一種鋰離子電池化成系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種在鋰離子電池化成過程中能夠保證電池內電解液保持充足的鋰離子電池化成系統。
【背景技術】
[0002]化成是對注完液的電池進行充放電活化,是電解液及添加劑在一定溫度、電壓的條件下,在電極活性材料表面發生化學反應的過程。化成使電極表面生成鈍化膜(SEI膜),可防止電解液與電極活性材料發生氧化還原反應,保證電池的電化學穩定性。
[0003]現有的鋰離子電池負壓化成系統在抽氣管道中設置電解液儲液腔,待化成結束后,電解液再回流到電池內部,該種方式無法保證在整個化成過程中電池內部的電解液始終處于充足狀態,容易導致化成容量的損失,從而增加鋰離子電池的析鋰和黑斑風險。
【實用新型內容】
[0004]本申請提供了一種鋰離子電池化成系統,其有效解決了化成過程中鋰離子電池內部電解液不充足的問題。
[0005]本申請提供了一種鋰離子電池化成系統,包括抽吸化成過程中鋰離子電池產生的氣體的真空裝置、用于輸送所述氣體的第一管道以及對所述氣體進行冷凝回流的電解液冷凝裝置,所述第一管道與所述電解液冷凝裝置相連,所述電解液冷凝裝置還與所述真空裝置連通,所述第一管道傾斜或豎直設置,使得經過所述電解液冷凝裝置冷凝生成的電解液回流至鋰離子電池內。
[0006]優選的,所述電解液冷凝裝置包括冷卻控制器、冷卻機構以及冷卻管,所述冷卻控制器控制連接所述冷卻機構,所述冷卻機構設置在所述冷卻管內,所述冷卻管包括進口端和出口端,所述進口端與所述第一管道連接,所述出口端與所述真空裝置連通。
[0007]優選的,所述冷卻機構為電冷卻機構、水冷卻機構、油冷卻機構或鹽水冷卻機構。
[0008]優選的,所述冷卻機構的形狀為沿著垂直于所述冷卻管的軸線的方向延伸的U形回轉的管狀或相對于所述冷卻管的軸線的方向螺旋攀升的管狀。
[0009]優選的,還包括加熱裝置,所述加熱裝置包括加熱控制器和用于夾持鋰離子電池的加熱板,所述加熱控制器與所述加熱板電連接。
[0010]優選的,還包括氣體處理裝置和第二管道;
[0011]所述氣體處理裝置包括第一氣體處理機構、第二氣體處理機構、氣體分析儀以及氣體燃燒室;
[0012]所述真空裝置包括真空栗、真空測量機構以及緩沖腔室;
[0013]所述真空測量機構設置在所述緩沖腔室內,所述緩沖腔室與所述第一氣體處理機構、所述第二氣體處理機構以及所述真空栗順次連通,所述真空栗通過所述第二管道與所述氣體燃燒室相連,所述氣體分析儀設置在所述第二管道上。
[0014]優選的,還包括抽氣閥,所述抽氣閥設置在所述第二氣體處理機構與所述真空栗之間。
[0015]優選的,所述氣體處理裝置還包括鼓風機和引燃機構,所述鼓風機與所述氣體燃燒室相連,所述引燃機構與所述氣體燃燒室相連。
[0016]優選的,還包括第一分管道、第二分管道、第一排氣閥、第二排氣閥、進氣閥以及第三管道;
[0017]所述第一分管道以及所述第二分管道均與所述第二管道相連;
[0018]所述第三管道設置在所述鼓風機與所述氣體燃燒室之間;
[0019]所述第一排氣閥設置在所述第一分管道上,所述第二排氣閥設置在所述第二分管道上,所述進氣閥設置在所述第三管道上。
[0020]優選的,還包括熱量回收裝置,所述熱量回收裝置與所述氣體燃燒室相連。
[0021]本申請提供的技術方案可以達到以下有益效果:
[0022]本申請所提供的鋰離子電池化成系統中設置了電解液冷凝裝置,電解液冷凝裝置對鋰離子電池在化成過程中產生的氣體進行冷卻處理,氣體中含有的電解液蒸汽經過冷卻處理后重新回流至鋰離子電池內,使電池內部的電解液在整個化成過程中都處于充足狀態,防止化成容量的損失,從而降低了鋰離子電池出現析鋰和黑斑的風險。
[0023]應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性的,并不能限制本申請。
【附圖說明】
[0024]圖1為本申請實施例所提供的鋰離子電池化成系統的結構示意圖;
