一种大容量电池电解液梯次利用及净化系统的制作方法

本申请涉及一种大容量电池电解液梯次利用及净化系统,属于电池技术领域。

背景技术：

在锂电池生产过程中，注液、化成是关键工序。但是目前的注液系统一般都存在注液时间长，对设备要求高、电解液杂质及水分不能及时清除、电解液在系统管道内流失导致生产成本降不下来等问题。而这些问题反应到电池性能上面就是循环性能差、容量偏低、短路率增加等；另一方面业内对电池进行化成主要还是采用开口化成，在电池进行化成时，副反应产生的气体需要及时排除。排除气体时会把电解液带出，导致电解液浓度的改变及浪费。

因此，开发者对锂电池的注液及化成系统进行了改进，例如专利申请号为201921507434.5(公开号为cn210156478u)，专利名称一种锂电池自动注液系统的实用新型专利，采用变量泵控制电解液的输出量，可根据电子秤反馈的电池重量信息对注液量进行调整，系统稳定性好，自动化程度高。专利申请号为201921265158.6(公告号为cn210052792u)，专利名称为一种可同时在抽真空时注液的结构的实用新型专利，采用了双杯结构，实现气液分离，且可在抽真空保压的同时进行注液,在真空达到要求后使电解液通过虹吸效应吸入电池中。专利申请号201721904742.2(公告号cn207705341u)，专利名称为锂电池双路负压化成系统，提供了一种能量损耗低、电解液流失量小、使用灵活的锂电池双路负压化成系统。但上述三个专利中都没有很好的解决电池注液时的注液效果不好、电解液杂质及水分不能及时清除、电解液在系统管道内流失这些问题。而且在电池进行化成时，由于化成产气将电解液带出，也缺少循环利用设计。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本申请提出了一种大容量电池电解液梯次利用及净化设备及其制作方法及使用方法。

通过对每个大容量锂离子电池设置相应的注液口和抽液口，来实现对每一个电池精准注液和抽取富余的电解液，同时通过抽液口还可以将化成时产生的气体及时排出。这样有利于提高锂离子电池的化成效果，增加电池的循环性能。

注液口通过单向注液阀门连接进液支管，抽液口通过单向抽液阀门连接抽液支管。抽液支管与抽液管道相互连接，进液支管与进液管道相互连接。富余的电解液可以通过抽液管道回流到储液容器中，实现电解液的回收利用。

抽液管道通过抽液泵连接到储液容器的进液口，抽液管道在靠近抽液泵的位置上设有多级过滤装置。多级过滤装置可以实现杂质过滤及去除电解液水分的功能。进液管道经注液泵连接到储液容器的出液口上。

