CN219180743U - 壳体电池注液装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种壳体电池注液装置，涉及锂离子电池领域，包括密闭腔体、贮液罐、第一阀门、空压机、真空泵、惰性气体源和注液泵；所述贮液罐设置在所述密闭腔体的内部并连通所述密闭腔体，所述贮液罐上设有进液口和出液口；所述出液口设有第一阀门；所述空压机、真空泵、惰性气体源和注液泵均设置在所述密闭腔体的外部，所述空压机和所述真空泵连通所述密闭腔体，所述惰性气体源和所述注液泵连接所述进液口。本实用新型的优点在于：有效避免了注液过程中的洒液现象，提高了电解液的注液效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种壳体电池注液装置。
背景技术
随着信息技术的蓬勃发展，人们需要能量高、体积小、重量轻、安全可靠的电源作为便携式电子产品和电动车辆的动力源。锂离子电池利用氧化还原反应实现了充放电的功能。其凭借高比能量、高电压、充放电次数多等优势，近年来取得了迅猛的发展，正在不断改进和提高我们的生活质量。近年来，随着人们对电动汽车行业续航里程要求的提高，进而锂电池能量密度的要求越来越高。提高能量密度，除了选择克容量高的正负极材料和更薄的隔膜外，另外一个方法就是要向特定容积的电池壳体内塞进更多的正负极活性材料，这就要把正负极材料的极片通过辊压机压的更紧，就是要提高压实密度，而压实密度过大的正负极极片，内部空隙很小，电解液浸润难度大，给注液带来很大难度。
公告号为CN206742376U的专利文献公开了一种锂电池电解液注液设备，包括电池固定座、真空箱、真空泵、惰性气体高压罐和电解液罐，电池固定座的上方设有真空箱，真空泵通过吸气管连接真空箱，惰性气体高压罐通过充气管连接真空箱，电解液罐设置在真空箱内部并通过注液管连接放置在电池固定座上的电池，通过先抽真空再加压的方式将电解液注入电池中。现有的电池注液装置注液效果一般，注液过程中容易出现洒液现象。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于如何提高电池注液效果，避免洒液现象。
本实用新型是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：壳体电池注液装置，包括密闭腔体、贮液罐、第一阀门、空压机、真空泵、惰性气体源和注液泵；所述贮液罐设置在所述密闭腔体的内部并连通所述密闭腔体，所述贮液罐上设有进液口和出液口；所述出液口设有第一阀门；所述空压机、真空泵、惰性气体源和注液泵均设置在所述密闭腔体的外部，所述空压机和所述真空泵连通所述密闭腔体，所述惰性气体源和所述注液泵连接所述进液口。
真空泵可对密闭腔体、贮液罐和待注液电池进行抽真空；抽真空后关闭第一阀门，使待注液电池的内部形成独立的封闭空间；然后通过惰性气体源向贮液罐通入惰性气体使密闭腔体和贮液罐恢复至常压，打开注液泵将电解液注入贮液罐内，再打开第一阀门可使电解液被负压倒吸入待注液电池内；然后打开空压机对密闭腔体进行加压，通过高压促进电解液的浸润；然后打开真空泵进行泄压，使密闭腔体、贮液罐和待注液电池的内部恢复常压；注液、加压、泄压可循环多次以完成注液；本实用新型壳体电池注液装置采用负压倒吸的方式进行注液，有效避免了注液过程中的洒液现象；采用循环式加压的方式，通过待注液电池内部压力的差值变化，促进了电解液的浸润，提高了电解液的注液效果；大大提高了注液效率和注液合格率，保证了产品的质量。
优选地，所述密闭腔体包括外壳、腔门、合页和把手，所述外壳的顶部设有电芯入口，所述腔门通过合页转动连接在所述外壳上并能够封闭所述电芯入口，所述把手固定连接在所述腔门的外侧。
优选地，所述壳体电池注液装置还包括电芯固定吸盘，所述电芯固定吸盘固定连接在所述外壳的内侧。
优选地，所述壳体电池注液装置还包括支管，所述贮液罐通过所述支管连通所述密闭腔体，所述支管的一端连接所述进液口，另一端位于所述密闭腔体内。
优选地，所述壳体电池注液装置还包括软管，所述软管的一端连接所述出液口，所述出液口通过所述软管连接待注液电池的注液口。
优选地，所述壳体电池注液装置还包括第一连接管和第二阀门；所述第一连接管的一端分为两个分支分别连接所述空压机和所述真空泵，另一端穿入所述密闭腔体内；所述第一连接管连接所述空压机的分支上设有第二阀门。
