CN219123300U - 一种铝壳电芯外部补锂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了种铝壳电芯外部补锂装置，包括绝缘罐体，所述绝缘罐体内设有锂金属柱和导电柱，所述锂金属柱和导电柱导电连接，所述导电柱的一端伸出至所述绝缘罐体外；所述绝缘罐体上设有电解液进口和电解液出口，所述电解液出口处连接有电芯插入管。本实用新型目的在于解决现有技术中存在的技术问题，提供一种铝壳电芯外部补锂装置，它主要针对铝壳电芯补锂，前期罐体生产、改型等费用投入较高，后期生产使用方便，且可重复使用。

Description

一种铝壳电芯外部补锂装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，具体涉及一种铝壳电芯外部补锂装置。

背景技术

通过负极补锂策略可有效弥补锂离子电池因SEI膜形成、生长等原因导致的活性锂损失，进而提升其能量密度与循环性能。

当前较多的研究是通过将锂箔与负极片以辊压等物理方法复合在一起进行补锂以达到补锂目的。但因为锂金属极为活泼，对空气和水敏感，此类直接补锂方法存在对生产环境、工艺、设备要求高和危险系数大的缺点，同时由于当前锂箔原材料加工工艺限制，特别是在于厚度不能做的很薄，对于准确控制锂箔补锂量是比较困难的。

为了达到更好的补锂效果，中国专利号CN201922180290.3公开了一种新型的锂离子电池补锂装置，但是该装置依旧存在以下技术问题：1、该装置为敞开体系，装置中的电解液、锂金属等易受环境影响，对环境要求高；2、电解液易挥发，存在环境污染问题；3、补锂电芯浸泡在电解液中，存在相互污染问题；4、该装置基本不具有批量生产可行性。

实用新型内容

1、实用新型要解决的技术问题

本实用新型目的在于解决现有技术中存在的技术问题，提供一种铝壳电芯外部补锂装置，它主要针对铝壳电芯补锂，前期罐体生产、改型等费用投入较高，后期生产使用方便，且可重复使用。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种铝壳电芯外部补锂装置，包括绝缘罐体，所述绝缘罐体内设有锂金属柱和导电柱，所述锂金属柱和导电柱导电连接，所述导电柱的一端伸出至所述绝缘罐体外；所述绝缘罐体上设有电解液进口和电解液出口，所述电解液出口处连接有电芯插入管。

可选地，所述电芯插入管通过软胶管与所述电解液出口相连。

可选地，所述电芯插入管上套接有密封胶塞，所述密封胶塞上具有可供电芯插入管穿过的通道。

可选地，还包括用于封堵所述电芯插入管的第一胶塞。

可选地，还包括用于封堵所述电解液进口的第二胶塞。

可选地，所述锂金属柱套接于所述导电柱上。

可选地，所述导电柱上连接有至少一个导电圆盘，所述导电圆盘与所述锂金属柱的端面导电连接。

可选地，所述绝缘罐体包括罐身和罐盖，所述罐盖密封且可拆卸连接于所述罐身上。

可选地，所述罐盖上设有与所述导电柱未伸出所述绝缘罐体外的一端配合的定位座。

3、有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本铝壳电芯外部补锂装置主要针对铝壳电芯补锂，前期罐体生产、改型等费用投入较高，后期生产使用方便，且可重复使用；通过直接外部补锂，可有效的控制补锂量；通过直接外部补锂，降低了锂金属负极补锂对生产环境、工艺、设备要求过高的问题，提升生产安全系数和经济效益；工艺简单，不改变现行的电芯生产工艺路线，仅在电芯注液后加上本补锂装置，利用电芯静置时间补锂，化成前去除装置即可；对电芯生产环境无额外要求，易于生产；避免锂金属与负极材料直接接触补锂发生大量放热情况，提高补锂过程安全性；在电芯生产过程中，补锂装置内部锂金属不用暴露于环境中，提高生产安全系数和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型实施例提出的一种铝壳电芯外部补锂装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提出的一种铝壳电芯外部补锂装置的剖面示意图；

1、绝缘罐体；2、锂金属柱；3、导电柱；4、电解液进口；5、电解液出口；6、电芯插入管；7、软胶管；8、密封胶塞；9、第一胶塞；10、第二胶塞；11、导电圆盘；12、罐身；13、罐盖；14、定位座。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”、“固设于”或“安设于”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。进一步地，当一个元件被认为是“固定连接”另一个元件，二者可以是可拆卸连接方式的固定，也可以不可拆卸连接的固定，如套接、卡接、一体成型固定、焊接等，在现有技术中可以实现，在此不再累赘。当元件与另一个元件相互垂直或近似垂直是指二者的理想状态是垂直，但是因制造及装配的影响，可以存在一定的垂直误差。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型中涉及的“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

结合附图1和2，本实施例的一种铝壳电芯外部补锂装置，包括绝缘罐体1，所述绝缘罐体1内部用于存储电解液并作为整个装置的主体，所述绝缘罐体1内设有锂金属柱2和导电柱3，所述锂金属柱2作为补锂锂源，装置在加入锂金属柱后、使用前内部应为氩气等相对锂惰性的气氛或为真空态，所述锂金属柱2和导电柱3导电连接，所述导电柱3的一端伸出至所述绝缘罐体1外用于与电芯负极柱导电端子接触；所述绝缘罐体1上设有电解液进口4和电解液出口5，所述电解液进口4开设于所述绝缘罐体1的上端，所述电解液出口5开设于所述绝缘罐体1的下端侧面，所述电解液出口5处连接有电芯插入管6。

