锂电池电解(jiě)液作用就是正负极之间导通离子(zǐ),担当锂(lǐ)离(lí)子传输介质的作用(yòng),通用的锂离子电池电解液由无机锂盐电解质、有机碳酸酯和添(tiān)加剂组成,作(zuò)为锂离(lí)子迁(qiān)移(yí)和电荷传递的介质,是锂(lǐ)离子电(diàn)池不可或缺的重要组成部分,是锂离子电池获得高(gāo)电压、高能量密度、高循环性能等优点的基础。
考核电池注液的最主要参数:注液(yè)量、浸(jìn)润效果(充分且均匀)、注液精度,这三点都是由注液机的性能来实现的,因此注液设备在锂电(diàn)池生产流程中也是非常重要的,直接影响到电池性能。
注液(yè)机注液的原理,就是在电池有限的内部容腔内(容腔内包括电芯以及未(wèi)被(bèi)充填的空间),通过一定的工艺方式(比如真空、压力、时间(jiān)),把电解液注(zhù)入(rù)容腔内,一部分电解(jiě)液浸润到电芯(正负极极片、隔膜组成)内部(bù),一(yī)部分占据未被充填的(de)空间。全部注入电解液的量就是注液量。浸润到电芯内部(bù)的(de)电解液越多,相对而言浸(jìn)润效果就越好。把电解液浸润到电芯内部的时间越短,表(biǎo)明注液机的工艺能力越好。对(duì)于某(mǒu)个电池,实际注液量和设定要求(qiú)的注液量的偏差,就是注液精(jīng)度。对于同一批电池(chí),注液量一致性越好,注液量越集中,注液重量的CPK值越大,就是注(zhù)液机的整(zhěng)体性能越好。
一套完整的注液设备由(yóu)真空泵、注液泵、电解(jiě)液中转(zhuǎn)罐、读码系统、称重系(xì)统、MES系统、测漏系统、供液系统、静置机构等关重部分组成。
真空泵:一般使用螺杆泵,若放在注液机旁,真空利用效率高,相对节能。放在较远处需(xū)要做管道过来,要考(kǎo)虑管道对真空造成损失(shī),管道越长越细,真空流量和真空(kōng)度损失就越大。
注液泵:一般采(cǎi)用电动(dòng)泵,泵头为陶瓷材料(liào),电动泵的(de)精度对于电解液一般是0.25%左右。注液泵在(zài)实际生产中要避免(miǎn)卡泵。
电解液中转罐:电解液中转罐主要目的是电解液供应(yīng)(给注液杯)控制在常压下,并保持微小范围内的恒定;电解(jiě)液桶里的(de)电解(jiě)液因为(wéi)充了(le)氮气保护气体,压力(lì)在0.2MPa左右,在使(shǐ)用时压力会降低;电解液中转罐必要(yào)时可以采用两层-双罐结构,可以对(duì)上层罐子进行(háng)除气泡,以提高注(zhù)液量的(de)一(yī)致性(xìng)和精度;必要时可(kě)以对电解液进行过滤。
MES系统:MES系统主(zhǔ)要包括电池条(tiáo)码、前称重、后称重、注液量偏差合(hé)格与否,可以实现一次注液和二次注液互相连接,以及整个工厂互(hù)相连接。
测漏系统:有时候需要检测密封胶嘴和电池的密封性,密封NG的电池不注(zhù)液。采用真(zhēn)空(kōng)或压力保持的方式检测(cè)。
供液系统:包括注(zhù)液泵、阀门管路等;有些配有暂(zàn)存杯,可以提高效率;有些采用移动注液针方(fāng)式,用(yòng)更少的泵给更多的杯子注液。
静置(zhì)机构(gòu):静(jìng)置机构包含注液杯、密封胶嘴(zuǐ)、电池托盘(pán)、压紧机构、压力-真空阀门管路系统等。软(ruǎn)包电池一般采用真空(kōng)—常压的循环静置方(fāng)式;硬壳电池一般采用真空—常压(yā)—正压—常压的循环静置方式。