ES2930102T3 - Aparato de desgasificación de celdas de batería - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de desgasificación de celdas de batería para desgasificar una celda de batería provista de una parte de bolsa de gas de acuerdo con una realización de la presente invención comprende: una cubierta de cámara que tiene una celda de batería apoyada de manera separable sobre ella; una cámara de vacío que se acopla con la tapa de la cámara como resultado del deslizamiento horizontal de la tapa de la cámara, y que es capaz de alojar la celda de la batería en una atmósfera de vacío; una unidad de perforación proporcionada a la cámara de vacío y que perfora una parte de una bolsa de gas; y una unidad de presión que se proporciona a la cámara de vacío lejos de la unidad de perforación, y que aplana la superficie superior y la superficie inferior de la celda de batería y permite que el gas dentro de la celda de batería se descargue fuera de la celda de batería. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato de desgasificación de celdas de batería
Sector de la técnica
La presente divulgación se refiere a un aparato de desgasificación de celdas de batería.
La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2016-0162977 presentada el 1 de diciembre de 2016 en la República de Corea.
Estado de la técnica
Las baterías secundarias que son altamente aplicables a diversos productos y presentan propiedades eléctricas superiores, como alta densidad de energía, etc., se usan comúnmente no solo en dispositivos portátiles sino también en vehículos eléctricos (EV) o vehículos eléctricos híbridos (HEV) accionados por fuentes de energía eléctrica. La batería secundaria está llamando la atención como una nueva fuente de energía para mejorar el respeto por el medio ambiente y la eficiencia energética, dado que el uso de combustibles fósiles puede reducirse en gran medida y no se generan subproductos durante el consumo de energía.
Las baterías secundarias ampliamente utilizadas en el preajuste incluyen baterías de iones de litio, baterías de polímero de litio, baterías de cadmio y níquel, baterías de níquel hidrógeno, baterías de níquel y zinc y similares. La tensión de funcionamiento de la celda de batería secundaria de la unidad, concretamente, una celda de batería de la unidad es de aproximadamente 2,5 V a 4,5 V. Por lo tanto, si se requiere una tensión de salida más alta, una pluralidad de celdas de batería puede conectarse en serie para configurar un paquete de baterías. Además, dependiendo de la capacidad de carga/descarga requerida para el paquete de baterías, se puede conectar una pluralidad de celdas de batería en paralelo para configurar un paquete de baterías. Por lo tanto, el número de celdas de batería incluidas en el paquete de baterías se puede establecer de diversas formas según la tensión de salida requerida o la capacidad de carga/descarga requerida.
Mientras tanto, cuando se conecta una pluralidad de celdas de batería en serie o en paralelo para configurar un paquete de baterías, es común configurar primero un módulo de batería compuesto por al menos una celda de batería y luego configurar un paquete de baterías usando al menos un módulo de batería y añadiendo otros componentes.
En los últimos años, con respecto a la celda de batería, se ha utilizado en general una batería secundaria de tipo bolsa tal como la batería de polímero de litio. La batería secundaria de tipo bolsa se utiliza con frecuencia recientemente dado que tiene una alta densidad de energía por unidad de peso y volumen y permite fácilmente un diseño delgado y ligero de la celda de batería.
A continuación, se describirá un procedimiento de fabricación de una celda de batería que sirve como una batería secundaria de tipo bolsa convencional.
En primer lugar, se fabrican una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo, y se interpone un separador entremedio, y luego se laminan para formar un conjunto de electrodos. A continuación, se extrae un plastificante (DBP) del conjunto de electrodos, se suelda una lengüeta de electrodo a un conductor de electrodo del conjunto de electrodos, y el conjunto de electrodos se incluye en una carcasa tipo bolsa. Después de incluir el conjunto de electrodos en la carcasa tipo bolsa, se inyecta un electrolito en la carcasa tipo bolsa para que el conjunto de electrodos se impregne con la solución de electrolito. Si el electrolito se inyecta como se describe anteriormente, los bordes de la carcasa tipo bolsa se unen mediante fusión en caliente para sellar la carcasa tipo bolsa.
Después de eso, la celda de batería ensamblada como se indica anteriormente se somete a un proceso de envejecimiento para su estabilización y luego se realiza un proceso de carga/descarga para activar la celda de batería. Sin embargo, durante el proceso de carga/descarga, se produce una reacción irreversible entre el electrolito y los aditivos como consecuencia de la formación de una capa SEI, y en este momento se genera gas. El gas que hay dentro de la carcasa tipo bolsa debe eliminarse y, si no se elimina el gas, se produce un fallo en la celda de batería. Por lo tanto, se realiza un proceso de desgasificación usando un aparato de desgasificación de celdas de batería para eliminar el gas que hay dentro de la carcasa tipo bolsa.
Convencionalmente, un aparato de desgasificación de celdas de batería en general elimina el gas después de que se presione la celda de batería. En este caso, el gas cerca del centro de la carcasa tipo bolsa de la celda de batería no se elimina fácilmente.
Para resolver este problema, el rodamiento se realiza usando un dispositivo de rodamiento antes de presionar la celda de batería. Sin embargo, en este caso, dado que el proceso de rodamiento y el proceso de presión se realizan por separado, lo que reduce la eficacia del proceso y deteriora la eficacia de eliminación del gas.
