[发明专利]氮气置换脱水自吸法真空注液机

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂电池制造工艺注液技术，特别是氮气置换脱水自吸法真空注液机。

背景技术

锂电池制造工艺注入电解液环节，对锂电池性能质量影响十分显著，电解液一旦吸收水分，在锂电池工作时，电化学效应产生氢氟酸等一系列的损坏锂电池性能的反应，为了避免锂电池注入电解液工艺吸收水分，现有的锂电池制造注电解液工艺，大多数采用超低湿干燥房注液方式，要求干燥房的干燥目标参数，露点温度-40℃～-60℃，露点温度越低，空气中含湿量越低，当露点温度低于-40℃～-60℃时，干燥房耗能迅速增大，干燥房露点温度越低，环境湿度变化时，干燥房的干燥度稳定性就越差，因此，锂电池产品质量的提高，改进现有的注电解液技术十分迫切，其次，锂电池制造工艺注入电解液后需要通过一段时间搁置，搁置的目的，是为了使电解液很均匀的分布在电芯的各个部位，严格要求的搁置，还需要采取高温搁置、低温搁置，或更多措施使电解液很均匀的分布在电芯的各个部位，实践证明，这种静态搁置法，很难达到电解液很均匀的分布在电芯的各个部位。

发明内容

本发明提供一种改进注液技术，是使锂电池壳内形成负压，由其负压将电解液吸入至锂电池壳内的氮气置换脱水自吸法真空注液机，注液时，注液机的注液管与锂电池注液口密封连接，与环境空气完全隔离，在真空泵的抽吸作用下，将锂电池壳内、注液管路内的空气完全排出，然后，电解液由锂电池壳内负压吸入，由于锂电池壳内负压效应，进入锂电池壳内的电解液迅速扩散至锂电池壳内的电芯每个部位，为了进一步脱除锂电池壳内电芯吸附的微量水分，氮气置换脱水自吸法真空注液机还提供了氮气置换脱水功能，氮气置换脱水功能，是在真空泵的抽吸作用下，锂电池壳内、注液管路内的空气完全排出后，注入干燥氮气，由于干燥氮气具有一定的吸水性，将吸附在锂电池壳内电芯每个部位的水分被干燥氮气吸附，然后再由真空泵的抽吸排出，此时，锂电池壳内电芯每个部位的水分被进一步脱除，氮气置换脱水后再注入电解液。

通过氮气置换脱水自吸法注液的锂电池达到防止注液环节水分进入锂电池内，能有效提高电池质量，同时，由于负压自吸过程，使电解液充分的扩散，可以省略搁置环节，提高生产效率。

实现发明的技术方案

不锈钢材料制造的注液毛细管一端铆接式连接钢壳锂电池的顶端的注液口，注液毛细管的另一端连接排气三通，排气三通一端连接注液三通，还有一端连接抽吸管，注液三通一端连接出液气动阀，另一端连接单向阀，出液气动阀连接储液包，储液包连接中间气动供液阀，中间气动供液阀连接注液泵，注液泵通过供电解液管连接供液罐的罐底气动供液阀，供液罐的顶部安装平衡气动阀，平衡气动阀，通过供氮气管连接至氮气恒压罐，氮气恒压罐通过氮气恒压阀，连接减压氮气管，减压氮气管连接安装在氮气罐上的减压阀。

抽吸管一端与排气三通连接，抽吸管的另一端连接负压通路气动阀，负压通路气动阀通过真空管连接真空罐，真空罐通过抽真空管连接安装在真空泵抽口的电磁关断阀，真空罐顶部安装有电接点真空压力表，电接点真空压力表与真空泵、电磁关断阀联通回路，使电磁关断阀与真空泵同步工作。

氮气置换脱水自吸法真空注液机的注液操作步骤：

首先，将注液毛细管铆接式连接钢壳锂电池的顶端的钢壳注液口，注液毛细管与钢壳锂电池内相通；

1.开启真空泵，同步开启电磁关断阀，通过抽真空管将真空罐抽至负压，当负压抽至电接点真空压力表设定值时，电接点真空压力表接点断开，真空泵停，开启状态的电磁关断阀同步关闭，此时负压通路气动阀处于关闭状态；

2.中间气动供液阀处于关闭状态，出液气动阀处于开启状态，开启负压通路气动阀，真空罐的负压通过真空管抽吸注液毛细管连接的钢壳锂电池内、储液包内的气体，储液包、钢壳锂电池内气体被抽吸后，储液包、钢壳锂电池内处于负压状态，负压通路气动阀即恢复关闭状态，出液气动阀同处于关闭状态；

3.开启中间气动供液阀、同步开启注液泵、同步开启罐底气动供液阀，供液罐的电解液泵至储液包，注入储液包定量值后，中间气动供液阀、注液泵、罐底气动供液阀关闭；

4.开启出液气动阀，储液包内电解液即被钢壳锂电池内的负压抽吸，进入钢壳锂电池内；

5.因出液过量，当供液罐内出现负压，导致出液受阻现象时，即开启平衡气动阀，氮气恒压罐内的氮气即可经氮气管进入供液罐，供液罐内出现负压转为正压，即可恢复出液正常。

6.当氮气恒压罐内氮气减少至低于恒压值时，氮气恒压阀自动开启经减压氮气管、减压阀，从氮气罐得到补充，氮气恒压罐内氮气保持恒压值；