專利名稱：電解液注液系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于對鋰電池等電池注入電解液的注液系統(tǒng)。
背景技術：
鋰電池由于其體積小、電容量大等優(yōu)點而被廣為利用。鋰電池是通過如下方式制造的在將極板組收納在電池殼內之后，注入電解液，然后將電池殼的開口部封閉為密閉狀態(tài)。如專利文獻I中記載，現(xiàn)有電解液注液系統(tǒng)如本申請的附圖4所示依次包括裝有電解液的電解液容器I、流量計2、氣控閥3、儲液罐4、閥門5、定量注液泵6、注液嘴7以及管道等。向電解液容器I內通入氮氣而進行加壓，打開氣動閥，電解液被壓入儲液罐4內。然后，打開閥門5，通過定量注液泵6將儲液罐4內的電解液以規(guī)定量注入到鋰電池內。一般，儲液罐4的容積為10L，而電解液注液系統(tǒng)需要對處于不同位置上的多個鋰電池連續(xù)注入規(guī)定量的電解液，因此，體積較大的儲液罐4不便于移動，這就需要將從儲液罐4到注液嘴7的管道設定得足夠長，以便能夠通過移動定量注液泵6和注液嘴7以及管道來對處于不同位置上的鋰電池予以注液。然而，從電解液容器I經流量計2壓入到儲液罐4內的電解液內含有較多氣泡，這些氣泡進入到從儲液罐4到注液嘴7的較長的管道中，由小氣泡聚集成較大氣泡，從而對注液量產生影響。而且，儲液罐4的進出端壓力不平衡，造成定量注液泵6的進出端的壓力也不平衡。因此，在每次的規(guī)定注液量為2g左右時，受到氣泡以及壓力不平衡的影響，實際注入到電池中的注液量產生了偏差，出現(xiàn)±0. 05g(cpkl. 14/σ O. 08)的偏差。此時，就需要對未注入足夠量的電解液的電池進行補液，該情況下的補液率為7. 8%。針對上述情況，有如專利文獻2那樣將鋰電池裝入密閉容器，對該密閉容器進行抽真空以除去電池殼內的氣泡的技術,還有如專利文獻3那樣對儲液罐4進行抽真空以除去該儲液罐4內的氣泡的技術等。但上述專利文獻I 3都沒有涉及在從儲液罐到注液口的較長的管道中如何減少氣泡。專利文獻I ZL 200820185285. O專利文獻2 日本特許第4625232號公報專利文獻3 :日本特開2004-247120

實用新型內容本實用新型是針對上述情況而做出的，目的在于提供一種鋰電池電解液注液系統(tǒng)及注液方法，減少在注液過程中產生的氣泡，穩(wěn)定準確地對鋰電池進行電解液的注入。本實用新型的電解液注液系統(tǒng)，向電池殼(19)中注入電解液，其特征在于，具有電解液容器(11)，儲存電解液，并通過加壓單元(10)的加壓而輸出電解液；一次儲液罐(14)，通過管道與上述電解液容器(11)連接，并儲存由上述電解液容器(11)供給的電解液；二次儲液罐(16)，通過管道與上述一次儲液罐(14)連接，并儲存由上述一次儲液罐(14)供給的電解液；注液嘴(18)，通過管道與上述二次儲液罐(16)連接，并將上述二次儲液罐(16)中的電解液向電池殼(19)內注入；循環(huán)泵(15)，設置在連接上述一次儲液罐(14)和上述二次儲液罐(16)之間的管道上，將上述一次儲液罐(14)中的電解液向上述二次儲液罐(16)供給；以及注液泵(17)，設置在連接上述二次儲液罐(16)和上述注液嘴(18)之間的管道上，將上述二次儲液罐(16)中的電解液向上述注液嘴(18)供給，上述電解液注液系統(tǒng)還具有循環(huán)管(S4),將上述一次儲液罐(14)和上述二次儲液罐(16)連通,用于使上述二次儲液罐(16)中逸出的氣體向上述一次儲液罐(14)流動。