CN110504405A - 一种注液装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种注液装置，包括：呈中空结构的注液杯，其具有用于向其内部注入电解液的注液孔，用于排出电解液的出液孔，以及用于封堵或打开出液孔的封堵组件；抽真空机构，其包括：一端与出液孔连通的导液通道，开设在导液通道上的通气孔，一端连通至通气孔的通气通道，可沿通气通道的轴向方向向往复移动的密封杆，以及开设在通气通道上的真空孔；导液通道的另一端与电池内部连通，密封杆用于封堵或打开通气孔；真空孔用于对电池内部抽真空。本注液装置在对注液杯注入电解液的同时，可以对电池抽真空，从而提高注液效率。并且，本注液装置在对电池内部抽真空时无需经过注液杯的内部空腔，减少了对注液杯内腔中电解液的污染，提高电解液质量。

Description

一种注液装置

技术领域

本申请涉及蓄电池注液设备技术领域，具体涉及一种注液装置。

背景技术

锂电池在生产过程中，需将电解液注入到电池中，电池壳体上通常都预留有一注液孔，以供注液设备注液。传统的注液方式中，需对电池抽真空，以排出电池壳体内的气体，之后再向电池中注入电解液。如图1所示，该注液设备包括：储存有一定量电解液03的注液杯01，设置在注液杯01上的真空抽气口04，设置在注液杯01上的高压氮气口05，以及设置在注液杯01底部的排液口06，将注液杯01的排液口06与电池02的进液口07密封连接，在注液杯01中注入一定量的电解液03，对注液杯01上的真空抽气口04抽气，排出电池02中的气体，然后对注液杯01上的高压氮气口05冲入高压氮气，多次真空高压循环后使电解液04渗透到电池02内部，完成注液过程。

传统的注液设备存在以下不足：

第一、注液杯上的注液口和真空抽气口均与注液杯内腔相通，注液和抽真空两者不能同时进行，影响注液效率；

第二、该种注液方式对电池内部抽真空时，电池内部气体需经过注液杯内腔抽出，容易污染注液杯内腔环境，影响电解液的质量；

第三、该种注液方式注液密封效果不理想。

发明内容

本申请旨在提供一种注液装置，在向注液杯注入电解液的同时，对电池抽真空，以提高注液效率。

本申请提供了一种注液装置，包括：

呈中空结构的注液杯，所述注液杯具有用于向其内部注入电解液的注液孔，用于排出电解液的出液孔，以及用于封堵或打开所述出液孔的封堵组件；

抽真空机构，其包括：一端与所述出液孔连通的导液通道，开设在所述导液通道上的通气孔，一端连通至所述通气孔的通气通道，可沿所述通气通道的轴向方向向往复移动的密封杆，以及开设在所述通气通道上的真空孔；所述导液通道的另一端用于与电池内部连通，所述密封杆用于沿通气通道的轴向方向向靠近通气孔的方向移动、以封堵通气孔，或者向远离通气孔的方向移动、以打开通气孔；所述真空孔外接抽真空设备，用于对电池内部抽真空。

进一步地，所述的注液装置，其中，所述通气通道的轴向方向与水平方向之间的夹角呈锐角。

进一步地，所述的注液装置，其中，所述密封杆的外壁上开设有多个第一环形凹槽，所述多个第一环形凹槽沿密封杆的轴向方向分布；其中，至少一个第一环形凹槽内套接有第一密封圈，至少一个第一环形凹槽内套接有第一导向圈，所述第一导向圈的外径基本等于所述通气通道的内径。

进一步地，所述的注液装置，其中，所述抽真空机构还包括：用于为所述密封杆沿所述通气通道的轴向方向往复移动提供动力的动力源，所述动力源包括固定在所述通气通道远离所述通气孔的一端上的气缸，所述密封杆固定在所述气缸的活塞杆端部。

进一步地，所述的注液装置，其中，所述抽真空机构还包括：固定在所述注液杯上的固定块，所述导液通道和通气通道均开设在所述固定块内，所述气缸固定在所述固定块上。

进一步地，所述的注液装置，其中，所述注液杯上还设有加压孔，所述加压孔外接加压设备，用于向所述注液杯内部加压。

进一步地，所述的注液装置，其中，所述注液杯包括：上下两端具有开口的筒体，密封固定在所述筒体上端开口处的上盖，以及密封固定在所述筒体下端开口处的下盖；所述注液孔和所述加压孔均开设在所述上盖上，所述出液孔开设在所述下盖上；所述封堵组件包括：下压杆，以及开设在所述上盖上的导向孔，所述导向孔沿所述筒体的轴向方向贯穿所述上盖，所述下压杆穿设在所述导向孔中；所述下压杆可沿所述导向孔的轴向方向往复移动，以封堵或打开所述出液孔。