本铝壳电芯外部补锂装置的工作原理：电芯补锂时(注液后铝壳电芯)，将装好所需锂金属柱2的绝缘罐体1套在电芯负极柱上方，导电柱3底端与电芯负极柱导电端子接触，实现电子导通；将电芯插入管6由电芯注液口插入电芯内部至端口没入电芯电解液，打开绝缘罐体1的电解液进口4，抽真空注液，实现绝缘罐体1与电芯内部的电解液连通，形成离子通道，另，绝缘罐体1内电解液需过量，保证在整个补锂过程中高过锂柱；电芯静置，至锂金属柱2消耗完毕，也可根据电芯设计需要延长静置时间，静置后拆除补锂装置，补锂完成。

本铝壳电芯外部补锂装置主要针对铝壳电芯补锂，前期罐体生产、改型等费用投入较高，后期生产使用方便，且可重复使用；通过直接外部补锂，可有效的控制补锂量；通过直接外部补锂，降低了锂金属负极补锂对生产环境、工艺、设备要求过高的问题，提升生产安全系数和经济效益；工艺简单，不改变现行的电芯生产工艺路线，仅在电芯注液后加上本补锂装置，利用电芯静置时间补锂，化成前去除装置即可；对电芯生产环境无额外要求，易于生产；避免锂金属与负极材料直接接触补锂发生大量放热情况，提高补锂过程安全性；在电芯生产过程中，补锂装置内部锂金属不用暴露于环境中，提高生产安全系数和经济效益。

作为本实用新型的可选方案，为了使得所述电芯插入管6使用时更加灵活，所述电芯插入管6通过软胶管7与所述电解液出口5相连。

作为本实用新型的可选方案，所述电芯插入管6上套接有密封胶塞8，所述密封胶塞8上具有可供电芯插入管6穿过的通道，所述密封胶塞8用于堵紧电芯插入管6与电芯注液口间的缝隙，保证密封性，在所述电芯插入管6由电芯注液口插入电芯内部至端口没入电芯电解液内时，所述密封胶塞8被压紧，实现电芯注液口密封，隔绝电芯内部与外界环境通路。

作为本实用新型的可选方案，还包括用于封堵所述电芯插入管6的第一胶塞9，以及用于封堵所述电解液进口4的第二胶塞10，在装置未使用期间(添加锂金属柱后)，须通过第一胶塞9和第二胶塞10封口，防止锂金属与外部环境接触。

作为本实用新型的可选方案，为了提高所述锂金属柱2和导电柱3的导电接触面积，提高补锂效果，降低所述锂金属柱2和导电柱3的导电连接难度，所述锂金属柱2套接于所述导电柱3上，在此基础上，所述导电柱3上连接有至少一个导电圆盘11，所述导电圆盘11位于所述锂金属柱2的端部并与所述锂金属柱2的端面导电连接，从而进一步提高所述锂金属柱2和导电柱3的导电接触面积。

作为本实用新型的可选方案，所述绝缘罐体1包括罐身12和罐盖13，所述罐盖13密封且可拆卸连接于所述罐身12上，所述罐身12和罐盖13以螺纹加胶圈方式组合后形成密封，拆分后可实现绝缘罐体1内部的清洗与锂金属柱2的更换，以实现整个装置除锂金属柱2外的重复使用。

作为本实用新型的可选方案，所述罐盖13上设有与所述导电柱3未伸出所述绝缘罐体1外的一端配合的定位座14，所述定位座14上设有供所述导电柱3的端部嵌入的定位槽，以使所述导电柱3在所述绝缘罐体1内更加稳定，所述导电柱3的下端从所述罐身12的下端伸出并通过密接加胶圈方式形成密封。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种铝壳电芯外部补锂装置，其特征在于：包括绝缘罐体，所述绝缘罐体内设有锂金属柱和导电柱，所述锂金属柱和导电柱导电连接，所述导电柱的一端伸出至所述绝缘罐体外；所述绝缘罐体上设有电解液进口和电解液出口，所述电解液出口处连接有电芯插入管。

2.根据权利要求1所述的一种铝壳电芯外部补锂装置，其特征在于：所述电芯插入管通过软胶管与所述电解液出口相连。

3.根据权利要求2所述的一种铝壳电芯外部补锂装置，其特征在于：所述电芯插入管上套接有密封胶塞，所述密封胶塞上具有可供电芯插入管穿过的通道。

4.根据权利要求3所述的一种铝壳电芯外部补锂装置，其特征在于：还包括用于封堵所述电芯插入管的第一胶塞。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种铝壳电芯外部补锂装置，其特征在于：还包括用于封堵所述电解液进口的第二胶塞。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种铝壳电芯外部补锂装置，其特征在于：所述锂金属柱套接于所述导电柱上。

7.根据权利要求6所述的一种铝壳电芯外部补锂装置，其特征在于：所述导电柱上连接有至少一个导电圆盘，所述导电圆盘与所述锂金属柱的端面导电连接。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种铝壳电芯外部补锂装置，其特征在于：所述绝缘罐体包括罐身和罐盖，所述罐盖密封且可拆卸连接于所述罐身上。

9.根据权利要求8所述的一种铝壳电芯外部补锂装置，其特征在于：所述罐盖上设有与所述导电柱未伸出所述绝缘罐体外的一端配合的定位座。

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