软包锂电池电芯干燥装置的制作方法

文档序号:17605420发布日期:2019-05-07 20:41阅读:158来源:国知局
软包锂电池电芯干燥装置的制作方法

本实用新型涉及软包锂电池电芯制造设备技术领域,尤其涉及一种软包锂电池电芯干燥装置。



背景技术:

在锂电池的制造过程中,软包锂电池电芯在注电解液前都需要进行电芯干燥工序,软包锂电池电芯干燥是锂电池制造过程中重要步骤,因水分对电池寿命、内阻、容量和放电时间有着致命的影响,因而,在软包锂电池电芯制造过程中对水分的控制至关重要,尤其在注电解液前软包锂电池电芯水分控制更需要确保万无一失。现有技术的软包锂电池电芯干燥方法通常是将若干软包锂电池电芯放置在大空间的烘烤箱内,在保持某一温度条件下,对所述烘烤箱抽真空,以间接地对所述若干软包锂电池电芯的内腔同时进行抽真空,然后充入氮气并保持若干分钟,如此循环几次,使得若干所述软包锂电池电芯达到所需的干燥度。然而,现有的该类烘烤箱结构复杂,烘烤过程中能耗较大,烘烤时间长,干燥效率低。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种结构简单、烘烤时间短、干燥效率高的软包锂电池电芯干燥装置。

本实用新型提供了一种软包锂电池电芯干燥装置,其包括通气管、密封件和抽气装置,所述通气管的第一端用于与软包锂电池电芯的气袋的袋口连通,所述通气管的第二端与所述抽气装置连通,以将软包锂电池电芯的内腔中的气体抽出;所述密封件用于对所述通气管与所述气袋的连接处进行密封。

优选地,所述密封件为夹紧件,所述夹紧件用于套设在所述气袋的外部,以使所述气袋夹住所述通气管。

优选地,所述夹紧件为密封条,所述密封条包括第一夹紧臂及第二夹紧臂,所述第一夹紧臂或/和所述第二夹紧臂设置有缺口,当所述密封条套设在所述气袋的外部上时,所述缺口与通气管的位置相对应,以夹住所述通气管。

优选地,所述密封件为连接头,所述连接头的第一端与所述通气管相连,所述连接头的第二端用于插设在所述气袋的所述袋口内,所述通气管通过所述连接头与所述内腔连通。

优选地,所述连接头与所述袋口通过过盈配合连接。

优选地,所述软包锂电池电芯干燥装置还包括保护壳体,所述保护壳体用于包覆所述软包锂电池电芯,以保持所述锂电池电芯的温度。

优选地,所述软包锂电池电芯干燥装置还包括加热装置,所述加热装置用于对所述软包锂电池电芯进行加热。

优选地,所述通气管包括主管、抽气管及热气源连接管;所述主管的第一端与所述热气源连接管及所述抽气管相连,所述主管的第二端用于与所述袋口连通;所述抽气管与所述抽气装置连接,所述热气源连接管用于与热气源连接,以向所述内腔输送用于干燥所述软包锂电池电芯的干燥气体。

优选地,所述抽气管或/和热气源连接管上设置有开关,所述开关用于控制所述抽气管或/和热气源连接管上的气路通断。

优选地,所述软包锂电池电芯干燥装置还包括固定在所述主管上的压力检测装置,所述压力检测装置用于检测所述内腔的气体压强。

优选地,所述通气管包括分别设置的抽气管及热气源连接管,所述抽气管用于与所述抽气装置及所述袋口连接,以对所述内腔进行抽气;所述热气源连接管用于与热气源及所述袋口连接,以向所述内腔输送用于干燥所述软包锂电池电芯的干燥气体;所述抽气管或/和热气源连接管上设置有开关,所述开关用于控制所述抽气管或/和热气源连接管上的气路通断。