通过在储液容器上设有进液口、进液口阀门、出液口、出液口阀门及续液口。续液口用于补加电解液。

按照前述的大容量电池电解液梯次利用及净化方式，其加工方法包括如下步骤：

(1)在露点-35℃～-60℃的干燥间内。

(2)将若干锂离子电池放置在化成架上，注液口通过单向注液阀门连接进液支管，在抽液口通过单向抽液阀门连接抽液支管。

(3)将抽液支管连接到所述抽液管道，将进液支管连接到进液管道。

(4)抽液管道连接多级过滤装置、抽液真空泵，再连接到储液容器的进液口上；

(5)进液管道经注液泵、真空泵连接到储液容器的出液口上。

(6)关闭抽液口阀门，关闭储液容器的出液口阀门和进液口阀门。

(7)通过续液口在储液容器中添加电解液。

(8)打开注液阀门，打开进液管的真空泵，当真空度达到要求的负压后，关闭真空泵，打开注液泵，打开储液容器的出液口阀门。

(9)所有锂离子电池注液完成后，关闭储液容器的出液口阀门，关闭注液泵。

(10)对锂离子电池进行搁置及充电化成，化成期间不定期开启真空泵，抽出锂离子电池化成过程产生的气体。

(11)打开储液容器进液口、打开抽液阀门、打开抽液泵，电池中的富余电解液经多级过滤装置进入储液容器。

(12)关闭所有阀门，拆下锂离子电池，密封注液口和抽液口。

(13)当储液容器中的电解液不足时，通过续液口在储液容器中添加电解液。

(14)定期更换多级过滤装置，以确保电解液的纯度和水分满足使用要求。

本申请具有如下的技术效果和优点：

1、对每个大容量锂离子电池在化成过程中产生的气体，通过真空泵将气体及时抽出。有利于提高锂离子电池的化成效果，增加电池的循环性能。在注液工位上即可对锂离子电池进行搁置、化成，因此可以减少设备占用的空间。

2、抽液口通过单向抽液阀门连接抽液支管，抽液支管与抽液管道相互连接，抽液管道通过抽液泵连接到储液容器的进液口，这样富余的电解液可以通过抽液管道回流到储液容器中，实现电解液的回收利用。

3、抽液管道在靠近抽液泵的位置上设有多级过滤装置，该装置可以实现对回收的电解液中杂质过滤、去除电解液中水分的功能。

附图说明

图1是本申请的大容量电池电解液梯次利用及净化系统装置图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本申请的具体实施方式。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

图1是本申请的大容量电池电解液梯次利用及净化系统装置图。在附图1中，1为进液支管，2为进液管，3为注液阀门，4为上探头，5为大容量电池，6为下探头，7为抽液阀门，8为抽液支管，9为抽液管，10为注液泵，11为出液口阀门，12为多级过滤装置，13为抽液泵，14为进液口阀门，15为储液容器，16为续液口。

上探头4与下探头6主要用来固定大容量电池的位置及传输电池注液前后的重量数据。多级过滤装置12具备电解液杂质过滤功能和电解液中水分去除功能，当回收的电解液通过该装置可以使其中的水分和杂质达到需求值，有利于保证电池的性能。

过滤后的电解液经抽液泵13，在泵的压力下使电解液回流到储液容器15当中。储液容器15上带有进液口阀门14，用来控制回收电解液的流速。

电池在化成的过程中产生的气体，可以通过打开抽液阀门7、打开抽液泵13，适当控制真空泵的功率，使气体排出。

上述申请的电解液梯次利用及净化方式包括如下步骤：

(1)在露点-40℃的干燥间内。

(2)将若干锂离子电池5放置在化成架上，在注液口通过单向注液阀门3连接进液支管1，在抽液口通过单向抽液阀门7连接抽液支管8。

(3)将抽液支管8连接到所述抽液管道9，将进液支管1连接到进液管道2。

(4)抽液管道9连接多级过滤装置12、抽液泵13，再连接到储液容器15的进液口上；

(5)进液管道2经注液泵10、出液口阀门11连接到储液容器15的出液口上。

(6)关闭抽液口阀门7，关闭储液容器15的进液口阀门14和进液口阀门11。

(7)通过续液口16向储液容器15中添加电解液。

(8)打开注液阀门3，打开进液管2的真空泵，当真空度达到要求的负压后，关闭真空泵，打开注液泵10，打开储液容器15的进液口阀门14。

(9)所有锂离子电池注液完成后，关闭储液容器15的进液口阀门14，关闭注液泵10。

(10)对锂离子电池5进行搁置及充电化成，化成期间不定期开启真空泵，抽出锂离子电池化成过程产生的气体。

(11)打开储液容器进液口、打开抽液阀门7、打开抽液泵13，电池5中的富余电解液经多级过滤装置12流入储液容器15中。

(12)关闭所有阀门，拆下锂离子电池5，密封注液口和抽液口。

(13)当储液容器15中的电解液不足时，通过续液口16向储液容器15中添加电解液。

(14)定期更换多级过滤装置12，以确保电解液的纯度和水分满足使用要求。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。