根據上述電解液注液系統(tǒng)，由于設置了具有緩沖作用的二次儲液罐，并將該二次儲液罐與一次儲液罐通過循環(huán)管進行連接，因此，能夠縮短從儲液罐到注液嘴之間的管道的長度，減少電解液中混入的氣泡，進行穩(wěn)定可靠地定量注入。并且，還能夠使二次儲液罐、注液泵與注液嘴一同移動，適合于對多個處于不同位置的電池殼進行注液。上述電解液注液系統(tǒng)中，上述一次儲液罐(14)設有對該一次儲液罐(14)中的電解液的液面進行檢測的第一液位傳感器(26)，上述電解液注液系統(tǒng)還具有控制裝置，當根據來自上述第一液位傳感器(26)的信號判斷為上述一次儲液罐(14)中的液面為第一規(guī)定下限位置時，開啟加壓單元(10)，將上述電解液容器(11)中的電解液向上述一次儲液罐(14)中供給，當根據來自上述第一液位傳感器(26)的信號判斷為上述一次儲液罐(14)中的液面為第一規(guī)定上限位置時，上述控制裝置關閉加壓單元(10)，停止向上述一次儲液罐中供給電解液。根據上述電解液注液系統(tǒng)，可以使一次儲液罐中的電解液始終保持在規(guī)定量，防止電解液過多或過少對一次儲液罐進出端的壓力的影響，并減少氣泡混入的可能性。上述電解液注液系統(tǒng)中，上述_■次儲液iil (16)設有對該_■次儲液iil (16)中的電解液的液面進行檢測的第二液位傳感器(36)，上述電解液注液系統(tǒng)還具有控制裝置，當根據來自上述第二液位傳感器(36)的信號判斷為上述二次儲液罐(16)中的液面為第二規(guī)定下限位置時，開啟循環(huán)泵(15)，將上述一次儲液罐(14)中的電解液向上述二次儲液罐(16)中供給，當根據來自上述第二液位傳感器(36)的信號判斷為上述二次儲液罐(16)中的液面為第二規(guī)定上限位置時，上述控制裝置關閉循環(huán)泵(15)，停止向上述二次儲液罐(16)中供給電解液。根據上述電解液注液系統(tǒng)，可以使二次儲液罐中的電解液始終保持在第二規(guī)定下限位置以上第二規(guī)定上限位置以下，防止電解液過多或過少對二次儲液罐進出端的壓力的影響，并減少注液泵將氣泡直接輸出到注液嘴的可能性。上述電解液注液系統(tǒng)中，上述控制裝置根據來自上述第二液位傳感器(36)的信號判斷為上述二次儲液罐(16)中的液面為開始注入位置時，上述控制裝置開啟注液泵
(17)，經由上述注液口(18)將上述二次儲液罐(16)中的電解液向電池殼(19)注入，上述開始注入位置高于上述第二規(guī)定下限位置。根據上述電解液注液系統(tǒng)，可以防止注液泵將氣泡直接輸出到注液嘴。上述電解液注液系統(tǒng)中，上述一次儲液罐(14)中的電解液入液口導管延伸到上述第一規(guī)定下限位置以下，上述循環(huán)管(S4)在上述一次儲液罐(14)中的端部延伸到該一次儲液罐(14)的罐體(21)內的第一規(guī)定上限位置以上。并且，上述二次儲液罐(16)中的電解液入液口導管延伸到上述第二規(guī)定下限位置以下，上述循環(huán)管(S4)在上述二次儲液罐(16)中的端部延伸到該二次儲液罐(16)的罐體(31)內的第二規(guī)定上限位置以上。根據上述電解液注液系統(tǒng)，能夠防止氣泡混入電解液。上述電解液注液系統(tǒng)中，上述電解液容器(11)、上述一次儲液罐(14)、上述二次儲液罐(16)是密閉容器。并且，上述一次儲液罐(14)還具有溢出口，用于排出該一次儲液罐(14)中的氣體。并且，上述循環(huán)管(S4)上設置有單向閥，阻止氣體和電解液從上述一次儲液罐(14)向上述二次儲液罐(16)流動。根據上述電解液注液系統(tǒng)，能夠防止雜質以及氣體進入到電解液中。

