[發(fā)明專利]水系動力電池注液工藝及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710535105.0
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107195854B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫俊;許濤;蔣利軍;王子冬;蔣志軍;李依依;都有為;顧國彪;李衛(wèi);徐津;張慧
• 申請（專利權(quán)）人: 包頭昊明稀土新電源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/618
• 分類號: H01M50/618;H01M50/609
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 襲娜;耿霞

本發(fā)明屬于水系動力電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水系動力電池注液工藝及裝置。未注液的電池隨前AGV車移動到上料稱重裝置上進(jìn)行稱重，上料機(jī)器手抓取單節(jié)電池放置在注液裝置的托盤凹口內(nèi)，托盤隨后帶動電池移動到注液嘴下方，注液嘴對電池進(jìn)行常壓注液，注液完畢后進(jìn)行對注液嘴進(jìn)行氮氣吹掃，然后電池隨托盤移走，下料機(jī)器手隨后抓取電池放置在位于下料稱重裝置上的后AGV車上進(jìn)行稱重，最后進(jìn)行裝配。采用增重法和減重法稱重，準(zhǔn)確度高，操作簡化，采用常壓注液，注液速度快，且防止注液電池變形，采用氮氣脈沖吹掃，不需要頻繁清洗；電壓測量與掃碼一體化，前后注液量和壓差變化集成于中央控制器，解決了清洗、數(shù)據(jù)集成的技術(shù)難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水系動力電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水系動力電池注液工藝及裝置。

背景技術(shù)

隨著城市化進(jìn)程的加快，以電氣化為特征的智慧城市建設(shè)日新月異。水系動力電池因具有合理的能量密度和適當(dāng)?shù)墓β拭芏取⒐ぷ鳒囟确秶鷮挕⒀h(huán)壽命長、環(huán)保可回收、高安全性等優(yōu)點，在特種裝備、啟動電源、電動汽車、混合車、直流電源、儲能電站、輕軌、高鐵、動車等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

水系方型電池一般包括電池方型殼體和容納在電池殼體內(nèi)的電芯和水系電解液。其制作方法一般是將正極、隔膜與負(fù)極交替疊加制成電芯，將電芯入殼，密封頂蓋，頂蓋上設(shè)置有注液孔，通過注液裝置從該注液孔中將水系電解液注入到電池殼體內(nèi)。電解液是電池的重要組成成分，因而注液過程是電池生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。電池中電解液的用量關(guān)系到電池容量和循環(huán)壽命，電解液不足會造成電池容量和循環(huán)壽命的迅速衰減，注液量過多容易引起電池起鼓、循環(huán)壽命衰減率遞增，而電池中用于容納電解液的空間有限，因此必須在有限的空間內(nèi)盛裝準(zhǔn)確的電解液量，以提高電池容量和循環(huán)壽命。

目前市場上用于制造水系大容量電池的注液設(shè)備都不能實現(xiàn)快速稱量、三維掃描和動態(tài)測壓、注液、安全閥裝配自動化生產(chǎn)。現(xiàn)有的電池注液生產(chǎn)線，一般過程為：用稱重裝置對電池進(jìn)行稱重，由手工記錄重量值，再將每個電池插上注液杯，進(jìn)行手動或真空注液，然后進(jìn)行稱重，將其重量值與之注液前相比，對注液重量不足的電池進(jìn)行人工補(bǔ)液。由于在其生產(chǎn)過程缺乏電池電壓前后直接測量，頂部夾具來回移動，還增加載具并列回流及激光打碼掃描裝置，造成設(shè)備整體工位繁雜，而且短路電池不能及時挑出，因此在生產(chǎn)中不僅需要更多的人力，而且由于注液設(shè)備整體工位連鎖等原因造成生產(chǎn)成本高昂，同時真空注液方型電池存在電池變形、注液口外圍粘上電解液問題，這不僅影響影響產(chǎn)品品質(zhì)，還增加了注液口擦洗工序。

最近，專利CN102945943AA公開了一種電容電池的直線式注液機(jī)及其注液方法，但由于手工操作，加上單體電池重量高，手工推動非常困難，尤其是在多節(jié)電池的時候，效率會因為操作人員體能差異存在很大差異，很不利于大規(guī)模生產(chǎn)，也不符合動力電池生產(chǎn)品質(zhì)；另最新一個專利CN106602153A公開了一種電解液的注入方法，由于動力電池單體體積大，真空抽取時間很長，即使真空注液，注液口因為真空導(dǎo)致的電解液飛濺，容易損傷內(nèi)部極片，盡管加裝離心，可以避免注液口電解液淌流，但整體裝置復(fù)雜和龐大，維修成本會大大增加。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種水系動力電池注液工藝，準(zhǔn)確度高，操作簡化，注液速度快，且防止注液電池變形，不需要頻繁清洗，解決了清洗、數(shù)據(jù)集成的技術(shù)難題，本發(fā)明還提供實現(xiàn)該工藝的裝置，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

本發(fā)明所述的水系動力電池注液工藝，未注液的電池隨前AGV車移動到上料稱重裝置上進(jìn)行稱重，上料機(jī)器手抓取單節(jié)電池放置在注液裝置的托盤凹口內(nèi)，托盤隨后帶動電池移動到注液嘴下方，注液嘴對電池進(jìn)行常壓注液，注液完畢后進(jìn)行對注液嘴進(jìn)行氮氣吹掃，然后電池隨托盤移走，下料機(jī)器手隨后抓取電池放置在位于下料稱重裝置上的后AGV車上進(jìn)行稱重，最后進(jìn)行裝配。

其中：