CN220189858U - 结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及锂电池制造领域，具体为一种结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件。电解液总管上依次设有注液罐、注液泵、注液总阀，电解液总管分出的电解液出口分别与注液杯一一对应，每个注液杯的底部通过电解液支路及电解液支路下端安装的注液嘴与方形铝壳电池的注液口一一对应；氮气管道上依次设有压力调节阀、第一电磁阀、压力传感器、气囊、第二电磁阀，位于第二电磁阀出口的氮气管道与注液抽真空总管连接，注液抽真空总管上设有注液真空缓冲罐、真空控制总阀；氮气管道分出的氮气出口分别通过氮气支路与电解液支路相连通。本实用新型解决了电解液与大气接触导致电池鼓胀报废问题，提高了电池注液工序的产品合格率。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池制造领域，具体为一种结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件。
背景技术
目前，生产方形硬壳锂电池在注液(电解液)工序、破真空工步时，常规注液机都通过车间内大气进行破真空补充，车间内大气干燥度无法达到100％干燥，从而导致电解液吸收大气中水份，导致注液后电池发生鼓胀变形发生报废。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，可以通过此部件彻底解决电池注液工序因电解液吸潮发生电池鼓胀变形报废问题。
本实用新型技术方案如下：
一种结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，电解液总管上依次设有注液罐、注液泵、注液总阀，电解液总管分出的电解液出口分别与注液杯一一对应，每个注液杯的底部通过电解液支路及电解液支路下端安装的注液嘴与方形铝壳电池的注液口一一对应；氮气管道上依次设有压力调节阀、第一电磁阀、压力传感器、气囊、第二电磁阀，位于第二电磁阀出口的氮气管道与注液抽真空总管连接，注液抽真空总管上设有注液真空缓冲罐、真空控制总阀；氮气管道分出的氮气出口分别通过氮气支路与电解液支路相连通。
所述的结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，PLC控制板分别通过线路与第一电磁阀、压力传感器、第二电磁阀、真空控制总阀、注液隔离阀、封口阀的控制端连接，由PLC控制板控制上述阀门的开闭。
所述的结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，电解液支路上设有封口阀。
所述的结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，氮气支路上设有注液隔离阀。
所述的结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，第一电磁阀与第二电磁阀、压力传感器分别与PLC控制板进行连接，压力传感器输出信号传递给PLC控制板，通过PLC控制板控制第一电磁阀、第二电磁阀的开关，压力传感器输出信号为双信号，分别为标准大气压101.325KPa与大气压102KPa。
所述的结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，第一电磁阀与气囊进口连接通过压力传感器输出信号给PLC控制板，PLC控制板接收到标准大气压101.325KPa与102KPa两个信号控制第一电磁阀的开启与关闭。
所述的结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，当PLC控制板接收到标准大气压101.325KPa时，第二电磁阀无法开启；当PLC接收到大气压102KPa时，第二电磁阀开启进行破真空，通过PLC控制信号输出控制第二电磁阀，使其在注液工序需要破真空时开启第二电磁阀，破真空结束关闭第二电磁阀。
本实用新型的优点及有益效果是：
1、本实用新型解决方形硬壳锂电池注液工序破真空步骤避免了吸入大气中的水份导致电池鼓胀报废问题，彻底解决了注液过程中空气中的水份进入电池内部问题，使注液环节达到完全密闭环境。
2、本实用新型设计提供产品质量减少电池鼓胀报废问题降低报废成本。
3、本实用新型创新上是设计一种结构简单使用方便制造成本较低能够针对性解决电解液吸水导致电池鼓胀问题。
4、本实用新型经济上做到了节能，解决了电池吸水报废问题降低了产品报废成本。
