一管路(22)连接于负压真空系统(71)、通过第二管路(23)连接于干燥气系统(72)。

2.根据权利要求1所述的电池注液化成系统，其特征在于，所述电池注液化成系统还包括注液系统(20)，所述注液系统(20)包括注液杯(81)和补液杯(82)，所述注液杯(81)具有注液孔(811)且所述注液杯(81)的出口通过第三管路(24)连接于所述补液杯(82)，所述补液杯(82)的出口通过第四管路(25)连接于所述第二连接端。

3.根据权利要求2所述的电池注液化成系统，其特征在于，所述第三管路(24)与所述第一管路(22)连通，所述第四管路(25)分别与所述第一管路(22)和所述第二管路(23)连通。

4.根据权利要求2所述的电池注液化成系统，其特征在于，所述补液杯(82)的数量设置为多个，多个所述补液杯(82)的入口均连接于所述注液杯(81)，多个所述补液杯(82)的出口分别连接于对应的第二连接端。

5.根据权利要求4所述的电池注液化成系统，其特征在于，所述注液杯(81)的出口设置有注液阀门(37)，所述注液阀门(37)具有多个阀门出口，所述阀门出口的数量与所述注液杯(81)的数量相同且一一对应的设置。

6.根据权利要求2所述的电池注液化成系统，其特征在于，所述第一管路(22)上设置有第一阀门(31)，所述第二管路(23)上设置有第二阀门(32)，所述第三管路(24)上设置有第三阀门(33)，所述第四管路(25)上设置有第四阀门(34)。

7.根据权利要求1所述的电池注液化成系统，其特征在于，所述负压吸嘴结构(1)的数量设置为多个，多个所述负压吸嘴结构(1)的第二连接端均连接于主管路(21)的入口，所述主管路(21)的出口通过所述第一管路(22)连接于负压真空系统(71)，且通过所述第二管路(23)连接于干燥气系统(72)。

8.根据权利要求7所述的电池注液化成系统，其特征在于，所述主管路(21)上设置有第五阀门(35)和压力计(4)。

9.根据权利要求1所述的电池注液化成系统，其特征在于，所述第一管路(22)上设置有气体过滤装置(51)和第一气体检测装置(52)，所述气体过滤装置(51)用于过滤腐蚀性气体，所述第一气体检测装置(52)用于检测腐蚀性气体，并且所述第一气体检测装置(52)设置在所述气体过滤装置(51)和所述负压真空系统(71)之间。

10.根据权利要求1所述的电池注液化成系统，其特征在于，所述第二管路(23)上设置有气体干燥器(61)和第二气体检测装置(62)，所述气体干燥器(61)用于干燥进入所述第二管路(23)的气体，所述第二气体检测装置(62)用于检测干燥气体的湿度和/或洁净度，并且所述气体干燥器(61)设置在所述干燥气系统(72)和所述第二气体检测装置(62)之间。

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