一种注液静置设备及正压回收方法

技术领域

本发明涉及电池静置技术领域，具体涉及一种注液静置设备及正压回收方法。

背景技术

锂离子电池生产制造过程中，静置对于电池的性能起着至关重要的影响。通过对电池进行高压静置，从而保证电解液快速被电池吸收。

但是现有技术中注液静置设备内的静置腔体在相互之间平压时，只能平衡到两个静置腔体压力相等，即只能回收利用一半的正压气源，正压气源回收率低。

因此，开发一种对正压气源回收率高的注液静置设备是业内亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种注液静置设备及正压回收方法，解决了现有技术中静置设备对正压气源回收率低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种注液静置设备，包括：

第一静置腔；

第二静置腔，其与所述第一静置腔连接；

用于给所述第一静置腔和/或所述第二静置腔泄压的常压管道，其与所述第一静置腔以及所述第二静置腔分别连接；

用于给所述第一静置腔和/或所述第二静置腔增压的正压气源，其与所述第一静置腔以及所述第二静置腔分别连接；

用于回收正压的增压装置，其设置在所述第一静置腔与所述第二静置腔之间。

在一些实施例中，还包括：

第一平衡阀，其一端与所述第一静置腔连接，其另一端与所述第二静置腔连接。

在一些实施例中，还包括：

第二平衡阀，其设置在所述第一平衡阀与所述第一静置腔之间，所述增压装置的出口端连接在所述第一平衡阀与所述第二平衡阀之间；

第三平衡阀，其一端连接在所述增压装置的入口端，其另一端与所述第二静置腔连接；

第四平衡阀，其一端与所述第一静置腔连接，其另一端连接在所述增压装置的入口端与所述第三平衡阀之间。

在一些实施例中，还包括：

第一排气阀，其一端与所述第一静置腔连接，其另一端与所述常压管道连接；

第二排气阀，其一端与所述第二静置腔连接，其另一端与所述常压管道连接。

在一些实施例中，还包括：

第一进气阀，其一端与所述第一静置腔连接，其另一端与所述正压气源连接；

第二进气阀，其一端与所述第二静置腔连接，其另一端与所述正压气源连接。

第二方面，本申请实施例还提供了一种正压回收方法，所述方法应用于上文任一实施例所述的注液静置设备，包括：

在注液静置设备工作时，检测所述注液静置设备所处的静置状态；

根据所述静置状态调节所述增压装置的导通状态对正压进行回收。

在一些实施例中，所述正压回收方法还包括：

在调节所述增压装置的导通状态之前，使所述第一静置腔与所述第二静置腔之间连通，并实现气压平衡。

在一些实施例中，所述静置状态包括：

第一静置状态，其在所述第一静置腔内部物料静置完成时，所述第二静置腔内部物料待静置；

第二静置状态，其在所述第二静置腔内部物料静置完成时，所述第一静置腔内部物料待静置。

在一些实施例中，当所述注液静置设备处于所述第一静置状态时，所述正压回收方法包括：

调节所述增压装置的导通状态，使所述增压装置的入口端连接于所述第一静置腔，其出口端连接于所述第二静置腔，将所述第一静置腔内的正压回收至所述第二静置腔中。

在一些实施例中，当所述注液静置设备处于所述第二静置状态时，所述正压回收方法包括：

调节所述增压装置的导通状态，使所述增压装置的入口端连接于所述第二静置腔，其出口端连接于所述第一静置腔，将所述第二静置腔内的正压回收至所述第一静置腔中。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、由于在两个静置腔之间设置了增压装置，通过增压装置将待泄压静置腔内压力传输到待升压静置腔内，有效地解决了现有技术中注液静置设备对正压气源回收率低的问题，进而实现了提高对正压气源回收率的目的。

2、由于采用了第一平衡阀，在启动增压装置将待泄压静置腔内压力传输到待升压静置腔内前，打开第一平衡阀，使待泄压静置腔与待升压静置腔之间实现气压平衡，减少了增压装置的增压负担。

3、由于采用了第一平衡阀、第二平衡阀、第三平衡阀以及第四平衡阀，通过平衡阀实现待泄压静置腔与待升压静置腔之间的气压平横后，还可通过它们改变增压装置的增压方向，使得即便使用单一方向工作的增压装置，也可以实现两个静置腔之间正压的相互回收利用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本申请一实施例中注液静置设备的结构示意图；

