真空脱气电解液自动供给装置及使用其供给电解液的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及真空脱气电解液自动供给装置及使用其供给电解液的方法。该自动供给装置(100)包含：中间罐(7)，其对电解液进行缓存、静置和控温；真空脱气罐(10)，其对来自中间罐(7)的电解液进行真空脱气；和供给罐(15)，其对来自真空脱气罐(10)的电解液进行缓存和控温。其中，中间罐、真空脱气罐和供给罐被设置成：所述中间罐的液位下限与所述真空脱气罐的液位上限呈上下段差式配置；所述真空脱气罐的液位下限与所述供给罐的液位上限呈上下段差式配置；中间罐中的电解液利用液面高度的段差(a)所产生的作用力流入真空脱气罐，真空脱气罐中的脱气完成后的电解液利用液面高度的段差(b)所产生的作用力流入供给罐。

【技术实现步骤摘要】
真空脱气电解液自动供给装置及使用其供给电解液的方法
本专利技术涉及一种真空脱气电解液自动供给装置及使用该装置供给电解液的方法。
技术介绍
现有的电池生产线的电解液供给系统通常包括电解液原材料罐、电解液供给罐、手动球阀和注液泵，并且在原材料罐和供给罐上还有电阻丝、温度感应器和液位感应器等。当电解液供给罐中的液位低于下限位时会发出报警通知操作人员，操作人员相应地进行手动按钮来向电解液供给罐添加电解液。原材料罐中的电解液通常在氮气压力作用下直接被压入供给罐。注液泵是直接从供给罐吸取电解液而向外部设备供给电解液。CN106067536A中公开了一种带抽真空功能的锂二次电池电解液注液系统，包括进料单元、注液单元、抽真空单元、封口单元、称重检测单元和出料单元，注液单元包括中间皮带输送机、电池定位模具、升降板、第一升降气缸、定量注液器等，定量注液器的定量缸的内腔容量等于锂二次电池的标准注液量，因此每次注液气缸推出的电解液量准确等于锂二次电池的标准注液量，注液精度高；且抽真空单元能避免密封罩内空气中的水分和电解液溶质六氟磷酸锂反应生成氢氟酸，能避免氢氟酸对电池的电化学性能及安全性能造成影响的问题。现有的电解液供给装置通常都是通过人工手动式点动打开阀门来进行输送和供给作业，原材料罐空罐(原材料电解液用完了)后无检知手段，通过人工手动摇动原材料罐来判断是否空罐。而且，电解液中溶解有大量气泡。电解液内的气泡主要来源为：在用氮气将原材料电解液压入到原材料罐中等时氮气大量溶解于电解液中；在电解液的输送和供给过程的紊流会包入大量的空气等；以及在注液管道接头密封性不佳的情况下也会渗入的空气等。现有的电解液系统的单次注液量和注液精度都有待提高，而且安全性低，不能对漏液与原材料空桶进行高效的检知。另一方面，锂二次电池逐渐面向高能量密度与高产能之路发展。高能量密度意味着极板间的间隙率缩小，相应地电解液的注液量和注液难度攀升。为了生产新一代高性能的锂二次电池，电解液的注液速度和效率都要求有比较大的提升。例如，就单电池的电解液注液量而言，由圆柱型锂二次电池18650的5000mg对数式提升至圆柱型锂二次电池21700的8000mg。这是因为，随着单电池的容量提升，同等体积内需要更多极板，故极板间的间隙变小，而且，伴随着极板个数增加，相应地需要更多电解液，这样的小间隙多电解液的需求成为技术上难点。通常的解决方案包括：增加注液次数、多次反复浸透式注入；提升注液时抽真空的真空度；或者提升单次注液精度等等。以往的电解液供给装置的单次注液精度与高能量系电池所需要的精度还存在很大的差距。而且，由于高产能的需要使得单位时间内要有更多的电解液注入电池内，因此需要的泵数量骤增，注液生产线会被拉长，结果，1对1式电解液供给的成本以及注液生产线的规模难以适应发展的需要。而且，小间隙多电解液的需求使得注液次数增加，并且反复浸透的需求使得注液循环时间拉长。因此，为了满足高效地生产新一代高性能的锂二次电池的需求，迫切需要降低成本、提高效率，即需要多通道同时注液、实现单次高精度定量注液、并且电解液从原材料罐到至注液泵为止全程自动供给的装置和方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够将电解液从原材料罐到至注液装置为止全程自动供给、使得电解液中溶解的气泡高效脱出、并且实现单次高精度定量注液的装置和方法。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术的专利技术者进行了潜心研究，得出了下述技术方案。