專利名稱：氮?dú)庵脫Q脫水自吸法真空注液機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鋰電池制造工藝注液技術(shù)，特別是氮?dú)庵脫Q脫水自吸法真空注液機(jī)。
背景技術(shù)：
鋰電池制造工藝注入電解液環(huán)節(jié)，對(duì)鋰電池性能質(zhì)量影響十分顯著，電解液一旦吸收水分，在鋰電池工作時(shí)，電化學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生氫氟酸等一系列的損壞鋰電池性能的反應(yīng)，為了避免鋰電池注入電解液工藝吸收水分，現(xiàn)有的鋰電池制造注電解液工藝，大多數(shù)采用超低濕干燥房注液方式，要求干燥房的干燥目標(biāo)參數(shù)，露點(diǎn)溫度_40°C -60°C，露點(diǎn)溫度越低，空氣中含濕量越低，當(dāng)露點(diǎn)溫度低于_40°C _60°C時(shí)，干燥房耗能迅速增大，干燥房露點(diǎn)溫度越低，環(huán)境濕度變化時(shí)，干燥房的干燥度穩(wěn)定性就越差，因此，鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量的提高，改進(jìn)現(xiàn)有的注電解液技術(shù)十分迫切，其次，鋰電池制造工藝注入電解液后需要通過一段時(shí)間擱置，擱置的目的，是為了使電解液很均勻的分布在電芯的各個(gè)部位，嚴(yán)格要求的擱置，還需要采取高溫?cái)R置、低溫?cái)R置，或更多措施使電解液很均勻的分布在電芯的各個(gè)部位，實(shí)踐證明，這種靜態(tài)擱置法，很難達(dá)到電解液很均勻的分布在電芯的各個(gè)部位。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種改進(jìn)注液技術(shù)，是使鋰電池殼內(nèi)形成負(fù)壓，由其負(fù)壓將電解液吸入至鋰電池殼內(nèi)的氮?dú)庵脫Q脫水自吸法真空注液機(jī)，注液時(shí)，注液機(jī)的注液管與鋰電池注液口密封連接，與環(huán)境空氣完全隔離，在真空泵的抽吸作用下，將鋰電池殼內(nèi)、注液管路內(nèi)的空氣完全排出，然后，電解液由鋰電池殼內(nèi)負(fù)壓吸入，由于鋰電池殼內(nèi)負(fù)壓效應(yīng)，進(jìn)入鋰電池殼內(nèi)的電解液迅速擴(kuò)散至鋰電池殼內(nèi)的電芯每個(gè)部位，為了進(jìn)一步脫除鋰電池殼內(nèi)電芯吸附的微量水分，氮?dú)庵脫Q脫水自吸法真空注液機(jī)還提供了氮?dú)庵脫Q脫水功能，氮?dú)庵脫Q脫水功能，是在真空泵的抽吸作用下，鋰電池殼內(nèi)、注液管路內(nèi)的空氣完全排出后，注入干燥氮?dú)?，由于干燥氮?dú)饩哂幸欢ǖ奈裕瑢⑽皆阡囯姵貧?nèi)電芯每個(gè)部位的水分被干燥氮?dú)馕?，然后再由真空泵的抽吸排出，此時(shí)，鋰電池殼內(nèi)電芯每個(gè)部位的水分被進(jìn)一步脫除，氮?dú)庵脫Q脫水后再注入電解液。通過氮?dú)庵脫Q脫水自吸法注液的鋰電池達(dá)到防止注液環(huán)節(jié)水分進(jìn)入鋰電池內(nèi)，能有效提高電池質(zhì)量，同時(shí)，由于負(fù)壓自吸過程，使電解液充分的擴(kuò)散，可以省略擱置環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率。