综上所述,本实用新型所述的软包锂电池电芯干燥装置包括通气管、密封件和抽气装置,所述通气管的第一端用于与软包锂电池电芯的气袋的袋口连通,所述通气管的第二端与所述抽气装置连通,以将软包锂电池电芯的内腔中的气体抽出;所述密封件用于对所述通气管与所述气袋的连接处进行密封。此种干燥装置结构简单,通过软包锂电池电芯的袋口从内腔抽气的方式,能够迅速将电芯内的水蒸气(水分)排除,烘烤时间短,干燥效率高,能耗小,同时还避免了现有技术中将若干个软包锂电池电芯同时放在一个烤箱内时,所述软包锂电池电芯之间相互影响的问题。

附图说明

图1为本实用新型第一种实施例的软包锂电池电芯干燥装置与软包锂电池电芯配合时的结构示意图。

图2为本实用新型第二种实施例的去掉保护壳体后的软包锂电池电芯干燥装置与软包锂电池配合时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是,如果不冲突,本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合,均在本实用新型的保护范围之内。

实施例1

请参阅图1,本实用新型提供了一种软包锂电池电芯干燥装置,用于对软包锂电池电芯100进行干燥,所述软包锂电池电芯包括气袋101,所述气袋101设置有与所述软包锂电池电芯100的内腔相连通的袋口102。可以理解的是,所述袋口102为软包锂电池电芯的注液口。在所述软包锂电池电芯100干燥及注电解液完成后,所述气袋101主要用于暂时存放该电池首次充电过程中电解液在电极表面发生化学反应产生的气体。所述内腔是指所述软包锂电池电芯的内部空间。

所述软包锂电池电芯干燥装置包括通气管1及密封件2和抽气装置(图中未示出),所述通气管1的第一端用于与软包锂电池电芯100的气袋101的袋口102连通,所述通气管1的第二端与所述抽气装置连通,以将软包锂电池电芯的内腔中的气体抽出。其中,所述通气管1可以为直线状的管体、曲线状的管体、三通管或者具有三个以上管口的管体等,其形状及结构在此不做具体限定。

优选地,所述通气管1包括主管3、抽气管4及热气源连接管5。所述主管3的第一端与所述热气源连接管5及所述抽气管4相连,所述主管3的第二端用于与软包锂电池电芯100的内腔连通。在本实施例中,所述主管3用于与所述软包锂电池电芯4气袋上的所述袋口102连接并与所述内腔连通。所述主管3、抽气管4及热气源连接管5为一体成型结构,且所述主管3、抽气管4及热气源连接管5的横截面均呈圆环形,因而三者不容易分开,便于使用者使用,而且避免管与管之间的连接处容易因连接不稳固而漏气的问题。

可以理解的是,所述主管3、抽气管4及热气源连接管5三者之间也可以通过可拆卸连接的方式连接在一起。因此,所述主管3、抽气管4及热气源连接管5三者之间的连接方式在此不做具体限定。此外,所述主管3、抽气管4及热气源连接管5的横截面的形状可以根据需要进行设置,例如,可以是三角形、四边形或其它多边形等。其中,为了使连接不容易漏气,所述主管3、抽气管4及热气源连接管5优选为具有弹性的胶管。

所述抽气管4与抽气装置连接,以将所述内腔中的气体抽出。所述抽气装置可以为真空泵或者真空泵组等。为了能够快速地抽气,所述抽气装置优选为真空泵组,因而可提高抽气效率。所述热气源连接管5用于与热气源连接,以向所述内腔输送用于干燥所述软包锂电池电芯的干燥气体,即所述干燥气体为经过加热后的干燥气体。其中,所述干燥气体可以是氦气、氖气、氩气、氪气、氙气等惰性气体,也可以为非惰性气体,在此不做具体限定。其中,为了节约成本,所述干燥气体优选为氮气。

由于所述通气管1包括主管3、抽气管4及热气源连接管5,抽气管4与抽气装置连接,以将所述内腔中的气体抽出,热气源连接管5与热气源导通连接,以向所述内腔输送用于干燥所述锂电池的干燥气体。此种干燥装置结构简单;通过抽吸水蒸汽、向锂电池内腔吹热的干燥气体的方式,能够迅速将电芯内的水蒸气搅动排除,烘烤时间短,干燥效率高,能耗小。

