电解液加热装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池制备技术领域，尤其涉及一种电解液加热装置。


背景技术：

2.锂离子电池作为一种高效环保的新能源得到广泛的应用，在锂离子电池制造过程中，当电解液的浸润效果不好时，电芯内部隔膜会出现白条现象，而未接触电解液的极片无法参与电化学反应，会出现黑斑、析锂等问题，从而降低电池的电化学性能。
3.现有电池的生产过程中，电解液通常是存储于储液罐中，电解液的温度与外界环境温度相同，在注液阶段，储液罐中的电解液通过管道输送至注液机处进行注液。电解液的温度受外界环境温度的影响较大，在外界环境温度较低时，电解液的输送效率低，注液后对电芯内极片及隔膜的浸润效果不佳。现有技术中，也有利用导热油对电解液进行加热，但导热油的杂质较多，易对车间环境造成污染。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种电解液加热装置，用以解决现有的电解液在输送的过程中受外部环境温度影响，存在流动性不佳，对电芯内的极片及隔膜浸润效果不佳的问题。
5.本实用新型提供一种电解液加热装置，包括：输液管和加热件；
6.所述输液管的一端用于与储液罐连通，所述输液管的另一端用于与注液机连通，所述储液罐用于存储电解液，所述输液管用于输送电解液，所述注液机用于将电解液注入电芯；
7.所述加热件套设于所述输液管的外侧，所述加热件用于向所述输液管传递热量，以加热所述输液管内的电解液。
8.根据本实用新型提供的一种电解液加热装置，所述加热件包括套管和电阻丝；
9.所述套管套设于所述输液管的外侧，所述套管的内壁与所述输液管的外壁相贴合，所述电阻丝设于所述套管的外壁，所述电阻丝用于与电源连接。
10.根据本实用新型提供的一种电解液加热装置，所述套管为铜管、铝管或铜铝复合管。
11.根据本实用新型提供的一种电解液加热装置，所述套管的壁厚为所述输液管壁厚的2～3倍。
12.根据本实用新型提供的一种电解液加热装置，所述电阻丝呈螺旋状缠绕于所述套管的外壁。
13.根据本实用新型提供的一种电解液加热装置，所述电阻丝包括多个电阻丝单元，所述多个电阻丝单元间隔设于所述套管的外壁。
14.根据本实用新型提供的一种电解液加热装置，所述电解液加热装置还包括控制器；
15.所述控制器与所述多个电阻丝单元连接，用于控制所述多个电阻丝单元中的任一
者通电或断电。
16.根据本实用新型提供的一种电解液加热装置，所述电解液加热装置还包括保温棉，所述保温棉包裹于相邻两个所述电阻丝单元之间的所述套管上。
17.根据本实用新型提供的一种电解液加热装置，所述输液管采用塑料软管制作。
18.根据本实用新型提供的一种电解液加热装置，所述电解液加热装置还包括温度传感器，所述温度传感器用于检测所述输液管内电解液的温度。
19.本实用新型提供的电解液加热装置，输液管用于将储液罐内的电解液输送至注液机，加热件用于对输液管内流动的电解液进行加热，使得输液管内电解液的温度维持在预设温度，保障电解液具有良好的流动性，有利于提升电解液的输送效率，同时有利于提升电解液对电芯内极片及隔膜的浸润效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型提供的电解液加热装置的结构示意图；
22.附图标记：1：输液管；2：套管；3：电阻丝。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.下面结合图1描述本实用新型实施例的电解液加热装置。
26.如图1所示，本实用新型实施例提供的电解液加热装置，包括：输液管1和加热件；输液管1的一端用于与储液罐连通，输液管1的另一端用于与注液机连通，储液罐用于存储电解液，输液管1用于输送电解液，注液机用于将电解液注入电芯；加热件套设于输液管1的外侧，加热件用于向输液管1传递热量，以加热输液管1内的电解液。
27.具体地，电解液在使用之前通常存储于储液罐内，储液罐内电解液的温度接近于外界环境温度，储液罐内的电解液受外界环境温度的影响，在环境温度较高时，电解液处于高温，在环境温度较低时，电解液处于低温。电解液的温度较低时，例如电解液的温度低于20
°