5、本实用新型利用高纯度氮气替代大气彻底解决注液过程破真空工步电解液与大气接触导致电解液吸收大气中的水份发生吸潮问题(电解液极易吸水)，高纯度氮气通过管道与压力调节阀连接将高压氮气调节到102KPa稳定输出提供给气囊，作为注液机破真空补充干燥气体。
附图说明
图1为本实用新型整体装配结构示意图。
图中，1、氮气管道，2、压力调节阀，3、第一电磁阀，4、压力传感器，5、气囊，6、第二电磁阀，7、方形铝壳电池(71第一电池，72第二电池，73第三电池，74第四电池，75第五电池)，8、PLC控制板，9、注液机，10、注液抽真空总管，11、注液真空缓冲罐，12、真空控制总阀，13、注液隔离阀，14、注液总阀，15、注液泵，16、注液罐，17、电解液总管，18、注液杯，19、封口阀，20、注液嘴，21、电解液支路，22、氮气支路。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供一种结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，主要包括：氮气管道1、压力调节阀2、第一电磁阀3、压力传感器4、气囊5、第二电磁阀6、方形铝壳电池7(71第一电池，72第二电池，73第三电池，74第四电池，75第五电池)、PLC控制板8、注液机9、注液抽真空总管10、注液真空缓冲罐11、真空控制总阀12、注液隔离阀13、注液总阀14、注液泵15、注液罐16、电解液总管17、注液杯18、封口阀19、注液嘴20等，具体结构如下：
电解液总管17上依次设有注液罐16、注液泵15、注液总阀14，电解液总管17分出的5个电解液出口分别与注液杯18一一对应，每个注液杯18的底部通过电解液支路21及电解液支路21下端安装的注液嘴20与方形铝壳电池7(71第一电池，72第二电池，73第三电池，74第四电池，75第五电池)的注液口一一对应，所述电解液支路21上设有封口阀19。
氮气管道1上依次设有压力调节阀2、第一电磁阀3、压力传感器4、气囊5、第二电磁阀6，位于第二电磁阀6出口的氮气管道1与注液抽真空总管10连接，注液抽真空总管10上设有注液真空缓冲罐11、真空控制总阀12；氮气管道1分出的5个氮气出口分别通过氮气支路22与电解液支路21相连通，所述氮气支路22上设有注液隔离阀13。
PLC控制板8分别通过线路与第一电磁阀3、压力传感器4、第二电磁阀6、真空控制总阀12、注液隔离阀13、封口阀19的控制端连接，由PLC控制板8控制上述阀门的开闭。
高纯度氮气通过氮气管道1的氮气进口接入压力调节阀2，通过压力调节阀2将氮气压力调节至102KPa，压力调节阀2通过氮气管道1与第一电磁阀3连接，第一电磁阀3通过氮气管道1与气囊5一侧连接，并在氮气管道1上装设压力传感器4，气囊5另一侧通过氮气管道1与第二电磁阀6连接，第一电磁阀3、压力传感器4、第二电磁阀6与PLC控制板8连接，通过PLC控制板8完成注液破真空补充氮气工作，PLC控制板8控制第一电磁阀3开闭给气囊5补充氮气，压力传感器4检测气囊5压力并将信号传输给PLC控制板8，PLC控制板8通过气囊5压力情况控制第一电磁阀3、第二电磁阀6的开关。气囊5尺寸可根据注液机工位数量与电池大小计算破真空出用气电量，气囊5与氮气管道1连通并通过自身膨胀收缩给注液机9破真空补充氮气，第二电磁阀6通过PLC指令控制开关协同注液机9破真空工序，PLC控制板8控制破真空步骤并通过气囊压力信号配合完成补氮气工序。
注液过程中，需要将未注入电解液的方形铝壳电池7壳体内部吸高真空，真空度为-98KPa，通过抽真空将注液杯18中电解液吸入方形铝壳电池7壳体内部，电解液吸入方形铝壳电池7内部后进行破真空，将方形铝壳电池7内部负压释放；当注液完毕破真空时，通过PLC控制板8控制第二电磁阀6开启，气囊5内氮气补充至方形铝壳电池7内，气囊5收缩释放氮气；破真空结束后，PLC控制板8控制第二电磁阀6关闭，压力传感器4检测气囊内压力为标准大气压时，传送信号给PLC控制板8，PLC控制板8接收到信号后，输出信号给第一电磁阀3，将第一电磁阀3开启，给气囊5补充氮气，将气囊5充满膨胀，压力传感器4检测到气囊内压力达到102KPa时，传送信号给PLC控制板8，PLC控制板8接收到信号后控制第一电磁阀3关闭，完成气囊5氮气补充工作。当压力传感器4检测到气囊5内压力为102KPa时，注液机9才可进行破真空步骤，以此来确保破真空时有足够氮气补充。
