ES2973448T3 - Aparato de desgasificación de celdas de batería - Google Patents

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Myung-Hyun Kim
Joon-Sung Bae
Eui-Kyung Lee
Jin-Woo Heo
Suk-Hyun Hong
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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 según 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 está acoplada con la tapa de la cámara como resultado del deslizamiento vertical de la tapa de la cámara, y que es capaz de alojar la celda de 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 del lado izquierdo y la superficie del lado derecho de la celda de la batería y permite que el gas dentro de la celda de la batería se descargue fuera de la batería. celúla. (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.° 10-2016-0162985 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 exhiben propiedades eléctricas superiores, tales 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 en el sentido de que el uso de combustibles fósiles se puede reducir en gran medida y no se genera ningún subproducto durante el consumo de energía.
Las baterías secundarias ampliamente utilizadas en el momento preestablecido incluyen baterías de iones de litio, baterías de polímero de litio, baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, baterías de níquel zinc y similares. Una tensión de funcionamiento de la celda de batería secundaria de la unidad, en concreto, una celda de batería unitaria, es de aproximadamente 2,5 V a 4,5 V. Por tanto, si se requiere una tensión de salida más alta, se puede conectar una pluralidad de celdas de batería en serie para configurar un paquete de baterías. De forma adicional, 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 puede establecerse de manera diversa de acuerdo con la tensión de salida requerida o la capacidad de carga/descarga demandada.
Mientras tanto, cuando una pluralidad de celdas de batería están conectadas 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, a continuación, configurar un paquete de baterías usando al menos un módulo de batería y añadiendo otros componentes.
En los últimos años, con respecto a las celdas de batería, generalmente se ha utilizado una batería secundaria de tipo bolsa como batería de polímero de litio y. La batería secundaria de tipo bolsa se utiliza con frecuencia recientemente ya que tiene una alta densidad de energía por unidad de peso y volumen y permite fácilmente un diseño delgado y ligero de la célula de batería.
A continuación se describirá un método de fabricación de una celda de batería que sirve como 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 entre las mismas, 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 se incluye el conjunto de electrodos en una carcasa de bolsa. Después de incluir el conjunto de electrodos en la carcasa de bolsa, se inyecta un electrolito en la carcasa de bolsa para que el conjunto de electrodos se impregne con la solución de electrolito. Si el electrolito se inyecta como se ha descrito anteriormente, los bordes de la carcasa de bolsa se unen por fusión térmica para sellar la carcasa de bolsa.
Después de lo cual, la celda de batería ensamblada como se indica anteriormente se somete a un proceso de envejecimiento para su estabilización y, a continuación, 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 debido a la formación de una capa de SEI y, en ese momento, se genera gas. El gas del interior de la carcasa de bolsa debe eliminarse y, si no se elimina, se produce un fallo en la celda de batería. Por lo tanto, se realiza un proceso de desgasificación utilizando un aparato de desgasificación de celdas de batería para eliminar el gas del interior de la carcasa de bolsa.
Convencionalmente, un aparato de desgasificación de celdas de batería generalmente elimina el gas después de prensar la celda de batería. En este caso, el gas cercano a un centro de la carcasa de bolsa de la celda de batería no se elimina fácilmente.
Con el fin de solucionar este problema, la laminación se realiza utilizando un dispositivo de rodillo antes de prensar la celda de batería. Sin embargo, en este caso, dado que el proceso de laminado y el proceso de prensado se realizan por separado, lo que disminuye la eficacia del proceso y deteriora la eficacia de eliminación de gas.
De forma adicional, el aparato de desgasificación de celdas de batería convencional puede contaminar el exterior de la celda de batería, ya que el cuerpo de la carcasa de bolsa puede ensuciarse debido al electrolito descargado durante el proceso de desgasificación. Un aparato de desgasificación de celdas de batería de este tipo se divulga en el documento KR 20030062511 A.
Por lo tanto, se requiere proveer un aparato de desgasificación de celdas de batería que pueda aumentar la eficacia de la eliminación de gas de la celda de batería durante el proceso de desgasificación y minimizar la contaminación externa de la celda de batería debido a la fuga de electrolito.
Objeto de la intención
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 proveer un aparato de desgasificación de celdas de batería que pueda aumentar la eficacia de la eliminación de gas de una celda de batería mientras se desgasifica la celda de batería y minimizar la contaminación externa de la celda de la batería debido a la fuga de electrolito.
