[发明专利]锂电池干燥注液系统及干燥注液方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池生产技术领域，具体涉及一种锂电池干燥注液系统及干燥注液方法。

背景技术

锂离子电池具有高能量密度、高输出电压、高输出功率、快速充电以及低公害等优点，随着绿色能源的普及，锂离子电池的应用范围越来越广泛，但其安全性问题一直阻碍着它的发展。

锂电池生产，尤其是大型动力电池生产过程中，电芯在灌注电解液之前，必须加热干燥，以降低电芯内部水分含量，避免注液后电解液与水发生副反应。现有电芯干燥的方法是将电芯放置在密闭的容器内，通过加热元器件对容器内壁和容器内气体进行加热，同时对容器进行抽真空来实现对电芯的干燥。一方面，所需加热容器体积较大，加热所需能耗也大；另一方面，对密闭容器抽真空，又会减少其内部对流介质，明显降低传热效率，不能对电池内部隔膜和极片进行有效加热，电芯内部极片、隔膜等吸附的水分较难排除。

另外，干燥后的锂电池电芯在破除真空后转移至干燥室或注液机内重新抽真空再注液，操作员工需要长期在干燥室内操作，人体本身的水汽挥发，使得注液环境无法保证稳定一致的干燥性，并且操作员工长时间在干燥室内工作，干燥的气氛和电解液挥发出的有害气体对操作员工的身心健康影响很大；而且电池干燥、注液过程质量难于控制。本发明因此而来。

发明内容

本发明提供了一种锂电池干燥注液系统，从而提高锂电池生产过程中的干燥效率和注液效率，降低锂电池生产过程中的能耗，提高了干燥、注液质量，保证产品稳定性。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种锂电池干燥注液系统，包括加热装置、注液装置、真空抽气装置，其特征在于所述加热装置包括两导热棒、加热导热棒的热源，其中一导热棒与锂电池正电极柱接触加热，另一导热棒与锂电池负电极柱接触加热；所述注液装置、真空抽气装置通过三通与锂电池电芯注液口控制连通；当真空抽气装置与锂电池电芯注液口连通进行抽真空作业后通过加热装置加热锂电池电芯进行干燥处理，然后开启注液装置与锂电池电芯注液口的连通进行负压注液作业。

优选的技术方案是：所述加热装置还包括导热管，所述导热管内设置热源，所述热源与导热棒接触加热；所述导热棒一端伸出导热管与锂电池电极柱顶紧接触。

优选的技术方案是：所述热源为电加热丝，所述电加热丝两端分别连接导热棒，所述导热棒与锂电池电极柱的接触处设置温度控制器。

优选的技术方案是：所述导热管密封，所述热源为通入导热管内的导热液体或导热气体，所述导热棒与锂电池电极柱的接触处设置温度控制器。

优选的技术方案是：所述导热管密封，所述热源包括通入导热管内的导热油和电加热丝，所述电加热丝浸没在导热油内，且两端分别连接导热棒，所述导热棒与锂电池电极柱的接触处设置温度控制器。

优选的技术方案是：所述系统还包括保温装置，所述保温装置包括绝热盒，所述绝热盒与锂电池壳体对接，所述加热装置设置在绝热盒内，所述绝热盒通过顶紧弹簧压紧导热棒与锂电池电极柱接触。

优选的技术方案是：所述三通设置有真空控制阀控制的真空泵接口、注液控制阀控制的注液接口和与锂电池电芯注液口密封的连接接口；所述真空抽气装置为与真空泵接口连接的真空泵，所述真空控制阀控制真空泵与锂电池电芯注液口的连通；所述注液装置为与注液接口连接的储液槽，所述注液控制阀控制储液槽与锂电池电芯注液口的连通。

优选的技术方案是：所述真空控制阀外侧设置监测锂电池电芯内真空度的真空计；所述注液控制阀外侧设置监测注液装置注液量的注液泵，如海霸泵。

本发明的另一目的在于提供一种采用所述的锂电池干燥注液系统进行锂电池干燥注液方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

（1）采用三通控制关闭注液装置与锂电池电芯注液口的连通，开启真空抽气装置与锂电池电芯注液口连通，进行抽真空作业，控制电芯内部的真空度为-50到-101KPa；

（2）采用加热装置对锂电池进行热传导式加热干燥，控制导热棒的温度在40～150℃之间，加热的时间控制在0.1～10小时；

（3）采用三通控制关闭真空抽气装置与锂电池电芯注液口连通，开启注液装置与锂电池电芯注液口的连通进行电芯注液作业。

优选的技术方案是：所述方法步骤（1）中控制电芯内部的真空度为-70至-99Kpa；步骤（2）中温度控制60-90度，时间2-4小时，控制干燥后锂电池电芯内水分小于100ppm。