真空鋰電池電解液注液機的製作方法

2023-10-19 01:15:22

本實用新型涉及一種電池生產設備，特別涉及一種電池電解液注液機。

背景技術：

鋰離子電池在正常工作時，由負極集流體引出的負極端和由正極集流體引出的正極端與外電路形成電子通路，電解液和正負極活性物質中鋰離子形成離子通路，電子通路和離子通路共同形成迴路，以達到正常工作的目的。隨著鋰離子電池的需求量逐漸增大，人們對其各方面的性能要求也越來越高，尤其是對於電池的循環性能的要求，而電池的注液量是保證電池循環的重要參數，注液量過少會導致循環衰減過快，造成電池的使用壽命衰減過快。但過多的注液量又會造成電池脹液，破壞電池的整體結構。

在傳統的鋰電池注液生產時，一般採用人工注液方式，進行一對一的注液加工，注液精度低、生產效率低、安全性差。

雖然現有技術中也出現了正向注液式和真空倒吸式兩種形式的自動電解液注液機，但真空倒吸式注液方式對設備管路的密封性要求較高，密封條件苛刻；而正向注液方式也存在注液精度控制難度大的技術問題。

並且現有的注液機，其一般是在大氣環境下進行注液，而若當大氣環境中的水分含量較高時，大氣中的水會和溶質六氟磷酸鋰反應，生成氫氟酸，這對電池的電化學性能及安全性能都產生很大的影響。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型的目的是提供一種真空鋰電池電解液注液機，以解決現有鋰電池電解液注液效率低、注液精度差,以及注液時不能防止大氣中的水分和電解液溶質六氟磷酸鋰反應的技術問題。

本實用新型真空鋰電池電解液注液機，包括水平工作檯和放置在水平工作檯上的長方體形的電池定位模具，所述水平工作檯上設置有對電池定位模具進行定位的前定位板和側定位板；

還包括位於電池定位模具上方的升降板和豎直固定在水平工作檯兩端的升降氣缸，所述升降氣缸的活塞杆與升降板的兩端固定連接；

所述升降板的頂面上設置有存儲電解液的中間存儲缸，所述升降板的底面上設置有定量注液器，所述定量注液器包括定量存儲電解液的定量缸、與定量缸內腔水平直線滑動配合的活塞、以及驅動活塞移動的注液氣缸，所述注液氣缸的端部上側設置有與中間存儲缸連接的進料管，所述進料管上設置有第一電磁閥，所述注液氣缸的端部下側設置有第二電磁閥，所述第二電磁閥的出口上連接有注液針管，所述定量缸的內腔容量等於鋰電池的標準注液量；

還包括電解液存儲桶、將電解液儲存桶中的電解液泵入中間存儲缸的注液泵、設置在注液泵出口側管路上的第三電磁閥、連接進料管和電解液存儲桶的回液管、設置在回液管上的安全洩壓閥、以及設置在回液管上的壓力傳感器；

還包括抽真空裝置，所述抽真空裝置包括頂部連接在定量缸上的矩形槽狀密封罩、設置在密封罩上的氣管接頭、設置在密封罩上用以檢測密封罩內真空度的真空傳感器、以及通過輸氣管與氣管接頭連接的真空泵，所述注液針管位於密封罩內；

還包括控制真空泵、注液泵、升降氣缸、注液氣缸、第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥的控制器，所述真空傳感器和壓力傳感器與控制器電連接。

進一步，所述密封罩的口部設置有橡膠密封圈。

進一步，所述電池定位模具包括模具體和設置在模具體上放置鋰電池的矩形槽。

進一步，所述電池定位模具上設置有若干個矩形槽，定量注液器的數量與矩形槽的數量相等。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型真空鋰電池電解液注液機，將電池定位模具放置在水平工作檯上，在注入電解液前，通過控制器控制升降氣缸驅動升降板下降使注液針管插入鋰電池後，密封罩也同時下降至其口部與電池定位模具表面密封貼合，然後控制器控制真空泵對密封罩內抽真空，當真空傳感器檢測到密封罩內真空度達到設定值時，抽真空結束，抽真空結束後注液單元即開始注液工作；抽真空能避免密封罩內空氣中的水分和電解液溶質六氟磷酸鋰反應生成氫氟酸，能避免氫氟酸對電池的電化學性能及安全性能造成影響的問題。並且在注液過程中抽真空單元也可以工作，可消除注液過程中揮發出的電解液，可保護環境，避免揮發出的電解液影響工作人員健康。