Solución técnica
De acuerdo con la invención, se provee 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 manera desmontable; una cámara de vacío acoplada a la cubierta de cámara a medida que la cubierta de cámara se desliza en una dirección vertical y configurada para alojar la celda de batería en un entorno de vacío; una unidad de perforación provista en la cámara de vacío para perforar una parte de la bolsa de gas; y una unidad de prensado provista en la cámara de vacío para estar separada de la unidad de perforación y configurada para aplanar una superficie izquierda y una superficie derecha de la celda de batería y descargar un gas del interior de la celda de batería hacia el exterior de la celda de batería, en donde la unidad de perforación incluye: una primera parte de perforación provista en un lado izquierdo de la bolsa de gas dentro de la cámara de vacío e incluye un elemento de perforación que perfora una parte de la bolsa de gas; y una segunda parte de perforación dispuesta frente a la primera parte de perforación con la bolsa de gas interpuesta entre las mismas, e incluido un soporte de perforación dispuesto frente al elemento de perforación con la bolsa de gas interpuesta entre las mismas para soportar el elemento de perforación cuando el elemento de perforación realiza la perforación, y la primera parte de perforación y la segunda parte de perforación incluyen almohadillas de vacío absorbibles al vacío en la bolsa de gas y que elevan la bolsa de gas hacia ambos lados.
La cubierta de cámara puede incluir un cuerpo de cubierta acoplado de manera 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 cubierta para soportar la celda de batería.
La plantilla de soporte puede incluir: una plantilla lateral montada de manera móvil en una pared interior del cuerpo de cubierta para soportar ambos extremos de la celda de batería; y una plantilla de guía montada en la pared interior del cuerpo de cubierta para permitir que la celda de batería esté separada de la pared interior del cuerpo de cubierta.
La plantilla lateral puede montarse en el cuerpo de cubierta para ser móvil en al menos una de las direcciones delantera y trasera y en las direcciones derecha e izquierda del cuerpo de cubierta.
La primera parte de perforación y la segunda parte de perforación pueden incluir guías anticontaminación que están en contacto con la bolsa de gas para absorber un electrolito que se escapa de la bolsa de gas.
La unidad de prensado puede incluir: una primera parte de prensado provista en un lado izquierdo de la celda de batería dentro de la cámara de vacío para aplanar y presionar la superficie izquierda de la celda de batería; y una segunda parte de prensado dispuesta frente a la primera parte de prensado con la celda de batería interpuesta entre las mismas para aplanar y presionar la superficie derecha de la celda de batería.
La primera parte de prensado puede incluir: un cuerpo de la parte de prensado configurado para aplanar y prensar la superficie izquierda de la celda de batería; y un elemento de elevación conectado al cuerpo de la parte de prensado para levantarlo.
Se puede proveer al menos un rodillo en un lado derecho del cuerpo de la parte de prensado para que entre en contacto de manera deslizante con una parte de la superficie izquierda de la celda de batería y se mueva verticalmente hacia la bolsa de gas.
La segunda parte de prensado puede incluir: un cuerpo de la parte de prensado configurado para aplanar y prensar la superficie derecha de la celda de batería; y un elemento de elevación conectado al cuerpo de la parte de prensado para levantarlo.
Se puede proveer al menos un rodillo en un lado izquierdo del cuerpo de parte de prensado para que entre en contacto de manera deslizante con una parte de la superficie derecha de la celda de batería y se mueva verticalmente hacia la bolsa de gas.
La celda de batería puede ser una batería secundaria de tipo bolsa.
Efectos ventajosos
De acuerdo con diversas realizaciones como las anteriores, es posible proveer un aparato de desgasificación de celdas de batería que pueda aumentar la eficacia de la eliminación de gas de la celda de batería mientras se desgasifica la celda de batería y minimizar la contaminación externa de la celda de batería debido a la fuga de electrolito.
Descripción de las figuras
Los dibujos adjuntos 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, no debe interpretarse que la presente divulgación está limitada al dibujo.
La FIG. 1 es un diagrama para ilustrar un aparato de desgasificación de celdas de batería de acuerdo con 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.
La FIG. 3 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. 4 es un diagrama para ilustrar una unidad de prensado empleada en el aparato de desgasificación de celdas de batería de la FIG. 1.
Las FIGS. 5 a 9 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 se hará más evidente describiendo en detalle las realizaciones de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos. Debería entenderse que las realizaciones divulgadas en el presente documento son ilustrativas únicamente para una mejor comprensión de la presente divulgación, y que la presente divulgación puede modificarse de diversas maneras. De forma adicional, para facilitar la comprensión de la presente divulgación, los dibujos adjuntos no están dibujados 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 de acuerdo con 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, la FIG. 3 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. 4 es un diagrama para ilustrar una unidad de prensado empleada en el aparato de desgasificación de celdas de batería de la FIG. 1.
Haciendo referencia a las FIGS. 1 a 4, un aparato de desgasificación 10 de celdas de batería se usa para desgasificar una celda de batería 50 y puede incluir una cubierta de cámara 100, una cámara de vacío 200, una unidad de perforación 300 y una unidad de prensado 400.