可以理解的是,在实际运用中,也可以无需设置所述主管3,所述通气管1仅包括分别设置的抽气管4及热气源连接管5,所述抽气管4用于与所述抽气装置及所述袋口102连接,以对所述内腔进行抽气;所述热气源连接管5用于与热气源及所述袋口102连接,以向所述内腔输送用于干燥所述软包锂电池电芯的干燥气体,也就是说,所述抽气管4与所述热气源连接管5并未连接在一起,在需要抽气时将所述抽气管4与所述抽气装置及所述袋口102连接,以对所述内腔进行抽气;在需要充气时将所述热气源连接管5与热气源及所述袋口102连接,以向所述内腔输送用于干燥所述锂电池电芯100的干燥气体。

所述密封件2用于与所述气袋101相连,以对所述通气管1与所述气袋101的连接处进行密封。在本实施例中,所述密封件2为连接头,所述连接头的第一端与所述通气管1相连,所述连接头的第二端用于插设在所述气袋101的所述袋口102内,所述通气管1通过所述连接头与所述内腔连通。具体地,所述连接头与所述袋口通过过盈配合连接,因而可阻碍气体从所述连接头与所述袋口的内壁之间泄露。

优选地,所述抽气管4和热气源连接管5上设置有开关,所述开关用于控制所述抽气管4和热气源连接管5上的气路通断。在本实施例中,所述开关包括第一电磁阀6和第二电磁阀7,所述第一电磁阀6与所述抽气管4相连,用于控制所述抽气装置对所述内腔抽气。所述第二电磁阀7与所述热气源连接管5相连,用于控制所述热气源为所述内腔输送所述干燥气体。通过将所述第一电磁阀6和第二电磁阀7分别设置在与主管3相连的抽气管4及热气源连接管5上,因而所述第一电磁阀6和第二电磁阀7与所述内腔较近,可较快速地对所述内腔进行抽气和充气。可以理解的是,可根据需要仅设置所述第一电磁阀6或所述第二电磁阀7,所述开关也可以是气动开关等,在此不做具体限定。

优选地,所述软包锂电池电芯干燥装置还包括用于检测所述软包锂电池电芯的内腔的压力检测装置8及用于包覆所述软包锂电池电芯100的保护壳体91,所述压力检测装置8固定在所述主管3上。在本实施例中,所述压力检测装置8包括第一压力传感器。所述第一压力传感器用于通过所述主管3检测所述内腔的气压,以将所述内腔的气压信息传送给外部的控制装置。所述控制装置分别与所述第一电磁阀6和所述第二电磁阀7连接。所述保护壳体91还用于保持所述锂电池电芯100的温度,所述保护壳体91内设置有加热组件92,所述加热组件92包括第一加热板921和第二加热板922,所述第一加热板921和第二加热板922之间形成有用于放置所述软包锂电池电芯100的放置空间。通过设置所述第一压力传感器与所述主管3相连,并通过所述主管3检测所述内腔的气压,无需在所述内腔设置压力传感器,因而生产成本低,而且较方便检测。

在本实施例中,所述加热组件92及所述热气源共同形成用于对所述软包锂电池电芯100进行加热的加热装置。可以理解的是,在实际运用中,所述加热装置可以仅设置所述热气源或者所述加热组件,所述加热装置可以为电磁波加热装置或者红外线加热装置等,其结构在此不做具体限定。通过所述加热组件与所述热气源同时对所述软包锂电池电芯进行加热,因而可提高加热效率。

较佳地,所述软包锂电池电芯干燥装置还包括正压气源(图中未示出),所述正压气源与软包锂电池电芯的内腔连通,用于向所述内腔输送用于干燥所述软包锂电池电芯的干燥气体。通过所述正压气源输出大于1个标准大气压的气体,因而可提高干燥效率。