[0025]圖2為本申請實施例所提供的冷卻機構的結構示意圖一;
[0026]圖3為本申請實施例所提供的冷卻機構的結構示意圖二;
[0027]圖4為本申請實施例所提供的化成過程中的加熱裝置的結構示意圖。
[0028]1、化成裝置;201、加熱控制器;202、加熱板;3、鋰離子電池;401、冷卻控制器;402、冷卻機構;403、冷卻管;501、真空栗;502、真空測量機構;503、緩沖腔室;601、第一氣體處理機構;602、第二氣體處理機構;603、氣體分析儀;604、氣體燃燒室;605、鼓風機;606、引燃機構;7、熱量回收裝置;8、第一管道;9、第二管道;10、第三管道;11、第一分管道;12、第二分管道;13、抽氣閥;14、第一排氣閥;15、第二排氣閥;16、進氣閥。
[0029]此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分,示出了符合本申請的實施例,并與說明書一起用于解釋本申請的原理。
【具體實施方式】
[0030]下面通過具體的實施例并結合附圖對本申請做進一步的詳細描述。文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附圖中的鋰離子電池化成系統的放置狀態為參照。
[0031]如圖1所示,本申請實施例提供了一種鋰離子電池化成系統,該系統用于對鋰離子電池3進行化成處理,該系統包括真空裝置和第一管道8,真空裝置抽吸化成過程中鋰離子電池3產生的氣體,第一管道8則輸送化成過程中產生的氣體,具體使用時還包括化成裝置I,所述化成裝置I用于處理待化成的鋰離子電池3,現有的鋰離子電池化成系統無法保證在整個化成過程中鋰離子電池3內部的電解液始終處于充足狀態,這是因為在化成過程中,現有的鋰離子電池化成系統中的電解液常以蒸汽的形式隨著化成產生的其它氣體一起排出了鋰離子電池化成系統,即使在鋰離子電池化成系統中設置電解液儲存裝置,也只能在化成結束后再將電解液導回鋰離子電池3內部,因而無法保證在整個化成過程中鋰離子電池3內部的電解液充足,極易導致化成容量的損失,從而增加鋰離子電池3的析鋰和黑斑風險。
[0032]基于此,本申請的鋰離子電池化成系統還在第一管道8和真空裝置之間設置了電解液冷凝裝置,第一管道8與電解液冷凝裝置相連,電解液冷凝裝置還與真空裝置連通,為了保證氣體經冷凝后形成的電解液的冷凝液重新回流至鋰離子電池3內部,第一管道8是傾斜或者豎直設置的,從而使電解液的冷凝液在重力的作用下重新回流至鋰離子電池3內部,進而保證鋰離子電池3內部電解液的充足。
[0033]為了根據需求更好的發揮電解液冷凝裝置的功能,本實施例中的電解液冷凝裝置包括冷卻控制器401、冷卻機構402以及冷卻管403,冷卻控制器401控制連接冷卻機構402,可對冷卻機構402的冷卻時間、冷卻溫度等參數進行控制,冷卻機構402設置在冷卻管403內,冷卻管403包括進口端和出口端,進口端與第一管道8連接,出口端與真空裝置連通,化成過程中產生的電解液蒸汽通過相連接的第一管道8和進口端進入冷卻管403內,冷卻機構402設置在冷卻管403內,在冷卻控制器401的控制下,冷卻機構402啟動對電解液蒸汽進行冷凝,本申請中的冷卻機構402為電冷卻機構402、水冷卻機構402、油冷卻機構402或鹽水冷卻機構402,具體生產中,可根據實際需要在多種冷卻機構402任意選擇,即保證了電解液冷凝裝置的冷卻性能又使鋰離子電池化成系統具備廣泛的適用性。當本申請中的冷卻機構402為電冷卻機構402時,本申請中的冷卻管403為真空管。
[0034]如圖2-3所示,本申請中的冷卻機構402的形狀是沿著垂直于所述冷卻管403的軸線的方向延伸的U形回轉的管狀或者是相對于所述冷卻管403的軸線的方向螺旋攀升的管狀,這種形狀和結構設計使冷卻機構402在冷卻管403內與電解液蒸汽接觸的表面積更大,因而更利于冷卻機構402對電解液蒸汽的冷卻。
[0035]現有的鋰離子電池化成系統多采用輻射升溫方式對鋰離子電池3進行加熱,而該種加熱方式存在升溫