實(shí)現(xiàn)發(fā)明的技術(shù)方案不銹鋼材料制造的注液毛細(xì)管一端連接排氣三通，排氣三通連接注液三通，注液三通一端連接出液氣動(dòng)閥，另一端連接單向閥，出液氣動(dòng)閥連接儲(chǔ)液包出口，儲(chǔ)液包入口連接中間氣動(dòng)供液閥，中間氣動(dòng)供液閥連接注液泵，注液泵通過供電解液管連接罐底氣動(dòng)供液閥，罐底氣動(dòng)供液閥安裝在供液罐的罐底，供液罐的頂部安裝平衡氣動(dòng)閥，平衡氣動(dòng)閥通過供氮?dú)夤苓B接至氮?dú)夂銐汗蓿獨(dú)夂銐汗尥ㄟ^氮?dú)夂銐洪y、減壓氮?dú)夤苓B接安裝在氮?dú)夤蕹隹诘臏p壓閥出口，排氣三通的一個(gè)管口與抽吸管連接，抽吸管連接負(fù)壓通路氣動(dòng)閥，負(fù)壓通路氣動(dòng)閥通過真空管連接真空罐，真空罐通過抽真空管連接安裝在真空泵抽口的電磁關(guān)斷閥入口，真空罐頂部安裝電接點(diǎn)真空壓力表，電接點(diǎn)真空壓力表與真空泵接通工作回路。氮?dú)庵脫Q脫水自吸法真空注液機(jī)的注液操作步驟首先，將注液毛細(xì)管鉚接式連接鋼殼鋰電池的頂端的鋼殼注液口，注液毛細(xì)管與鋼殼鋰電池內(nèi)相通；I.開啟真空泵，同步開啟電磁關(guān)斷閥，通過抽真空管將真空罐抽至負(fù)壓，當(dāng)負(fù)壓抽至電接點(diǎn)真空壓力表設(shè)定值時(shí)，電接點(diǎn)真空壓力表接點(diǎn)斷開，真空泵停，開啟狀態(tài)的電磁關(guān)斷閥同步關(guān)閉，此時(shí)負(fù)壓通路氣動(dòng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)； 2.中間氣動(dòng)供液閥處于關(guān)閉狀態(tài)，出液氣動(dòng)閥處于開啟狀態(tài)，開啟負(fù)壓通路氣動(dòng)閥，真空罐的負(fù)壓通過真空管抽吸注液毛細(xì)管連接的鋼殼鋰電池內(nèi)、儲(chǔ)液包內(nèi)的氣體，儲(chǔ)液包、鋼殼鋰電池內(nèi)氣體被抽吸后，儲(chǔ)液包、鋼殼鋰電池內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，負(fù)壓通路氣動(dòng)閥即恢復(fù)關(guān)閉狀態(tài)，出液氣動(dòng)閥同處于關(guān)閉狀態(tài)；3.開啟中間氣動(dòng)供液閥、同步開啟注液泵、同步開啟罐底氣動(dòng)供液閥，供液罐的電解液泵至儲(chǔ)液包，注入儲(chǔ)液包定量值后，中間氣動(dòng)供液閥、注液泵、罐底氣動(dòng)供液閥關(guān)閉；4.開啟出液氣動(dòng)閥，儲(chǔ)液包內(nèi)電解液即被鋼殼鋰電池內(nèi)的負(fù)壓抽吸，進(jìn)入鋼殼鋰電池內(nèi)；5.因出液過量，當(dāng)供液罐內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，導(dǎo)致出液受阻現(xiàn)象時(shí)，即開啟平衡氣動(dòng)閥，氮?dú)夂銐汗迌?nèi)的氮?dú)饧纯山?jīng)氮?dú)夤苓M(jìn)入供液罐，供液罐內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓轉(zhuǎn)為正壓，即可恢復(fù)出液正常。6.當(dāng)?shù)獨(dú)夂銐汗迌?nèi)氮?dú)鉁p少至低于恒壓值時(shí)，氮?dú)夂銐洪y自動(dòng)開啟經(jīng)減壓氮?dú)夤?、減壓閥，從氮?dú)夤薜玫窖a(bǔ)充，氮?dú)夂銐汗迌?nèi)氮?dú)獗３趾銐褐担?.當(dāng)需要對(duì)鋼殼鋰電池內(nèi)進(jìn)行氮?dú)庵脫Q脫水置換時(shí)，開啟氮?dú)馄胶鈿鈩?dòng)閥，氮?dú)饧唇?jīng)恒壓氮?dú)夤夤?、單向閥進(jìn)入鋼殼鋰電池內(nèi)。8.再開啟負(fù)壓通路氣動(dòng)閥，即可將進(jìn)入鋼殼鋰電池內(nèi)氮?dú)獬槲懦?