，电解液的粘度升高，流动性变差，影响到输送效率和注液效率，同时影响电解液与极片
及隔膜的浸润效果。
28.储液罐内的电解液通过输液管1输送至注液机，进一步通过注液机将电解液注入电芯内部，完成注液操作，在注液前通过加热件对输液管1内流动的电解液进行预加热，使得输液管1内电解液的温度能够维持在预设温度20～30
°
之间，预设温度与注液温度相同，电解液的温度在20～30
°
之间，电解液的流动性较佳，电解液能够在输液管1内顺畅流动，同时电解液与极片及隔膜能够获取较佳的浸润效果。
29.加热件套设于输液管1的外侧，加热件不做具体限制，例如加热件可以为伴热带，伴热带缠绕于输液管1的外壁上，电解液在输液管1内流动时，伴热带处于加热状态，伴热带的热量传递至输液管1内，使得输液管1内电解液的温度达到预设温度。或者输液管1的外侧套设有中空管，中空管的一端设有进水口，中空管的另一端设有出水口，通过向中空管内注入热水，热水的热量传递给输液管1，以对输液管1内的电解液进行加热；或者中空管的一端设有进气口，中空管的另一端设有出气口，通过向中空管内充入热空气，热空气的热量传导给输液管1，以对输液管1内的电解液进行加热。或者加热件为电阻丝，电阻丝通电产生热量，电阻丝的热量传导给输液管1，以对输液管1内的电解液进行加热。
30.需要进行注液操作时，电解液由输液管1的一端向输液管1的另一端流动，在环境温度较低的情况下，加热件启动，加热件的热量传导给输液管1，由此可对输液管1内的电解液进行加热，使得电解液的温度维持在预设温度，加热后的电解液粘度降低，流动性增大，有利于电解液在输液管1内顺畅流动，同时在注液阶段有利于缩短注液时间，提升电解液对电芯内极片及隔膜的浸润效果。
31.在本实用新型实施例中，输液管1用于将储液罐内的电解液输送至注液机，加热件用于对输液管1内流动的电解液进行加热，使得输液管1内电解液的温度维持在预设温度，保障电解液具有良好的流动性，有利于缩短电解液的输送时间，提升工作效率，同时有利于提升电解液对电芯内极片及隔膜的浸润效果。
32.如图1所示，在可选的实施例中，加热件包括套管2和电阻丝3；套管2套设于输液管1的外侧，套管2的内壁与输液管1的外壁相贴合，电阻丝3设于套管2的外壁，电阻丝3用于与电源连接。
33.具体地，输液管1通常采用塑料软管制作，例如输液管1的材质可以为聚四氟乙烯，输液管1的内径尺寸、厚度尺寸以及长度尺寸根据实际需求设置，输液管1的尺寸与注液机相匹配。加热件包括套管2和电阻丝3，套管2的内径尺寸与输液管1的外径尺寸相适配，套管2套设于输液管1上，套管2的壁厚为输液管1壁厚的2～3倍。套管2可以与输液管1的长度相同，即沿输液管1的长度方向上都安装有套管2；或者套管2也可以分段安装于输液管1上，即沿输液管1的长度方向，部分区域安装有套管2，部分区域没有安装套管2。
34.套管2可以为铜管、铝管或铜铝复合管，铜管、铝管或铜铝复合管导热性能良好，成本低，以下以套管2为铜管为类进行说明。电阻丝3的表面涂有绝缘材料，电阻丝3可以为镍铬电热丝或铁铬电热丝等，电阻丝3缠绕于铜管的外壁上，电阻丝3的缠绕方式不做具体限制，例如电阻丝3螺旋缠绕于铜管的外壁上。电阻丝3与电源连接，电源通电，向电阻丝3通入电流，电阻丝3开始加热，电阻丝3的热量传递给铜管，再由铜管传递给输液管1，由此对输液管1内的电解液进行加热，使得输液管1内电解液的温度保持在预设温度。
35.在环境温度较低时，例如环境温度低于10
°
以下，电源可以对电阻丝3通入较大数
值的电流，使得输液管1内电解液的温度能够快速达到预设温度。
36.现有技术中有通过导热油对电解液进行加热，但是导热油易对车间环境造成污染。也有通过恒温箱对电解液进行加热，使得备用的电解液处于恒温状态，但是结构复杂，运行成本高。本实施例中，铜管套设于输液管1上，电阻丝3缠绕于铜管的外壁上，铜管和电阻丝3的成本低，储液罐内的电解液与外界环境温度相同，外界环境温度即储液罐所放置的车间内的环境温度。电解液处于备用状态时，电源与电阻丝3断开，需要进行注液操作时，电源与电阻丝3连通，电阻丝3开始加热，使得输液管1内流动的电解液的温度保持在预设温度。注液工序完成，电源与电阻丝3断开，可以避免电量浪费。
