专利名称：锂离子电池裸电芯用浸润装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池裸电芯用浸润装置。
背景技术：
随着社会的发展，越来越多的移动电子设备孕育而生，对锂离子电池的需求量呈现逐年递增的趋势，与此相对应，大量的锂离子电池生产商如雨后春笋般出现，随之而来的是各生产商之间激烈的市场竞争。为了保证生产的电芯具有足够的价格优势，须控制电芯的生产成本、提高电芯的生产效率。现有的软包电芯生成工艺中，大多采用将电解液注入后烘烤顶封封装电芯中的生成工艺，在这种情况下由于包装袋对导热的阻碍，一方面使得烘烤效率大大降低，另一方面也使得电解液在受热条件下向裸电芯内部扩散大大降低；同时，由于现有注液工艺注入每个电芯内的电解液液量有限，很难保证有充足的电解液浸润膜片从而实现快速浸润。
实用新型内容鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池裸电芯用浸润装置，其能使裸电芯浸润充足的电解液。本实用新型的另一目的在于提供一种锂离子电池裸电芯用浸润装置，其能实现连
续生产。为了实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种锂离子电池裸电芯用浸润装置，其包括:电解液存储箱，盛放并提供电解液；裸电芯浸泡箱，容纳电解液存储箱提供的电解液且浸泡置入其中的裸电芯；以及裸电芯传输机构。裸电芯传输机构包括:电机；以及运动件，处于裸电芯浸泡箱中、与电机连接并受电机驱动，以支撑并带动浸泡在裸电芯浸泡箱中的裸电芯连续运动。本实用新型的有益效果如下:在浸泡裸电芯过程中，电解液存储箱和裸电芯浸泡箱保证裸电芯浸泡于电解液中，从而能使裸电芯浸润充足的电解液。裸电芯传输机构使裸电芯在电芯浸泡箱内连续运动，实现了连续生产，提高了浸润效率。
图1为根据本实用新型的锂离子电池裸电芯用浸润装置的结构示意图；图2为图1的锂离子电池裸电芯用浸润装置的替代结构示意图；图3为图1的锂离子电池裸电芯用浸润装置的另一替代结构示意图；图4为图2的锂离子电池裸电芯用浸润装置的替代结构示意图。其中附图标记说明如下:I电解液存储箱 5电解液循环机构[0016]11出液口51电解液抽出管道2裸电芯浸泡箱511端部21进液口512端部3裸电芯传输机构52电解液泵31电机53电解液排入管道311输出轴531端部32运动件532端部321A、321B传动轮54过滤器322传输带55除水器33动力传导带551容纳部4液位控制机构552固态吸水剂41开关6管 道42A、42B液位感应器7裸电芯43感应控制器
具体实施方式
下面参照附图来详细说明根据本实用新型的锂离子电池的电芯注液装置。如图1至图4所示，根据本实用新型的锂离子电池裸电芯用浸润装置，包括:电解液存储箱1，盛放并提供电解液(未示出);裸电芯浸泡箱2，容纳电解液存储箱I提供的电解液且浸泡置入其中的裸电芯7 ;以及裸电芯传输机构3。其中，裸电芯传输机构3包括:电机31 ;以及运动件32，处于裸电芯浸泡箱2中、与电机31连接并受电机31驱动，以支撑并带动浸泡在裸电芯浸泡箱2中的裸电芯7连续运动。基于上述电解液存储箱1、裸电芯浸泡箱2以及裸电芯传输机构3，可以使得裸电芯7浸润充足的电解液，同时也可以实现连续化生产，提高了生产效率。此外，裸电芯传输机构3的运动件32除了传输裸电芯7之外，还会导致裸电芯浸泡箱2内的电解液产生流动，这种流动会促进裸电芯浸泡箱2内的电解液浸润裸电芯7，从而提高了浸润效率。为了便于电解液存储箱I向裸电芯浸泡箱2提供电解液，在一个实施例中，如图1至图4所示，电解液存储箱I具有出液口 11，裸电芯浸泡箱2具有进液口 21，电解液存储箱I的出液口 11经由管道6与裸电芯浸泡箱2的进液口 21液体连通，电解液存储箱I的出液口 11高于裸电芯浸泡箱2的进液口 21，从而利用电解液存储箱I的出液口 11与裸电芯浸泡箱2的进液口 21之间的高度势能而便于电解液存储箱I向裸电芯浸泡箱2提供电解液。在此需要说明的是，管道6与电解液存储箱I的出液口 11和裸电芯浸泡箱2的进液口21之间的液体连通可加密封，以防止电解液泄露。