圖I為本實用新型的電解液注液系統(tǒng)的示意圖。圖2為本實用新型的一次儲液罐的結構圖。圖3為本實用新型的二次儲液罐的結構圖。圖4為現(xiàn)有技術中的電解液注液系統(tǒng)的示意圖。符號說明10加壓裝置、11電解液容器、12流量計、14 一次儲液罐、15循環(huán)泵、16 二次儲液罐、17注液泵、18注液嘴、19電池殼、SI S3管道、S4循環(huán)管21罐體、22入液口、23出液口、24循環(huán)管入口、25溢出口、26第一液位傳感器31罐體、32入液口、33出液口、34循環(huán)管出口、36、第二液位傳感器
具體實施方式
下面利用附圖I 3對本實用新型的具體實施方式
進行說明。圖I是示出本實用新型的電解液注液系統(tǒng)的示意圖。該電解液注液系統(tǒng)包括存放電解液的電解液容器11、經管道SI與電解液容器11連通的一次儲液罐14、經管道S2與一次儲液罐14連通的二次儲液罐16、經管道s3與二次儲液罐16連通的注液嘴18、以及將一次儲液罐14與二次儲液罐16連通的循環(huán)管S4。并且，還設置有對電解液容器11進行加壓以輸出電解液的加壓裝置10，并在管道Si上設置測量電解液流量的流量計12和閥門BI，在管道S2上設置閥門B2和循環(huán)泵15，在管道S3上設置閥門B3和注液泵17，在循環(huán)管S4上設置單向閥B4。另外，還設置有對上述閥門BI B3、加壓裝置10、循環(huán)泵15、注液泵17進行控制的控制裝置(未圖示)。下面，對一次儲液罐14和二次儲液罐16進行詳細說明。一次儲液罐14如圖2所示，具有罐體21、接收來自電解液容器11的電解液進入的入液口 22、向二次儲液罐16輸出電解液的出液口 23、供循環(huán)管S4中的氣體進入的循環(huán)管入口 24、排出一次儲液罐14中的氣體的溢出口 25、以及第一液位傳感器26。第一液位傳感器26對一次儲液罐14中的電解液的液面進行檢測，這里，對一次儲液罐14設定規(guī)定下限位置和規(guī)定上限位置(具體后述)。另外，一次儲液罐14中的入液口導管221伸入罐體21的底部，以減少電解液在下落過程中有氣泡混入。優(yōu)選該入液口導管221的端部延伸到一次儲液罐14的規(guī)定下限位置以下。一次儲液罐14的循環(huán)管入口 24也可以連接入口導管，該導管的端部優(yōu)選延伸到一次儲液罐14的罐體21的上方空間中，由此可以使循環(huán)到一次儲液罐14中的氣體及時從溢出口 25排出。二次儲液罐16如圖3所示，具有罐體31、接收來自一次儲液罐14的電解液進入的入液口 32、向注液嘴18輸出電解液的出液口 33、供罐體31中的氣體逸出到循環(huán)管S4中的循環(huán)管出口 34、以及第二液位傳感器36。第二液位傳感器36對二次儲液罐16中的電解液的液面進行檢測，這里，對二次儲液罐16設定規(guī)定的上限位置、規(guī)定下限位置和開始注入位置(具體后述)。同樣地，二次儲液罐16中的入液口導管321也伸入到罐體31的底部，以減少電解液在下落過程中有氣泡混入。優(yōu)選該入液口導管321的端部延伸到二次儲液罐16的規(guī)定下限位置以下。