一種鋰離子電池注液裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉鋰離子電池生產技術領域，尤其涉及一種大容量鋰離子電池的注液的裝置以及方法。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池具有能量密度高，平均輸出電壓高，輸出功率大，自放電小，無記憶效應，循環性能優越，無污染等許多優點，目前廣泛應用于純電動汽車，風光互補儲能電站，移動通信基站，航空及軍事等諸多領域，具有良好的經濟效益、社會效益和戰略意義。因此我們對鋰離子電池提出了更高的要求，不但要降低成本，還要提高電池的各種電性能。這就要求我們不僅要在原材料性能改善方面取得突破，而最有效的是提高制造電池的生產效率，優化制造電池的生產工藝。
[0003]電解液是鋰離子電池的重要組成部分，是正負極之間離子傳輸的載體。在鋰離子電池的生產過程中，注液是一個非常重要的工序，它主要是對已經完全烘干的電芯，通過注液孔對其進行加注電解液。傳統的注液方式，是將電解液存貯在高壓容器罐內，再將電解液通過導管連接到某些注液裝置(包含自動注液機)，再通過這些注液裝置將電解液分階段加注進電芯之中，每個階段需要靜止很長一段時間。
[0004]然而，上述注液方法有以下缺點:1、由于電芯內有空氣，電解液被注入電芯后將不會很快被電芯吸收，且電解液在電芯中流動速度及滲透速度很慢；更有甚者，如注液速度太快，將會在注液后，電解液噴出電芯外部，一方面造成原料浪費，另一方面對操作員工的安全造成危害。因此這就要求分階段進行緩慢注液(尤其是大容量鋰離子電池)，即加注一定量的電解液后，將電芯靜止很長一段時間，然后再進行加注，反復幾次后才能將電解液完全加注至電芯內部，這就導致注液工序耗時很長，降低了生產效率。2、因為電芯內部有大量空氣存在，電解液被加注進電芯會與空氣接觸，加之長時間的靜止可能會導致電解液與空氣中的一些成分及雜質發生復雜的化學反應，影響電解液品質及性能，從而影響電芯的各種電化學性能。
【發明內容】
[0005]本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施方式。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。
[0006]鑒于上述和/或現有鋰離子電池注液裝置及注液方法中存在的問題，提出了本發明。
[0007]因此，本發明的一個目的是提供一種鋰離子電池注液裝置，其能快速將電解液加注至電芯之中，提高工作效率，提高操作的安全性。
[0008]為解決上述技術問題，根據本發明的一個方面，本發明提供了如下技術方案:一種鋰離子電池注液裝置，其包括管路部件，所述管路部件包括氣流管路、注液管路以及銜接管路，所述氣流管路、注液管路以及銜接管路交叉相連通，所述氣流管路上設置有第一閥門，所述注液管路上設置有第二閥門。
[0009]作為本發明所述的鋰離子電池注液裝置的一種優選方案，其中:還包括，抽真空部件，所述抽真空部件與所述氣流管路的一端相連通。
[0010]作為本發明所述的鋰離子電池注液裝置的一種優選方案，其中:還包括，注液部件，所述注液部件與所述注液管路的一端相連通。
[0011]作為本發明所述的鋰離子電池注液裝置的一種優選方案，其中:還包括，密封部件，所述密封部件與所述銜接管路相連接。
[0012]作為本發明所述的鋰離子電池注液裝置的一種優選方案，其中:所述密封部件所采用的材料為三元乙丙橡膠。
[0013]作為本發明所述的鋰離子電池注液裝置的一種優選方案，其中:所述氣流管路、注液管路以及銜接管路交叉相連通，是通過三通相連接從而相連通。
[0014]本發明的另一個目的是提供一種利用鋰離子電池注液裝置進行注液的方法，其能有效避免電解液與空氣的接觸，從根本上保證電解液進入電芯后的品質及性能，從而保證了成品電芯的各種電化學性能。
[0015]為解決上述技術問題，根據本發明的一個方面，本發明提供了如下技術方案:一種利用鋰離子電池注液裝置進行注液的方法，其包括，關閉第二閥門，打開連接抽真空部件一側氣流管路上的第一閥門，對電芯進行抽真空使得所述電芯內部達到負壓的步驟；以及，關閉連接抽真空部件一側氣流管路上的第一閥門，打開注液部件一側注液管路上的第二閥門，對所述電芯進行注液的步驟。
[0016]作為本發明所述的利用鋰離子電池注液裝置進行注液的方法的一種優選方案，其中:在關閉第二閥門，打開連接抽真空部件一側氣流管路上的第一閥門，對電芯進行抽真空使得所述電芯內部達到負壓的步驟前，還包括，將所述密封部件與所述電芯的注液孔進行密封連接的步驟。
[0017]本發明的有益效果:
[0018](I)由于采用在注液前先對電芯進行抽真空，保證了電芯內部壓力為負值，因此在注液過程中，電解液可以迅速大量通過原有注液裝置注入電芯內部，不需進行要分段注液分段靜止的工藝，大大的提高了注液工序的生產效率；
[0019](2)電解液也不會通過注液孔噴濺出來，造成原材料的浪費；
[0020](3)保證操作人員的安全；