Además, el aparato convencional de desgasificación de celdas de batería puede contaminar el exterior de la celda de batería dado que el cuerpo de la carcasa tipo bolsa puede ensuciarse debido al electrolito descargado durante el proceso de desgasificación.
Por lo tanto, se requiere proporcionar un aparato de desgasificación de celdas de batería que pueda aumentar la eficacia de la eliminación del gas de la celda de batería mientras desgasifica la celda de batería y minimiza la contaminación externa de la celda de batería como consecuencia de la fuga del electrolito.
Los documentos KR 20030062511 A y EP 2648259 A2 describen dos ejemplos de un aparato de desgasificación de celdas de batería.
Objeto de la invención
Problema técnico
La presente divulgación está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada y, por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a proporcionar un aparato de desgasificación de celdas de batería que puede aumentar la eficacia de la eliminación del gas de una celda de batería mientras se desgasifica la celda de batería y minimizar la contaminación externa de la celda de batería como consecuencia de la fuga del electrolito.
Solución técnica
Según la invención, definida en las reivindicaciones adjuntas, se proporciona un aparato de desgasificación de celdas de batería para desgasificar una celda de batería que tiene una bolsa de gas, que comprende: una cubierta de cámara en la que se coloca la celda de batería de forma desmontable; una cámara de vacío acoplada a la cubierta de la cámara cuando la cubierta de la cámara se desliza en una dirección horizontal y configurada para alojar la celda de batería en un entorno de vacío; una unidad de perforación dispuesta en la cámara de vacío para perforar una parte de la bolsa de gas; y una unidad de presión provista en la cámara de vacío para estar separada de la unidad de perforación y configurada para aplanar una superficie superior y una superficie inferior de la celda de batería y descargar un gas que hay dentro de la celda de batería hacia el exterior de la celda de batería.
La cubierta de la cámara puede incluir un cuerpo de cubierta acoplado de forma desmontable a la cámara de vacío para cubrir un lado de la cámara de vacío; y una plantilla de soporte provista en el cuerpo de la cubierta para sostener la celda de batería.
La plantilla de soporte puede incluir: una plantilla lateral montada de forma móvil en una pared interior del cuerpo de la cubierta para sostener a ambos lados de la celda de batería; y una plantilla de guía montada en la pared interior del cuerpo de la cubierta para hacer que la celda de batería quede separada de la pared interior del cuerpo de la cubierta.
La plantilla lateral puede montarse en el cuerpo de la cubierta para que pueda moverse en al menos una de las direcciones horizontal y vertical del cuerpo de la cubierta.
La unidad de perforación incluye: una primera parte de perforación dispuesta encima de la bolsa de gas dentro de la cámara de vacío; y una segunda parte de perforación dispuesta enfrente de la primera parte de perforación con la bolsa de gas interpuesta entremedio.
La primera parte de perforación puede incluir un elemento de perforación que perfora una parte de la bolsa de gas. La segunda parte de perforación puede incluir un soporte de perforación dispuesto enfrente del elemento de perforación con la bolsa de gas interpuesta entremedio para sostener el elemento de perforación cuando el elemento de perforación realiza la perforación.
La primera parte de perforación incluye una ventosa con adsorción al vacío en la bolsa de gas y que eleva la bolsa de gas hacia arriba.
La segunda parte de perforación puede incluir una guía anticontaminación que está en contacto con un lado inferior de la bolsa de gas para absorber un electrolito que se filtra de la bolsa de gas.
La unidad de presión puede incluir: una primera parte de presión dispuesta encima de la celda de batería dentro de la cámara de vacío para aplanar y presionar la superficie superior de la celda de batería; y una segunda parte de presión dispuesta enfrente de la primera parte de presión con la celda de batería interpuesta entremedio para aplanar y presionar la superficie inferior de la celda de batería.
La primera parte de presión puede incluir: un cuerpo de la parte de presión configurado para aplanar y presionar la
superficie superior de la celda de batería; y un elemento elevador conectado al cuerpo de la parte de presión para elevar el cuerpo de la parte de presión.
Se puede proporcionar al menos un rodillo debajo del cuerpo de la parte de presión para estar en contacto de forma deslizante con una parte de la superficie superior de la celda de batería y moverse horizontalmente hacia la bolsa de gas.
La segunda parte de presión puede incluir: un cuerpo de la parte de presión configurado para aplanar y presionar la superficie inferior de la celda de batería; y un elemento elevador conectado al cuerpo de la parte de presión para elevar el cuerpo de la parte de presión. Se puede proporcionar al menos un rodillo encima del cuerpo de la parte de presión para estar en contacto de forma deslizante con una parte de la superficie inferior de la celda de batería y moverse horizontalmente hacia la bolsa de gas.
La celda de batería puede ser una batería secundaria de tipo bolsa.
Efectos ventajosos
Según diversas realizaciones como las anteriores, resulta posible proporcionar un aparato de desgasificación de celdas de batería que puede aumentar la eficacia de la eliminación del gas de la celda de batería mientras desgasifica la celda de batería y minimiza la contaminación externa de la celda de batería como consecuencia de la fuga del electrolito.
