[发明专利]水系动力电池注液工艺及装置

说明书

本发明属于水系动力电池技术领域，具体涉及一种水系动力电池注液工艺及装置。未注液的电池随前AGV车移动到上料称重装置上进行称重，上料机器手抓取单节电池放置在注液装置的托盘凹口内，托盘随后带动电池移动到注液嘴下方，注液嘴对电池进行常压注液，注液完毕后进行对注液嘴进行氮气吹扫，然后电池随托盘移走，下料机器手随后抓取电池放置在位于下料称重装置上的后AGV车上进行称重，最后进行装配。采用增重法和减重法称重，准确度高，操作简化，采用常压注液，注液速度快，且防止注液电池变形，采用氮气脉冲吹扫，不需要频繁清洗；电压测量与扫码一体化，前后注液量和压差变化集成于中央控制器，解决了清洗、数据集成的技术难题。

技术领域

本发明属于水系动力电池技术领域，具体涉及一种水系动力电池注液工艺及装置。

背景技术

随着城市化进程的加快，以电气化为特征的智慧城市建设日新月异。水系动力电池因具有合理的能量密度和适当的功率密度、工作温度范围宽、循环寿命长、环保可回收、高安全性等优点，在特种装备、启动电源、电动汽车、混合车、直流电源、储能电站、轻轨、高铁、动车等方面具有广阔的应用前景。

水系方型电池一般包括电池方型壳体和容纳在电池壳体内的电芯和水系电解液。其制作方法一般是将正极、隔膜与负极交替叠加制成电芯，将电芯入壳，密封顶盖，顶盖上设置有注液孔，通过注液装置从该注液孔中将水系电解液注入到电池壳体内。电解液是电池的重要组成成分，因而注液过程是电池生产过程中非常重要的环节。电池中电解液的用量关系到电池容量和循环寿命，电解液不足会造成电池容量和循环寿命的迅速衰减，注液量过多容易引起电池起鼓、循环寿命衰减率递增，而电池中用于容纳电解液的空间有限，因此必须在有限的空间内盛装准确的电解液量，以提高电池容量和循环寿命。

目前市场上用于制造水系大容量电池的注液设备都不能实现快速称量、三维扫描和动态测压、注液、安全阀装配自动化生产。现有的电池注液生产线，一般过程为：用称重装置对电池进行称重，由手工记录重量值，再将每个电池插上注液杯，进行手动或真空注液，然后进行称重，将其重量值与之注液前相比，对注液重量不足的电池进行人工补液。由于在其生产过程缺乏电池电压前后直接测量，顶部夹具来回移动，还增加载具并列回流及激光打码扫描装置，造成设备整体工位繁杂，而且短路电池不能及时挑出，因此在生产中不仅需要更多的人力，而且由于注液设备整体工位连锁等原因造成生产成本高昂，同时真空注液方型电池存在电池变形、注液口外围粘上电解液问题，这不仅影响影响产品品质，还增加了注液口擦洗工序。

最近，专利CN102945943AA公开了一种电容电池的直线式注液机及其注液方法，但由于手工操作，加上单体电池重量高，手工推动非常困难，尤其是在多节电池的时候，效率会因为操作人员体能差异存在很大差异，很不利于大规模生产，也不符合动力电池生产品质；另最新一个专利CN106602153A公开了一种电解液的注入方法，由于动力电池单体体积大，真空抽取时间很长，即使真空注液，注液口因为真空导致的电解液飞溅，容易损伤内部极片，尽管加装离心，可以避免注液口电解液淌流，但整体装置复杂和庞大，维修成本会大大增加。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种水系动力电池注液工艺，准确度高，操作简化，注液速度快，且防止注液电池变形，不需要频繁清洗，解决了清洗、数据集成的技术难题，本发明还提供实现该工艺的装置，实现自动化生产。

本发明所述的水系动力电池注液工艺，未注液的电池随前AGV车移动到上料称重装置上进行称重，上料机器手抓取单节电池放置在注液装置的托盘凹口内，托盘随后带动电池移动到注液嘴下方，注液嘴对电池进行常压注液，注液完毕后进行对注液嘴进行氮气吹扫，然后电池随托盘移走，下料机器手随后抓取电池放置在位于下料称重装置上的后AGV车上进行称重，最后进行装配。

其中：