La celda de batería 50 puede ser una batería secundaria de tipo bolsa. La celda de batería 50 puede incluir un conjunto de electrodos 52, un conductor de electrodo (no mostrado), una carcasa de bolsa 54 y una bolsa de gas 59.
El conjunto de electrodos 52 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 de electrodos 52 y el conductor de electrodo son bien conocidos en la técnica y, por lo tanto, no se describen en detalle en el presente documento. La carcasa de bolsa 54 aloja el conjunto de electrodos 52, y la carcasa de bolsa 54 puede llenarse con un electrolito. La carcasa de bolsa 54 puede incluir un cuerpo de carcasa 55 y un reborde de carcasa 57.
El cuerpo de carcasa 55 puede formar un espacio de alojamiento capaz de alojar el conjunto de electrodos 52. El reborde de carcasa 57 se extiende desde el cuerpo de carcasa 55 y puede sellarse para mantener el conjunto de electrodos 52 y el electrolito en un estado hermético.
La bolsa de gas 59 puede estar provista en un lado del reborde de carcasa 57. La bolsa de gas 59 puede perforarse mediante una unidad de perforación 300, explicada posteriormente, para descargar el gas del interior de la celda de batería 50 al exterior de la celda de batería 50.
La cubierta de cámara 100 se desliza en una dirección vertical a lo largo de una cámara de vacío 200, explicada más adelante, y puede acoplarse de manera desmontable a la cámara de vacío 200, explicada posteriormente. La celda de batería 50 puede colocarse de manera desmontable en la cubierta de cámara 100. La celda de batería 50 puede alojarse en la cámara de vacío 200 a través de la cubierta de cámara 100.
La cubierta de cámara 100 puede incluir un cuerpo de cubierta 120 y una plantilla de soporte 150.
El cuerpo de cubierta 120 está acoplado de manera desmontable a la cámara de vacío 200 y puede cubrir un lado de la cámara de vacío 200, específicamente un lado inferior de la cámara de vacío 200.
La plantilla de soporte 150 está provista en una pared interior 125 del cuerpo de cubierta 120 y puede soportar la celda de batería 50. Se puede proveer al menos una plantilla de soporte 150. En lo sucesivo en el presente documento, esta realización se explicará basándose en el caso en el que se provee un par de plantillas de soporte 150.
La plantilla de soporte 150 puede incluir plantillas laterales 160, 170, 180 y una plantilla de guía 190.
Las plantillas laterales 160, 170, 180 están montadas de manera móvil en la pared interior 125 del cuerpo de cubierta 120 y pueden soportar ambos lados de la celda de batería 50, específicamente ambos lados del reborde de carcasa 57.
Las plantillas laterales 160, 170, 180 pueden incluir una porción de montaje de cuerpo 160, un primer perfil lateral 170 y un segundo perfil lateral 180.
La porción de montaje de cuerpo 160 está montada de manera móvil en la pared interior 125 del cuerpo de cubierta 120, y la porción de montaje de cuerpo 160 puede montarse en la pared interior 125 del cuerpo de cubierta 120 para poder moverse en una dirección derecha e izquierda de la cubierta cuerpo 120. La porción de montaje de cuerpo 160 puede estar provista en plural y, en esta realización, cuatro porciones de montaje de cuerpo 160 están dispuestas para estar separadas entre sí.
El primer perfil lateral 170 puede montarse en las porciones de montaje de cuerpo 160 provistas en un lado delantero, entre la pluralidad de porciones de montaje de cuerpo 160. El primer perfil lateral 170 puede estar provisto en un par. El par de primeros perfiles laterales 170 puede montarse en la porción de montaje de cuerpo 160 para ser móvil en una dirección delantera y trasera del cuerpo de cubierta 120. Aquí, se puede incluir un miembro elástico en la porción de montaje de cuerpo 160 para proporcionar una fuerza elástica al par de primeros perfiles laterales 170.
El par de primeros perfiles laterales 170 puede soportar porciones frontales de ambos lados del reborde de carcasa 57 de la carcasa de bolsa 54 de modo que pueda soportarse la celda de batería 50.
El segundo perfil lateral 180 puede montarse en unas porciones de montaje de cuerpo 160 ubicadas en un lado trasero, entre la pluralidad de porciones de montaje de cuerpo 160. El segundo perfil lateral 180 puede estar provisto en un par.
El par de segundos perfiles laterales 180 puede montarse en la porción de montaje de cuerpo 160 para ser móvil en una dirección delantera y trasera del cuerpo de cubierta 120. Aquí, se puede incluir un miembro elástico en la porción de montaje de cuerpo 160 para proporcionar una fuerza elástica al par de segundos perfiles laterales 180.
