一种负压化成自清洁装置的制作方法

本发明属于电池生产制造的，具体涉及一种负压化成自清洁装置。

背景技术：

1、随着新能源行业的发展，锂离子电池的应用的不断拓展，广泛应用于3c数码产品、电动汽车、储能等领域，其中，方形锂电池由于其性能优越、制造效率高等特点成为主流的锂电池产品之一。方形铝壳电池由正极片、负极片、隔离膜、电解液、铝壳、顶盖等组成，其制造工艺包括：搅拌、涂布、辊压、模切、分切、卷绕、热压整形、卷芯配对、卷芯与连接片焊接、连接片顶盖焊接、包聚酯薄膜(mylar)、入壳、顶盖与铝壳焊接、烘烤(baking)、一次注液，负压化成，二次注液、密封钉焊接、分容、电压&内阻测试、包膜、尺寸测量等工序；锂电池在化成过程正、负极材料与电解液发生副反应会有气体产生，此部分气体需要及时从电芯内部排出，否则会严重影响电芯性能。

2、由于方形铝壳电池壳体具备较强的刚性，化成过程中无法通过外部挤压电芯表面将化成过程产生的气体排出，而是通过注液孔对电芯抽真空的方式将电芯化成产生的气体抽出；负压化成过程中，化成设备真空系统末端软连接塞通过电芯顶盖上的注液孔与电芯内部联通，开启真空泵，将化成电芯内部气体抽出；由于电芯内部存在大量游离电解液，真空抽气过程也会将部分电解液抽出，大部分电解液会经过真空管储存在储液杯中，但少量的电解液也会粘附在真空管内壁，最终形成电解液结晶，电解液由溶剂和溶质组成，真空管中负压会降低电解液溶剂的饱和蒸汽压，从而加速电解液溶剂挥发，导致溶质析出形成电解液结晶；当电解液结晶粘附在真空管道内壁时，会导致真空管道堵塞，造成化成气体无法排出，使得电芯性能严重破坏。

3、现有的负压化成真空管道清洁方式为：将化成真空管道系统从设备上拆卸下来，然后使用电解液溶剂(dmc)清洗真空管道表面粘附的电解液结晶，并用高压气体将电解液结晶去除；现有清洁方式存在的主要问题有：需要将化成真空系统拆卸、清洁、安装耗时严重(4～12h/设备)，需要耗费大量人工，而且清洁过程需要停止化成工序生产、影响产能；需要使用电解液溶剂溶解电解液结晶，需要投入较大的材料成本；由于化成真空系统清洁困难，清洁周期不能太过频繁，在清洁周期内电解液结晶堵塞，难以被识别，从而导致电芯质量问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种负压化成自清洁装置，通过优化清洁装置，能够对负压化成系统真空管路自清洁，解决负压化成真空管路堵塞问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种负压化成自清洁装置，包括：超声波控制箱；换能器，连接于所述超声波控制箱，用于将所述超声波控制箱产生的高频高压电波转化为机械振动或超声波；金属连接杆，连接于所述换能器，用于传递机械振动或超声波；金属真空管，连接于所述金属连接杆，用于将机械振动或超声波至电解液结晶堵塞部位。

4、优选的，还包括依次连接的真空泵、真空主管及真空支管，所述真空支管与所述金属真空管对应。

5、优选的，还包括储液杯，所述储液杯的一端连通所述真空支管，所述储液杯的另一端连通所述金属真空管。

6、优选的，所述储液杯和所述金属真空管之间设置有软连接件。

7、优选的，所述金属真空管靠近电芯的注液孔的一端安装有软连接塞。

8、优选的，所述金属真空管和所述金属连接杆为一体式结构。

9、优选的，所述金属真空管的数量为多个，多个所述金属真空管均垂直于所述金属连接杆。

10、优选的，所述储液杯和所述真空支管的数量为多个，多个所述储液杯和所述真空支管的分别对应所述金属真空管的数量。

11、优选的，所述金属连接杆和所述真空主管平行。

12、优选的，所述超声波控制箱内部设置有plc控制器或嵌入式控制器。

13、本发明的有益效果在于，本发明通过超声波控制箱，将交流电转换为高频高压电波，换能器将超声波控制箱产生的高频高压电波转化为机械振动或超声波，经过传递、放大到达金属连接杆，金属连接杆能够传递换能器产生的机械振动或超声波，并且固定真空抽气系统，金属真空管与金属连接杆为一个整体，能够吸附电芯化成产生的气体，及传递换能器产生的机械振动或超声波至电解液结晶堵塞部位，即超声波或机械振动通过金属连接杆传递到金属真空管内壁，由于超声波或机械振动在不同材质间传播不一致，使得金属真空管和电解液结晶之间振动不同步，而且电解液结晶颗粒之间并不完全均匀，不同电解液结晶颗粒之间振动也不同步，导致电解液结晶发生破碎，最终在负压的作用下破碎的电解液结晶颗粒被转移到储液杯中，从而实现负压化成自清洁。本发明能够对负压化成设备真空管路在线自动自清洁，清洁操作简单，不会影响化成工序产能；本发明无需使用任何溶剂，可降低清洁成本；本发明不受清洁频次限制，可以做到生产一次清洁一次，从而降低负压化成真空管堵塞，导致电芯界面异常风险，降低化成工序不良品发生概率。

技术特征：

1.一种负压化成自清洁装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种负压化成自清洁装置，其特征在于：还包括依次连接的真空泵(5)、真空主管(6)及真空支管(7)，所述真空支管(7)与所述金属真空管(4)对应。

3.如权利要求2所述的一种负压化成自清洁装置，其特征在于：还包括储液杯(8)，所述储液杯(8)的一端连通所述真空支管(7)，所述储液杯(8)的另一端连通所述金属真空管(4)。

4.如权利要求3所述的一种负压化成自清洁装置，其特征在于：所述储液杯(8)和所述金属真空管(4)之间设置有软连接件(9)。

5.如权利要求3所述的一种负压化成自清洁装置，其特征在于：所述金属真空管(4)靠近电芯(10)的注液孔(101)的一端安装有软连接塞(20)。

6.如权利要求1所述的一种负压化成自清洁装置，其特征在于：所述金属真空管(4)和所述金属连接杆(3)为一体式结构。

7.如权利要求3所述的一种负压化成自清洁装置，其特征在于：所述金属真空管(4)的数量为多个，多个所述金属真空管(4)均垂直于所述金属连接杆(3)。

8.如权利要求7所述的一种负压化成自清洁装置，其特征在于：所述储液杯(8)和所述真空支管(7)的数量为多个，多个所述储液杯(8)和所述真空支管(7)的分别对应所述金属真空管(4)的数量。

9.如权利要求3所述的一种负压化成自清洁装置，其特征在于：所述金属连接杆(3)和所述真空主管(6)平行。

10.如权利要求1所述的一种负压化成自清洁装置，其特征在于：所述超声波控制箱(1)内部设置有plc控制器或嵌入式控制器。

技术总结
本发明属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种负压化成自清洁装置，包括：超声波控制箱；换能器，连接于所述超声波控制箱，用于将所述超声波控制箱产生的高频高压电波转化为机械振动或超声波；金属连接杆，连接于所述换能器，用于传递机械振动或超声波；金属真空管，连接于所述金属连接杆，用于将机械振动或超声波至电解液结晶堵塞部位。本发明能够对负压化成系统真空管路自清洁，解决负压化成真空管路堵塞问题。

技术研发人员：李万亮,谢钦钦,朱坤庆,计阳,刘碧辉,聂灿,侯涛
受保护的技术使用者：广州融捷能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11