本实用新型专利技术涉及二次电池生产技术领域，公开了一种负压比例控制阀与电池真空度控制系统，包括阀体，阀体上设置有第一通道、第二通道和第三通道，阀体内还布置有阀芯，阀芯具有使第二通道与第一通道完全导通的第一极限工位、第二通道与第三通道完全导通的第二极限工位，阀体内还轴向活动装配有阀杆，阀杆与阀芯传动连接；阀体内还布置有先导腔和压电阀，先导腔内还布置有活塞，活塞与阀杆固定连接以用于驱动阀杆轴向活动。压电阀通过电流的变化实现对比例阀开度的连续调节，并且不需要再传递至真空调节阀，简化了化成气路，减少安装调试时间成本，同时实现了闭环控制，同时压电阀具有灵活、快速切换的特点，提高了调压的精度和响应速度。速度。速度。
【技术实现步骤摘要】
一种负压比例控制阀及电池真空度控制系统
[0001]本技术涉及二次电池生产
，特别是涉及一种负压比例控制阀及电池真空度控制系统。
技术介绍
[0002]二次电池在生产过程中包含化成工艺，在该工艺中，二次电池需要经过一系列的充放电过程，此过程中由于化学反应会产生大量气体，未及时抽去这些气体，会影响电池的性能，因此二次电池化成工艺需要维持电池内压力在一定的真空范围。
[0003]目前市场上比较常见的控制化成工艺电池真空的方案主要有两种，第一种方案如图1所示，采用化成气路14将真空泵15与电池连接，在化成气路14上并联布置两组带有开关阀的手动真空调压阀24和真空通断阀16，两组手动真空调压阀24的真空范围不同，一组用于高真空范围控制、另一组用于低真空范围控制。该方案的气路简单，但是具有以下缺点：(1)元件数量较多，处理成本、安装和调试时间成本高；(2)设备运行时，只能实现两段固定真空压力(高/低)的切换；(3)较难保证不同工位的真空压力输出一致性；(4)随生产不同的产品或工艺参数修改，需要很高时间成本来调整真空压力；(5)无法实现实时远程和精确真空压力调节。
[0004]第二种方法如图2所示，采用化成气路14将真空泵15与电池连接，化成气路14上设置气控真空调压阀22和真空通断阀16，气控真空调压阀22上连接压力比例阀23，压力比例阀23与正压气源连接，化成气路上布置感应负压化成气路压力的压力传感器17，压力比例阀23和压力传感器28均与PLC控制器18信号连接。PLC接收压力传感器17检测到的压力信号，压力比例阀23接收PLC的信号调节正压气源输送的气体压力，从而调整气控真空调压阀22的开度。该方案可实现远程真空压力控制调节，但是仍然有一下缺点：(1)、比例压力阀的控制结果只会影响气控真空调压阀的机械闭环，还需要开发带有压力传感器反馈的闭环功能，编程时间成本较高(PID控制)；(2)、比例压力阀间接控制气控真空调压阀，响应时间较慢；(3)、响应时间和调压精度难以保证。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是：提供一种负压比例控制阀，以解决现有技术中的比例压力阀控制气控真空调压阀的开度时安装和调试成本高、响应时间慢、精度差的问题；本技术还提供了一种使用该负压比例控制阀的电池真空度控制系统。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供了一种负压比例控制阀，包括阀体，所述阀体上设置有第一通道、第二通道和第三通道，所述阀体内还布置有用于调节所述第二通道与所述第一通道、所述第三通道的连接开度的阀芯，所述阀芯具有使所述第二通道与所述第一通道完全导通的第一极限工位、所述第二通道与所述第三通道完全导通的第二极限工位，所述阀体内还轴向活动装配有阀杆，所述阀杆与所述阀芯传动连接以驱动所述阀芯在所述第一极限工位与所述第二极限工位之间活动；
[0007]所述阀体内还布置有先导腔和用于改变所述先导腔内压力的压电阀，所述先导腔内还布置有与所述阀体通过弹簧顶压装配的活塞，所述活塞与所述阀杆固定连接以用于驱动所述阀杆轴向活动。
[0008]优选地，所述第一通道、所述第三通道位于所述第二通道沿所述阀杆的轴向的两侧，所述阀芯包括布置在所述第一通道处的第一密封盖和布置在所述第三通道处的第二密封盖，所述第一密封盖与所述第二密封盖均具有与所述阀体密封的密封面，所述第一密封盖与所述第二密封盖的密封面相对布置，所述第一密封盖与所述第二密封盖均通过弹簧弹性顶压装配在所述阀杆与所述阀体之间，所述阀杆在活动行程中驱动所述第一密封盖、所述第二密封盖克服所述弹簧的弹性力轴向往复活动。
[0009]优选地，所述第一密封盖套装在所述阀体上，所述阀体的底部设置有端盖，所述第一密封盖套装在所述端盖上，所述阀杆的底端与所述第一密封盖单向挡止装配；所述第二密封盖套装在所述阀杆上，所述阀杆上设置有与所述第二密封盖单向挡止的凸台，所述第二密封盖弹性顶压装配在所述凸台与所述阀体之间。
[0010]优选地，所述阀杆的底端还布置有圆台形的挡台，所述挡台的端面与所述第一密封盖形成限位装配。
[0011]优选地，所述压电阀布置在所述阀体的侧部，所述压电阀与所述先导腔之间通过气体通道连通。
