锌银蓄电池电解液真空自动加注系统及其方法
【专利摘要】本发明提出的一种锌银蓄电池电解液真空自动加注系统及方法，该系统包括杯阀模块、横拉模块、移动伺服机构、注液头、注液泵、真空泵、空压机和注液针；杯阀模块与注液针和注液头相连，注液泵将桶装电解液抽入注液针并打进储液缸；真空泵对整个进液系统包括电池抽真空，使进液过程维持负压或真空状态；空压机对杯阀模块提供压力，利于电解液迅速流动；横拉模块控制注液针横向走位；移动伺服机构控制注液针上下移动；注液头通过螺纹与单体电池连接。加注时根据锌银蓄电池使用时电解液加注特点，设计出抽真空自动加注系统，加注量采用数字化精确控制，提高加注精度，同时连接端口一一对应，可有效防止漏加现象发生，且加注速度快。
【专利说明】锌银蓄电池电解液真空自动加注系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锌银蓄电池电解液真空自动加注系统及其加注方法，该发明可避免人工加注出错，而且还提高了加注精度，利于每个单体电池一致性提高，增强可靠性。
【背景技术】
[0002]锌银蓄电池单体基本组成为正极、负极、隔膜、外壳、电解液，将每个单体串/并联起来便组成电池组。锌银蓄电池一般进行干态贮存，使用时，才进行电解液加注，目前多采取人工加注电解液的方法，即使用注射器加注电解液。人工加注电解液的办法，优势是操作简单，但易出错(漏加单体)，且精度难以保证，可能会影响单体电池一致性，尤其是对电压精度要求苛刻的电池。
[0003]例如，第200620059919号中国专利公开了一种用于电池辅助加注碱性电解液的震动装置，包括震动槽以及带动震动槽震动的震动机，震动槽与震动机(电动机和一个安装在电动机转轴上的偏心轮的附着式震动器)固定连接。该发明能较好地辅助电池加注碱性电解液，可提高电池产品注液量的一致性，对降低电池长期储存或使用后的爬碱发生比率有一定成效。
[0004]此外，还有研究者公布了一种发明锂电池电解液真空加注设备，如申请号为200920313673中国专利申请，包括机架、电池定位传动机构、电池真空注液控制机构、电解液加注机构、电解液静置机构、电池上下料机构。具有速度快、产品一致性好、注液量准确和操作自动化，但构造略显复杂。
[0005]200910193385中国专利公开了一种锂电池电解液加注装置及加注方法，该装置包括注液杯、第一密封机构及第二密封机构。采用该装置及方法可实现将电解液于真空状态注入电池内部，并可充气或抽气加速渗透，加注速度快，可定量加入，一致性好，且可实现自动化操作。
[0006]上述相关发明直接应用于锌银蓄电池电解液加注还存在一定局限性。
[0007]由此，业界需要锌银蓄电池电解液真空自动加注系统及其方法，以解决人工加注出错，而且还提高了加注精度。
【发明内容】
[0008]本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足，提供一种锌银蓄电池电解液真空自动加注系统及其方法。
[0009]为了达到上述发明目的，本发明的技术解决方案是提供一种锌银蓄电池电解液真空自动加注系统，包括杯阀模块、横拉模块、移动伺服机构、注液头、注液泵、真空泵、空压和注液针；杯阀模块与注液针和注液头相连，注液头通过螺纹与单体电池连接，注液泵将桶装电解液抽入注液针并打进储液缸；真空泵对整个进液系统包括电池抽真空，使进液过程维持负压或真空状态；空压机对杯阀模块提供压力，利于电解液迅速流动；横拉模块控制注液针横向走位；移动伺服机构控制注液针上下移动；注液头通过螺纹与单体电池连接。
[0010]本发明提供的另一种技术方案是利用锌银蓄电池电解液真空自动加注系统的方法，其步骤包括:接通空压机及加注系统电源，待空压机打气结束后，加注系统开启；进行横拉模块、移动伺服机构的伺服模块测试及气密性检查，然后注液泵校准。将进液管插入电解液桶中至桶底部；将一根PP管套于注液针上，反复进行3次排气泡操作，取下PP管；取下每个单体电池的气塞，拧上注液头，将注液头与注液管连接、拧紧；然后进行参数设置，初始真空度-0.05MPa、加注单体电池数量20、加液量120mL、真空度-0.06MPa、真空保持时间50s、压力lkg/cm2、压力保持时间60s、真空及压力循环次数为3、加液圈数设为60r ;参数设置好后，进行检漏，若检漏通过，方可开始加液，加液过程中注意电解液桶的液面应高于1/3桶，进液管应浸于液面下；加液结束后拧下注液管(不应有电解液滴落在电池上)，取下注液头；最后进行系统清洗。
[0011]本发明与现有技术相比有如下优点:
(1)本发明根据锌银蓄电池使用时电解液加注特点，设计出抽真空自动加注系统，力口注量采用数字化精确控制，提高加注精度，同时连接端口一一对应，可有效防止漏加现象发生；
(2)本发明采用真空泵进行加注前对单体电池抽真空，保证在负压或真空状态下将电解液注入电池内部，并可加压使极片浸润更彻底，且加注速度快；
(3)本发明在电解液加注过程中不会引入Cu2+、Fe3+等杂质对电解液造成污染；