在电解液存储箱I的出液口 11经由管道6与裸电芯浸泡箱2的进液口 21液体连通的情况下，为了有效地监测并控制裸电芯浸泡箱2内的电解液的液位，在一个实施例中，如图1至图4所示，所述锂离子电池裸电芯用浸润装置还可包括液位控制机构4，液位控制机构4包括:开关41，设置于电解液存储箱I的出液口 11与裸电芯浸泡箱2的进液口 21之间的管道6上；两个液位感应器42A、42B，沿竖直方向的不同高度布置于裸电芯浸泡箱2内并分别用于感应裸电芯浸泡箱2内的电解液的最低液位和最高液位；以及感应控制器43，与开关41和两个液位感应器42A、42B通信连接，以基于两个液位感应器42A、42B感应的裸电芯浸泡箱2内的电解液的液位来控制开关41的启闭。液位感应器42A、42B为接触式液位感应器，它们可以固定在裸电芯浸泡箱2的内壁上、也可以悬设在裸电芯浸泡箱2内。感应控制器43可以设置在裸电芯浸泡箱2之外，也可设置在裸电芯浸泡箱2的外壁(例如侧壁或顶壁)上。为了实现运动件32的运动，在一个实施例中，如图1和图3所示，运动件32包括:两个传动轮321A、321B，位于裸电芯浸泡箱2内；以及传输带322，位于裸电芯浸泡箱2内、环形套设在两个传动轮321A、321B上，以支撑并带动浸泡在裸电芯浸泡箱2中的裸电芯7从裸电芯浸泡箱2的一侧(例如图1的左侧或右侧)向裸电芯浸泡箱2的相对的另一侧(例如图1的右侧或左侧)连续运动；电机31设置于裸电芯浸泡箱2的上方；裸电芯传输机构3还包括:动力传导带33，连接在电机31和两个传动轮321A、321B中的一个传动轮321A/321B相连，以将电机31的动力传递给与动力传导带33连接的传动轮321A/321B并经由两个传动轮321A、32IB带动传输带322运动。为了实现运动件32的运动，在图1的替代实施例中，如图2和图4所示，运动件32包括:两个传动轮321A、321B，位于裸电芯浸泡箱2内；以及传输带322，位于裸电芯浸泡箱2内、环形套设在两个传动轮321A、321B上，以支撑并带动浸泡在裸电芯浸泡箱2中的裸电芯7从裸电芯浸泡箱2的一侧(例如图1的左侧或右侧)向裸电芯浸泡箱2的相对的另一侧(例如图1的右侧或左侧)连续运动；其中，电机31通过其输出轴311与两个传动轮321A、32IB中的一个传动轮321A/321B直接连接且设置于裸电芯浸泡箱2外的与该传动轮321A/321B对应的位置，电机31的输出轴311与两个传动轮321A、321B中的一个传动轮321A/321B连接且穿设裸电芯浸泡箱2的部分密封。在上述所列的运动件32的实施例中，运动件32带动浸泡在裸电芯浸泡箱2中的裸电芯7连续运动的方向为直线运动，当然也可以为其它形式，例如采用环形方式，相应地，传输带322变 成环形运动带。为了循环使用电解液，如图1和图2所示，所述锂离子电池裸电芯用浸润装置还可包括电解液循环机构5，电解液循环机构5包括:电解液抽出管道51，其一端部511液体连通于裸电芯浸泡箱2的电解液；电解液泵52,连接于电解液抽出管道51的另一端部512 ;电解液排入管道53,其一端部531连接于电解液泵52而另一端部532连通于裸电芯浸泡箱
2。端部532连通于裸电芯浸泡箱2可以连通于管道6，当然也可以直接连接于裸电芯浸泡箱2的进液口 21或者连接于裸电芯浸泡箱2的另外的进液口。为了有效地对整个电解液进行循环，在图1和图2的电解液循环机构5的替代实施例中，如图3和图4所示，电解液循环机构5可包括:电解液抽出管道51，其一端部511液体连通于裸电芯浸泡箱2的电解液；电解液泵52，连接于电解液抽出管道51的另一端部512 ;电解液排入管道53，其一端部531连接于电解液泵52而另一端部532连通于电解液存储箱I。基于此电解液循环机构5，除了循环本身的作用之外，还可以对在电解液存储箱I以及管道6中残留的电解液进行冲刷，以充分利用电解液。在上述两种电解液循环机构5中，除了循环本身的作用之外，循环会导致裸电芯浸泡箱2内的电解液产生流动，这种流动会促进裸电芯浸泡箱2内的电解液浸润裸电芯7。在此需要说明的是，电解液循环机构5的各部件之间的连接以及电解液循环机构5与裸电芯浸泡箱2甚至电解液存储箱I的连接可加密封，以防止电解液泄露。为了对电解液循环机构5循环使用的电解液进行净化，以确保循环使用的电解液质量稳定，优选地，电解液循环机构5还包括:过滤器54,设置于电解液抽出管道51并对从裸电芯浸泡箱2抽出的电解液进行过滤。通过过滤器54能够过滤进入电解液中的颗粒物(例如外部颗粒物或者从裸电芯7上掉下的颗粒物)，从而提高了循环使用的电解液的质量。更进一步优选地，电解液循环机构5还可包括:除水器55，设置于电解液抽出管道51并对从裸电芯浸泡箱2抽出的电解液进行除水。