第一电磁阀3与第二电磁阀6、压力传感器4分别与PLC控制板8连接，压力传感器4输出信号传递给PLC控制板8，通过PLC控制板8控制第一电磁阀3、第二电磁阀6的开关，压力传感器4输出信号为双信号，分别为标准大气压101.325KPa与102Kpa；当PLC控制板8接收到标准大气压信号时，PLC控制板8控制第一电磁阀3开启对气囊5进行氮气补充；当气囊充气达到102KPa时，压力传感器4输出信号给PLC控制板8，PLC控制板8接收到102KPa信号时关闭第一电磁阀3，通过压力传感器4感应到压力变化来调整气囊5充气状态，通过PLC控制板8控制注液工步破真空与第二电磁阀6的开启关系，当注液机9破真空时第二电磁阀6开启，破真空结束第二电磁阀6关闭；当压力传感器4处于标准大气压状态或第一电磁阀3开启状态时，注液机9不进行破真空以避免发生负压现象导致无法破真空。
如图1所示，本实用新型的工作流程如下：
1.体积纯度为99.999％的高纯氮气通过氮气管道1流通至氮气管道1上的压力调节阀2。
2.经过压力调节阀2调节氮气压力后使管道内压力恒定在102KPa稳定输出。
3.减压后氮气经过第一电磁阀3与压力传感器4进入气囊5，将气囊5补充满氮气。
4.氮气支路22与电解液支路21并联，控制注液工序破真空工步。当气囊5填充满氮气后，压力传感器4将压力信号传输给PLC控制板8，PLC控制板8控制第二电磁阀6开关达到破真空补充氮气工作。
5.第二电磁阀6开启后，气囊5内氮气释放补充至方形铝壳电池7内，压力传感器4检查到气囊5内压力为标准大气压并将信号传输给PLC控制板8，PLC控制板8控制第一电磁阀3开启，第二电磁阀6关闭给气囊5补充氮气。
6.当压力传感器4检测到压力为标准大气压状态时或第一电磁阀3开启状态时，注液机9不进行破真空以避免发生负压现象导致无法破真空(气囊处于吸瘪状态无氮气补充)，当第二电磁阀6开启时第一电磁阀3无法开启补充氮气。
实施结果表明，本实用新型操作简单，可以解决方形硬壳锂电池注液工序破真空步骤过程中，大气进入电池内部，电解液吸收空气中水份导致电池发生鼓胀报废问题，有效防止电解液与大气接触导致电池鼓胀报废，提高了电池注液工序的产品合格率，减少了产品报废节约成本。
Claims (7)
1.一种结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，其特征在于，电解液总管上依次设有注液罐、注液泵、注液总阀，电解液总管分出的电解液出口分别与注液杯一一对应，每个注液杯的底部通过电解液支路及电解液支路下端安装的注液嘴与方形铝壳电池的注液口一一对应；氮气管道上依次设有压力调节阀、第一电磁阀、压力传感器、气囊、第二电磁阀，位于第二电磁阀出口的氮气管道与注液抽真空总管连接，注液抽真空总管上设有注液真空缓冲罐、真空控制总阀；氮气管道分出的氮气出口分别通过氮气支路与电解液支路相连通。
2.按照权利要求1所述的结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，其特征在于，PLC控制板分别通过线路与第一电磁阀、压力传感器、第二电磁阀、真空控制总阀、注液隔离阀、封口阀的控制端连接，由PLC控制板控制上述阀门的开闭。
3.按照权利要求1所述的结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，其特征在于，电解液支路上设有封口阀。
4.按照权利要求1所述的结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，其特征在于，氮气支路上设有注液隔离阀。
5.按照权利要求1所述的结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，其特征在于，第一电磁阀与第二电磁阀、压力传感器分别与PLC控制板进行连接，压力传感器输出信号传递给PLC控制板，通过PLC控制板控制第一电磁阀、第二电磁阀的开关，压力传感器输出信号为双信号，分别为标准大气压101.325KPa与大气压102KPa。
6.按照权利要求5所述的结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，其特征在于，第一电磁阀与气囊进口连接通过压力传感器输出信号给PLC控制板，PLC控制板接收到标准大气压101.325KPa与102KPa两个信号控制第一电磁阀的开启与关闭。
7.按照权利要求5所述的结构简单解决锂电池注液工序吸潮发生电池报废的部件，其特征在于，当PLC控制板接收到标准大气压101.325KPa时，第二电磁阀无法开启；当PLC接收到大气压102KPa时，第二电磁阀开启进行破真空，通过PLC控制信号输出控制第二电磁阀，使其在注液工序需要破真空时开启第二电磁阀，破真空结束关闭第二电磁阀。
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