一种锂电池负压化成带清洁管道的系统及其清理工艺

专利名称：一种锂电池负压化成带清洁管道的系统及其清理工艺

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202110227267.4

专利申请（专利权）人：江西安驰新能源科技有限公司
权利人地址：江西省上饶市上饶经济技术开发区兴业大道128号

专利发明（设计）人：张近钢,白科,阮江明,曹国辉,游杰,黄浩,陈富源

专利摘要：一种锂电池负压化成带清洁管道的系统及其清理工艺，所述的锂电池负压化成带清洁管道的系统包括真空罐、抽真空控制阀、气压监控表、干燥微正压装置、微正压控制阀、正压装置、正压控制阀、气体恒温加热器、抽液腔、分流管、负压吸嘴。所述清洁工艺：在负压化成电芯后，抽真空控制阀关闭，微正压阀打开破除真空，待电芯托盘取出后，正压装置、正压控制阀、气体恒温加热器开始工作，向抽液腔、分流管、负压吸嘴通过分流器吹热空气，吹出系统内的电解液，同时分解管道内六氟磷酸锂结晶。本发明装置有效地防止负压化成带管道堵塞，确保负压系统的有效性。

主权利要求：
1.一种锂电池负压化成带清洁管道的系统，包括干燥微正压装置(1)、微正压控制阀(2)、真空罐（3）、抽真空控制阀(4)、气压监控表(5)、气体恒温加热器(6)、正压控制阀(7)、抽液腔(8)、分流管(9)、负压吸嘴(10)、正压装置(11)、分流器（12），所述干燥微正压装置（1）设置所述微正压控制阀（2），所述真空罐（3）设置所述抽真空控制阀（4），所述抽真空控制阀（4）通过管道与所述气压监控表（5）连接，所述干燥微正压装置（1）与所述气压监控表（5）通过管道连接后与所述分流器（12）的一端连接，所述分流器（12）另一端设置三个通道，其中通道一与所述正压控制阀(7)连接，所述正压控制阀(7)与所述气体恒温加热器(6)连接，所述气体恒温加热器(6)连接所述正压装置（11），所述分流器（12）通道二和通道三分别连接两个相同的所述抽液腔（8），所述抽液腔（8）通过所述分流管（9）与所述负压吸嘴（10）相连；
所述干燥微正压装置（1）提供相对大气压0～30kPa的干燥空气，所述真空罐（3）的体积3
为10～15m ，负压值为相对大气压‑100～‑95kPa，所述微正压控制阀（2）、所述抽真空控制阀（4）、所述正压控制阀（7）均为单向气体传输控制阀，所述气压监控表（5）为正负压力测试表，所述气体恒温加热器（6）设置的气体温度为50～60℃，所述负压吸嘴（10）为可拆卸装置，其数量可根据待化成的电芯数量进行增减，所述正压装置（11）提供相对大气压150～
200kPa，湿度为15%～25%HR的空气。
2.一种锂电池负压化成带清洁管道的清理工艺，其特征在于：在权利要求1锂电池负压化成带清洁管道的系统中，进行管道清理的工艺步骤如下：S1、将待化成电芯的注液孔与所述负压吸嘴（10）连接；
S2、所述抽真空控制阀（4）开启，对所述电芯抽真空，电芯充电化成开始；
S3、化成结束，关闭所述抽真空控制阀（4），开启所述微正压控制阀（2）；
S4、所述电芯破真空后，关闭所述微正压控制阀（2）；
S5、取出所述电芯，开启所述气体恒温加热器（6）；
S6、开启所述正压控制阀（7），所述正压装置（11）对系统吹气；
S7、吹气1～3min，关闭所述正压控制阀（7）；