1、第一静置腔；2、第二静置腔；3、常压管道；4、正压气源；5、增压装置；6、第一平衡阀；7、第二平衡阀；8、第三平衡阀；9、第四平衡阀；10、第一排气阀；11、第二排气阀；12、第一进气阀；13、第二进气阀。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

本申请实施例通过提供一种注液静置设备及正压回收方法，解决了现有技术中注液静置设备正压气源回收率低的问题，通过在注液静置设备内两个静置腔之间设置增压设备达到了提高正压气源回收率高的目的。

本申请实施例中的技术方案为了解决上述正压气源回收率低的问题，提出了一种注液静置设备。

在本申请实施例中，一种注液静置设备包括：

第一静置腔；

第二静置腔，其与第一静置腔连通；

用于给第一静置腔和/或第二静置腔泄压的常压管道，其与第一静置腔以及第二静置腔分别连接；

用于给第一静置腔和/或第二静置腔增压的正压气源，其与第一静置腔以及第二静置腔分别连接；

用于回收正压的增压装置，其设置在第一静置腔与第二静置腔之间。

可以理解的，注液静置设备主要用于锂电池的注液工序，将电解液注入电池中，随后保证电池在静置阶段处于高压环境下并保持稳定。电池在静置阶段需要在高压环境下的主要原因是为了促进电解液被电池充分吸收，以保证电池的质量和稳定性。注液静置设备内设置有静置腔，静置腔用于放置待静置的电池并提供电池静置所需要的条件，每个静置腔均可放置多组电池。在本申请实施例中，注液静置设备包括第一静置腔和第二静置腔，并且第一静置腔与第二静置腔连接。

注液静置设备还包括常压管道，其与第一静置腔以及第二静置腔分别连接，并用于给第一静置腔和/或第二静置腔泄压。

常压管道的内部压力和外界压力基本相同，由于电池静置时为高压环境，当需要将已静置完成的电池取出时，第一静置腔和/或第二静置腔与常压管道连接并使两者处于接通状态，第一静置腔和/或第二静置腔的内部压力变化为常压，实现泄压效果。

注液静置设备还包括正压气源，其与第一静置腔以及第二静置腔分别连接，并用于给第一静置腔和/或第二静置腔增压。

正压气源通常指氮气气源或压缩空气气源，由于氮气具有化学性能稳定的特点，通常采用氦气气源作为注液静置设备的正压气源。由于电池静置时需要高压环境，当第一静置腔和/或第二静置腔内存在电池需要静置，使第一静置腔和/或第二静置腔与正压气源连接并两者处于接通状态，正压气源对第一静置腔和/或第二静置腔增压，直至第一静置腔和/或第二静置腔内部压力值达到电池静置所需的压力值。

注液静置设备还包括增压装置，其设置在第一静置腔与第二静置腔之间，并用于回收正压。

在本申请实施例中，假设第一静置腔的内部压力较高并待泄压，第二静置腔的内部压力较低并待升压，增压装置用于将第一静置腔内的正压传输至第二静置腔内，完成对待泄压的第一静置腔内部分或全部正压的回收。在本申请实施例中，增压装置可以为增压泵、增压缸等电气装置，相较于通过气压平衡对正压进行回收的方法，使用增压装置可以大大提高正压的回收率，减少了正压气源的浪费。此外，增压设备具有双向工作的能力，可以实现第一静置腔和第二静置腔之间正压的相互回收利用。

在本申请实施例中，注液静置设备的工作流程为：

假设存在两批待静置的电池，将第一批待静置的电池放置于第一静置腔中，将第二批待静置的电池放置于第二静置腔中。使第一静置腔与第二静置腔之间以及第一静置腔与常压管道之间的连接处于关断状态，通过正压气源对第一静置腔增压，使得第一静置腔内部压力达到电池静置所需的压力。

待第一批待静置的电池在第一静置腔内完成静置，第一静置腔的内部压力相较于第一静置腔外部压力而言较高，若将第一静置腔内的电池取出，需要对第一静置腔进行泄压。而第二静置腔需要升压，以使其内部压力达到电池静置所需的压力。

启动设置在第一静置腔与第二静置腔之间的增压装置，将第一静置腔中的正压传输到第二静置腔中，以实现对第一静置腔内正压的回收利用。

在增压装置传输完成后，若第二静置腔内部压力仍未达到电池静置所需压力，通过正压气源对第二静置腔继续增压，直至第二静置腔内部压力达到电池静置所需压力。若第一静置腔内部压力仍未变至常压，通过常压管道对第一静置腔进行泄压，直至第一静置腔内部压力变至常压，取出已静置完成的电池。

