[发明专利]一种锂离子电池注液装置

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池电解液快速浸润膜片的注液装置。

背景技术

随着现代社会的发展，越来越多的移动电子设备孕育而生，对锂离子电池的需求量呈现逐年递增的趋势；但与此相对应，大量的锂离子电池生产商如雨后春笋般拔地而起，随之而来的是各电池生产商之间激烈的市场竞争。为了保证所生产的电芯具有足够的价格优势，必须控制电芯的生成成本、提高电芯的生产效率。

现有的软包装电芯生成工艺中，大多采用常压注液，在这种情况下，注液前膜片微孔中被空气充满，注液后液面将平铺于膜片表面，从而将微孔中的空气液封于微孔中，为后续的膜片浸润增加难度。但是为了保证化成过程中固体电解质(SEI)膜的充分生长，必须保证化成前膜片的充分浸润。所以目前工艺中，注液后往往需要增加静置时间、提高静置温度等工序来确保膜片的充分浸润，这就带来了生产效率的降低、设备投入的增加，最终导致电芯生产成本的增加。

有鉴于此，确实有必要提供一种增加注液后膜片浸润速度从而缩短静置时间、提高生产效率的注液装置。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种能够加快电解液浸润膜片速度的锂离子电池注液装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂离子电池注液装置，包括注液系统、电芯预加热系统和/或电解液加热系统，所述电芯预加热系统为注液系统的上工位且二者之间设有电芯出口，所述电解液加热系统位于注液系统上方。

为了加快注液后膜片的浸润速度，可以通过提高注液时电解液的温度来实现。这可以通过以下三个途径来实现：

第一是加热电解液，使注液时电解液有较高的温度；

第二是加热电芯，是注液时电芯温度较高，注入电解液时，电解液也可以相应升高温度；

第三是同时加热电解液和电芯，从两个方面同时保证注液时电解液处于较高的温度。工作时，首先对电芯加热到一定温度，之后置于保温腔中使电芯恒温在一定温度待注液；同时，将需要注入的电解液加热到一定温度，此时电解液粘度急速降低。以上两步骤完成后开始注液，由于电解液被预先加热，因此电解液接触膜片时温度较高、粘度较低；由于电芯被预先加热，因此在电解液向膜片微孔中渗透过程中，能够始终保持较高的温度、较低的粘度。以上改进的共同作用下，能够确保电解液在较低的粘度下向膜片内部渗透，从而加快浸润速度，缩短浸润时间，减少生产成本，提高生产效率。

作为本发明锂离子电池注液装置的一种改进，所述电芯预加热系统包括电芯热量供应系统、电芯保温腔和用于控制所述电芯保温腔内温度的温度控制回路，所述电芯热量供应系统为设在所述电芯保温腔的内部的电阻丝。

作为本发明锂离子电池注液装置的一种改进，所述温度控制回路包括设置在电芯保温腔的内部的第一感温探头、第一温度调节控制器以及用于连接所述第一感温探头和所述第一温度调节控制器的第一感温线，所述第一温度调节控制器通过第一电阻丝导线与所述电芯保温腔连接。

实际工作时，电芯热量供应系统开始工作，使得电芯保温腔开始升温，第一感温探头感应腔体内部温度，当其感应的温度达到设定值时，第一温度调节控制器断开电芯热量供应系统，停止加热；同理当第一感温探头感应到腔体内部温度低于设定值时，第一温度调节控制器连通电芯热量供应系统，电芯热量供应系统再次开始工作；按照以上反馈控制系统使得电芯保温腔内部温度稳定在一定范围内。

作为本发明锂离子电池注液装置的一种改进，所述电解液加热系统包括电解液供应系统和电解液热量供应系统，二者通过热量交换部件连接，所述热量交换部件包括热量交换器和套设在所述热量交换器外的保温管。

作为本发明锂离子电池注液装置的一种改进，所述电解液供应系统包括电解液存储罐、将电解液导出的导液管以及计量泵，以及位于所述导液管末端的注液针，所述热量交换部件套设在所述导液管外。

作为本发明锂离子电池注液装置的一种改进，所述电解液热量供应系统为油加热系统、电阻丝加热系统或者红外加热系统。

作为本发明锂离子电池注液装置的一种改进，所述油加热系统包括油罐、用于将油导出的油导液管和循环泵、设于所述油罐内的加热电阻丝、设在所述油罐内的第二感温探头、设在所述油罐外的第二温度调节控制器、用于连接所述第二感温探头和所述第二温度调节控制器的第二感温线，所述第二温度调节控制器通过第二电阻丝导线与所述油罐连接。