，反?fù)多次置換可以提高鋼殼鋰電池內(nèi)的干燥程度，單向閥被設(shè)定允許氮?dú)鈴暮銐旱獨(dú)夤夤苓M(jìn)入，同時(shí)，單向閥的開啟導(dǎo)通應(yīng)具有一定導(dǎo)通壓力，只有高于設(shè)定的導(dǎo)通壓力，來自于恒壓氮?dú)夤夤艿牡獨(dú)獠拍苓M(jìn)入鋼殼鋰電池內(nèi)，僅限于氮?dú)馄胶鈿鈩?dòng)閥開啟時(shí)，氮?dú)鈱?dǎo)通壓力使單向閥開啟導(dǎo)通，而向鋼殼鋰電池內(nèi)進(jìn)行注液時(shí)，電解液被單向閥的單向關(guān)閉作用，關(guān)閉電解液不能通過單向閥，此時(shí)氮?dú)庖膊煌ㄟ^單向閥。9.當(dāng)真空罐內(nèi)負(fù)壓值低于設(shè)定值時(shí)，電接點(diǎn)真空壓力表接點(diǎn)自動(dòng)閉合導(dǎo)通，將真空罐內(nèi)抽至負(fù)壓設(shè)定值。10.完成注液后，鋼殼鋰電池的頂端的注液毛細(xì)管采用壓剪鉗壓扁剪斷，壓剪鉗壓扁剪斷的剪口保持密封，也就達(dá)到了鋼殼鋰電池被完全密封的要求，注液毛細(xì)管屬連接在排氣三通上的耗材，根據(jù)消耗補(bǔ)充。操作過程與環(huán)境氣氛完全隔離，環(huán)境中的水分不會(huì)與電解液發(fā)生接觸，不會(huì)產(chǎn)生電解液吸收水分的問題，與現(xiàn)有的干燥房注液工藝相比，不僅可以克服鋰電池生產(chǎn)注電解液工藝吸收水分問題，還可以節(jié)省干燥房消耗的大量能源。[0020]本實(shí)用新型的積極意義，氮?dú)庵脫Q脫水自吸法真空注液機(jī)，針對(duì)鋰電池注電解液工藝環(huán)節(jié)帶入水分，將引起嚴(yán)重的產(chǎn)品質(zhì)量問題所改進(jìn)的注液技術(shù)方案，注液時(shí)環(huán)境中的水分不會(huì)與電解液發(fā)生接觸，同時(shí)，通過氮?dú)庵脫Q技術(shù)，可以進(jìn)一步脫除鋰電池內(nèi)的水分，對(duì)鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量的提高，降低制造成本都有積極意義。

圖I是鋰電池制造工藝真空注液機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖I中鋼殼鋰電池I、鋼殼注液口 2、注液毛細(xì)管3、排氣三通4、注液三通5、出液氣動(dòng)閥6、儲(chǔ)液包7、中間氣動(dòng)供液閥8、注液泵9、供電解液管10、罐底氣動(dòng)供液閥U、供液罐12、平衡氣動(dòng)閥13、供氮?dú)夤?4、氮?dú)夤?5、減壓閥16、減壓氮?dú)夤?7、氮?dú)夂銐洪y18、氮?dú)夂銐汗?9、氮?dú)馄胶鈿鈩?dòng)閥20、恒壓氮?dú)夤夤?1、單向閥22、抽吸管23、負(fù)壓通路氣動(dòng)閥24、真空管25、電接點(diǎn)真空壓力表26、真空罐27、抽真空管28、電磁關(guān)斷閥29、真空泵30 ；
具體實(shí)施例參照?qǐng)DI，注液毛細(xì)管3 —端連接排氣三通4，排氣三通4連接注液三通5，注液三通5 —端連接出液氣動(dòng)閥6，另一端連接單向閥22，出液氣動(dòng)閥6連接儲(chǔ)液包7出口，儲(chǔ)液包7入口連接中間氣動(dòng)供液閥8，中間氣動(dòng)供液閥8連接注液泵9，注液泵9通過供電解液管10連接罐底氣動(dòng)供液閥11，罐底氣動(dòng)供液閥11安裝在供液罐12的罐底，供液罐12的頂部安裝平衡氣動(dòng)閥13，平衡氣動(dòng)閥13通過供氮?dú)夤?4連接至氮?dú)夂銐汗?9，氮?dú)夂銐汗?9通過氮?dú)夂銐洪y18、減壓氮?dú)夤?7連接安裝在氮?dú)夤?5出口的減壓閥16出口，排氣三通4的一個(gè)管口與抽吸管23連接，抽吸管23連接負(fù)壓通路氣動(dòng)閥24，負(fù)壓通路氣動(dòng)閥24通過真空管25連接真空罐27，真空罐27通過抽真空管28連接安裝在真空泵30抽口的電磁關(guān)斷閥29入口，真空罐27頂部安裝電接點(diǎn)真空壓力表26，電接點(diǎn)真空壓力表26與真空泵30接通工作回路。