通过除水器55去除电解液中微量水分(例如吸收空气中的水分)，实现电解液的循环利用。在除水器55的一个实施例中，如图1至图3所示，除水器55可包括:容纳部551，设置于电解液抽出管道51 ;固态吸水剂552，容纳于容纳部551，以对经由电解液抽出管道51输送的进入到容纳部551中的电解液进行除水。优选地，固态吸水剂552可为除水分子筛、萘系减水剂、脂肪族减水剂、氨基磺酸盐减水剂、聚羧酸减水剂中的一种或多种。根据本实用新型的锂离子电池裸电芯用浸润装置中，除水器55和过滤器54的相互位置变化，例如如图1至图3所示，除水器55可以位于过滤器54上游(基于电解液抽出管道51抽出的电解液的流向)，也可以除水器55位于过滤器54的下游。下面简单说明一下根据本实用新型的锂离子电池裸电芯用浸润装置的操作。图1所示，将待浸泡的裸电芯7 (通过外部机构(未示出)放置于传输带322上，同时启动电机31，在动力传导带33的带动下，环绕套设在传动轮321A、321B上的传输带322带动浸泡中的裸电芯7向前移动；同时在裸电芯浸泡箱2左侧继续放入第二个待浸泡裸电芯7，在裸电芯浸泡箱2右侧取出(通过外部机构(未示出))已浸泡好的裸电芯7，实现连续生产；在生产过程中，通过液位感应器42A、42B感应裸电芯浸泡箱2中的电解液的液位高低，当液位低于最低液 位时，液位感应器42B将液位信号传递给感应控制器43，感应控制器43通过启动开关41将存储于电解液存储箱I中的电解液通过管道6输送到裸电芯浸泡箱2中；待液位高出最高液位时，液位感应器42A将液位信号传递给感应控制器43，感应控制器43通过关闭开关41停止电解液存储箱I中的电解液向裸电芯浸泡箱2输入；另一方面，存储于裸电芯浸泡箱2中的电解液，通过电解液抽出管道51抽出并进入除水器55、过滤器54中进行处理，之后进入电解液泵52，最后由电解液泵52和电解液排入管道53送回裸电芯浸泡箱2中，以实现循环利用。图2的操作基本与图1的操作相同，只是无图1的动力传导带33。图3的操作基本与图1的操作相同，只是循环过程中，电解液泵52和电解液排入管道53将电解液送回到电解液存储箱I中。图4的操作基本与图2的操作相同，只是循环过程中，电解液泵52和电解液排入管道53将电解液送回到电解液存储箱I中。
权利要求1.一种锂离子电池裸电芯用浸润装置，其特征在于，包括: 电解液存储箱(I)，盛放并提供电解液； 裸电芯浸泡箱(2)，容纳电解液存储箱(I)提供的电解液且浸泡置入其中的裸电芯(7)； 裸电芯传输机构(3),包括: 电机(31);以及 运动件(32 )，处于裸电芯浸泡箱(2 )中、与电机(31)连接并受电机(31)驱动，以支撑并带动浸泡在裸电芯浸泡箱(2)中的裸电芯(7)连续运动。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池裸电芯用浸润装置，其特征在于， 电解液存储箱(I)具有出液口( 11)，裸电芯浸泡箱(2 )具有进液口( 21)，电解液存储箱(I)的出液口( 11)经由管道(6 )与裸电芯浸泡箱(2 )的进液口( 21)液体连通，电解液存储箱(I)的出液口(11)高于裸电芯浸泡箱(2)的进液口(21)。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池裸电芯用浸润装置，其特征在于， 运动件(32)包括: 两个传动轮(321A ，321B)，位于裸电芯浸泡箱(2)内；以及 传输带(322)，位于裸电芯浸泡箱(2)内、环形套设在两个传动轮(321A，321B)上，以支撑并带动浸泡在裸电芯浸泡箱(2)中的裸电芯(7)从裸电芯浸泡箱(2)的一侧向裸电芯浸泡箱(2)的相对的另一侧连续运动； 电机(31)设置于裸电芯浸泡箱(2)的上方； 裸电芯传输机构(3)还包括: 动力传导带(33)，连接在电机(31)和两个传动轮(321A，321B)中的一个传动轮(321A/321B)相连，以将电机(31)的动力传递给与动力传导带(33)连接的传动轮(321A/321B)并经由两个传动轮(321A，321B)带动传输带(322)运动。