El par de segundos perfiles laterales 180 puede soportar porciones traseras de ambos lados del reborde de carcasa 57 de la carcasa de bolsa 54 de modo que pueda soportarse la celda de batería 50.
Los extremos del par de segundos perfiles laterales 180 pueden tener elasticidad y doblarse hacia el par de primeros perfiles laterales 170. En este caso, cuando se soporta la celda de batería 50, el par de segundos perfiles laterales 180 puede soportar la celda de batería 50 de manera más estable.
La plantilla de guía 190 está montada en la pared interior 125 del cuerpo de cubierta 120 y puede permitir que la celda de batería 50 esté separada de la pared interior del cuerpo de cubierta 120. Cuando se produce un impacto o similar fuera del cuerpo de cubierta 120, la plantilla de guía 190 puede compensar preferentemente el impacto transferido a la celda de batería 50.
La cámara de vacío 200 está acoplada de manera desmontable a la cubierta de cámara 100 y puede formar un espacio de alojamiento capaz de alojar la al menos una celda de batería 50.
La cámara de vacío 200 puede formar un entorno de vacío en la misma cuando la celda de batería 50 se desgasifica. Por consiguiente, en esta realización, la celda de batería 50 puede desgasificarse en la cámara de vacío 200 que está en el entorno de vacío.
La unidad de perforación 300 está provista en la cámara de vacío 200 y puede perforar una parte de la bolsa de gas 59 de la celda de batería 50 para que el gas de la celda de batería 50 pueda ser descargado.
La unidad de perforación 300 puede incluir una primera parte de perforación 320 y una segunda parte de perforación 360.
La primera parte de perforación 320 está provista al menos parcialmente en el lado izquierdo de la cámara de vacío 200 y puede estar provista en el lado izquierdo de la bolsa de gas 59 de la celda de batería 50 dentro de la cámara de vacío 200.
La primera parte de perforación 320 puede incluir un cuerpo de perforación 321, un elemento de elevación de perforación 323, un elemento de perforación 325, una almohadilla de vacío 327 y una guía anticontaminación 329.
El cuerpo de perforación 321 está dispuesto en un lado superior en la cámara de vacío 200 y puede estar dispuesto en un lado izquierdo de la bolsa de gas 59 de la celda de batería 50 cuando la celda de batería 50 está alojada en la cámara de vacío 200.
El elemento de elevación de perforación 323 está conectado al cuerpo de perforación 321 y puede estar dispuesto al menos parcialmente en una porción izquierda fuera de la cámara de vacío 200. El elemento de elevación de perforación 323 puede mover el cuerpo de perforación 321 en una dirección derecha e izquierda dentro de la cámara de vacío 200. Para ello, el elemento de elevación de perforación 323 puede estar provisto como un pistón neumático. El elemento de elevación de perforación 323 también puede ser cualquier estructura distinta del pistón neumático capaz de mover el cuerpo de perforación 321 en la dirección derecha e izquierda de cualquier manera.
El elemento de perforación 325 se usa para perforar una parte de la bolsa de gas 59 de la celda de batería 50 y puede estar provisto en un lado derecho del cuerpo de perforación 321. El elemento de perforación 325 puede moverse en una dirección derecha e izquierda junto con el movimiento derecho e izquierdo del cuerpo de perforación 321.
La almohadilla de vacío 327 puede adsorberse al vacío en la bolsa de gas 59 de la celda de batería 50 y puede estar provista en un lado derecho del cuerpo de perforación 321. La almohadilla de vacío 327 puede levantar un lado izquierdo de la bolsa de gas 59 a medida que el cuerpo de perforación 321 se mueve en una dirección derecha e izquierda, de modo que la bolsa de gas 59 se ensancha parcialmente.
La guía anticontaminación 329 puede estar provista en un lado derecho del cuerpo de perforación 321, estar dispuesta en un lado inferior de la almohadilla de vacío 327 y estar dispuesta para entrar en contacto con la bolsa de gas 59 de la celda de batería 50 a medida que el cuerpo de perforación 321 se mueve en una dirección derecha e izquierda.
La guía anticontaminación 329 puede absorber un electrolito, que puede filtrarse a través de un orificio de perforación P de la bolsa de gas 59, explicada posteriormente, cuando se descarga el gas de la celda de batería 50. Para ello, la guía anticontaminación 329 puede estar hecha de un material con una gran propiedad de absorción de humedad, por ejemplo, un material de esponja.
La segunda parte de perforación 360 está provista al menos parcialmente en un lado derecho de la cámara de vacío 200 y puede estar provista en un lado derecho de la bolsa de gas 59 de la celda de batería 50 dentro de la cámara de vacío 200. En otras palabras, la segunda parte de perforación 360 puede estar dispuesta frente a la primera parte de perforación 320 con la bolsa de gas 59 interpuesta entre las mismas.