注液毛細(xì)管3采用不銹鋼材料制造，注液毛細(xì)管3與鋼殼鋰電池的頂端的注液口鉚接式連接，兩種材料性質(zhì)一致，能保證鉚接接口密封的要求。氮?dú)庵脫Q脫水自吸法真空注液機(jī)注液步驟首先，將注液毛細(xì)管3與鋼殼鋰電池I的頂端的鋼殼注液口 2鉚接式連接，注液毛細(xì)管與鋼殼鋰電池I內(nèi)相通；I.開啟真空泵30，同步開啟電磁關(guān)斷閥29，通過抽真空管28將真空罐27抽至負(fù)壓，當(dāng)負(fù)壓抽至電接點(diǎn)真空壓力表26設(shè)定值時(shí)，電接點(diǎn)真空壓力表26接點(diǎn)斷開，真空泵30停，電磁關(guān)斷閥29同步斷開，此時(shí)負(fù)壓通路氣動(dòng)閥24處于關(guān)閉狀態(tài)；2.中間氣動(dòng)供液閥8處于關(guān)閉狀態(tài)，出液氣動(dòng)閥6處于開啟狀態(tài)，開啟負(fù)壓通路氣動(dòng)閥24，真空罐27的負(fù)壓通過真空管25抽吸注液毛細(xì)管鉚接的鋼殼鋰電池I內(nèi)的氣體，鋼殼鋰電池I內(nèi)氣體被抽吸，儲(chǔ)液包7的氣體同時(shí)被抽吸,鋼殼鋰電池I內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)后，負(fù)壓通路氣動(dòng)閥24即恢復(fù)關(guān)閉狀態(tài)，出液氣動(dòng)閥6同時(shí)恢復(fù)關(guān)閉狀態(tài)；3.開啟中間氣動(dòng)供液閥8、同步開啟注液泵9、同步開啟罐底氣動(dòng)供液閥11，供液罐12的電解液即被泵至儲(chǔ)液包7，儲(chǔ)液包7被注滿，中間氣動(dòng)供液閥8、注液泵9、罐底氣動(dòng)供液閥11恢復(fù)關(guān)閉狀態(tài)；4.開啟出液氣動(dòng)閥6，儲(chǔ)液包7內(nèi)的電解液即被鋼殼鋰電池I內(nèi)的負(fù)壓吸引進(jìn)入鋼殼鋰電池I內(nèi)；5.當(dāng)供液罐12內(nèi)因供液量過大，出現(xiàn)負(fù)壓，導(dǎo)致出液受阻現(xiàn)象時(shí)，即開啟平衡氣動(dòng)閥13，氮?dú)夂銐汗?9內(nèi)氮?dú)饧纯山?jīng)氮?dú)夤?4進(jìn)入供液罐12，供液罐12恢復(fù)正壓，即可恢復(fù)出液正常。6.當(dāng)?shù)獨(dú)夂銐汗?9內(nèi)的氮?dú)鉁p少至低于維持正壓恒壓值時(shí)，氮?dú)夂銐洪y18自動(dòng)開啟，氮?dú)饨?jīng)減壓氮?dú)夤?7減壓閥16從氮?dú)夤?5得到補(bǔ)充；7.當(dāng)需要對(duì)鋼殼鋰電池I內(nèi)進(jìn)行氮?dú)庵脫Q脫水時(shí)，開啟氮?dú)馄胶鈿鈩?dòng)閥20，氮?dú)饧唇?jīng)恒壓氮?dú)夤夤?1、單向閥22進(jìn)入鋼殼鋰電池I內(nèi)，再開啟負(fù)壓通路氣動(dòng)閥24，真空罐27被導(dǎo)通，即可將進(jìn)入鋼殼鋰電池I內(nèi)氮?dú)獬槲懦?，反?fù)多次置換，可以提高鋼殼鋰電池I內(nèi)的干燥程度。8.當(dāng)真空罐27內(nèi)負(fù)壓值低于電接點(diǎn)真空壓力表26設(shè)定值時(shí)，電接點(diǎn)真空壓力表26接點(diǎn)自動(dòng)閉合導(dǎo)通，將真空罐27內(nèi)抽至負(fù)壓設(shè)定值。9.完成注液后，鋼殼鋰電池I的頂端的注液毛細(xì)管3由壓剪鉗壓扁剪斷，壓剪鉗壓扁剪斷的剪口保持密封，也就達(dá)到了鋼殼鋰電池被完全密封的要求。上述操作過程與環(huán)境氣氛完全隔離，環(huán)境中的水分不會(huì)與電解液發(fā)生接觸，無論是環(huán)境濕度大小不會(huì)產(chǎn)生電解液吸收水分的問題，與現(xiàn)有的干燥房注液工藝相比不僅可以克服鋰電池生產(chǎn)注電解液工藝吸收水分問題還可以節(jié)省大量能源。