(4)本发明可使每个单体电池一致性得到提高，增强可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明锌银蓄电池电解液真空自动加注系统的结构示意图；
图2为本发明锌银蓄电池电解液真空自动加注流程图；
图3为本发明实施例电池组示意图。
【具体实施方式】
[0013]参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本【技术领域】的技术人员完全了解本发明的范围。
[0014]如图1说明了本发明的锌银蓄电池真空自动加注系统的结构原理图。本发明系统包括杯阀模块1、横拉模块2、移动伺服机构3、注液头4、注液泵5、真空泵6、空压机7、注液针8。杯阀模块I与注液针8和注液头4相连，注液头4通过螺纹与电池9连接，注液泵5将桶装电解液抽入注液针8并打进储液缸；真空泵6对整个进液系统包括电池9抽真空，使进液过程维持负压或真空状态；空压机7对杯阀模块I提供压力，利于电解液迅速流动；横拉模块2控制注液针8横向走位；移动伺服机构3控制注液针8上下移动。
[0015]如图2为本发明方法流程图，本发明流程可以分为储液缸灌电解液、运行调试、注液头连接、工作参数设置、启动注液、检验、清洗关闭七个部分。
[0016]下面具体介绍本发明系统及方法的实现过程:接通空压机7及加注系统电源，待空压机7打气结束后，加注系统开启；进行横拉模块
2、移动伺服机构3的伺服模块测试及气密性检查，然后注液泵5校准。
[0017]将进液管插入电解液桶中至桶底部；将一根PP管套于注液针8上，反复进行3次排气泡操作，取下PP管；取下每个单体电池9的气塞(如图3所示)，拧上注液头4，将注液头4与注液管连接、拧紧；然后进行参数设置，初始真空度-0.05MPa、加注单体电池9数量20、加液量120mL、真空度-0.06MPa、真空保持时间50s、压力lkg/cm2、压力保持时间60s、真空及压力循环次数为3、加液圈数设为60r ;参数设置好后，进行检漏，若检漏通过，方可开始加液，加液过程中注意电解液桶的液面应高于1/3桶，进液管应浸于液面下；加液结束后拧下注液管(不应有电解液滴落在电池上)，取下注液头4 ;最后进行系统清洗。
[0018]以上实施例仅用于举例说明本发明的内容，除上述实施方式外，本发明还有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变形方式形成的技术方案均落在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种锌银蓄电池电解液真空自动加注系统，其特征在于，包括杯阀模块、横拉模块、移动伺服机构、注液头、注液泵、真空泵、空压机和注液针； 所述杯阀模块与注液针和注液头相连，注液泵将桶装电解液抽入注液针并打进储液缸；真空泵对整个进液系统包括电池抽真空，使进液过程维持负压或真空状态；空压机对杯阀模块提供压力，利于电解液迅速流动；横拉模块控制注液针横向走位；移动伺服机构控制注液针上下移动；注液头通过螺纹与单体电池连接。
2.根据权利要求1所述的锌银蓄电池电解液真空自动加注系统，其特征在于，所述注液头通过螺纹与单体电池连接。
3.一种利用权利要求1所述锌银蓄电池电解液真空自动加注系统的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I，将储液缸内罐入电解液； 步骤2，接通空压机及加注系统电源，待空压机打气结束后，加注系统开启； 步骤3，进行横拉模块、移动伺服机构的伺服模块测试及气密性检查，然后注液泵校准；将进液管插入电解液桶中至桶底部；将一根PP管套于注液针上，反复进行排气泡操作，取下PP管；取下每个单体电池的气塞，拧上注液头，将注液头与注液管连接、拧紧； 步骤4，然后进行参数设置，初始真空度O?-0.08MPa、加注单体电池数量为4的倍数且彡24、加液量5mL?200mL、真空度、真空保持时间O?300s、压力O?2.0kg/cm2、压力保持时间O?300s、真空和压力循环次数为O?3次； 步骤5，参数设置好后，进行检漏，若检漏通过，方可开始加液； 步骤6，加液结束后拧下注液管，取下注液头； 步骤7，最后进行系统清洗。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3中PP管套于注液针上反复进行3次排气泡操作。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤5中加液过程中电解液桶的液面应高于1/3桶，进液管应浸于液面下。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤6操作中避免电解液滴落在电池上。
【文档编号】H01M2/36GK104518196SQ201310449517
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】陈国宏, 王冠, 郑奕, 赵保国, 梁一林, 李兰强 申请人:上海空间电源研究所