进一步的，注液静置设备还包括：

第一平衡阀，其一端与第一静置腔连接，其另一端与第二静置腔连接。

可以理解的，平衡阀是用于实现平衡阀两端气压平衡的阀门。在本实施例中，在第一静置腔与第二静置腔之间设置第一平衡阀，第一平衡阀的一端与第一静置腔连接，另一端与第二静置腔连接。当第一静置腔与第二静置腔之间存在压力差时，使第一平衡阀处于打开状态，在压力差的作用下，第一静置腔与第二静置腔实现压力平衡。

在本实施例中，注液静置设备的工作流程为：

当第一静置腔内部压力较高且待泄压，第二静置腔内部压力较低且待升压时，在启动增压装置前，先打开第一平衡阀，使第一静置腔与第二静置腔之间实现压力平衡。随后关闭第一平衡阀，启动增压装置。通过增压装置将第一静置腔内的正压继续传输到第二静置腔内。

进一步的，注液静置设备还包括：

第二平衡阀，其设置在第一平衡阀与第一静置腔之间，增压装置的出口端连接在第一平衡阀与第二平衡阀之间；

第三平衡阀，其一端连接在增压装置的入口端，其另一端与第二静置腔连接；

第四平衡阀，其一端与第一静置腔连接，其另一端连接在增压装置的入口端与第三平衡阀之间。

在设有第一平衡阀的基础上，通过设置第二平衡阀、第三平衡阀以及第四平衡阀，实现第一静置腔与第二静置腔之间正压的相互回收利用。在本实施例中，第一平衡阀与第二平衡连接，并且第一平衡阀的另一端与第二静置腔连接，第二平衡阀的另一端与第一静置腔连接；第三平衡阀与第四平衡连接，并且第三平衡阀的另一端与第二静置腔连接，第四平衡阀的另一端与第一静置腔连接；增压泵的入口端连接在第三平衡阀与第四平衡阀之间，其出口端连接在第一平衡阀与第二平衡阀之间。

在本实施例中，注液静置设备在工作时存在两种情况：

情况一：第一静置腔内部压力较高且待泄压，第二静置腔内部压力较低且待升压。

方法一：在启动增压装置前，打开第三平衡阀和第四平衡阀，使第一静置腔与第二静置腔之间实现压力平衡。随后关闭第三平衡阀，打开第一平衡阀，启动增压装置。通过增压装置将第一静置腔内的正压继续传输到第二静置腔内。

方法二：在启动增压装置前，打开第一平衡阀和第二平衡阀，使第一静置腔与第二静置腔之间实现压力平衡。随后关闭第二平衡阀，打开第四平衡阀，启动增压装置。通过增压装置将第一静置腔内的正压继续传输到第二静置腔内。

情况二：第二静置腔内部压力较高且待泄压，第一静置腔内部压力较低且待升压。

方法一：在启动增压装置前，打开第三平衡阀和第四平衡阀，使第一静置腔与第二静置腔之间实现压力平衡。随后关闭第四平衡阀，打开第二平衡阀，启动增压装置。通过增压装置将第二静置腔内的正压继续传输到第一静置腔内。

方法二：在启动增压装置前，打开第一平衡阀和第二平衡阀，使第一静置腔与第二静置腔之间实现压力平衡。随后关闭第一平衡阀，打开第三平衡阀，启动增压装置。通过增压装置将第二静置腔内的正压继续传输到第一静置腔内。

进一步的，注液静置设备还包括：

第一排气阀，其一端与第一静置腔连接，其另一端与常压管道连接。

可以理解的，排气阀是用于控制容器内的气体是否排放的阀门。在本实施例中，通过在第一静置腔与常压管道之间设置第一排气阀，控制第一静置腔内气体的排放，以控制第一静置腔内泄压与否。

进一步的，注液静置设备还包括：

第二排气阀，其一端与第二静置腔连接，其另一端与常压管道连接。

在本实施例中，通过在第二静置腔与常压管道之间设置第二排气阀，控制第二静置腔内气体的排放，以控制第二静置腔内泄压与否。

进一步的，注液静置设备还包括：

第一进气阀，其一端与第一静置腔连接，其另一端与正压气源连接。

可以理解的，进气阀是用于控制气体是否进入容器内的阀门。在本实施例中，通过在正压气源与第一静置腔之间设置第一进气阀，控制气体是否进入第一静置腔内，以控制第一静置腔的升压与否。