La segunda parte de perforación 360 puede incluir un cuerpo de perforación 361, un elemento de elevación de perforación 363, un soporte de perforación 365, una almohadilla de vacío 367 y una guía anticontaminación 369.
El cuerpo de perforación 361 está dispuesto en un lado superior en la cámara de vacío 200 y puede estar dispuesto en un lado derecho de la bolsa de gas 59 de la celda de batería 50 cuando la celda de batería 50 está alojada en la cámara de vacío 200.
El elemento de elevación de perforación 363 está conectado al cuerpo de perforación 361 y puede estar dispuesto al menos parcialmente en un lado superior derecho fuera de la cámara de vacío 200. El elemento de elevación de perforación 363 puede mover el cuerpo de perforación 361 en una dirección derecha e izquierda dentro de la cámara de vacío 200. Para ello, el elemento de elevación de perforación 363 puede proveerse como un pistón neumático. El elemento de elevación de perforación 363 también puede ser cualquier estructura distinta del pistón neumático capaz de mover el cuerpo de perforación 361 en la dirección derecha e izquierda de cualquier manera.
El soporte de perforación 365 está provisto en un lado izquierdo del cuerpo de perforación 361 y puede estar dispuesto frente al elemento de perforación 325 con la bolsa de gas 59 interpuesta entre ellos. El soporte de perforación 365 puede guiar el trabajo de perforación del elemento de perforación 325 mientras soporta el elemento de perforación 325 cuando el elemento de perforación 325 realiza la perforación.
La almohadilla de vacío 367 puede adsorberse al vacío en la bolsa de gas 59 de la celda de batería 50 y puede estar provista en un lado izquierdo del cuerpo de perforación 361. La almohadilla de vacío 367 puede levantar un lado derecho de la bolsa de gas 59 a medida que el cuerpo de perforación 361 se mueve en una dirección derecha e izquierda, de modo que la bolsa de gas 59 se ensancha parcialmente.
La guía anticontaminación 369 puede estar provista en un lado izquierdo del cuerpo de perforación 361, estar dispuesta en un lado inferior de la almohadilla de vacío 367 y estar dispuesta para entrar en contacto con la bolsa de gas 59 de la celda de batería 50 a medida que el cuerpo de perforación 361 se mueve en una dirección derecha e izquierda. La guía anticontaminación 369 puede absorber un electrolito, que puede filtrarse a través de un orificio de perforación P de la bolsa de gas 59, explicada posteriormente, cuando se descarga el gas de la celda de batería 50. Para ello, la guía anticontaminación 369 puede estar hecha de un material con una gran propiedad de absorción de humedad, por ejemplo, un material de esponja.
La unidad de prensado 400 está provista en la cámara de vacío 200 para estar separada de la unidad de perforación 300 y poder descargar el gas de la celda de batería 50 al exterior de la celda de batería 50 mientras se aplana una superficie izquierda y una superficie derecha de la batería la celda 50.
La unidad de prensado 400 puede incluir una primera parte de prensado 420 y una segunda parte de prensado 460. La primera parte de prensado 420 está provista al menos parcialmente en un lado izquierdo de la cámara de vacío 200 y puede estar provista en un lado izquierdo de la celda de batería 50 dentro de la cámara de vacío 200. La primera parte de prensado 420 puede aplanar y prensar la superficie izquierda de la celda de batería 50.
La primera parte de prensado 420 puede incluir un cuerpo 421 de la parte de prensado, un elemento de elevación 423, una unidad de rodillo 425 y un elemento de accionamiento 429.
El cuerpo 421 de la parte de prensado está dispuesto en un lado izquierdo de la celda de batería 50 cuando la celda de batería 50 está alojada en la cámara de vacío 200 y puede aplanar y prensar la superficie izquierda de la celda de batería 50, específicamente la superficie izquierda del cuerpo de carcasa 55 de la carcasa de bolsa 54.
El elemento de elevación 423 está conectado al cuerpo 421 de la parte de prensado y puede estar provisto al menos parcialmente en un lado izquierdo exterior de la cámara de vacío 200. El elemento de elevación 423 puede mover el cuerpo 421 de la parte de prensado en una dirección derecha e izquierda dentro de la cámara de vacío 200. Para ello, el elemento de elevación 423 puede estar provisto como un pistón neumático. El elemento de elevación 423 también puede ser cualquier estructura distinta del pistón neumático capaz de mover el cuerpo 421 de la parte de prensado en la dirección derecha e izquierda de cualquier manera.
La unidad de rodillo 425 está montada en un lado derecho del cuerpo 421 de la parte de prensado y puede deslizarse en una dirección vertical de la cámara de vacío 200, es decir, en una dirección superior e inferior de la cámara de vacío 200.