37.在本实用新型实施例中，套管2套设于输液管1的外侧，电阻丝3缠绕于套管2的外壁上，电解液处于备用状态时，电阻丝3处于断电状态，需要进行注液操作时，电阻丝3加热，使得输液管1内电解液的温度保持在预设温度，加热件材料成本低，运行成本低，导热效率快。
38.如图1所示，在可选的实施例中，电阻丝3呈螺旋状缠绕于套管2的外壁。
39.具体地，电阻丝3呈螺旋状缠绕于套管2的外壁上，电阻丝3的热量能够均匀地传递给套管2，使得套管2能够均匀受热，进一步有利于输液管1内电解液受热的均匀性，有利于提升电解液的流动性及电解液的浸润效果。
40.如图1所示，在可选的实施例中，电阻丝3包括多个电阻丝单元，多个电阻丝单元间隔设于套管2的外壁。
41.具体地，沿套管2的长度方向设有多个电阻丝单元，多个电阻丝单元间隔一定距离布设，或者多个电阻丝单元紧临布设。电源包括多个电源模块，多个电源模块与多个电阻丝单元一一对应连接，多个电阻丝单元的通电或者断电可以单独控制。
42.多个电阻丝单元中的一者受损，不会影响到对输液管1内电解液的加热。多个电阻丝单元间隔布设于套管2上，单个电阻丝单元产生的热量沿径向朝向套管2传递的同时，也沿轴向朝向电阻丝单元两侧的套管2区域处传递，多个电阻丝单元间隔设置，在节约成本的同时，也能满足套管2受热的均匀性，有利于输液管1内电解液受热的均匀性。
43.沿套管2的长度方向布设有多个电阻丝单元，多个电阻丝单元的通电或者断电状态可以根据实际需求设置，例如某个时间段内，处于偶数位置的电阻丝单元通电，处于奇数位置的电阻丝单元断电；下一时间段内，处于偶数位置的电阻丝单元断电，处于奇数位置的电阻丝单元通电，即偶数位置的电阻丝单元和奇数位置的电阻丝单元轮流通电，有利于提升电阻丝3的使用寿命。
44.多个电阻丝单元的工作方式还可以采用其他方式，例如，在外界环境温度与电解液的预设温度接近时，多个电阻丝单元中的部分处于通电状态，对输液管1内的电解液进行加热。在外界环境温度与电解液的预设温度相差较大时，多个电阻丝单元同时处于通电状态，使得输液管1内电解液的温度能够迅速达到注液所需的预设温度。
45.在本实用新型实施例中，多个电阻丝单元间隔设于套管2的外壁上，根据实际使用需求，多个电阻丝单元中的部分通电或者同时通电，有利于提升电阻丝3的寿命，同时单个电阻丝单元受损不会对输液管1内电解液的加热造成影响。
46.在可选的实施例中，电解液加热装置还包括控制器；控制器与多个电阻丝单元连接，用于控制多个电阻丝单元中的任一者通电或断电。
47.具体地，电源包括多个电源模块，控制器通过多个电源模块与多个电阻丝单元一一对应连接，控制器控制多个电阻丝单元中的任一者处于通电状态或断电状态，可以满足多种使用需求，操作便捷。
48.在可选的实施例中，电解液加热装置还包括保温棉，保温棉包裹于相邻两个电阻丝单元之间的套管2上。
49.具体地，多个电阻丝单元沿套管2的长度方向间隔布设，将保温棉包裹于相邻的两个电阻丝单元之间的套管2区段。例如保温层为石棉毡，石棉毡包裹于套管2上，通过扎带扎紧即可，安装便捷。
50.多个电阻丝单元通电时，电阻丝单元的热量沿套管2的轴线方向朝向未安装有电阻丝单元所在的套管2区段传递，未安装有电阻丝单元的套管2区段外部包裹有石棉毡，能够有效防止热量向外部环境传导，使得热量能够有效传递至输液管1内部，有利于输液管1内电解液受热的均匀性。
51.在本实用新型实施例中，多个电阻丝单元沿套管2的长度方向间隔布设，相邻两个电阻丝单元之间的套管2区段的外壁上包裹有保温棉，能够有效防止热量向外部环境传导，有利于输液管1内电解液受热的均匀性，提升电解液的流动性。
52.在可选的实施例中，电解液加热装置还包括温度传感器，温度传感器用于检测输液管1内电解液的温度。
53.具体地，温度传感器的类型不做具体限制，温度传感器可以采用接触式温度传感器或非接触式温度传感器，在电阻丝3处于加热状态时，温度传感器检测输液管1内电解液的温度，检测的实际温度处于异常状况时，例如电解液的实际温度与预设温度相差较大时，可以提示操作人员停止注液操作，对加热件进行检修。在注液的过程中检测电解液的温度，有利于保障电解液加热装置的使用可靠性。
54.在本实用新型实施例中，温度传感器用于检测输液管1内电解液的温度，有利于保障电解液加热装置的使用可靠性。
55.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。