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池裸电芯用浸润装置，其特征在于， 运动件(32)包括: 两个传动轮(321A，32IB)，位于裸电芯浸泡箱(2)内；以及 传输带(322)，位于裸电芯浸泡箱(2)内、环形包覆在两个传动轮(321A，321B)上，以支撑并带动浸泡在裸电芯浸泡箱(2)中的裸电芯(7)从裸电芯浸泡箱(2)的一侧向裸电芯浸泡箱(2)的相对的另一侧连续运动； 其中，电机(31)通过其输出轴(311)与两个传动轮(321A，321B)中的一个传动轮(321A/321B)直接连接且设置于裸电芯浸泡箱(2)外的与该传动轮(321A/321B)对应的位置，电机(31)的输出轴(311)与两个传动轮(321A，321B)中的一个传动轮(321A/321B)连接且穿设裸电芯浸泡箱(2)的部分密封。
5.根据权利要求2所述的锂离子电池裸电芯用浸润装置，其特征在于，所述锂离子电池裸电芯用浸润装置还包括液位控制机构(4)，液位控制机构(4)包括: 开关(41)，设置于电解液存储箱(I)的出液口( 11)与裸电芯浸泡箱(2 )的进液口( 21)之间的管道(6)上； 两个液位感应器(42A，42B)，沿竖直方向的不同高度位于裸电芯浸泡箱(2)内并分别用于感应裸电芯浸泡箱(2)内的电解液的最低液位和最高液位；以及感应控制器(43)，与开关(41)和两个液位感应器(42A，42B)通信连接，以基于两个液位感应器(42A，42B)感应的裸电芯浸泡箱(2)内的电解液的液位来控制开关(41)的启闭。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池裸电芯用浸润装置，其特征在于，所述锂离子电池裸电芯用浸润装置还包括电解液循环机构(5)，电解液循环机构(5)包括: 电解液抽出管道(51)，其一端部(511)液体连通于裸电芯浸泡箱(2)的电解液； 电解液泵(52)，连接于电解液抽出管道(51)的另一端部(512)； 电解液排入管道(53)，其一端部(531)连接于电解液泵(52)而另一端部(532)连通于裸电芯浸泡箱(2)。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池裸电芯用浸润装置，其特征在于，所述锂离子电池裸电芯用浸润装置还包括电解液循环机构(5)，电解液循环机构(5)包括: 电解液抽出管道(51)，其一端部(511)液体连通于裸电芯浸泡箱(2)的电解液； 电解液泵(52)，连接于电解液抽出管道(51)的另一端部(512)； 电解液排入管道(53)，其一端部(531)连接于电解液泵(52)而另一端部(532)连通于电解液存储箱(I)。
8.根据权利要求6或7所述的锂离子电池裸电芯用浸润装置，其特征在于，电解液循环机构(5)还包括: 过滤器(54 )，设置于电解液抽出管道(51)并对从裸电芯浸泡箱(2 )抽出的电解液进行过滤。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池裸电芯用浸润装置，其特征在于，电解液循环机构(5)还包括: 除水器(55 )，设置于电解液抽出管道(51)并对从裸电芯浸泡箱(2 )抽出的电解液进行除水。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池裸电芯用浸润装置，其特征在于，除水器(55)包括: 容纳部(551)，设置于电解液抽出管道(51)； 固态吸水剂(552)，容纳于容纳部(551)，以对经由电解液抽出管道(51)输送的进入到容纳部(551)中的电解液进行除水。
专利摘要本实用新型提供了一种锂离子电池裸电芯用浸润装置，其包括电解液存储箱，盛放并提供电解液；裸电芯浸泡箱，容纳电解液存储箱提供的电解液且浸泡置入其中的裸电芯；以及裸电芯传输机构。裸电芯传输机构包括电机；以及运动件，处于裸电芯浸泡箱中、与电机连接并受电机驱动，以支撑并带动浸泡在裸电芯浸泡箱中的裸电芯连续运动。本实用新型的有益效果如下在浸泡裸电芯过程中，电解液存储箱和裸电芯浸泡箱保证裸电芯浸泡于电解液中，从而能使裸电芯浸润充足的电解液。裸电芯传输机构使裸电芯在电芯浸泡箱中连续运动，实现了连续生产，提高了浸润效率。
文档编号H01M10/058GK203166023SQ201320112419
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者游从辉, 段栋, 鲍晋珍, 方宏新, 张柏清 申请人:宁德新能源科技有限公司