權(quán)利要求1.一種氮?dú)庵脫Q脫水自吸法真空注液機(jī)，主要由注液毛細(xì)管(3)、排氣三通(4)、注液三通(5)、出液氣動(dòng)閥(6)、儲(chǔ)液包(7)、中間氣動(dòng)供液閥(8)、注液泵(9)、供電解液管(10)、罐底氣動(dòng)供液閥(11)、供液罐(12)、平衡氣動(dòng)閥(13)、供氮?dú)夤?14)、氮?dú)夤?15)、減壓閥(16)、減壓氮?dú)夤?17)、氮?dú)夂銐洪y(18)、氮?dú)夂銐汗?19)、氮?dú)馄胶鈿鈩?dòng)閥(20)、恒壓氮?dú)夤夤?21)、單向閥(22)、抽吸管(23)、負(fù)壓通路氣動(dòng)閥(24)、真空管(25)、電接點(diǎn)真空壓力表(26)、真空罐(27)、抽真空管(28)、電磁關(guān)斷閥(29)、真空泵(30)組成，其特征是注液毛細(xì)管(3) —端連接排氣三通(4)，排氣三通(4)連接注液三通(5)，注液三通(5) —端連接出液氣動(dòng)閥出)，另一端連接單向閥(22)，出液氣動(dòng)閥(6)連接儲(chǔ)液包(7)出口，儲(chǔ)液包(7)入口連接中間氣動(dòng)供液閥(8)，中間氣動(dòng)供液閥(8)連接注液泵(9)，注液泵(9)通過供電解液管(10)連接罐底氣動(dòng)供液閥(11)，罐底氣動(dòng)供液閥(11)安裝在供液罐(12)的罐底，供液罐(12)的頂部安裝平衡氣動(dòng)閥(13)，平衡氣動(dòng)閥(13)通過供氮?dú)夤?14)連接至氮?dú)夂銐汗?19)，氮?dú)夂銐汗?19)通過氮?dú)夂銐洪y(18)、減壓氮?dú)夤?17)連接安裝在氮?dú)夤?15)出口的減壓閥(16)出口，排氣三通⑷的一個(gè)管口與抽吸管(23)連接，抽吸管(23)連接負(fù)壓通路氣動(dòng)閥(24)，負(fù)壓通路氣動(dòng)閥(24)通過真空管(25)連接真空罐(27)，真空罐(27)通過抽真空管(28)連接安裝在真空泵(30)抽口的電磁關(guān)斷閥(29) A口，真空罐(27)頂部安裝電接點(diǎn)真空壓力表(26)，電接點(diǎn)真空壓力表(26)與真空泵(30)接通工作回路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了氮?dú)庵脫Q脫水自吸法真空注液機(jī)，主要由注液毛細(xì)管、排氣三通、注液三通、出液氣動(dòng)閥、單向閥、出液氣動(dòng)閥、儲(chǔ)液包、中間氣動(dòng)供液閥、中間注液泵、罐底氣動(dòng)供液閥、供液罐、平衡氣動(dòng)閥、氮?dú)夂銐汗?、氮?dú)夂銐洪y、氮?dú)夤?、減壓閥等組成，氮?dú)庵脫Q脫水自吸法真空注液機(jī)，針對(duì)鋰電池注入電解液工藝環(huán)節(jié)帶入水分問題，采取與環(huán)境氣氛隔離的注液技術(shù)方案，注液時(shí)環(huán)境中的水分不會(huì)與電解液發(fā)生接觸，無論是環(huán)境濕度大小，電解液注液工藝都不會(huì)產(chǎn)生電解液吸收水分的問題，并且通過氮?dú)庵脫Q技術(shù)，可以進(jìn)一步脫除鋰電池內(nèi)的殘留水分，對(duì)鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量的提高，降低制造成本都有積極意義。
文檔編號(hào)H01M2/36GK202373653SQ20112040410
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者鄧梁 申請(qǐng)人:趙寬, 鄧梁