本发明属于电芯生产系统,尤其涉及一种注液化成一体系统。
背景技术:
1、注液后浸润为电芯激活前的关键工艺。其中,电解液作为电子的导通介质,假如电解液在电芯内部浸润的不充分,会影响对应位置的电子传导能力,最终影响充放电脱锂/嵌锂能力,会析出锂单质,形成枝晶,存在刺破隔膜造成内短路风险。故而在电池制造过程中都会预留充足时间供电解液浸润。
2、现有技术通常需要在注液生产线和化成生产线之外额外占用场地以长时间浸润,注液工艺和化成工艺难以实现一体化,生产过程自动化程度较低。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术中,注液工艺和化成工艺难以实现一体化,生产过程自动化程度较低的问题,提供一种注液化成一体系统。
2、为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种注液化成一体系统,包括注液设备、化成设备和容纳设备;
3、所述容纳设备包括夹具和注液杯套,所述夹具和所述注液杯套可拆卸连接以能够组装成组合体,所述夹具用于放置电芯,所述注液杯套用于向电芯注入电解液;
4、所述注液设备包括多个注液工位,所述注液工位设置有第一正负压腔体和第一注液装置,所述第一注液装置用于向所述注液杯套内注入电解液,所述第一正负压腔体用于在所述第一注液装置注入电芯电解液的过程中抽正负压循环;
5、所述化成设备包括依次设置的多个预充电工位,所述预充电工位设置于所述注液设备的后方,所述预充电工位设置有第二正负压腔体、第二注液装置和充电装置,所述第二注液装置用于向所述第二注液杯套内注入电解液,所述第二正负压腔体用于在所述第二注液装置注入电芯电解液的过程中抽正负压循环,所述充电装置用于向电芯充电。
6、可选地,所述夹具上设置有多个容纳腔,所述容纳腔用于放置电芯;所述容纳腔的侧壁具有弹性,所述容纳腔的侧壁内设置有增压腔,所述增压腔选择性地连通高压气源和冷却液体源中的一个;
7、当所述增压腔连通所述高压气源时,所述增压腔的侧壁形变以挤压容纳腔内的电芯;
8、当所述增压腔连通冷却液体源时,所述增压腔内流通冷却液体以降低所述容纳腔内温度;
9、所述容纳腔的底壁或侧壁设置有电加热机构,所述电加热机构在所述夹具外壁上设置加热接口,所述加热接口用于电连接外界的电源。
10、可选地,所述注液杯套包括注液针、基板和储液杯,所述储液杯固定于所述基板上,所述基板上设置有通孔,所述通孔连通所述储液杯和外界,所述注液针连通所述储液杯,所述注液针设置于所述储液杯的下表面;所述注液针用于向所述夹具内的电芯的注液。
11、可选地,所述夹具和/或所述注液杯套中设置有充电探针,所述充电探针能够电连接于所述充电装置,以用于对所述夹具内的电芯充电。
12、可选地,所述组合体中的所述注液杯套位于对应的所述夹具的上方;
13、所述注液杯套上设置有充电探针,所述充电探针设置于所述注液杯的外侧,所述充电探针固定于所述基板的同一侧或两侧;
14、所述充电探针具有两个连接端,其中一个连接端用于电连接夹具内的电芯的极柱,另一个连接端用于电连接外界电源,使得所述充电探针对电芯充电。
15、可选地,所述电加热机构为电热丝;
16、所述电热丝铺设于所述夹具的侧壁表面或所述容纳腔的底壁表面;或者,所述电热丝设置于所述夹具的侧壁的内部或所述容纳腔的底壁的内部。
17、可选地,所述预充电工位还包括热电接头,所述热电接头设置于所述第二正负压腔体内,所述热电接头能够连接于所述电加热机构。
18、可选地,所述化成设备还包括充电机,所述充电机设置于最后一个所述预充电工位的后方,所述充电机用于向电芯进行化成。
19、可选地,所述注液工位还包括组装工位,所述组装工位位于所述注液工位之前,所述组装工位设置有组装机构,所述组装机构用于组装所述夹具和所述注液杯套以使所述夹具和所述注液杯套可拆卸连接。
20、可选地,所述注液化成一体系统还包括第一输送线、第二输送线和第三输送线,所述第一输送线设置于所述注液设备之前,所述第一输送线用于输送夹具至所述组装工位;所述第二输送线的进料端设置于最后一个所述注液工位,所述第二输送线的出料端设置于所述组装工位;
21、所述第三输送线设置于所述化成设备,所述第三输送线的进料端设置于所述注液设备的后方,所述第三输送线的出料端设置于所述充电机之前。
22、根据本发明实施例的注液化成一体系统,通过第一注液装置对电芯进行部分注液,再通过第二注液工位对电芯再行部分注液,而且注液过程通过注液设备和化成设备之后才完全注液结束,无论哪个设备的注液过程中均采用正负压循环以提高电解液的浸润速度,加快注液和化成的速度。本实施例中的电芯浸润后进入预充电工位时,第二注液装置依然对电芯进行注液,直至电芯完全注入电解液。与此同时,充电装置对电芯充入微电流,对已完全浸润的电解液的电芯进行化成,在生产线线内进行预先化成,大大缩短了注液和化成时间。
1.一种注液化成一体系统,其特征在于,包括注液设备、化成设备和容纳设备;
2.根据权利要求1所述的注液化成一体系统,其特征在于,所述夹具上设置有多个容纳腔,所述容纳腔用于放置电芯;所述容纳腔的侧壁具有弹性,所述容纳腔的侧壁内设置有增压腔,所述增压腔选择性地连通高压气源和冷却液体源中的一个;
3.根据权利要求2所述的注液化成一体系统,其特征在于,所述注液杯套包括注液针、基板和储液杯,所述储液杯固定于所述基板上,所述基板上设置有通孔,所述通孔连通所述储液杯和外界,所述注液针连通所述储液杯,所述注液针设置于所述储液杯的下表面;所述注液针用于向所述夹具内的电芯的注液。
4.根据权利要求3所述的注液化成一体系统,其特征在于,所述夹具和/或所述注液杯套中设置有充电探针,所述充电探针能够电连接于所述充电装置,以用于对所述夹具内的电芯充电。
5.根据权利要求3所述的注液化成一体系统,其特征在于,所述组合体中的所述注液杯套位于对应的所述夹具的上方;
6.根据权利要求2所述的注液化成一体系统,其特征在于,
7.根据权利要求4所述的注液化成一体系统,其特征在于,所述预充电工位还包括热电接头,所述热电接头设置于所述第二正负压腔体内,所述热电接头能够连接于所述电加热机构。
8.根据权利要求1所述的注液化成一体系统,其特征在于,所述化成设备还包括充电机,所述充电机设置于最后一个所述预充电工位的后方,所述充电机用于向电芯进行化成。
9.根据权利要求1所述的注液化成一体系统,其特征在于,所述注液工位还包括组装工位,所述组装工位位于所述注液工位之前,所述组装工位设置有组装机构,所述组装机构用于组装所述夹具和所述注液杯套以使所述夹具和所述注液杯套可拆卸连接。
10.根据权利要求1所述的注液化成一体系统,其特征在于,所述注液化成一体系统还包括第一输送线、第二输送线和第三输送线,所述第一输送线设置于所述注液设备之前,所述第一输送线用于输送夹具至所述组装工位;所述第二输送线的进料端设置于最后一个所述注液工位,所述第二输送线的出料端设置于所述组装工位;