进一步的，注液静置设备还包括：

第二进气阀，其一端与第二静置腔连接，其另一端与正压气源连接。

与第一进气阀同理，通过在正压气源与第二静置腔之间设置第二进气阀，控制气体是否进入第二静置腔内，以控制第二静置腔的升压与否。

请参见图1，其为本申请一实施例提出了一种注液静置设备。在本实施例中，注液静置设备包括：第一静置腔1、第二静置腔2、常压管道3、正压气源4、增压装置5、第一平衡阀6、第二平衡阀7、第三平衡阀8、第四平衡阀9、第一排气阀10、第二排气阀11、第一进气阀12以及第二进气阀13。

其中，第一平衡阀6的一端与第二静置腔2连接，另一端与第二平衡阀7连接；第二平衡阀7的另一端与第一静置腔1连接；第三平衡阀8的一端与第二静置腔2连接，另一端与第四平衡阀9连接；第四平衡阀9的另一端与第一静置腔1连接。

增压装置5的入口端连接在第三平衡阀8与第四平衡阀9之间，其出口端连接在第一平衡阀6与第二平衡阀7之间。

第一排气阀10的一端与第一静置腔1连接，另一端与第二排气阀11连接；第二排气阀11的另一端与第二静置腔2连接；常压管道3连接在第一排气阀10和第二排气阀11之间。

第一进气阀12的一端与第一静置腔1连接，另一端与第二进气阀13连接；第二进气阀13的另一端与第二静置腔2连接；正压气源4连接在第一进气阀12与第二进气阀13之间。

此外，本申请实施例还提出了一种正压回收方法，该正压回收方法应用于上文任一实施例所述的注液静置设备。该方法包括：

在注液静置设备工作时，检测注液静置设备所处的静置状态；

根据静置状态调节增压装置的导通状态对正压进行回收。

其中，静置状态包括：

第一静置状态，其在第一静置腔内部物料静置完成时，第二静置腔内部物料待静置；

第二静置状态，其在第二静置腔内部物料静置完成时，第一静置腔内部物料待静置。

当注液静置设备处于第一静置状态时，正压回收方法包括：

调节增压装置的导通状态，使增压装置的入口端连接于第一静置腔，其出口端连接于第二静置腔，将第一静置腔内的正压回收至第二静置腔中。

当注液静置设备处于第二静置状态时，正压回收方法包括：

调节增压装置的导通状态，使增压装置的入口端连接于第二静置腔，其出口端连接于第一静置腔，将第二静置腔内的正压回收至第一静置腔中。

具体的，在一实施例中，注液静置设备包括：第一静置腔、第二静置腔、常压管道、正压气源以及增压装置。在该实施例中，注液静置设备的正压回收方法为：

在注液静置设备工作时，检测注液静置设备所处的静置状态。该检测可为人为检测注液静置设备或通过自动化设备进行自动检测。

若注液静置设备处于第一静置状态，即第一静置腔内部物料静置完成时，第二静置腔内部物料待静置。此时第一静置腔内部压力较高且待泄压，而第二静置腔内部压力较低且待升压，调节增压装置的导通状态，使增压装置的入口端连接于第二静置腔，其出口端连接于第一静置腔，将第二静置腔内的正压回收至第一静置腔中。

若注液静置设备处于第二静置状态，即第二静置腔内部物料静置完成时，第一静置腔内部物料待静置。此时第二静置腔内部压力较高且待泄压，而第一静置腔内部压力较低且待升压，调节增压装置的导通状态，使增压装置的入口端连接于第一静置腔，其出口端连接于第二静置腔，将第一静置腔内的正压回收至第二静置腔中。

请参见图1，图1为本申请一实施例提出的一种注液静置设备。在该实施例中，注液静置设备的正压回收方法为：

在注液静置设备工作时，检测注液静置设备所处的静置状态。

若注液静置设备所处的静置状态为第一静置状态，即第一静置腔1内部物料静置完成时，第二静置腔2内部物料待静置。此时第一静置腔1内部压力较高且待泄压，而第二静置腔2内部压力较低且待升压。