S8、用洁净布清理化成柜底部。 说明书 : 一种锂电池负压化成带清洁管道的系统及其清理工艺技术领域[0001] 本发明涉及新能源锂电芯制造生产领域，尤其涉及一种锂电池负压化成带清洁管道的系统及其清理工艺。背景技术[0002] 在方形铝壳动力锂电池生产过程中，化成工序不顺利是造成锂电池容量、循环寿命差的一个重要原因，经过研究发现：电池在化成充电过程中内部发生反应会产生大量气体，如果不将气体完全排出将会对电池界面造成严重的析锂和黑斑现象。通常采用抽负压的方式将电池充电过程中产生的气体排走；然而在抽负压排气的过程中电解液也会随着气体被抽出进入负压管道中，电解液长期堆积在负压管道中会出现结晶现象，进而导致负压管道堵塞影响抽真空效果。发明内容[0003] 为了解决上述问题，本发明提供了一种锂电池负压化成带清洁管道的系统及清理工艺，本发明先通过微正压吹出负压系统内的液态电解液残留，再通过热空气与管道内六氟磷酸锂结晶反应得气态产物，有效地解决了电池化成后电解液在负压管道内残留与结晶情况，进而改善负压系统的正常工作。[0004] 本发明采取的技术方案如下：[0005] 本发明的锂电池负压化成带清洁管道的系统，包括干燥微正压装置1、微正压控制阀2、真空罐3、抽真空控制阀4、气压监控表5、气体恒温加热器6、正压控制阀7、抽液腔8、分流管9、负压吸嘴10、正压装置11、分流器12，其连接结构如下：干燥微正压装置1设置微正压控制阀2，真空罐3设置抽真空控制阀4，并且抽真空控制阀4通过管道与气压监控表5连接，干燥微正压装置1与气压监控表5通过管道连接后与分流器12的一端连接，分流器12设置三个通道，通道一与正压控制阀7连接，正压控制阀7与气体恒温加热器6连接，气体恒温加热器6连接正压装置11，分流器12通道二与通道三分别连接两个相同的抽液腔8，抽液腔8通过分流管9与负压吸嘴10相连。[0006] 进一步地，干燥微正压装置1提供相对大气压0～30kPa的干燥空气；[0007] 进一步地，真空罐3的体积为10～15m3，负压值为相对大气压‑100～‑95kPa；[0008] 进一步地，微正压控制阀2、抽真空控制阀4、正压控制阀7均为单向气体[0009] 传输控制阀；[0010] 进一步地，气压监控表5为正负压力测试表；[0011] 进一步地，气体恒温加热器设置6的气体温度为50～60℃；[0012] 进一步地，负压吸嘴10为可拆卸装置，其数量可根据待化成的电芯数量进[0013] 行调节；[0014] 进一步地，正压装置（11）提供相对大气压150～200kPa，湿度为15%～[0015] 25%HR的空气；[0016] 一种锂电池负压化成带清洁管道的清理工艺，在上述锂电池负压化成带清洁管道的系统中，进行管道清理的工艺步骤如下：[0017] S1、将待化成电芯的注液孔与负压吸嘴10连接；[0018] S2、抽真空控制阀4开启，对电芯抽真空，电芯充电化成开始；[0019] S3、化成结束，关闭抽真空控制阀4，开启微正压控制阀2；[0020] S4、电芯破真空后，关闭微正压控制阀2；[0021] S5、取出电芯，开启气体恒温加热器6；[0022] S6、开启正压控制阀7，正压装置11对管道吹气；[0023] S7、吹气1～3min，关闭正压控制阀7；[0024] S8、用洁净布清理化成柜底部，化成带管道清理完成。[0025] 本发明的有益效果：本发明提供了一种锂电池负压化成带清洁管道的系统，本发明先通过微正压吹出负压系统内的液态电解液残留，再通过热空气与管道内六氟磷酸锂结晶反应得气态产物，有效的解决了电池化成后电解液在负压管道内残留与结晶情况，进而保证负压系统的正常工作，确保化成时电池内部的负压值，使化成产生的气体及时抽出。附图说明[0026] 图1一种锂电池负压化成带清洁管道的系统布局示意图；[0027] 图2一种锂电池负压化成带清洁管道的系统清理工艺流程图；[0028] 其中，1、干燥微正压装置；2、微正压控制阀；3、真空罐；4、抽真空控制阀；5、气压监控表；6、气体恒温加热器；7、正压控制阀；8、抽液腔；9、分流管；10、负压吸嘴；11、正压装置；12分流器。