二次儲液罐16的循環(huán)管出口 34也可以連接出口導管，該導管的端部優(yōu)選延伸到二次儲液罐16的罐體31的規(guī)定上限位置以上，由此可以及時排出氣體。接下來，對電解液注液系統(tǒng)的動作進行說明。如圖I所示，首先通過控制裝置使加壓裝置10對電解液容器11進行加壓，例如可以充入相對壓力為O. IMP的氮氣以對該電解液容器11進行加壓。并且，控制裝置打開閥門BI，使存放在電解液容器11中的電解液經由流量計12、閥門BI，被壓入一次儲液罐14中。這里，對電解液容器11進行加壓的方式不限于氣體加壓，也可以是通過液壓缸進行加壓等。然后，控制裝置根據來自第一液位傳感器26的信號，當第一液位傳感器26檢測到一次儲液罐14內的電解液的液面達到規(guī)定上限位置時，控制裝置停止加壓裝置10的加壓并關閉閥門BI，停止向一次儲液罐14中輸入電解液。當第一液位傳感器26檢測到一次儲液罐14內的電解液的液面達到規(guī)定下限位置時，控制裝置進行控制，再次開啟加壓裝置10，向電解液容器11進行加壓并打開閥門BI，使電解液容器11內的電解液進入到一次儲液罐16中。如此，控制裝置根據來自第一液位傳感器26的信號，反復對加壓裝置10的加壓和閥門BI進行控制，使一次儲液罐14內的電解液的液面始終保持在上限位置與下限位置之間。并且，控制裝置根據來自第二液位傳感器36的信號，當第二液位傳感器36檢測到二次儲液罐16內的電解液的液面達到規(guī)定下限位置時，控制裝置啟動循環(huán)泵15，打開閥門B2,使一次儲液罐14中的電解液經管道s2注入二次儲液罐16中。當二次儲液罐16內的電解液的液面達到規(guī)定的上限位置時，控制裝置停止循環(huán)泵15，關閉閥門B2，停止電解液從一次儲液罐14向二次儲液罐16的供給。如此，控制裝置根據來自第二液位傳感器36的信號，反復對循環(huán)泵15和閥門B2進行控制，使二次儲液罐16內的電解液的液面始終保持在下限位置與下限位置之間。在二次儲液罐16中，從入液口 32進入的電解液由于自身重力作用從罐體31的底部開始沉積，而隨電解液進入到二次儲液罐16中的氣泡則上升到罐體31的上方空間中，并通過設置在二次儲液罐16上方的循環(huán)出液口 34，經由循環(huán)管S4進入到一次儲液罐14中。這樣，通過二次儲液罐16可以進一步消除電解液中的氣泡。該循環(huán)管S4在一次儲液罐中的端部延伸到該一次儲液罐14的電解液液面的規(guī)定上限位置以上，該循環(huán)管S4在二次儲液罐16中的端部延伸到該二次儲液罐的電解液液面的規(guī)定上限位置以上。[0048]也可以不必在二次儲液罐16中設置電解液液面的規(guī)定上限位置，當二次儲液罐16中的電解液裝滿整個罐體31時，隨著電解液從入液口 32的繼續(xù)注入，罐體31上方的電解液經由循環(huán)管S4返回到一次儲液罐14中。然后，控制裝置根據第二液位傳感器36的信號，當第二液位傳感器36檢測的二次儲液罐16中的電解液的液面位置為開始注入位置以上時，控制裝置啟動注液泵17，打開閥門B3，向電池殼18內注入電解液。由于二次儲液罐16的緩沖作用，以及循環(huán)管S4的循環(huán)作用，二次儲液罐16的進出端壓力保持平衡，這樣，供給到注液泵17的電解液不但氣泡會減少，而且注液泵17的進出端壓力也保持平衡。由此，能夠使注液泵17的每次注入量都保持穩(wěn)定。 另外，優(yōu)選在循環(huán)管S4上設置單向閥，以防止一次儲液罐14中的氣泡和電解液從循環(huán)管S4倒流進入二次儲液罐16。