Descripción de las figuras
Las figuras adjuntas ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mayor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación y, por lo tanto, la presente divulgación no se interpreta como limitada a la figura.
La FIG. 1 es un diagrama para ilustrar un aparato de desgasificación de celdas de batería según una realización de la presente divulgación.
La FIG. 2 es una vista lateral que muestra el aparato de desgasificación de celdas de batería de la FIG. 1.
Las FIG. 3 y 4 son diagramas para ilustrar una cubierta de cámara empleada en el aparato de desgasificación de celdas de batería de la FIG. 1.
La FIG. 5 es un diagrama para ilustrar una unidad de perforación empleada en el aparato de desgasificación de celdas de batería de la FIG. 1.
La FIG. 6 es un diagrama para ilustrar una unidad de presión empleada en el aparato de desgasificación de celdas de batería de la FIG. 1.
Las FIG. 7 a 12 son diagramas para ilustrar operaciones del aparato de desgasificación de celdas de batería de la FIG. 1.
Descripción detallada de la invención
La presente divulgación resultará más evidente a partir de la descripción detallada de las realizaciones de la presente divulgación con referencia a las figuras adjuntas. Debe entenderse que las realizaciones divulgadas en el presente documento son ilustrativas solo para una mejor comprensión de la presente divulgación, y que la presente divulgación puede modificarse de diversas maneras. Además, para facilitar la comprensión de la presente divulgación, las figuras adjuntas no están dibujadas a escala real, sino que las dimensiones de algunos componentes pueden estar exageradas.
La FIG. 1 es un diagrama para ilustrar un aparato de desgasificación de celdas de batería según una realización de la presente divulgación, la FIG. 2 es una vista lateral que muestra el aparato de desgasificación de celdas de batería de la FIG. 1, las FIG. 3 y 4 son diagramas para ilustrar una cubierta de cámara empleada en el aparato de desgasificación de celdas de batería de la FIG. 1, la FIG. 5 es un diagrama para ilustrar una unidad de perforación empleada en el aparato de desgasificación de celdas de batería de la FIG. 1, y la FIG. 6 es un diagrama para ilustrar una unidad de presión empleada en el aparato de desgasificación de celdas de batería de la FIG. 1.
Haciendo referencia a las FIG. 1 a 6, se utiliza un aparato 10 de desgasificación de celdas de batería para desgasificar una celda 50 de batería e incluye una cubierta 100 de cámara, una cámara 200 de vacío, una unidad 300 de perforación y una unidad 400 de presión.
La celda 50 de batería puede ser una batería secundaria de tipo bolsa. La celda 50 de batería puede incluir un conjunto 52 de electrodos, un conductor de electrodo (no se muestra), una carcasa 54 tipo bolsa y una bolsa 59 de gas.
El conjunto 52 de electrodos puede estar compuesto por una placa de electrodo positivo, una placa de electrodo negativo y un separador. Un conductor de electrodo está conectado al conjunto de electrodos y puede incluir un
conductor de electrodo positivo y un conductor de electrodo negativo. El conjunto 52 de electrodos y el conductor del electrodo son bien conocidos en la técnica y, por lo tanto, no se describen en detalle aquí.
La carcasa 54 tipo bolsa aloja el conjunto 52 de electrodos, y la carcasa 54 tipo bolsa se puede llenar con un electrolito. La carcasa 54 tipo bolsa puede incluir un cuerpo 55 de carcasa y un borde 57 de carcasa.
El cuerpo 55 de la carcasa puede formar un espacio de alojamiento que puede alojar el conjunto 52 de electrodos. El borde 57 de la carcasa se extiende desde el cuerpo 55 de la carcasa y puede sellarse para mantener el conjunto 52 de electrodos y el electrolito en un estado hermético.
La bolsa 59 de gas se puede proporcionar en un lado del borde 57 de la carcasa. La bolsa 59 de gas es perforada por una unidad 300 de perforación, que se explica más adelante, para descargar el gas que hay dentro de la celda 50 de batería hacia el exterior de la celda 50 de batería.
La cubierta 100 de la cámara se desliza en una dirección horizontal a lo largo de una cámara 200 de vacío, que se explica más adelante, acoplada de forma desmontable a la cámara 200 de vacío, que se explica más adelante. La celda 50 de batería se puede colocar de forma desmontable en la cubierta 100 de la cámara. La celda 50 de batería puede acomodarse en la cámara 200 de vacío a través de la cubierta 100 de la cámara.
La cubierta 100 de la cámara puede incluir un cuerpo 120 de cubierta y una plantilla 150 de soporte.
El cuerpo 120 de la cubierta está acoplado de forma desmontable a la cámara 200 de vacío y puede cubrir un lado de la cámara 200 de vacío, concretamente, un lado delantero de la cámara 200 de vacío.
La plantilla 150 de soporte se proporciona en una pared 125 interior del cuerpo 120 de la cubierta y puede sostener la celda 50 de batería. Se puede proporcionar al menos una plantilla 150 de soporte. A continuación, esta realización se explicará basándose en el caso de que se proporcione un par de plantillas 150 de soporte. La plantilla 150 de soporte puede incluir plantillas 160, 170, 180 laterales y una plantilla 190 guía.