La unidad de rodillo 425 puede incluir un rodillo 427.
El rodillo 427 puede estar en contacto deslizante con una parte de la superficie izquierda de la celda de batería 50, específicamente la superficie izquierda del cuerpo de carcasa 55 de la carcasa de bolsa 54. El rodillo 427 puede moverse verticalmente hacia la bolsa de gas 59 de la celda de batería 50 cuando la celda de batería 50 está aplanada. El rodillo 427 puede estar provisto en plural. La pluralidad de rodillos 427 puede disponerse para estar separados entre sí por una distancia predeterminada en una dirección superior e inferior del cuerpo 421 de la parte de prensado. El elemento de accionamiento 429 está provisto dentro de la cámara de vacío 200 y puede conectarse a la unidad de rodillo 425. El elemento de accionamiento 429 puede permitir que la unidad de rodillo 425 se deslice en la dirección superior e inferior.
La segunda parte de prensado 460 está provista al menos parcialmente en un lado derecho de la cámara de vacío 200 y puede estar provista en un lado derecho de la celda de batería 50 dentro de la cámara de vacío 200. En otras palabras, la segunda parte de prensado 460 puede estar dispuesta frente a la primera parte de prensado 420 con la celda de batería 50 interpuesta entre ellas. La segunda parte de prensado 460 puede aplanar y prensar la superficie derecha de la celda de batería 50.
La segunda parte de prensado 460 puede incluir un cuerpo 461 de la parte de prensado, un elemento de elevación 463, una unidad de rodillo 465 y un elemento de accionamiento 469.
El cuerpo 461 de la parte de prensado está dispuesto en un lado derecho de la celda de batería 50 cuando la celda de batería 50 está alojada en la cámara de vacío 200 y puede aplanar y prensar la superficie derecha de la celda de batería 50, específicamente la superficie derecha del cuerpo de carcasa 55 de la carcasa de bolsa 54.
El elemento de elevación 463 está conectado al cuerpo 461 de la parte de prensado y puede estar provisto al menos parcialmente en un lado derecho exterior de la cámara de vacío 200. El elemento de elevación 463 puede mover el cuerpo 461 de la parte de prensado en una dirección derecha e izquierda dentro de la cámara de vacío 200. Para ello, el elemento de elevación 463 puede estar provisto como un pistón neumático. El elemento de elevación 463 también puede ser cualquier estructura distinta del pistón neumático capaz de mover el cuerpo 461 de la parte de prensado en la dirección derecha e izquierda de cualquier manera.
La unidad de rodillo 465 puede estar montada en un lado izquierdo del cuerpo 461 de la parte de prensado y puede deslizarse en una dirección vertical de la cámara de vacío 200, es decir, en una dirección superior e inferior de la cámara de vacío 200.
La unidad de rodillo 465 puede incluir un rodillo 467.
El rodillo 467 puede estar en contacto deslizante con una parte de la superficie derecha de la celda de batería 50, específicamente la superficie derecha del cuerpo de carcasa 55 de la carcasa de bolsa 54. El rodillo 467 puede moverse verticalmente hacia la bolsa de gas 59 de la celda de batería 50 cuando la celda de batería 50 está aplanada.
El rodillo 467 puede estar provisto en plural. La pluralidad de rodillos 467 puede disponerse para estar separados entre sí por una distancia predeterminada en una dirección superior e inferior del cuerpo 461 de la parte de prensado.
El elemento de accionamiento 469 está provisto dentro de la cámara de vacío 200 y puede conectarse a la unidad de rodillo 465. El elemento de accionamiento 469 puede permitir que la unidad de rodillo 465 se deslice en la dirección superior e inferior.
En lo sucesivo en el presente documento, se describirán con más detalle las operaciones detalladas del aparato de desgasificación de celdas de batería 10 configurado como se ha indicado anteriormente.
Las FIGS. 5 a 9 son diagramas para ilustrar operaciones del aparato de desgasificación de celdas de batería de la FIG. 1.
Haciendo referencia a la FIG. 5, en primer lugar, un trabajador o similar puede montar la celda de batería 50 en la plantilla de soporte 150 de la cubierta de cámara 100. En ese momento, el trabajador o similar puede mover adecuadamente las plantillas laterales 160, 170, 180 de acuerdo con el tamaño de la celda de batería 50 y fijar las plantillas laterales 160, 170, 180 a ambos lados de la celda de batería 50.
Si la celda de batería 50 está completamente montada en la cubierta de cámara 100, el trabajador o similar puede deslizar la cubierta de cámara 100 para acoplarla a la cámara de vacío 200.
Haciendo referencia a la FIG. 6, si la celda de batería 50 está dispuesta dentro de la cámara de vacío 200, el trabajador o similar puede mover la primera parte de perforación 320 y la segunda parte de perforación 360 en una dirección derecha e izquierda para hacer contacto con la bolsa de gas 59 de la celda de batería 50.