[0021](4)由于在注液前及注液中電芯內部被抽真空，電解液進入電芯后就避免了與大量空氣長時間接觸，從而避免了電芯內部電解液與空氣產生各種復雜的化學反應，保證了電解液的品質與性能，進一步保證并提高了電芯的各種電化學性能。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明一個實施例中所述鋰離子電池注液裝置使用狀態示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面通過本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0024]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0025]采用本發明所提供技術方案的鋰離子電池注液裝置如圖1所示，其包括包括抽真空部件3、管路部件和注液部件8，管路部件包括了氣流管路1、注液管路6以及銜接管路，氣流管路1、注液管路6以及銜接管路交叉相連通，氣流管路I上設置有第一閥門2，注液管路6上設置有第二閥門7。抽真空部件3與氣流管路I的一端相連通，注液部件8與注液管路6的一端相連通。
[0026]在一個實施例中，鋰離子電池注液裝置還包括，密封部件5，其與銜接管路相連接。為了更好的實現密封耐腐蝕功能，密封部件5所采用的材料為三元乙丙橡膠。
[0027]而氣流管路1、注液管路6以及銜接管路交叉相連通，是通過三通4相連接從而相連通。
[0028]氣流管路I連接至抽真空部件3 —側，第一閥門2控制對電芯10進行抽真空，注液管路6連接至注液部件8，第二閥門7控制注液部件8對電芯10進行注液，密封部件5將注液孔9與外界隔離并密封，三通4將氣流管路1、注液管路6以及銜接管路相連接。
[0029]具體的，在注液前，關閉連接注液部件8的第二閥門7，將密封部件5與電芯注液孔9進行密封連接，打開連接抽真空部件3 —側的第一閥門2，對電芯10進行抽真空，電芯10中空氣被抽出；當對電芯10抽真空的時間及內部真空度(內部壓力)滿足工藝要求之后，關閉連接抽真空側的第一閥門2，打開連接注液部件8側的第二閥門7，開始對電芯10進行注液。
[0030]由于此時電芯10內部為負壓狀態，注液部件8側為正壓，通過壓力差的作用可以使電解液快速流向電芯10中，并被電芯10快速吸收；當達到工藝要求的注液量后，關閉連接注液部件8側第二閥門7，完成注液工作。
[0031]需要說明的是，本裝置中所有附件均為耐酸堿腐蝕材料，尤其是密封部件5為三元乙丙橡膠。
[0032]綜上，采用本發明方法提供技術方案抽真空輔助裝置有以下優勢:
[0033]1、結構簡單，制作方便；
[0034]2、能夠有效提高注液生產效率；
[0035]3、能夠有效防止在注液過程中對操作人員造成危害；
[0036]4、避免了電解液的浪費，節省了成本；
[0037]5、大大提尚了電解液在電芯中的品質和性能，有效的保證并提尚電芯的綜合電化學性能。
[0038]應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種鋰離子電池注液裝置，其特征在于:包括管路部件，所述管路部件包括氣流管路、注液管路以及銜接管路， 所述氣流管路、注液管路以及銜接管路交叉相連通，所述氣流管路上設置有第一閥門，所述注液管路上設置有第二閥門。
2.如權利要求1所述的鋰離子電池注液裝置，其特征在于:還包括，抽真空部件，所述抽真空部件與所述氣流管路的一端相連通。
3.如權利要求1或2所述的鋰離子電池注液裝置，其特征在于:還包括，注液部件，所述注液部件與所述注液管路的一端相連通。
4.如權利要求3所述的鋰離子電池注液裝置，其特征在于:還包括，密封部件，所述密封部件與所述銜接管路相連接。
5.如權利要求4所述的鋰離子電池注液裝置，其特征在于:所述密封部件所采用的材料為三元乙丙橡膠。
6.如權利要求5所述的鋰離子電池注液裝置，其特征在于:所述氣流管路、注液管路以及銜接管路交叉相連通，是通過三通相連接從而相連通。
7.一種利用如權利要求4?6所述的鋰離子電池注液裝置進行注液的方法，其特征在于:包括， 關閉第二閥門，打開連接抽真空部件一側氣流管路上的第一閥門，對電芯進行抽真空使得所述電芯內部達到負壓的步驟；以及， 關閉連接抽真空部件一側氣流管路上的第一閥門，打開注液部件一側注液管路上的第二閥門，對所述電芯進行注液的步驟。
8.如權利要求7所述的鋰離子電池注液裝置，其特征在于:在關閉第二閥門，打開連接抽真空部件一側氣流管路上的第一閥門，對電芯進行抽真空使得所述電芯內部達到負壓的步驟前，還包括， 將所述密封部件與所述電芯的注液孔進行密封連接的步驟。
【專利摘要】本發明公開了一種鋰離子電池注液裝置及方法，其包括管路部件，所述管路部件包括氣流管路、注液管路以及銜接管路，所述氣流管路、注液管路以及銜接管路交叉相連通，所述氣流管路上設置有第一閥門，所述注液管路上設置有第二閥門。本發明能夠大大提高了電解液在電芯中的品質和性能，有效的保證并提高電芯的綜合電化學性能。
【IPC分類】H01M2-36
【公開號】CN104701484
【申請號】CN201510056184
【發明人】宗煜欽, 張玉清, 張強盛, 徐恒祥, 王運霞, 肖波
【申請人】張玉清, 張強盛, 宗煜欽
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月3日