在调节增压装置5的导通状态前，通过平衡阀使第一静置腔1与第二静置腔2之间导通，以实现气压平衡。

由于第一静置腔1与第二静置腔2之间存在压力差，为了减少增压装置5的增压负担。通过平衡阀连通第一静置腔1与第二静置腔2，使第一静置腔1与第二静置腔2之间实现气压平衡。

其具体操作有两种：

操作一：打开第一平衡阀6和第二平衡阀7，连通第一静置腔1与第二静置腔2。

操作二：打开第三平衡阀8和第四平衡阀9，连通第一静置腔1与第二静置腔2。

调节增压装置5的导通状态，使增压装置5的入口端连接于第一静置腔1，其出口端连接于第二静置腔2。

其具体操作需要根据上一步的操作进行选择：

当通过操作一实现第一静置腔1与第二静置腔2之间的气压平衡时，通过关闭第二平衡阀7，打开第四平衡阀9，使得增压装置5的入口端连接于第一静置腔1，其出口端连接于第二静置腔2。

当通过操作二实现第一静置腔1与第二静置腔2之间的气压平衡时，通过关闭第三平衡阀8，打开第一平衡阀6，使得增压装置5的入口端连接于第一静置腔1，其出口端连接于第二静置腔2。

调节好增压装置5的导通状态后，启动增压装置5，将第一静置腔1中的正压回收至第二静置腔2内。通过该方法，可对至少75%的正压能源进行回收利用。

在正压回收结束后，关闭所有平衡阀。

若第二静置腔2内部压力未能达到静置所需压力，则打开第二进气阀13，通过正压气源4对第二静置腔2进行升压，直至第二静置腔2的内部压力达到静置所需压力。若第一静置腔1内部压力未能达到常压，则打开第一排气阀10，通过常压管道3对第一静置腔1进行泄压，直至第一静置腔1的内部压力恢复常压。

若注液静置设备所处的静置状态为第二静置状态，即第二静置腔2内部物料静置完成时，第一静置腔1内部物料待静置。此时第二静置腔2内部压力较高且待泄压，而第一静置腔1内部压力较低且待升压。

在调节增压装置5的导通状态前，通过平衡阀使第一静置腔1与第二静置腔2之间导通，以实现气压平衡。此处操作与注液静置设备所处的静置状态为第一静置状态时一致，此处不再赘述。

调节增压装置5的导通状态，使增压装置5的入口端连接于第二静置腔2，其出口端连接于第一静置腔1。

其具体操作需要根据上一步的操作进行选择：

当通过操作一实现第一静置腔1与第二静置腔2之间的气压平衡时，通过关闭第一平衡阀6，打开第三平衡阀8，使得增压装置5的入口端连接于第二静置腔2，其出口端连接于第一静置腔1。

当通过操作二实现第一静置腔1与第二静置腔2之间的气压平衡时，通过关闭第四平衡阀9，打开第二平衡阀7，使得增压装置5的入口端连接于第二静置腔2，其出口端连接于第一静置腔1。

调节好增压装置5的导通状态后，启动增压装置5，将第二静置腔2中的正压回收至第一静置腔1内。

在正压回收结束后，关闭所有平衡阀。

若第一静置腔1内部压力未能达到静置所需压力，则打开第一进气阀12，通过正压气源4对第一静置腔1进行升压，直至第一静置腔1的内部压力达到静置所需压力。若第二静置腔2内部压力未能达到常压，则打开第二排气阀11，通过常压管道3对第二静置腔2进行泄压，直至第二静置腔2的内部压力恢复常压。

综上所述，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、由于在两个静置腔之间设置了增压装置，通过增压装置将待泄压静置腔内压力传输到待升压静置腔内，有效地解决了现有技术中注液静置设备对正压气源回收率低的问题，进而实现了提高对正压气源回收率的目的。

2、由于采用了第一平衡阀，在启动增压装置将待泄压静置腔内压力传输到待升压静置腔内前，打开第一平衡阀，使待泄压静置腔与待升压静置腔之间实现气压平衡，减少了增压装置的增压负担。

3、由于采用了第一平衡阀、第二平衡阀、第三平衡阀以及第四平衡阀，通过平衡阀实现待泄压静置腔与待升压静置腔之间的气压平横后，还可通过它们改变增压装置的增压方向，使得即便使用单一方向工作的增压装置，也可以实现两个静置腔之间正压的相互回收利用。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。