优选地，所述壳体电池注液装置还包括干燥管，所述干燥管连通在所述第一连接管的总管上，所述干燥管内装有干燥剂。干燥管在真空泵抽真空时，可以过滤管道杂物和残留电解液，起到保护真空泵的作用。
优选地，所述壳体电池注液装置还包括第二连接管和第三阀门；所述第二连接管的一端分为两个分支分别连接所述惰性气体源和所述注液泵，另一端穿入所述密闭腔体内并连接所述进液口；所述第二连接管连接所述惰性气体源的分支上设有第三阀门。
优选地，所述壳体电池注液装置还包括压力测量装置，所述压力测量装置和设置在所述密闭腔体的内部。压力测量装置可测量密闭腔体内的压力，保证抽真空、加压、泄压符合设计压力要求。
优选地，所述壳体电池注液装置还包括温湿度测量装置，所述温湿度测量装置设置在所述密闭腔体的内部。温湿度测量装置可测量密闭腔体内的温度和湿度，保证温湿度符合要求。
本实用新型的优点在于：
1、本实用新型壳体电池注液装置采用负压倒吸的方式进行注液，有效避免了注液过程中的洒液现象；采用循环式加压的方式，通过待注液电池内部压力的差值变化，促进了电解液的浸润，提高了电解液的注液效果；大大提高了注液效率和注液合格率，保证了产品的质量。
2、干燥管在真空泵抽真空时，可以过滤管道杂物和残留电解液，起到保护真空泵的作用。
3、压力测量装置可测量密闭腔体内的压力，保证抽真空、加压、泄压符合设计压力要求。
4、温湿度测量装置可测量密闭腔体内的温度和湿度，保证温湿度符合要求。
附图说明
图1为本实用新型实施例壳体电池注液装置的结构示意图。
图2为本实用新型实施例壳体电池注液装置去除密闭腔体的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
如图1、图2所示，本实用新型实施例公开一种壳体电池注液装置，包括密闭腔体1、电芯固定吸盘2、贮液罐3、支管4、软管5、第一阀门6、空压机7、真空泵8、惰性气体源9、注液泵10、第一连接管11、第二阀门12、干燥管13、第二连接管14、第三阀门15、压力测量装置(图未示)、温湿度测量装置(图未示)，本实用新型壳体电池注液装置用于将电解液注入待注液电池16。
密闭腔体1包括外壳101、腔门102、合页103、把手104，外壳101的顶部设有电芯入口，腔门102通过合页103转动连接在外壳101上并能够封闭所述电芯入口，把手104固定连接在腔门102的外侧。
电芯固定吸盘2固定连接在外壳101的内侧，用于待注液电池16的位置固定。
贮液罐3设置在密闭腔体1的内部，贮液罐3上设有进液口301和出液口302；贮液罐3通过支管4连通密闭腔体1，支管4的一端连接进液口301，另一端位于密闭腔体1内；软管5的一端连接出液口302，出液口302通过软管5连接待注液电池16的注液口；出液口302设有第一阀门6，第一阀门6穿出密闭腔体1外并与密闭腔体1之间密封连接。
空压机7和真空泵8均设置在密闭腔体1的外部并通过第一连接管11连通密闭腔体1；空压机7采用鼓风干燥空压机，可向密闭腔体1输入经过干燥的压缩空气；第一连接管11的一端分为两个分支分别连接空压机7和真空泵8，另一端穿入密闭腔体1内，第一连接管11与密闭腔体1之间密封连接；第一连接管11连接空压机7的分支上设有第二阀门12；U型结构的干燥管13连通在第一连接管11的总管上，干燥管13内装有干燥剂，干燥管13在真空泵8抽真空时，可以过滤管道杂物和残留电解液，起到保护真空泵8的作用。
惰性气体源9和注液泵10均设置在密闭腔体1的外部并通过第二连接管14连接进液口301；惰性气体源9内的惰性气体采用高纯压缩氩气，纯度在96％以上；第二连接管14的一端分为两个分支分别连接惰性气体源9和注液泵10，另一端穿入密闭腔体1内并连接进液口301，第二连接管14与密闭腔体1之间密封连接；第二连接管14连接惰性气体源9的分支上设有第三阀门15。
第一阀门6、第二阀门12和第三阀门15均采用手动螺旋阀门，用于管道气体或液体开闭和流量控制。
本实用新型壳体电池注液装置的工作方法包括以下步骤：
S1，选择合适的工作环境，使密闭腔体1内的温度在13±1℃，湿度＜10％，打开腔门102将待注液电池16放置在密闭腔体1内，通过电芯固定吸盘2吸住待注液电池16，将软管5连接待注液电池16的注液口。