Las plantillas 160, 170, 180 laterales están montadas de forma móvil en la pared 125 interior del cuerpo 120 de la cubierta y pueden sostener a ambos lados de la celda 50 de batería, concretamente, a ambos lados del borde 57 de la carcasa.
Las plantillas 160, 170, 180 laterales pueden montarse en el cuerpo 120 de la cubierta para poder moverse en al menos una de las direcciones horizontal y vertical del cuerpo 120 de la cubierta para sostener celdas 50 de batería de diversos tamaños.
En detalle, las plantillas 160, 170, 180 laterales pueden incluir una porción 160 de montaje del cuerpo, un puente 170 lateral superior y un puente 180 lateral inferior.
La porción 160 de montaje del cuerpo está montada de forma móvil en la pared 125 interior del cuerpo 120 de la cubierta, y la porción 160 de montaje del cuerpo puede montarse en la pared 125 interior del cuerpo 120 de la cubierta para poder moverse en una dirección horizontal del cuerpo 120 de la cubierta, concretamente, en dirección derecha e izquierda del cuerpo 120 de la cubierta. La porción 160 de montaje del cuerpo se puede proporcionar en plural, y en esta realización, cuatro porciones 160 de montaje del cuerpo están dispuestas para estar separadas entre sí.
El puente 170 lateral superior puede montarse en porciones 160 de montaje del cuerpo provistas en un lado superior, entre la pluralidad de porciones 160 de montaje del cuerpo. El puente 170 lateral superior se puede proporcionar en un par.
El par de puentes 170 laterales superiores pueden montarse en la porción 160 de montaje del cuerpo para que se muevan respectivamente en una dirección vertical de la porción 160 de montaje del cuerpo, concretamente, en una dirección superior e inferior del cuerpo 120 de la cubierta. Aquí, se puede incluir un miembro elástico en la porción 160 de montaje del cuerpo para dar una fuerza elástica al par de puentes 170 laterales superiores.
El par de puentes 170 laterales superiores pueden sostener porciones superiores de ambos lados del borde 57 de la carcasa 54 tipo bolsa para que la celda 50 de batería se pueda sostener.
Además, se puede formar un mango 175 en cada uno del par de puentes 170 laterales superiores.
El mango 175 se puede formar en un lado de cada puente 170 lateral superior. El mango 175 puede guiar la manipulación de un trabajador o similar para mover los puentes 170 laterales superiores en una dirección superior e inferior.
El puente 180 lateral inferior puede montarse en porciones 160 de montaje del cuerpo ubicadas en un lado inferior,
entre la pluralidad de porciones 160 de montaje del cuerpo. El puente 180 lateral inferior se puede proporcionar en un par.
El par de puentes 180 laterales inferiores pueden montarse en la porción 160 de montaje del cuerpo para que se muevan respectivamente en una dirección vertical de la porción 160 de montaje del cuerpo, concretamente, en una dirección superior e inferior del cuerpo 120 de la cubierta. Aquí, se puede incluir un miembro elástico en la porción 160 de montaje del cuerpo para dar una fuerza elástica al par de puentes 180 laterales inferiores.
El par de puentes 180 laterales inferiores pueden sostener porciones inferiores de ambos lados del borde 57 de la carcasa 54 tipo bolsa para que la celda 50 de batería se pueda sostener.
Los extremos 185 del par de puentes 180 laterales inferiores pueden tener elasticidad y doblarse hacia el par de puentes 170 laterales superiores. En este caso, cuando sostienen la celda 50 de batería, el par de puentes 180 inferiores laterales pueden sostener la celda 50 de batería de forma más estable.
Mediante el uso del par de puentes 180 laterales inferiores, el par de puentes 170 laterales superiores y las porciones 160 de montaje del cuerpo, un trabajador o similar puede mover adecuadamente estos componentes adecuados para el tamaño de la celda 50 de batería. En consecuencia, en esta realización, todas las celdas 50 de batería de diversos tamaños pueden sostenerse de forma estable durante el proceso por medio de las plantillas 160, 170, 180 laterales.
La plantilla 190 guía está montada en la pared 125 interior del cuerpo 120 de la cubierta y puede permitir que la celda 50 de batería esté separada de la pared interior del cuerpo 120 de la cubierta. Cuando se produce un impacto o similar fuera del cuerpo 120 de la cubierta, la plantilla 190 guía puede compensar preferentemente el impacto que se transfiere a la celda 50 de batería.
La cámara 200 de vacío está acoplada de forma desmontable a la cubierta 100 de la cámara y puede formar un espacio de alojamiento que puede alojar al menos una celda 50 de batería.
La cámara 200 de vacío puede formar un entorno de vacío en su interior cuando la celda 50 de batería se desgasifica. En consecuencia, en esta realización, la celda 50 de batería puede desgasificarse en la cámara 200 de vacío que está en el entorno de vacío.
La unidad 300 de perforación se proporciona en la cámara 200 de vacío y puede perforar una parte de la bolsa 59 de gas de la celda 50 de batería de modo que el gas de la celda 50 de batería pueda descargarse.
La unidad 300 de perforación incluye una primera parte 320 de perforación y una segunda parte 360 de perforación. La primera parte 320 de perforación se proporciona al menos parcialmente por encima de la cámara 200 de vacío y se proporciona por encima de la bolsa 59 de gas de la celda 50 de batería dentro de la cámara 200 de vacío.