(1)一种真空脱气电解液自动供给装置，其包含：中间罐，其对电解液进行缓存、静置和控温，真空脱气罐，其具有真空阀，且其对来自所述中间罐的电解液进行真空脱气；和供给罐，其对来自所述真空脱气罐的电解液进行缓存和控温，其中，所述中间罐和所述供给罐各自为非密封式构造，所述真空脱气罐为密封式构造，所述中间罐的底部出口与所述真空脱气罐的入口通过中间管道连接，所述真空脱气罐的底部出口与所述供给罐的入口通过供给管道连接，所述中间罐、所述真空脱气罐和所述供给罐分别装备有检知液位上限的感应器和检知液位下限的感应器，所述中间管道和所述供给管道上装备有自动阀门，所述中间罐、所述真空脱气罐和所述供给罐被设置成：所述中间罐的液位下限与所述真空脱气罐的液位上限呈上下段差式配置，且所述真空脱气罐的液位下限与所述供给罐的液位上限呈上下段差式配置，所述中间罐中的电解液利用液面高度的段差所产生的作用力流入到所述真空脱气罐，所述真空脱气罐中的脱气完成后的电解液利用液面高度的段差所产生的作用力流入所述供给罐。(2)根据上述(1)所述的真空脱气电解液自动供给装置，其还具有用于向所述中间罐供给原材料电解液的原材料罐，所述原材料罐与所述中间罐之间通过输入管道连接。(3)根据上述(1)或(2)所述的真空脱气电解液自动供给装置，其中，所述原材料罐装备有：用于向所述原材料罐内部供给氮气的氮气供给装置；和用于检知所述原材料罐中的原材料电解液的消耗完后的空桶检知器。(4)根据上述(1)或(2)所述的真空脱气电解液自动供给装置，其中，在所述中间罐中设置有使来自原材料罐的电解液以溢出的方式供给的溢出容器。(5)根据上述(1)或(2)所述的真空脱气电解液自动供给装置，其还具有将所述供给罐中的电解液定量地吸取并供给到外部设备的注液装置，所述供给罐与所述注液装置之间通过注液管道连接。(6)根据上述(5)所述的真空脱气电解液自动供给装置，其中，所述外部设备为锂二次电池。(7)根据上述(1)或(2)所述的真空脱气电解液自动供给装置，其中，所述中间罐、所述真空脱气罐和所述供给罐装备有用于检知电解液泄漏的漏液感应器。(8)根据上述(1)或(2)所述的真空脱气电解液自动供给装置，其中，所述中间罐、所述真空脱气罐和所述供给罐之中的至少一个装备有用于对电解液的温度进行调节的控温装置。(9)根据上述(1)或(2)所述的真空脱气电解液自动供给装置，其中，所述供给罐被配置在密封架台中。(10)一种使用上述(1)～(9)任一项中所述的装置来自动供给电解液的方法，其包含下述步骤：中间罐中的电解液利用液面高度的段差所产生的作用力流入真空脱气罐；真空脱气罐中的脱气完成后的电解液利用液面高度的段差所产生的作用力流入供给罐；和将供给罐中的电解液通过一个或多个注液装置定量地吸取并供给到所述外部设备。(11)根据上述(10)所述的方法，其满足下述控制条件(A)～(C)之中的一个、两个或三个：(A)当所述中间罐的液位感应器检知到液位下降到达下限时，中间管道上的自动阀门关闭，输入管道上的自动阀门打开而向所述中间罐输入原材料电解液；当所述中间罐的液位感应器检知到液位上升到达上限时，输入管道上的自动阀门关闭；(B)当所述真空脱气罐的液位感应器检知到液位下降到达下限时，供给管道上的自动阀门关闭，中间管道上的自动阀门打开而向所述真空脱气罐供给所述电解液；当所述真空脱气罐的液位感应器检知到液位上升到达上限时，中间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空脱气电解液自动供给装置，其包含：/n中间罐，其对电解液进行缓存、静置和控温，/n真空脱气罐，其具有真空阀，且其对来自所述中间罐的电解液进行真空脱气；和/n供给罐，其对来自所述真空脱气罐的电解液进行缓存和控温，/n其中，所述中间罐和所述供给罐各自为非密封式构造，所述真空脱气罐为密封式构造，所述中间罐的底部出口与所述真空脱气罐的入口通过中间管道连接，所述真空脱气罐的底部出口与所述供给罐的入口通过供给管道连接，/n所述中间罐、所述真空脱气罐和所述供给罐分别装备有检知液位上限的感应器和检知液位下限的感应器，/n所述中间管道和所述供给管道上装备有自动阀门，/n所述中间罐、所述真空脱气罐和所述供给罐被设置成：所述中间罐的液位下限与所述真空脱气罐的液位上限呈上下段差式配置，且所述真空脱气罐的液位下限与所述供给罐的液位上限呈上下段差式配置，所述中间罐中的电解液利用液面高度的段差所产生的作用力流入到所述真空脱气罐，所述真空脱气罐中的脱气完成后的电解液利用液面高度的段差所产生的作用力流入所述供给罐。/n

