[发明专利]锂电池注液及化成抽真空一体化装置

说明书

技术领域

本发明涉及软包装锂离子电池生产装备，具体讲是一种锂电池注液及化成抽真空一体化装置。

背景技术

  近年来，锂离子电池由于具有工作电压高、能量密度高、循环寿命长、无记忆效应、无环境污染、可大电流充放等优点，在便携式电子产品、电动玩具、电动交通工具、大型动力电源及储能等领域得到突飞猛进发展。

注液及化成工艺在锂电池制作过程中起着至关重要的作用，它决定了电池的成膜状况以及循环寿命等各种性能。在现有锂电企业中，电池的注液和化成几乎都是分工序进行的，由于电解液与水易发生反应，故水分控制已成为重中之重，因此各锂电厂家对电池车间环境要求比较苛刻，电池按化成方式分为抽真空式或气囊式两种，两者对注液和化成工序的环境要求如下，抽真空式：采用PP管注液，一般选在温度20±5℃，露点≤-30℃干燥房中进行，化成时需要插、拔PP管，不可避免使得电池内部与外界接触，所以对化成车间的温湿度也有一定要求，即环境温度15℃～35℃，湿度≤40%；气囊式：采用敞口注液，对注液环境要求更加严格，要求干燥房温度20±5℃，露点≤-40℃ ，在上述方法中，无论操作过程如何控制，亦无法避免水分对电池的影响，且工序步骤繁琐，不但增加电芯的制造成本，且影响电池的质量。

发明内容

本发明的目的是克服现有锂电池制作中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便的锂电池注液及化成抽真空一体化装置，采用此装置可简化工序、降低能耗，同时克服注液、化成过程中环境水分对电池的影响，增加电池容量，提升电池循环寿命。

本发明的技术方案是：锂电池注液及化成抽真空一体化装置，其改进之处是该装置中设有双排管路和双开活塞，所述双排管路为独立的注液管路和抽真空管路，双开活塞有三个端口，第1、2端口相互隔离，分别与注液管和抽真空管路相连接，第3端口分别与第1、2端口交替连通，或者与第1、2端口同时隔离，第3端口与电池阀口相连。

进一步的方案是：所述双开活塞的一侧设有一字形手柄，手柄两端分别有“Z”和“C”字样；所述双开活塞有4～8只，并联在双排管路上；该装置中设有与双开活塞相连的程控部分。

该装置中设有与双开活塞相连的程控部分，所述双开活塞可进行手动和自动调节，通过此活塞，可调节电池注液、电池搁置及电池化成抽真空等操作。所述双开活塞内设有探针，探针与程控部分相连，通过程控保证电解液注液量的准确性。所述双开活塞为4-8个，通过导管并排连在双排式注液和抽真空管路上，此装置可同时进行几只电池的注液及化成。

本发明的有益效果是：1）采用全封闭的注液及化成抽真空一体化装置，有效屏蔽外部水分对电池的不利影响，增加电池容量，提高电池循环寿命；2）降低电芯制造工艺对车间环境湿度的要求，减少能耗；3）将注液及化成抽真空合为一体，并同时进行多只电池的注液和化成，简化了工艺，较少了人工耗时；4）较气囊式化成，减少了铝塑膜用量，同时使预充气体排出更充分，提升电池性能。

附图说明

附图为本发明结构示意图。

具体实施方式

结合附图，对本发明做进一步说明。

参见附图，锂电池注液及化成抽真空一体化装置，由双排式管路中的注液管路A与抽真空管路B以及双开活塞6、导管5和程控部分构成，A管左侧1与储液罐相连，B管左侧2与真空泵相连，化成时对电池进行抽真空操作，B管右侧3与真空计相连，进行真空显示。双开活塞6的一侧有一字形手柄4，手柄两端分别有“Z”和“C”字样，双开活塞有三个端口，其中6-1端口与6-2端口相隔离，分别与A、B管相连接，6-3端口分别与6-1和6-2端口交替连通或同时隔离，6-3端口用与电池阀口相连。工作时具体操作如下：首先将要注液的电池与此装置的导管5相连，该装置可连接4只电池，电池注液时，操控程控部分的控制面板，开始进行注液，此时双开活塞手柄4的“Z”端朝上，当电解液达到注液要求时，双开活塞关闭，即手柄处于水平状态，进行注液后的搁置过程，电池化成时，双开活塞手柄4“C”端朝上，按工艺文件要求，通过程控设置真空度值及抽真空时间，化成结束后，抽真空操作自动停止，此时双开活塞自动关闭，手柄处于水平状态。

此装置的使用避免了电解液与外界的接触，减少了水分对电池的负面影响，同时采用抽真空化成，彻底排除内部气体，消除正、负极间空隙，使正负极活性物质得到更充分的发挥，从而提高了电池的使用寿命。