La primera parte 320 de perforación puede incluir un cuerpo 321 de perforación, un elemento 323 de perforación elevador, un elemento 325 de perforación y una ventosa 327.
El cuerpo 321 de perforación está dispuesto en el lado trasero de la cámara 200 de vacío y puede estar dispuesto encima de la bolsa 59 de gas de la celda 50 de batería cuando la celda 50 de batería está alojada en la cámara 200 de vacío.
El elemento 323 de perforación elevador está conectado al cuerpo 321 de perforación y puede estar dispuesto al menos parcialmente en una porción superior fuera de la cámara 200 de vacío. El elemento 323 de perforación elevador puede mover el cuerpo 321 de perforación en una dirección superior e inferior dentro de la cámara 200 de vacío. Para ello, el elemento 323 de perforación elevador se puede proporcionar como pistón neumático. El elemento 323 de perforación elevador también puede ser cualquier estructura que pueda mover el cuerpo 321 de perforación en la dirección superior e inferior de cualquier manera que no sea el pistón neumático.
El elemento 325 de perforación se utiliza para perforar una parte de la bolsa 59 de gas de la celda 50 de batería y se puede proporcionar debajo del cuerpo 321 de perforación. El elemento 325 de perforación puede moverse en una dirección superior e inferior junto con el movimiento superior e inferior del cuerpo 321 de perforación.
La ventosa 327 se puede adsorber al vacío en la bolsa 59 de gas de la celda 50 de batería y se puede proporcionar debajo del cuerpo 321 de perforación.
La ventosa 327 eleva un lado superior de la bolsa 59 de gas a medida que el cuerpo 321 de perforación se mueve en una dirección superior e inferior, de modo que la bolsa 59 de gas se ensancha parcialmente.
La segunda parte 360 de perforación se proporciona al menos parcialmente debajo de la cámara 200 de vacío y se
proporciona debajo de la bolsa 59 de gas de la celda 50 de batería dentro de la cámara 200 de vacío. En otras palabras, la segunda parte 360 de perforación está dispuesta enfrente de la primera parte 320 de perforación con la bolsa 59 de gas interpuesta entremedio.
La segunda parte 360 de perforación puede incluir un cuerpo 361 de perforación, un elemento 363 de perforación elevador, un soporte 365 de perforación y una guía 367 anticontaminación.
El cuerpo 361 de perforación está dispuesto en el lado trasero de la cámara 200 de vacío y puede estar dispuesto debajo de la bolsa 59 de gas de la celda 50 de batería cuando la celda 50 de batería está alojada en la cámara 200 de vacío.
El elemento 363 de perforación elevador está conectado al cuerpo 361 de perforación y puede estar dispuesto al menos parcialmente en una porción inferior fuera de la cámara 200 de vacío. El elemento 363 de perforación elevador puede mover el cuerpo 361 de perforación en una dirección superior e inferior dentro de la cámara 200 de vacío. Para ello, el elemento 363 de perforación elevador se puede proporcionar como pistón neumático. El elemento 363 de perforación elevador también puede ser cualquier estructura que pueda mover el cuerpo 361 de perforación en la dirección superior e inferior de cualquier manera que no sea el pistón neumático.
El soporte 365 de perforación se proporciona por encima del cuerpo 361 de perforación y puede estar dispuesto enfrente del elemento 325 de perforación con la bolsa 59 de gas interpuesta entremedio. El soporte 365 de perforación puede guiar el trabajo de perforación del elemento 325 de perforación mientras sostiene el elemento 325 de perforación cuando el elemento 325 de perforación realiza la perforación.
La guía 367 anticontaminación se proporciona por encima del cuerpo 361 de perforación y puede disponerse para estar en contacto con la bolsa 59 de gas de la celda 50 de batería cuando el cuerpo 361 de perforación se mueve en una dirección superior e inferior. La guía 367 anticontaminación puede absorber un electrolito, que puede filtrarse a través de un orificio de perforación P de la bolsa 59 de gas, que se explica más adelante, cuando se descarga el gas de la celda 50 de batería. Para ello, la guía 367 anticontaminación puede ser de un material con gran propiedad de absorción de humedad, por ejemplo, un material de esponja.
La unidad 400 de presión se proporciona en la cámara 200 de vacío para estar separada de la unidad 300 de perforación y puede descargar el gas en la celda 50 de batería hacia el exterior de la celda 50 de batería mientras se aplanan una superficie superior y una superficie inferior de la celda 50 de batería.
La unidad 400 de presión puede incluir una primera parte 420 de presión y una segunda parte 460 de presión.
La primera parte 420 de presión se proporciona al menos parcialmente por encima de la cámara 200 de vacío y se puede proporcionar por encima de la celda 50 de batería dentro de la cámara 200 de vacío. La primera parte 420 de presión puede aplanar y presionar la superficie superior de la celda 50 de batería.
La primera parte 420 de presión puede incluir un cuerpo 421 de la parte de presión, un elemento 423 elevador, una unidad 425 de rodillo y un elemento 429 de accionamiento.