并且，優(yōu)選注液泵17為定量注液泵，對每個電池注入規(guī)定注入量的電解液。并且，上述開始注入位置設定為比二次儲液罐16的規(guī)定下限位置高，由此，能夠防止在二次儲液罐16中電解液在規(guī)定下限位置時也開始進行注入，使剛剛從一次儲液罐14進入到二次儲液罐16中的電解液中的氣泡也隨著電解液被注入到電池殼中。例如，可以設置為開始注入位置>規(guī)定下限位置+規(guī)定注入量X 10。本實用新型的電解液注液系統(tǒng)中，設二次儲液罐16的體積小于一次儲液罐14的體積。例如，二次儲液罐16的體積為1L，是一次儲液罐14的體積的十分之一，因此，在對多個位置的電池進行注液的情況下，便于與管道S3、注液泵17及注液嘴18—同移動。由此，可以縮短儲液罐與注液嘴之間的長度，減少氣泡的產生。同時，體積較大的一次儲液罐14可以放置在遠離注液架臺的位置，消除靠近注液架臺上的設備的安全隱患，并能夠遠距離注液從而實現(xiàn)注液自動化。并且，由于在一次儲液罐14與二次儲液罐16之間設置了循環(huán)管S4，因此，二次儲液罐16的進出端的壓力平衡，定量注入泵17的進出端壓力也平衡。這樣，可以使定量注入泵17的每次注入量都保持穩(wěn)定。另外，電解液注液系統(tǒng)中的電解液容器11、一次儲液罐14、二次儲液罐16都優(yōu)選為密閉容器，可以防止外界雜質及空氣等進入到容器中。根據本實用新型的電解液注液系統(tǒng)，能夠提高注液精度為±0.02g(cpk2.67/σ O. 03)的偏差，并且補液率大幅降低為O. 2%。上述記載的實施方式僅是本實用新型的一個具體實施例，在不脫離本實用新型主旨的范圍內可以進行各種變形。
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權利要求1.一種電解液注液系統(tǒng)，向電池殼(19)中注入電解液,其特征在于，具有電解液容器(11)，儲存電解液，并通過加壓單元(10)的加壓而輸出電解液；一次儲液罐(14)，通過管道與上述電解液容器(11)連接，并儲存由上述電解液容器(11)供給的電解液；二次儲液罐(16)，通過管道與上述一次儲液罐(14)連接，并儲存由上述一次儲液罐(14)供給的電解液；注液嘴(18)，通過管道與上述二次儲液罐(16)連接，并將上述二次儲液罐(16)中的電解液向電池殼(19)內注入；循環(huán)泵(15)，設置在連接上述一次儲液罐(14)和上述二次儲液罐(16)之間的管道上，將上述一次儲液罐(14)中的電解液向上述二次儲液罐(16)供給；以及注液泵(17)，設置在連接上述二次儲液罐(16)和上述注液嘴(18)之間的管道上，將上述二次儲液罐(16)中的電解液向上述注液嘴(18)供給，上述電解液注液系統(tǒng)還具有循環(huán)管(S4)，將上述一次儲液罐(14)和上述二次儲液罐(16)連通，用于使上述二次儲液罐(16)中逸出的氣體向上述一次儲液罐(14)流動。
2.如權利要求I所述的電解液注液系統(tǒng)，其特征在于，上述一次儲液罐(14)設有對該一次儲液罐(14)中的電解液的液面進行檢測的第一液位傳感器(26)，上述電解液注液系統(tǒng)還具有控制裝置，當根據來自上述第一液位傳感器(26)的信號判斷為上述一次儲液罐(14)中的液面為第一規(guī)定下限位置時，上述控制裝置開啟加壓單元(10)，將上述電解液容器(11)中的電解液向上述一次儲液罐(14)中供給，當根據來自上述第一液位傳感器(26)的信號判斷為上述一次儲液罐(14)中的液面為第一規(guī)定上限位置時，上述控制裝置關閉加壓單元(10)，停止向上述一次儲液罐(14)中供給電解液。