Haciendo referencia a la FIG. 7, después de lo cual, el trabajador o similar puede deslizar el cuerpo de perforación 321 de la primera parte de perforación 320 en una dirección derecha y deslizar el cuerpo de perforación 361 de la segunda parte de perforación 360 en una dirección izquierda.
Mediante el deslizamiento, el elemento de perforación 325 puede formar un orificio de perforación P en la bolsa de gas 59 junto con el soporte de perforación 365. De forma adicional, mediante el deslizamiento, las almohadillas de vacío 327, 367 pueden adsorberse a las superficies izquierda y derecha de la bolsa de gas 59, respectivamente.
Haciendo referencia a la FIG. 8, el trabajador o similar puede deslizar el cuerpo de perforación 321 de la primera parte de perforación 320 en una dirección izquierda y deslizar el cuerpo de perforación 361 de la segunda parte de perforación 360 en una dirección derecha. Mediante el deslizamiento, la almohadilla de vacío 327 se puede mover en una dirección izquierda y la almohadilla de vacío 367 se puede mover en una dirección derecha para que el interior de la bolsa de gas 59 se ensanche hacia ambos lados.
Haciendo referencia a la FIG. 9, después de lo cual, el trabajador o similar puede formar un entorno de vacío dentro de la cámara de vacío 200. De forma adicional, el trabajador o similar puede mover la primera parte de prensado 420 y la segunda parte de prensado 460 en una dirección derecha e izquierda para entrar en contacto con las superficies izquierda y derecha de la celda de batería 50, en concreto, las superficies izquierda y derecha del cuerpo de carcasa 55 de la carcasa de bolsa 54.
De forma adicional, el trabajador o similar puede presionar uniformemente las superficies izquierda y derecha de la celda de batería 50, específicamente las superficies izquierda y derecha del cuerpo de carcasa 55 de la carcasa de bolsa 54 mientras se mueven los rodillos 427 de la primera parte de prensado 420 y los rodillos 467 de la segunda parte de prensado 460 en una dirección vertical hacia la bolsa de gas 59, respectivamente.
Como se ha descrito anteriormente, en esta realización, dado que las superficies izquierda y derecha de la celda de batería 50 se presionan de manera laminada utilizando los rodillos 427, 467, la celda de batería 50 puede prensarse uniformemente en comparación con un método de prensado convencional. Por consiguiente, en esta realización, el gas de la porción central de la celda de batería 50 puede guiarse eficazmente hacia la bolsa de gas 59.
De forma adicional, en esta realización, el laminado se realiza conjuntamente dentro de la cámara de vacío 200 en un estado de vacío y, por lo tanto, la eficacia del proceso puede mejorarse considerablemente, en comparación con un caso en el que el proceso de vacío se realiza por separado utilizando una herramienta independiente.
De forma adicional, en esta realización, todas las superficies izquierda y derecha de la celda de batería 50 se presionan y cada superficie se presiona usando la pluralidad de rodillos 427, 467 y, por lo tanto, la eficacia de prensado puede mejorarse considerablemente, en comparación con un método de laminado que use un solo rodillo.
Mediante el prensado, el gas de la celda de batería 50 puede moverse hacia la bolsa de gas 59 y descargarse fuera de la celda de batería 50 a través del orificio de perforación P de la bolsa de gas 59.
En esta realización, dado que el interior de la bolsa de gas 59 se ensancha de antemano por medio de las almohadillas de vacío 327, 367 antes del prensado, el gas movido hacia la bolsa de gas 59 puede guiarse más suavemente hacia el orificio de perforación P de la bolsa de gas 59.
Además, en esta realización, dado que las guías anticontaminación 329, 369 están provistas entre el orificio de perforación P y el cuerpo de carcasa 55 de la carcasa de bolsa 54, aunque el electrolito se fugue por el orificio de descarga de gas P, es posible evitar que el electrolito se transfiera al cuerpo de carcasa 55 de la carcasa de bolsa 54, por medio de las guías anticontaminación 329, 369. Por consiguiente, en esta realización, durante el proceso de desgasificación, es posible minimizar la contaminación externa de la celda de batería 50 provocada por la fuga de electrolito de la celda de batería 50.