El cuerpo 421 de la parte de presión está dispuesto encima de la celda 50 de batería cuando la celda 50 de batería está alojada en la cámara 200 de vacío y puede aplanar y presionar la superficie superior de la celda 50 de batería, concretamente, la superficie superior del cuerpo 55 de carcasa de la carcasa 54 tipo bolsa.
El elemento 423 elevador está conectado con el cuerpo 421 de la parte de presión y se puede proporcionar al menos parcialmente en un lado superior fuera de la cámara 200 de vacío. El elemento 423 elevador puede mover el cuerpo 421 de la parte de presión en una dirección superior e inferior dentro de la cámara 200 de vacío. Para ello, el elemento 423 elevador se puede proporcionar como pistón neumático. El elemento 423 elevador también puede ser cualquier estructura que pueda mover el cuerpo 421 de la parte de presión en la dirección superior e inferior de cualquier manera que no sea el pistón neumático.
La unidad 425 de rodillo está montada debajo del cuerpo 421 de la parte de presión y puede deslizarse en una dirección horizontal de la cámara 200 de vacío, es decir, en una dirección delantera y trasera de la cámara 200 de vacío.
La unidad 425 de rodillo puede incluir un rodillo 427.
El rodillo 427 puede estar en contacto deslizante con una parte de la superficie superior de la celda 50 de batería, concretamente, la superficie superior del cuerpo 55 de carcasa de la carcasa 54 tipo bolsa. El rodillo 427 puede moverse horizontalmente hacia la bolsa 59 de gas de la celda 50 de batería cuando la celda 50 de batería se aplana. El rodillo 427 se puede proporcionar en plural. La pluralidad de rodillos 427 puede disponerse para estar separados entre sí por una distancia predeterminada en una dirección delantera y trasera del cuerpo 421 de la parte de presión.
El elemento 429 de accionamiento se proporciona dentro de la cámara 200 de vacío y puede conectarse a la unidad 425 de rodillo. El elemento 429 de accionamiento puede permitir que la unidad 425 de rodillo se deslice en la dirección delantera y trasera.
La segunda parte 460 de presión se proporciona al menos parcialmente debajo de la cámara 200 de vacío y se puede proporcionar debajo de la celda 50 de batería dentro de la cámara 200 de vacío. En otras palabras, la segunda parte 460 de presión puede disponerse enfrente de la primera parte 420 de presión con la celda 50 de batería interpuesta entremedio. La segunda parte 460 de presión puede aplanar y presionar la superficie inferior de la celda 50 de batería.
La segunda parte 460 de presión puede incluir un cuerpo 461 de la parte de presión, un elemento 463 elevador, una unidad 465 de rodillo y un elemento 469 de accionamiento.
El cuerpo 461 de la parte de presión está dispuesto debajo de la celda 50 de batería cuando la celda 50 de batería está alojada en la cámara 200 de vacío y puede aplanar y presionar la superficie inferior de la celda 50 de batería, concretamente, la superficie inferior del cuerpo 55 de carcasa de la carcasa 54 tipo bolsa.
El elemento 463 elevador está conectado con el cuerpo de la pieza de presión 461 y se puede proporcionar al menos parcialmente en un lado inferior fuera de la cámara 200 de vacío. El elemento 463 elevador puede mover el cuerpo 461 de la parte de presión en una dirección superior e inferior dentro de la cámara 200 de vacío. Para ello, el elemento 463 elevador se puede proporcionar como pistón neumático. El elemento 463 elevador también puede ser cualquier estructura que pueda mover el cuerpo 461 de la parte de presión en la dirección superior e inferior de cualquier manera que no sea el pistón neumático.
La unidad 465 de rodillo está montada encima del cuerpo 461 de la parte de presión y puede deslizarse en una dirección horizontal de la cámara 200 de vacío, es decir, en una dirección delantera y trasera de la cámara 200 de vacío.
La unidad 465 de rodillo puede incluir un rodillo 467.
El rodillo 467 puede estar en contacto deslizante con una parte de la superficie inferior de la celda 50 de batería, concretamente, la superficie inferior del cuerpo 55 de carcasa de la carcasa 54 tipo bolsa. El rodillo 467 puede moverse horizontalmente hacia la bolsa 59 de gas de la celda 50 de batería cuando la celda 50 de batería se aplana. El rodillo 467 se puede proporcionar en plural. La pluralidad de rodillos 467 puede disponerse para estar separados entre sí por una distancia predeterminada en una dirección delantera y trasera del cuerpo 461 de la parte de presión. El elemento 469 de accionamiento se proporciona dentro de la cámara 200 de vacío y puede conectarse a la unidad 465 de rodillo. El elemento 469 de accionamiento puede permitir que la unidad 465 de rodillo se deslice en la dirección delantera y trasera.
A continuación, en el presente documento se describirán con más detalle las operaciones detalladas del aparato 10 de desgasificación de celdas de batería configurado como se indica anteriormente.
Las FIG. 7 a 12 son diagramas para ilustrar operaciones del aparato de desgasificación de celdas de batería de la FIG. 1.
Haciendo referencia a las FIG. 7 y 8, primero, un trabajador o similar puede montar la celda 50 de batería en la plantilla 150 de soporte de la cubierta 100 de la cámara. En este momento, el trabajador o similar puede mover adecuadamente las plantillas 160, 170, 180 laterales según el tamaño de la celda 50 de batería y fijar las plantillas 160, 170, 180 laterales a ambos lados de la celda 50 de batería.