S2，关闭腔门102、第二阀门12和第三阀门15，打开第一阀门6，打开真空泵8对密闭腔体1、贮液罐3和待注液电池16进行抽真空，真空度达到-0.8～-0.9MPa后关闭真空泵8。
S3，关闭第一阀门6，将贮液罐3与待注液电池16密封隔开，使待注液电池16的内部形成独立的封闭空间。
S4，打开第三阀门15，惰性气体源9向贮液罐3通入氩气，密闭腔体1和贮液罐3恢复至常压后关闭第三阀门15。
S5，打开注液泵10，将小于或等于设计注液量的电解液注入贮液罐3内，注入完成后关闭注液泵10。
S6，打开第一阀门6，此时贮液罐3中为常压，待注液电池16的内部为负压，电解液被负压倒吸入待注液电池16内。
S7，打开第二阀门12，打开空压机7对密闭腔体1进行加压，压力加至16～18kgf后关闭空压机7和第二阀门12，保持3～4min，通过高压促进电解液的浸润。
S8，关闭第二阀门12，打开真空泵8进行泄压，密闭腔体1、贮液罐3和待注液电池16的内部恢复常压后关闭真空泵8。
S9，将S5～S8循环三至五次，完成注液，打开腔门102取出待注液电池16。
S10，放入下一个待注液电池16后，S2完成后打开第三阀门15，惰性气体源9向贮液罐3通入氩气，密闭腔体1、贮液罐3和待注液电池16的内部恢复至常压后关闭第三阀门15；抽真空和恢复常压交替进行，各进行三次，可清洗挥发的电解液气体；最后再进行一次抽真空，真空度达到-0.8～-0.9MPa后关闭真空泵8，然后进入S3。
工作原理：本实用新型壳体电池注液装置采用负压倒吸的方式进行注液，有效避免了注液过程中的洒液现象；采用循环式加压的方式，通过待注液电池16内部压力的差值变化，促进了电解液的浸润，提高了电解液的注液效果；大大提高了注液效率和注液合格率，保证了产品的质量。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种壳体电池注液装置，其特征在于：包括密闭腔体、贮液罐、第一阀门、空压机、真空泵、惰性气体源和注液泵；所述贮液罐设置在所述密闭腔体的内部并连通所述密闭腔体，所述贮液罐上设有进液口和出液口；所述出液口设有第一阀门；所述空压机、真空泵、惰性气体源和注液泵均设置在所述密闭腔体的外部，所述空压机和所述真空泵连通所述密闭腔体，所述惰性气体源和所述注液泵连接所述进液口。
2.如权利要求1所述的壳体电池注液装置，其特征在于：所述密闭腔体包括外壳、腔门、合页和把手，所述外壳的顶部设有电芯入口，所述腔门通过合页转动连接在所述外壳上并能够封闭所述电芯入口，所述把手固定连接在所述腔门的外侧。
3.如权利要求2所述的壳体电池注液装置，其特征在于：所述壳体电池注液装置还包括支管，所述贮液罐通过所述支管连通所述密闭腔体，所述支管的一端连接所述进液口，另一端位于所述密闭腔体内。
4.如权利要求1所述的壳体电池注液装置，其特征在于：所述壳体电池注液装置还包括支管，所述支管的一端连接所述进液口，另一端位于所述密闭腔体内。
5.如权利要求1所述的壳体电池注液装置，其特征在于：所述壳体电池注液装置还包括软管，所述软管的一端连接所述出液口，所述出液口通过所述软管连接待注液电池的注液口。
6.如权利要求1所述的壳体电池注液装置，其特征在于：所述壳体电池注液装置还包括第一连接管和第二阀门；所述第一连接管的一端分为两个分支分别连接所述空压机和所述真空泵，另一端穿入所述密闭腔体内；所述第一连接管连接所述空压机的分支上设有第二阀门。
7.如权利要求6所述的壳体电池注液装置，其特征在于：所述壳体电池注液装置还包括干燥管，所述干燥管连通在所述第一连接管的总管上，所述干燥管内装有干燥剂。
8.如权利要求1所述的壳体电池注液装置，其特征在于：所述壳体电池注液装置还包括第二连接管和第三阀门；所述第二连接管的一端分为两个分支分别连接所述惰性气体源和所述注液泵，另一端穿入所述密闭腔体内并连接所述进液口；所述第二连接管连接所述惰性气体源的分支上设有第三阀门。
9.如权利要求1所述的壳体电池注液装置，其特征在于：所述壳体电池注液装置还包括压力测量装置，所述压力测量装置和设置在所述密闭腔体的内部。
10.如权利要求1所述的壳体电池注液装置，其特征在于：所述壳体电池注液装置还包括温湿度测量装置，所述温湿度测量装置设置在所述密闭腔体的内部。
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