2、本實用新型真空鋰電池電解液注液機，其通過定量注液器對鋰電池進行注液，由於定量注液器的定量缸的內腔容量等於鋰電池的標準注液量，因此每次注液氣缸從定量缸中推出的電解液量一致，且準確等於鋰電池的標準注液量，注液精度高。

3、本實用新型真空鋰電池電解液注液機，其定量注液器設置有多個，因此一次能同時對多個鋰電池進行注液，生產效率高。

附圖說明

圖1為本實施例真空鋰電池電解液注液機的結構示意圖；

圖2為圖1的局部俯視結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。

如圖所示，本實施例真空鋰電池電解液注液機，包括水平工作檯1和放置在水平工作檯上的長方體形的電池定位模具2，所述水平工作檯上設置有對電池定位模具進行定位的前定位板3和側定位板4；

還包括位於電池定位模具上方的升降板5和豎直固定在水平工作檯兩端的升降氣缸6，所述升降氣缸的活塞杆與升降板的兩端固定連接；

所述升降板的頂面上設置有存儲電解液的中間存儲缸7，所述升降板的底面上設置有定量注液器，所述定量注液器包括定量存儲電解液的定量缸8、與定量缸內腔水平直線滑動配合的活塞9、以及驅動活塞移動的注液氣缸10，所述注液氣缸的端部上側設置有與中間存儲缸連接的進料管，所述進料管上設置有第一電磁閥11，所述注液氣缸的端部下側設置有第二電磁閥12，所述第二電磁閥的出口上連接有注液針管13，所述定量缸的內腔容量等於鋰電池的標準注液量；

還包括電解液存儲桶14、將電解液儲存桶中的電解液泵入中間存儲缸的注液泵15、設置在注液泵出口側管路上的第三電磁閥16、連接進料管和電解液存儲桶的回液管17、設置在回液管上的安全洩壓閥18、以及設置在回液管上的壓力傳感器19；

還包括抽真空裝置，所述抽真空裝置包括頂部連接在定量缸上的矩形槽狀密封罩20、設置在密封罩上的氣管接頭21、設置在密封罩上用以檢測密封罩內真空度的真空傳感器22、以及通過輸氣管與氣管接頭連接的真空泵23，所述注液針管位於密封罩內；

還包括控制真空泵、注液泵、升降氣缸、注液氣缸、第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥的控制器24，所述真空傳感器和壓力傳感器與控制器電連接。

本實施例真空鋰電池電解液注液機，將電池定位模具放置在水平工作檯上，在注入電解液前，通過控制器控制升降氣缸驅動升降板下降使注液針管插入鋰電池後，密封罩也同時下降至其口部與電池定位模具表面密封貼合，然後控制器控制真空泵對密封罩內抽真空，當真空傳感器檢測到密封罩內真空度達到設定值時，抽真空結束，抽真空結束後注液單元即開始注液工作；抽真空能避免密封罩內空氣中的水分和電解液溶質六氟磷酸鋰反應生成氫氟酸，能避免氫氟酸對電池的電化學性能及安全性能造成影響的問題。

並且本實施例真空鋰電池電解液注液機，其通過定量注液器對鋰電池進行注液，由於定量注液器的定量缸的內腔容量等於鋰電池的標準注液量，因此每次注液氣缸從定量缸中推出的電解液量一致，且準確等於鋰電池的標準注液量，注液精度高。

作為對本實施例的改進，所述密封罩的口部設置有橡膠密封圈，設置橡膠密封圈能提高密封罩和電池定位模具結合部的密封性，可提高抽真空效率和真空度。

作為對本實施例的改進，所述電池定位模具包括模具體和設置在模具體上放置鋰電池的矩形槽，鋰電池安裝取放方便。

作為對本實施例的改進，所述電池定位模具上設置有若干個矩形槽，定量注液器的數量與矩形槽的數量相等，矩形槽和定量注液器設置數量較多，因此一次能同時對多個鋰電池進行注液，生產效率高。

最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。