Si la celda 50 de batería está completamente montada en la cubierta 100 de la cámara, el trabajador o similar puede deslizar la cubierta 100 de la cámara para acoplarla a la cámara 200 de vacío.
Haciendo referencia a la FIG. 9, si la celda 50 de batería está dispuesta dentro de la cámara 200 de vacío, el trabajador o similar puede mover la primera parte 320 de perforación y la segunda parte 360 de perforación en una dirección superior e inferior para hacer contacto con la bolsa 59 de gas de la celda 50 de batería.
Haciendo referencia a la FIG. 10, después de eso, el trabajador o similar puede deslizar el cuerpo 321 de perforación de la primera parte 320 de perforación en una dirección inferior y deslizar el cuerpo 361 de perforación de la segunda parte 360 de perforación en una dirección superior.
Mediante el deslizamiento, el elemento 325 de perforación puede formar un orificio de perforación P en la bolsa 59 de gas junto con el soporte 365 de perforación. Además, mediante el deslizamiento, la ventosa 327 se puede
adsorber en la superficie superior de la bolsa 59 de gas.
Haciendo referencia a la FIG. 11, el trabajador o similar puede deslizar el cuerpo 321 de perforación de la primera parte 320 de perforación en una dirección superior. Mediante el deslizamiento, la ventosa 327 puede moverse hacia arriba para ensanchar el interior de la bolsa 59 de gas. En este momento, el orificio de perforación P se puede colocar en una ubicación más alta que la línea horizontal de la celda 50 de batería, y la guía 367 anticontaminación se puede colocar en una ubicación más baja que la línea horizontal de la celda 50 de batería.
Haciendo referencia a la FIG. 12, después de eso, el trabajador o similar puede formar un ambiente de vacío dentro de la cámara 200 de vacío. Además, el trabajador o similar puede mover la primera parte 420 de presión y la segunda parte 460 de presión en una dirección superior e inferior para estar en contacto con las superficies superior e inferior de la celda 50 de batería, es decir, las superficies superior e inferior del cuerpo 55 de carcasa de la carcasa 54 tipo bolsa.
Además, el trabajador o similar puede presionar uniformemente las superficies superior e inferior de la celda 50 de batería, concretamente, las superficies superior e inferior del cuerpo 55 de carcasa de la carcasa 54 tipo bolsa mientras mueve los rodillos 427 de la primera parte 420 de presión y los rodillos 467 de la segunda parte 460 de presión en dirección horizontal hacia la bolsa 59 de gas, respectivamente.
Como se describe anteriormente, en esta realización, dado que las superficies superior e inferior de la celda 50 de batería se presionan en forma de rodamiento usando los rodillos 427, 467, la celda 50 de batería puede presionarse uniformemente, en comparación con un procedimiento de presión convencional. En consecuencia, en esta realización, el gas en la porción central de la celda 50 de batería puede guiarse eficazmente hacia la bolsa 59 de gas.
Además, en esta realización, el rodamiento se realiza junto dentro de la cámara 200 de vacío en un estado de vacío y, por lo tanto, la eficacia del proceso puede mejorarse en gran medida, en comparación con el caso en el que el proceso de vacío se realiza por separado utilizando una herramienta separada.
Además, en esta realización, todas las superficies superior e inferior de la celda 50 de batería se presionan y cada superficie se presiona utilizando la pluralidad de rodillos 427, 467 y, por lo tanto, la eficacia del prensado puede mejorarse en gran medida, en comparación con un procedimiento de rodamiento utilizando un solo rodillo.
Al presionar, el gas en la celda 50 de batería puede moverse hacia la bolsa 59 de gas y descargarse fuera de la celda 50 de batería a través del orificio de perforación P de la bolsa 59 de gas.
En esta realización, dado que el interior de la bolsa 59 de gas se ensancha con antelación mediante la ventosa 327 antes de la presión, el gas que se mueve hacia la bolsa 59 de gas puede guiarse más suavemente hacia el orificio de perforación P de la bolsa 59 de gas.
Además, en esta realización, dado que el orificio de perforación P está dispuesto en una ubicación más alta que la línea horizontal de la celda 50 de batería, cuando se descarga el gas, resulta posible minimizar que el electrolito de la celda 50 de batería se filtre del orificio de descarga de gas P. Aunque el electrolito se filtre por el orificio de descarga de gas P, resulta posible impedir que el electrolito se transfiera al cuerpo 55 de carcasa de la carcasa 54 tipo bolsa, por medio de la guía 367 anticontaminación. En consecuencia, en esta realización, durante el proceso de desgasificación, resulta posible minimizar la contaminación externa de la celda 50 de batería provocada por la fuga del electrolito de la celda 50 de batería.
Como se describe anteriormente, el aparato 10 de desgasificación de celdas de batería según esta realización puede aumentar la eficacia de la eliminación del gas de la celda 50 de batería durante el proceso de desgasificación y minimizar la contaminación externa de la celda de batería como consecuencia de la fuga del electrolito.
