[发明专利]一种锂离子电池恒温加热注液装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池加工制造技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池恒温加热注液装置及其方法。

背景技术

现有技术中，软包装锂离子动力电池注液工艺是在室温下完成的，其不足之处在于：室温情况下，温度变化大，最低温度为20℃，最高温度为30℃，甚至更高；在较大的温度变化区间内，电解液体积会随温度变化而变化，即电解液密度会随温度产生较大的波动变化；为方便计量，现有技术中的注液机采用体积计量的方式代替称重，因此在实际注液过程中，因温度变化产生的锂离子电池电解液密度的大幅波动，会造成锂离子电池注液量液巨大波动，这种情况下注液工序的良品率降低，同时也降低了锂离子电池的生产效率。

中国专利公布号CN101882674A，公布日为2010年11月10日，该专利公开了一种锂离子电池注液装置及其工艺，该发明公开了锂离子电池注液装置，其包括真空罩、底座，真空罩与底座之间通过密封锁紧密设置在一起，真空罩上设置有真空管及常压通管，真空管上连接有真空表，真空表与真空管之间还设置有第一电磁阀，常压通管上设有第二电池阀，真空罩上还设置有高压管，高压管上依次设置压力表、第二电磁阀，同时还公开了锂离子电池注液工艺，将放入电解液的锂离子电池放置在真空罩内，抽真空到0.06兆帕，保持10秒，恢复到正常大气压，向真空罩内注入0.4兆帕的氯气，并保持1分钟，恢复到正常大气压，再抽真空到0.02兆帕，恢复到常压后，将理电池取出；可见该发明主要是从注液时的气氛及真空度方面对现有技术进行改进加快电池吸收电解液，提高注液效率，但是并没有控制锂离子电池中的注液量，存在可能由于温度变化，电解液密度发生变化，注入锂离子电池中电解液质量存在较大差异，降低良品率的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种可以长时间连续使用，并且可以避免注液量偏差的锂离子电池恒温加热注液装置；

同时，本发明还提供了一种可以实现高精度注液并能改善电解液浸润性能的锂离子电池恒温加热注液方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种锂离子电池恒温加热注液装置，包括外壳，第一电解液加热罐、第二电解液加热罐、电解液恒温缓存罐、注液系统和锂离子电池定位夹具；第一电解液加热罐一端与第一进液阀门相连接，另一端通过第一电解液阀门与电解液恒温缓存罐侧壁上的进液口相连接；第二电解液加热罐一端与第二进液阀门相连接，另一端通过第二电解液阀门与电解液恒温缓存罐侧壁上的进液口相连接；电解液恒温缓存罐底部通过第三电解液阀门与注液系统相连通；锂离子电池定位夹具设于注液系统下方，与注液系统不接触。

作为优选，电解液恒温缓存罐侧壁上的第一进液口和第二进液口的底端高于电解液恒温缓存罐罐底2～3cm。

本锂离子电池恒温加热注液装置采用双电解液加热罐的设计，可以使用两个电解液加热罐轮流加热电解液并注入电解液恒温缓存罐的方法实现电解液加热、注液的连续操作，提高锂离子电池的注液效率，提高生产效率；位于注液系统下方的锂离子电池定位夹具，用以固定注液操作中的锂离子电池，使注液过程更加平顺可靠。

一种锂离子电池恒温加热注液方法，包括以下步骤：

一、注液前除湿，使注液装置内的露点温度低于-40℃，温度为20～30℃，并关闭第一进液阀门、第二进液阀门、第一电解液阀门、第二电解液阀门和第三电解液阀门；

二、打开，向第一电解液加热罐和第二电解液加热罐中注入电解液，完成后关闭第一进液阀门和第二进液阀门，加热电解液5～10分钟，电解液温度为30～40℃，保持恒温；

三、打开第一电解液阀门，将加热处理后的电解液从第一电解液加热罐输送至电解液恒温缓存罐，输送完成后关闭第一电解液阀门，保持电解液温度为30～40℃；

四、打开第三电解液阀门，通过注液系统按照设计注液量向锂离子电池中注入电解液，完成注液；

其中，注液过程中，电解液恒温缓存罐内液面降低至进液口位置时，打开第二电解液阀门，将电解液从第二电解液加热罐输送至电解液恒温缓存罐内，再关闭第二电解液阀门，打开第二进液阀门将电解液输送至第二电解液加热罐内，关闭第二进液阀门，加热电解液至30～40℃，保持恒温。

注液过程中，第一电解液加热罐和第二电解液加热罐轮流为电解液恒温缓存罐内不断的提供经加热后的电解液，可以保证锂离子电池连续注液工作，提高注液过程的效率；加热恒温注液一方面降低电解液的粘度，提高电解液的流动性，另一方面，避免了因电解液的密度过大变化而导致注液重量的偏差；提高了注液工序的合格率，同时提高了生产效率和电解液的利用率。