具体实施方式[0029] 下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明，本发明的技术特征或连接关系没有进行详细描述的部分均为采用的现有技术。实施例1[0030] 本发明公开锂电池负压化成带清洁管道的系统，在干燥微正压装置设置微正压控制阀，并由其控制；在真空罐设置抽真空控制阀，并由其控制，抽真空控制阀通过管道与气压监控表连接，干燥微正压装置与气压监控表通过管道连接后与分流器的一端连接，分流器设置三个通道，通道一与正压控制阀连接，正压控制阀与气体恒温加热器连接，气体恒温加热器连接正压装置，分流器通道二与通道三分别连接两个相同的抽液腔，抽液腔通过分流管与负压吸嘴相连。[0031] 清理工艺：[0032] S1、将待化成电芯的注液孔与负压吸嘴连接；[0033] S2、抽真空控制阀开启，对电芯抽真空，控制真空负压值为‑95kPa，电芯充电化成开始；[0034] S3、化成结束，关闭抽真空控制阀，开启微正压控制阀，控制微正压值为10kPa；[0035] S4、电芯破真空后，关闭微正压控制阀；[0036] S5、取出化成柜上托盘，气体恒温加热器开启，恒温设置在50℃，正压装置为提供相对大气压170±20kPa、湿度为15%～25%HR的空气装置；[0037] S6、开启正压控制阀，正压装置对管道吹气；[0038] S7、吹气3min，关闭正压控制阀；[0039] S8、用洁净布清理化成柜底部，化成带管道清理完成。实施例2[0040] 采用实施例1中相同的系统，其清理工艺如下：[0041] S1、将待化成电芯的注液孔与负压吸嘴连接；[0042] S2、抽真空控制阀开启，对电芯抽真空，控制真空负压值为‑100kPa，电芯充电化成开始；[0043] S3、化成结束，关闭抽真空控制阀，开启微正压控制阀，控制微正压值为5kPa；[0044] S4、电芯破真空后，关闭微正压控制阀；[0045] S5、取出化成柜上托盘，气体恒温加热器开启，恒温设置在60℃，正压装置为提供相对大气压180±20kPa、湿度为15%～25%HR的空气装置；[0046] S6、开启正压控制阀，正压装置对管道吹气；[0047] S7、吹气1min，关闭正压控制阀；[0048] S8、用洁净布清理化成柜底部，化成带管道清理完成。实施例3[0049] 采用实施例1中相同的系统，其清理工艺如下：[0050] S1、将待化成电芯的注液孔与负压吸嘴连接；[0051] S2、抽真空控制阀开启，对电芯抽真空，控制真空负压值为‑98kPa，电芯充电化成开始；[0052] S3、化成结束，关闭抽真空控制阀，开启微正压控制阀，控制微正压值为5kPa；[0053] S4、电芯破真空后，关闭微正压控制阀；[0054] S5、取出化成柜上托盘，气体恒温加热器开启，恒温设置在55℃，正压装置为提供相对大气压180±20kPa、湿度为15%～25%HR的空气装置；[0055] S6、开启正压控制阀，正压装置对管道吹气；[0056] S7、吹气2min，关闭正压控制阀；[0057] S8、用洁净布清理化成柜底部，化成带管道清理完成。[0058] 从实施例1、2、3在连续生产5个月后，其系统管道通道内均未出现堵塞和结晶情况，采用本发明提供的方法对电解液在化成管道内形成结晶最后造成化成管道堵塞有较为明显的改善；有效的解决了电池化成后电解液在负压管道内残留与结晶情况，进而保证负压系统的正常工作，确保化成时电池内部的负压值，使化成产生的气体及时抽出。[0059] 上述实施例仅是本发明的较优实施方式，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修饰、修改及替代变化，均属于本发明技术方案的范围内。

专利地区：江西

专利申请日期：2021-03-01

专利公开日期：2024-11-19

专利公告号：CN112838282B