【技术特征摘要】
1.一种真空脱气电解液自动供给装置，其包含：
中间罐，其对电解液进行缓存、静置和控温，
真空脱气罐，其具有真空阀，且其对来自所述中间罐的电解液进行真空脱气；和
供给罐，其对来自所述真空脱气罐的电解液进行缓存和控温，
其中，所述中间罐和所述供给罐各自为非密封式构造，所述真空脱气罐为密封式构造，所述中间罐的底部出口与所述真空脱气罐的入口通过中间管道连接，所述真空脱气罐的底部出口与所述供给罐的入口通过供给管道连接，
所述中间罐、所述真空脱气罐和所述供给罐分别装备有检知液位上限的感应器和检知液位下限的感应器，
所述中间管道和所述供给管道上装备有自动阀门，
所述中间罐、所述真空脱气罐和所述供给罐被设置成：所述中间罐的液位下限与所述真空脱气罐的液位上限呈上下段差式配置，且所述真空脱气罐的液位下限与所述供给罐的液位上限呈上下段差式配置，所述中间罐中的电解液利用液面高度的段差所产生的作用力流入到所述真空脱气罐，所述真空脱气罐中的脱气完成后的电解液利用液面高度的段差所产生的作用力流入所述供给罐。


2.根据权利要求1所述的真空脱气电解液自动供给装置，其还具有用于向所述中间罐供给原材料电解液的原材料罐，所述原材料罐与所述中间罐之间通过输入管道连接。


3.根据权利要求1或2所述的真空脱气电解液自动供给装置，其中，所述原材料罐装备有：用于向所述原材料罐内部供给氮气的氮气供给装置；和用于检知所述原材料罐中的原材料电解液的消耗完后的空桶检知器。


4.根据权利要求1或2所述的真空脱气电解液自动供给装置，其中，在所述中间罐中设置有使来自原材料罐的电解液以溢出的方式供给的溢出容器。


5.根据权利要求1或2所述的真空脱气电解液自动供给装置，其还具有将所述供给罐中的电解液定量地吸取并供给到外部设备的注液装置，所述供给罐与所述注液装置之间通过注液管道连接。


6.根据权利要求5所述的真空脱气电解液自动供给装置，其中，所述外部设备为锂二次电池。


7.根据权利要求1或2所述的真空脱气电解液自动供给装置，其中，所述中间罐、所述真空脱气罐和所述供给罐装备有用于检知电解液泄漏的漏液...

【专利技术属性】
技术研发人员：周勇，
申请(专利权)人：松下能源无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32