一种缩短三元体系动力电池注液后静置时间的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种缩短三元体系动力电池注液后静置时间的方法及装置，将电池放置在注液真空仓内进行注液；由机械手将电池转移至机械拍打机构中进行拍打；通过转移轨道移送到第一真空静置仓内第一次真空静置；移送到第二真空静置仓内第二次真空静置；移送到第三真空静置仓内第三次真空静置；由机械手移送到真空封装机构中，对电池气袋进行封装；对电池短时充电。本发明专利技术所述的一种缩短三元体系动力电池注液后静置时间的方法及装置，对注液工序进行技术改造，促进电解液对正负极片和隔膜的浸润，从而可以缩短注液后常温静置时间，提高电池的生产产能。

Method and device for shortening static time of three yuan system power battery liquid injection

The invention provides a shortened three yuan system battery liquid injection device and the static method of time, put the battery in the injection vacuum chamber of the liquid injection; the manipulator will transfer to the mechanical mechanism in battery pat pat; through the transfer orbit to the first vacuum static chamber first vacuum static; static vacuum transferred to the second positions in the second to third vacuum static; static vacuum chamber third vacuum static; the mechanical hand is transferred to a vacuum sealing mechanism, encapsulation of the battery bag; the battery charging time. A shortened three yuan system battery liquid injection device and the static time of the method of the invention, the technical transformation of the injection process, promote the infiltration of positive and negative electrode electrolyte and separator, which can shorten the holding time after injection at room temperature, improve the battery production capacity.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池领域，尤其是涉及一种缩短三元体系动力电池注液后静置时间的方法及装置。
技术介绍
在现有的三元体系动力电池生产模式下，电池完成装配、注液后，需要在常温或者高温状态下进行静置，完成静置后对电池进行预充电。注液后静置的目的是使电解液与电池正负极材料和隔膜充分浸润，在电池充放电过程中作为锂离子传送介质。在电池后续的首次充放电激活过程中，锂离子与电解液在电池负极材料和电解液的固液界面上发生反应，在负极材料表面生成SEI膜，SEI膜形成的好坏直接关系到锂离子电池的性能。而电解液的浸润效果直接影响到电池SEI膜的形成情况，从而影响电池的电化学性能。现有的生产过程中，为保证电解液与电池正负极材料和隔膜充分浸润，需要电池完成注液后静置24-36h，极大地影响了电池的生产产能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种缩短三元体系动力电池注液后静置时间的方法及装置，对注液工序进行技术改造，以促进电解液对正负极片和隔膜的浸润，从而可以缩短注液后常温静置时间，提高生产产能。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种缩短三元体系动力电池注液后静置时间的方法及装置，包括几个步骤：1)将电池放置在注液真空仓内进行注液；2)由机械手将电池转移至机械拍打机构中进行拍打；3)通过转移轨道移送到第一真空静置仓内第一次真空静置；4)移送到第二真空静置仓内第二次真空静置；5)移送到第三真空静置仓内第三次真空静置；6)由机械手移送到真空封装机构中，对电池气袋进行封装；7)对电池短时充电，充电电流为10A,时间为3秒。进一步的，所述机械拍打机构包括气缸、推板、伸缩弹簧、电池夹板，所述拍打过程为：每组机械拍打机构可放置18只电池，通过气缸推进推板使电池夹板打开，气缸后退通过伸缩弹簧的弹性使电池夹板闭合拍打电池，拍打压力为20kgf-50kgf。进一步的，第一次真空静置为：抽真空使真空度为至为-35KPa，保持70秒，然后卸真空至常压，再抽真空至-35KPa，以此反复四次。进一步的，第二次真空静置为：抽真空使真空度为-65KPa，保持70秒，然后卸真空至常压，再抽真空至-65KPa，以此反复四次。进一步的，第三次真空静置为：抽真空使静置真空度-90KPa，保持70秒，然后卸真空至常压，再抽真空至-90KPa，以此反复四次。进一步的，注液机装置包括真空注液仓、机械拍打机构、第一真空静置仓、第二真空静置仓、第三真空静置仓、真空封装机构，所述机械拍打机构在转移轨道中移动；所述真空注液仓，用于电池在真空状态下注液，保证电解液快速浸润到电池内；所述机械拍打机构，用于对电池进行快速拍打，将电池内部气泡挤出，促进电解液的浸润；所述每个真空静置仓，用于对电池进行纵向波动式真空静置；所述真空封装机构，用于真空状态下对电池气袋进行封装。进一步的，所述机械拍打机构包括气缸、推板、伸缩弹簧、电池夹板，所述气缸连接推板，所述推板推动电池夹板；所述电池夹板数量为多个，每个电池夹板中放置电池，相邻两个电池夹板之间设有伸缩弹簧。相对于现有技术，本专利技术所述的缩短三元体系动力电池注液后静置时间的方法有以下优势：在现有注液模式的基础上，变更了真空静置的方式，同时增加了机械拍打和短时充电，以上功能可以在注液机上实现。同时以上功能的增加对注液产能的影响有限，并且在保证电池性能的前提下极大地缩短了注液后的常温静置时间，提高了生产产能，降低了成本。附图说明图1为注液机流程示意图；图2为本专利技术实施例所述的机械拍打机构结构示意图；图3为本专利技术实施例所述的三次真空静置模拟图；图4为本专利技术实施例所述的第一次真空静置的纵向波动式静置模拟图；图5为本专利技术实施例所述的电池短时充电前后负极的状态图。附图说明：1-气缸；2-推板；3-伸缩弹簧；4-电池夹板；5-电池本体；6-气袋。具体实施方式术语解释：横向递进式真空静置：注液后需要进行三次真空静置，第一次静置真空度＜第二次静置真空度＜第三次静置真空度。纵向波动式真空静置：指每次真空静置时真空度并不是恒定不变的，而是保持一定时间之后开始卸真空至常压，再抽真空到设定值，以此反复数次。下面结合实施例及附图来详细说明本专利技术。一种缩短三元体系动力电池注液后静置时间的方法及装置，其流程如图1，步骤为：1)将电池放置在注液真空仓内进行注液；2)由机械手将电池转移至机械拍打机构中进行拍打；3)通过转移轨道移送到第一真空静置仓内第一次真空静置；4)移送到第二真空静置仓内第二次真空静置；5)移送到第三真空静置仓内第三次真空静置；6)由机械手移送到真空封装机构中，对电池气袋进行封装；7)对电池短时充电，充电电流为10A,时间为3秒。其中，所述机械拍打机构包括气缸1、推板2、伸缩弹簧3、电池夹板4，拍打机构结构如图2所示，所述拍打过程为：每组机械拍打机构可放置18只电池，通过气缸1推进推板2使电池夹板4打开，气缸1后退通过伸缩弹簧3的弹性使电池夹板4闭合拍打电池，拍打压力为20kgf-50kgf。其中，第一次真空静置为：抽真空使真空度为至为-35KPa，保持70秒，然后卸真空至常压，再抽真空至-35KPa，以此反复四次。通过真空腔内气压的变化，对电池进行挤压，进一步促进电池内的气体外排。其中，第二次真空静置为：抽真空使真空度为-65KPa，保持70秒，然后卸真空至常压，再抽真空至-65KPa，以此反复四次。其中，第三次真空静置为：抽真空使静置真空度-90KPa，保持70秒，然后卸真空至常压，再抽真空至-90KPa，以此反复四次。其中，注液机装置包括真空注液仓、机械拍打机构、第一真空静置仓、第二真空静置仓、第三真空静置仓、真空封装机构，所述机械拍打机构在转移轨道中移动，电池承载在拍打机构中移送到真空静置仓内进行真空静置；所述真空注液仓，用于电池在真空状态下注液，保证电解液快速浸润到电池内；所述机械拍打机构，用于对电池进行快速拍打，将电池内部气泡挤出，促进电解液的浸润；所述每个真空静置仓，用于对电池进行纵向波动式真空静置；所述真空封装机构，用于真空状态下对电池气袋进行封装。其中，所述机械拍打机构包括气缸1、推板2、伸缩弹簧3、电池夹板4，所述气缸1连接推板2，所述推板2推动电池夹板4；所述电池夹板4数量为多个，每个电池夹板4中放置电池，相邻两个电池夹板4之间设有伸缩弹簧3。注液后进行三次真空静置，真空度不同，横向三次递进式真空静置模拟图如图3。每次真空静置过程中，都经过纵向波动式真空静置，以第一次真空静置为例，纵向波动式真空静置模拟图如图4。图5是短时充电前后负极状态图。电池注液后，对电池进行短时间充电，使电池带有一定的电荷量，负极颗粒膨胀，负极颗粒之间的孔隙会增大，有利于促进负极对电解液的吸收，从而达到缩短注液后静置时间的目的。在本专利技术中所述的技术方案中，真空注液、机械拍打、三次真空静置和短时充电以上几个工序均可在注液机上实现。本专利技术是在现有注液模式的基础上，对电池在注液过程中进行技术和设备改造，从而促进电池在注液后对电解液的浸润，缩短注液后的静置时间为4-12h，使生产产能提高50％-60％。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缩短三元体系动力电池注液后静置时间的方法，其特征在于：包括几个步骤：1)将电池放置在注液真空仓内进行注液；2)由机械手将电池转移至机械拍打机构中进行拍打；3)通过转移轨道移送到第一真空静置仓内第一次真空静置；4)移送到第二真空静置仓内第二次真空静置；5)移送到第三真空静置仓内第三次真空静置；6)由机械手移送到真空封装机构中，对电池气袋进行封装；7)对电池短时充电，充电电流为10A,时间为3秒。