3.如權利要求I所述的電解液注液系統(tǒng)，其特征在于，上述二次儲液罐(16)設有對該二次儲液罐(16)中的電解液的液面進行檢測的第二液位傳感器(36)，上述電解液注液系統(tǒng)還具有控制裝置，當根據來自上述第二液位傳感器(36)的信號判斷為上述二次儲液罐(16)中的液面為第二規(guī)定下限位置時，上述控制裝置開啟循環(huán)泵(15)，將上述一次儲液罐(14)中的電解液向上述二次儲液罐(16)中供給，當根據來自上述第二液位傳感器(36)的信號判斷為上述二次儲液罐(16)中的液面為第二規(guī)定上限位置時，上述控制裝置關閉循環(huán)泵(15)，停止向上述二次儲液罐(16)中供給電解液。
4.如權利要求3所述的電解液注液系統(tǒng)，其特征在于，上述控制裝置根據來自上述第二液位傳感器(36)的信號判斷為上述二次儲液罐(16)中的液面為開始注入位置時，開啟注液泵(17)，經由上述注液口(18)將上述二次儲液罐(16)中的電解液向電池殼(19)注入，上述開始注入位置高于上述第二規(guī)定下限位置。
5.如權利要求I或2所述的電解液注液系統(tǒng)，其特征在于，上述一次儲液罐(14)中的電解液入液口導管延伸到上述第一規(guī)定下限位置以下，上述循環(huán)管(S4)在上述一次儲液罐(14)中的端部延伸到該一次儲液罐(14)的罐體(21)內的第一規(guī)定上限位置以上。
6.如權利要求I或2所述的電解液注液系統(tǒng)，其特征在于，上述二次儲液罐(16)中的電解液入液口導管延伸到上述第二規(guī)定下限位置以下，上述循環(huán)管(S4)在上述二次儲液罐(16)中的端部延伸到該二次儲液罐(16)的罐體(31)內的第二規(guī)定上限位置以上。
7.如權利要求I或2所述的電解液注液系統(tǒng)，其特征在于，上述電解液容器(11)、上述一次儲液罐(14)、上述二次儲液罐(16)是密閉容器。
8.如權利要求I或2所述的電解液注液系統(tǒng)，其特征在于，上述一次儲液罐(14)還具有溢出口(25)，用于排出該一次儲液罐(14)中的氣體。
9.如權利要求I或2所述的電解液注液系統(tǒng)，其特征在于，上述循環(huán)管(S4)上設置有單向閥，阻止氣體和電解液從上述一次儲液罐(14)向上述二次儲液罐(16)流動。
專利摘要一種電解液注液系統(tǒng)，具有電解液容器，儲存電解液，并通過加壓單元的加壓而輸出電解液；一次儲液罐，通過管道與電解液容器連接，并儲存由電解液容器供給的電解液；二次儲液罐，通過管道與一次儲液罐連接，并儲存由一次儲液罐供給的電解液；注液嘴，通過管道與二次儲液罐連接，并將二次儲液罐中的電解液向電池殼內注入；循環(huán)泵，設置在連接一次儲液罐和二次儲液罐之間的管道上，將一次儲液罐中的電解液向二次儲液罐供給；以及注液泵，設置在連接二次儲液罐和注液嘴之間的管道上，將二次儲液罐中的電解液向注液嘴供給，電解液注液系統(tǒng)還具有循環(huán)管，使二次儲液罐中逸出的氣體和電解液向一次儲液罐流動。
文檔編號H01M2/36GK202749451SQ201220354888
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權日2012年7月16日
發(fā)明者程劍鋒 申請人:松下能源(無錫)有限公司