本实用新型的工作原理如下:使用时,首先将所述软包锂电池电芯100放入所述第一加热板921和第二加热板922之间的放置空间内;然后将所述密封件2与主管3及所述软包锂电池电芯100的气袋101连接,以及将所述抽气管4及所述热气源连接管5分别与所述抽气装置及所述热气源连接;最后开启所述控制装置,在所述控制装置的控制下按如下步骤进行干燥:S1、控制所述加热组件92的温度上升至第一预设温度,以对所述软包锂电池电芯100的气袋进行加热;S2、打开所述第一电磁阀6,对所述气袋的内腔抽真空,并在预设时间内使所述内腔的气压降至第一预设气压;S3、关闭所述第一电磁阀6,停止对所述内腔抽真空,然后打开所述第二电磁阀7,向所述内腔充入干燥气体;S4、关闭所述第二电磁阀7,停止充入所述干燥气体,并静置第一预设时间,使所述软包锂电池电芯被加热至所述第一预设温度;S5、重复所述步骤S2至S4第二预设时间后,所述加热组件92停止加热;S6、打开所述第二电磁阀7,向所述内腔充入干燥气体,并在预设时间内使所述内腔大气压上升至预设值;S7、从所述加热组件92中取出所述软包锂电池电芯。可以理解的是,通过本实用新型所述的软包锂电池电芯干燥装置还可以通过其它方法进行干燥,在此不做具体限定。其中,本实施例所述的干燥气体是指用于干燥所述锂电池电芯的气体。也就是说,所述干燥气体的湿度不做具体限定,只要能够干燥所述锂电池电芯即可。

由上可知,本实用新型所述的软包锂电池电芯干燥装置包括通气管1、密封件2及抽气装置,所述通气管1的第一端用于与软包锂电池电芯100的气袋101的袋口102连通,所述通气管1的第二端与所述抽气装置连通,以将软包锂电池电芯100的内腔中的气体抽出;所述密封件2用于与所述气袋101相连,以对所述通气管1与所述气袋101的连接处进行密封。此种干燥装置结构简单;通过软包锂电池电芯100的袋口102从内腔抽气的方式,能够迅速将软包锂电池电芯100内的水蒸气(水分)排除,烘烤时间短,干燥效率高,能耗小,同时还避免了现有技术中将若干个软包锂电池电芯100同时放在一个烤箱内时,所述软包锂电池电芯100之间相互影响的问题。

实施例2

请参阅图2,本实施例与实施例1相似,其不同之处在于:所述密封件2为夹紧件,所述夹紧件用于套设在所述气袋101的外部,以使所述气袋101夹住所述通气管1。具体地,在本实施例中,所述夹紧件为密封条,所述密封条包括第一夹紧臂21及第二夹紧臂22,所述第一夹紧臂21和所述第二夹紧臂22设置有缺口23,当所述密封条套设在所述气袋101的外部上时,所述缺口23与通气管1的位置相对应,以夹住所述通气管1。在本实施例中,所述第一夹紧臂21的第一端通过铰链与所述第二夹紧臂22的第一端相连,所述第一夹紧臂21的第二端与所述第二夹紧臂22的第二端扣接相连。

可以理解的是,所述第一夹紧臂21与所述第二夹紧臂22之间还可以通过粘接或者磁吸等方式连接在一起。在此不做具体限定。此外,也可以仅在所述第一夹紧臂21或所述第二夹紧臂22设置所述缺口23,在此不做具体限定。可以理解的是,所述夹紧件也可以为胶圈。因此,只要所述夹紧件能够夹住所述气袋101,使所述气袋101与所述通气管1之间的能够密封即可,其形状及结构在此不做具体限定。在本实施例中,所述气袋101为铝塑膜。通过设置所述夹紧件,因而不仅方便所述软包锂电池电芯气袋上的袋口102与所述主管3实现连通,便于连接,生产效率高,而且密封性较好。

本实施例只是为了进一步更清楚地描述本实用新型,而非对本实用新型的限制。应该可以理解,本实用新型并不限于实施例所述的阐述,任何基于本实用新型的修改和本实用新型的等同物都应涵盖在本实用新型的权利要求的精神和范围之内。

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