【技术特征摘要】
1.一种缩短三元体系动力电池注液后静置时间的方法，其特征在于：包括几个步骤：1)将电池放置在注液真空仓内进行注液；2)由机械手将电池转移至机械拍打机构中进行拍打；3)通过转移轨道移送到第一真空静置仓内第一次真空静置；4)移送到第二真空静置仓内第二次真空静置；5)移送到第三真空静置仓内第三次真空静置；6)由机械手移送到真空封装机构中，对电池气袋进行封装；7)对电池短时充电，充电电流为10A,时间为3秒。2.根据权利要求1所述的一种缩短三元体系动力电池注液后静置时间的方法，其特征在于：所述机械拍打机构包括气缸(1)、推板(2)、伸缩弹簧(3)、电池夹板(4)，所述拍打过程为：每组机械拍打机构可放置18只电池，通过气缸(1)推进推板(2)使电池夹板(4)打开，气缸(1)后退通过伸缩弹簧(3)的弹性使电池夹板(4)闭合拍打电池，拍打压力为20kgf-50kgf。3.根据权利要求1所述的一种缩短三元体系动力电池注液后静置时间的方法，其特征在于：第一次真空静置为：抽真空使真空度为至为-35KPa，保持70秒，然后卸真空至常压，再抽真空至-35KPa，以此反复四次。4.根据权利要求1所述的一种缩短三元体系动力电池注液后静置时间的方法，其特征在于：第二次真空静置为：抽...

【专利技术属性】
技术研发人员：马春华，赵立娜，沈修岗，
申请(专利权)人：天津市捷威动力工业有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12