Si bien se han mostrado y descrito las realizaciones de la presente divulgación, debe entenderse que la presente divulgación no se limita a las realizaciones específicas descritas, y que los expertos en la técnica pueden realizar diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones.
Claims (13)
1. Un aparato (10) de desgasificación de celdas de batería para desgasificar una celda de batería que tiene una bolsa de gas, que comprende:
una cubierta (100) de cámara en la que se coloca de forma desmontable la celda de batería;
una cámara (200) de vacío acoplada a la cubierta de la cámara cuando la cubierta de la cámara se desliza en una dirección horizontal y configurada para alojar la celda de batería en un entorno de vacío; una unidad (300) de perforación dispuesta en la cámara de vacío para perforar una parte de la bolsa de gas; y una unidad (400) de presión provista en la cámara de vacío para estar separada de la unidad de perforación y configurada para aplanar una superficie superior y una superficie inferior de la celda de batería y descargar un gas que hay dentro de la celda de batería hacia el exterior de la celda de batería,
en el que la unidad (300) de perforación incluye:
una primera parte (320) de perforación dispuesta encima de la bolsa (59) de gas dentro de la cámara (200) de vacío; y
una segunda parte (360) de perforación dispuesta enfrente de la primera parte (320) de perforación con la bolsa (59) de gas interpuesta entremedio, y
la primera parte (320) de perforación incluye una ventosa (327) con adsorción al vacío en la bolsa (59) de gas y eleva la bolsa de gas hacia arriba.
2. El aparato de desgasificación de celdas de batería según la reivindicación 1, en el que la cubierta (100) de la cámara incluye:
un cuerpo (120) de cubierta acoplado de forma desmontable a la cámara (200) de vacío para cubrir un lado de la cámara de vacío; y
una plantilla (150) de soporte provista en el cuerpo de la cubierta para sostener la celda de batería.
3. El aparato de desgasificación de celdas de batería según la reivindicación 2, en el que la plantilla (150) de soporte incluye:
una plantilla (160, 170, 180) lateral montada de forma móvil en una pared interior del cuerpo de la cubierta para sostener a ambos lados de la celda de batería; y
una plantilla de guía (190) montada en la pared interior del cuerpo de la cubierta para permitir que la celda de batería se separe de la pared interior del cuerpo de la cubierta.
4. El aparato de desgasificación de celdas de batería según la reivindicación 3,
en el que la plantilla (160, 170, 180) lateral puede montarse en el cuerpo (120) de la cubierta para que pueda moverse en al menos una de las direcciones horizontal y vertical del cuerpo de la cubierta.
5. El aparato de desgasificación de celdas de batería según la reivindicación 1,
en el que la primera parte (320) de perforación incluye un elemento (325) de perforación que perfora una parte de la bolsa (59) de gas.
6. El aparato de desgasificación de celdas de batería según la reivindicación 5,
en el que la segunda parte (360) de perforación puede incluir un soporte (365) de perforación dispuesto enfrente del elemento de perforación con la bolsa de gas interpuesta entremedio para sostener el elemento de perforación cuando el elemento (325) de perforación realiza la perforación.
7. El aparato de desgasificación de celdas de batería según la reivindicación 1,
en el que la segunda parte (360) de perforación puede incluir una guía (367) anticontaminación que está en contacto con un lado inferior de la bolsa (59) de gas para absorber un electrolito que se filtra de la bolsa de gas.
8. El aparato de desgasificación de celdas de batería según la reivindicación 1, en el que la unidad (400) de presión incluye:
una primera parte (420) de presión provista encima de la celda de batería dentro de la cámara (200) de vacío para aplanar y presionar la superficie superior de la celda de batería; y
una segunda parte (460) de presión dispuesta enfrente de la primera parte (420) de presión con la celda de batería interpuesta entremedio para aplanar y presionar la superficie inferior de la celda de batería.
9. El aparato de desgasificación de celdas de batería según la reivindicación 8, en el que la primera parte (420) de presión incluye:
un cuerpo (421) de la parte de presión configurado para aplanar y presionar la superficie superior de la celda de batería; y
un elemento (423) elevador conectado al cuerpo de la parte de presión para elevar el cuerpo de la parte de presión.
10. El aparato de desgasificación de celdas de batería según la reivindicación 9,
en el que se proporciona al menos un rodillo (427) debajo del cuerpo (421) de la parte de presión para estar en contacto de forma deslizante con una parte de la superficie superior de la celda de batería y moverse horizontalmente hacia la bolsa de gas.
11. El aparato de desgasificación de celdas de batería según la reivindicación 8, en el que la segunda parte (460) de presión incluye:
un cuerpo (461) de la parte de presión configurado para aplanar y presionar la superficie inferior de la celda de batería; y
un elemento (463) elevador conectado al cuerpo de la parte de presión para elevar el cuerpo de la parte de presión.
12. El aparato de desgasificación de celdas de batería según la reivindicación 11,
en el que se proporciona al menos un rodillo (467) encima del cuerpo (461) de la parte de presión para estar en contacto de forma deslizante con una parte de la superficie inferior de la celda de batería y moverse horizontalmente hacia la bolsa de gas.
13. El aparato de desgasificación de celdas de batería según la reivindicación 1, en el que la celda de batería es una batería secundaria de tipo bolsa.
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