[0012]本技术还提供了一种使用上述任一技术方案所述的负压比例控制阀所述的电池真空度控制系统，包括真空泵和与所述真空泵连通的化成气路，所述化成气路用于与二次电池连接，所述化成气路上还布置有真空通断阀、压力传感器和所述负压比例控制阀，所述负压比例控制阀的所述第二通道与所述真空通断阀连通、所述第一通道与所述真空泵连通、所述第三通道与大气或外界气路连通；
[0013]还包括控制器，所述压力传感器与所述控制器信号连接，所述负压比例控制阀的所述压电阀与所述控制器信号连接，所述压力传感器用于检测所述化成气路的压力并向所述控制器传输压力信号，所述控制器用于判断所述压力信号并向所述压电阀传输电流信号，所述压电阀用于接收所述电流信号并调节所述先导腔的压力以驱动所述阀杆活动。
[0014]优选地，所述化成气路上还串联布置有电解液过滤器，所述化成气路上还并联布置有管道清洗装置和破真空装置。
[0015]优选地，所述控制器为PLC控制器。
[0016]本技术实施例一种负压比例控制阀与电池真空度控制系统与现有技术相比，其有益效果在于：在需要控制电池腔内的真空压力时，将第二通道与化成气路的连接、第一通道与真空泵连接、第三通道与大气或者外界气路连接，压电阀通过电流的变化改变先导腔内的气体压力值，从而驱动阀杆带动阀芯在第一极限工位和第二极限工位之间动作，根据化成气路的气体压力调节压电阀的电流大小可以控制阀杆的阀芯，从而控制阀芯在第一极限工位与第二极限工位之间的位置，从而实现对比例阀开度的连续调节，并且不需要再传递至真空调节阀，简化了化成气路，减少安装调试时间成本，同时实现了闭环控制，而压电阀控制先导腔压力的方式具有更低的功耗和更高的使用寿命，适用于电池化成过程中不断产生气体而使得控制阀需要长时间连续工作的应用，同时压电阀具有灵活、快速切换的特点，响应速度快、控制效果更加平滑，提高了调压的精度和响应速度，为化成过程提供稳
定可靠的真空压力调节。
附图说明
[0017]图1是现有的一种控制化成工艺电池真空的方案的结构示意图；
[0018]图2是现有的另一种控制化成工艺电池真空的方案的结构示意图；
[0019]图3是本技术的电池真空度控制系统的结构示意图；
[0020]图4是本技术的负压比例控制阀的阀芯处于第二极限工位时的状态示意图；
[0021]图5是本技术的负压比例控制阀的阀芯处于第一极限工位时的状态示意图；
[0022]图6是本技术的负压比例控制阀的压电阀与先导腔的装配示意图。
[0023]图中，1、负压比例控制阀；2、阀体；3、第一通道；4、第二通道；5、第三通道；6、阀杆；61、凸台；62、挡台；7、先导腔；8、活塞；9、压电阀；10、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种负压比例控制阀，其特征在于，包括阀体(2)，所述阀体(2)上设置有第一通道(3)、第二通道(4)和第三通道(5)，所述阀体(2)内还布置有用于调节所述第二通道(4)与所述第一通道(3)、所述第三通道(5)的连接开度的阀芯，所述阀芯具有使所述第二通道(4)与所述第一通道(3)完全导通的第一极限工位、所述第二通道(4)与所述第三通道(5)完全导通的第二极限工位，所述阀体(2)内还轴向活动装配有阀杆(6)，所述阀杆(6)与所述阀芯传动连接以驱动所述阀芯在所述第一极限工位与所述第二极限工位之间活动；所述阀体(2)内还布置有先导腔(7)和用于改变所述先导腔(7)内压力的压电阀(9)，所述先导腔(7)内还布置有与所述阀体(2)通过弹簧(12)顶压装配的活塞(8)，所述活塞(8)与所述阀杆(6)固定连接以用于驱动所述阀杆(6)轴向活动。2.根据权利要求1所述的负压比例控制阀，其特征在于，所述第一通道(3)、所述第三通道(5)位于所述第二通道(4)沿所述阀杆(6)的轴向的两侧，所述阀芯包括布置在所述第一通道(3)处的第一密封盖(10)和布置在所述第三通道(5)处的第二密封盖(11)，所述第一密封盖(10)与所述第二密封盖(11)均具有与所述阀体(2)密封的密封面，所述第一密封盖(10)与所述第二密封盖(11)的密封面相对布置，所述第一密封盖(10)与所述第二密封盖(11)均通过弹簧(12)弹性顶压装配在所述阀杆(6)与所述阀体(2)之间，所述阀杆(6)在活动行程中驱动所述第一密封盖(10)、所述第二密封盖(11)克服所述弹簧(12)的弹性力轴向往复活动。3.根据权利要求2所述的负压比例控制阀，其特征在于，所述第一密封盖(10)套装在所述阀体(2)上，所述阀体(2)的底部设置有端盖，所述第一密封盖(10)套装在所述端盖上，所述阀杆(6)的底端与所述第一密封盖(10)单向挡止装配；所述第二密封盖(11)套装在所...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶蒙蒙，段学成，左赫，JP本德，
申请(专利权)人：费斯托中国自动化制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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