Como se ha descrito anteriormente, el aparato de desgasificación de celdas de batería 10 de acuerdo con esta realización puede aumentar la eficacia de la eliminación de gas de la celda de batería 50 durante el proceso de desgasificación y minimizar la contaminación externa de la celda de batería debido a la fuga de 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 pueden realizarse diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de desgasificación de celdas de batería (10) para desgasificar una celda de batería que tiene una bolsa de gas (59), que comprende:
una cubierta de cámara (100) en la que se coloca de forma desmontable la celda de batería;
una cámara de vacío acoplada a la cubierta de cámara a medida que la cubierta de cámara se desliza en una dirección vertical y configurada para alojar la celda de batería en un entorno de vacío;
una unidad de perforación (300) provista en la cámara de vacío para perforar una parte de la bolsa de gas; y y una unidad de prensado (400) provista en la cámara de vacío para estar separada de la unidad de perforación y configurada para aplanar una superficie izquierda y una superficie derecha de la celda de batería y descargar un gas del interior de la celda de batería hacia el exterior de la celda de batería,
en donde la unidad de perforación incluye:
una primera parte de perforación (320) provista en un lado izquierdo de la bolsa de gas (59) dentro de la cámara de vacío (200) e incluido un elemento de perforación (325) que perfora una parte de la bolsa de gas (59); y una segunda parte de perforación (360) dispuesta frente a la primera parte de perforación (320) con la bolsa de gas (59) interpuesta entre las mismas, e incluido un soporte de perforación (365) dispuesto frente al elemento de perforación (325) con la bolsa de gas (59) interponiéndose entre los mismos para soportar el elemento de perforación cuando el elemento de perforación realiza la perforación, y
la primera parte de perforación (320) y la segunda parte de perforación (360) incluyen almohadillas de vacío (327, 367) absorbibles por vacío en la bolsa de gas y que elevan la bolsa de gas hacia ambos lados.
2. El aparato de desgasificación de celdas de batería de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la cubierta de cámara (100) incluye:
un cuerpo de cubierta (120) acoplado de manera desmontable a la cámara de vacío para cubrir un lado de la cámara de vacío; y
una plantilla de soporte (150) provista en el cuerpo de cubierta para soportar la celda de batería.
3. El aparato de desgasificación de celdas de batería de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la plantilla de soporte (150) incluye:
una plantilla lateral (160, 170, 180) montada de manera móvil en una pared interior del cuerpo de cubierta para soportar ambos extremos de la celda de batería; y
una plantilla de guía (190) montada en la pared interior del cuerpo de cubierta para permitir que la celda de batería esté separada de la pared interior del cuerpo de cubierta.
4. El aparato de desgasificación de celdas de batería de acuerdo con la reivindicación 3,
en donde la plantilla lateral (160, 170, 180) está montada en el cuerpo de cubierta (120) para ser móvil en al menos una de una dirección delantera y trasera y una dirección derecha e izquierda del cuerpo de cubierta.
5. El aparato de desgasificación de celdas de batería de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde la primera parte de perforación (320) y la segunda parte de perforación (360) incluyen guías anticontaminación (329, 369) que están en contacto con la bolsa de gas (59) para absorber un electrolito que se escapa de la bolsa de gas.
6. El aparato de desgasificación de celdas de batería de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad de prensado (400) incluye:
una primera parte de prensado (420) provista en un lado izquierdo de la celda de batería dentro de la cámara de vacío (200) para aplanar y prensar la superficie izquierda de la celda de batería; y
una segunda parte de prensado (460) dispuesta frente a la primera parte de prensado (420) con la celda de batería (50) interpuesta entre las mismas para aplanar y prensar la superficie derecha de la celda de batería.
7. El aparato de desgasificación de celdas de batería de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la primera parte de prensado (420) incluye:
un cuerpo (421) de la parte de prensado configurado para aplanar y prensar la superficie izquierda de la celda de batería; y
un elemento de elevación (423) conectado al cuerpo de la parte de prensado para levantar el cuerpo de la parte de prensado.
8. El aparato de desgasificación de celdas de batería de acuerdo con la reivindicación 7,
en donde se proporciona al menos un rodillo (427) en un lado derecho del cuerpo de la parte de prensado (420) para entrar en contacto de manera deslizante con una parte de la superficie izquierda de la celda de batería y moverse verticalmente hacia la bolsa de gas (59).
9. El aparato de desgasificación de celdas de batería de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la segunda parte de prensado (460) incluye:
un cuerpo (461) de la parte de prensado configurado para aplanar y prensar la superficie derecha de la celda de batería; y
un elemento de elevación (463) conectado al cuerpo (461) de la parte de prensado para levantar el cuerpo (461) de la parte de prensado.
10. El aparato de desgasificación de celdas de batería de acuerdo con la reivindicación 9,
en donde se proporciona al menos un rodillo (467) en un lado izquierdo del cuerpo (461) de la parte de prensado para entrar en contacto de manera deslizante con una parte de la superficie derecha de la celda de batería y moverse verticalmente hacia la bolsa de gas (59).
11. El aparato de desgasificación de celdas de batería de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde la celda de batería (50) es una batería secundaria de tipo bolsa.
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