进一步地，所述的注液装置，其中，所述封堵组件还包括：套接在所述下压杆上的至少一个第二密封圈和至少一个第二导向圈，所述下压杆的外壁上开设有至少两个第二环形凹槽，所述至少两个第二环形凹槽沿下压杆的轴向方向分布；其中，至少一个第二环形凹槽内套接有第二密封圈，至少一个第二环形凹槽内套接有第二导向圈，所述第二导向圈的外径基本等于所述导向孔的内径。

进一步地，所述的注液装置，其中，所述注液杯还包括：多个螺杆，所述上盖具有沿其径向方向向外凸出的上侧沿，所述下端盖具有沿其径向方向向外凸出的下侧沿，所述上侧沿上设有多个上过孔，所述下侧沿上设有多个下过孔，所述多个上过孔和所述多个下过孔一一对应，所述螺杆穿设在一一对应的所述上过孔和所述下过孔中，并通过螺母紧固，以将所述上盖和所述下盖固定连接。

进一步地，所述的注液装置，其中，所述上盖与所述筒体的连接处、所述下盖与所述筒体的连接处均设有第三密封圈。

本发明的有益效果是：

本申请所提供的注液装置，包括：呈中空结构的注液杯，所述注液杯具有用于向其内部注入电解液的注液孔，用于排出电解液的出液孔，以及用于封堵或打开所述注液孔的封堵组件；抽真空机构，其包括：一端与所述出液孔连通的导液通道，开设在所述导液通道上的通气孔，一端连通至所述通气孔的通气通道，可沿所述通气通道的轴向方向向往复移动的密封杆，以及开设在所述通气通道上的真空孔；所述导液通道的另一端用于与电池内部连通，所述密封杆用于沿通气通道的轴向方向向靠近通气孔的方向移动、以封堵通气孔，或者向远离通气孔的方向移动、以打开通气孔；所述真空孔外接抽真空设备，用于对电池内部抽真空。本注液装置在对注液杯注入电解液的同时，可以对电池抽真空，从而提高注液效率。并且，通过本注液装置在对电池内部抽真空时不需要经过注液杯的内部空腔，减少了对注液杯内腔中电解液的污染，提高电解液质量。

附图说明

图1为现有技术中注液设备的结构示意图；

图2为本申请所提供的注液装置的立体图；

图3为本申请所提供的注液装置的主视图；

图4为图3A-A向的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请提供了一种注液装置，封堵组件封堵住出液孔，电解液通过注液孔注入至注液杯中，同时，在密封杆的作用下打开通气孔，真空孔外接抽真空设备对电池进行抽真空。待抽真空完成后，通过密封杆封堵通气孔，并通过封堵组件打开出液孔，电解液便沿着出液孔经导液通道注入到电池内部，如此，在对注液杯注入电解液的同时，可对电池进行抽真空，从而提高电解液注液效率。

参见图2-图4所示，本申请提供的注液装置主要包括：注液杯10和抽真空机构20。电解液通过注入的方式注入至注液杯10中，注液杯10用于储存注入至其内部的电解液，在向注液杯10注入电解液的同时，抽真空机构20用于对待注电解液的电池内部抽真空，待对电池抽真空完成后，注液杯10将储存在其内部的电解液注入至待注电解液的电池内部，如此，便可提高电解液注液效率。

注液杯10呈中空结构，本注液杯10具有用于向注液杯10的中空结构内注入电解液的注液孔14，用于排出注入至注液杯10内部电解液的出液孔15，以及用于封堵或打开出液孔15的封堵组件16。具体的是，注液孔14位于注液杯10的顶部，便于注液，出液孔15位于注液杯10的底部，便于排液。

在一实施例中，上述注液杯10包括：筒体11，上盖12以及下盖13，筒体11为上下两端具有开口的筒状结构，上盖12密封固定在筒体11的上端开口处，下盖13密封固定在筒体11的下端开口处。筒体11、密封固定在筒体11上端开口处的上盖12、以及密封固定在筒体11下端开口处的下盖13围合成注液杯10的中空腔室，电解液通过注液孔14注入到中空腔室中，通过出液孔15排出中空腔室。前述的注液孔14开设在上盖12上，即注液孔14贯穿上盖12的厚度方向，前述的出液孔15开设在下盖13上，即出液孔15贯穿下盖13的厚度方向。

上述注液杯10还包括：多个螺杆18(如图2所示)，上盖12具有沿上盖12的径向方向向外凸出的上侧沿，即上侧沿的周向大小应至少大于筒体11的上端开口的径向大小，下盖13具有沿其径向方向向外凸出的下侧沿，即下侧沿的周向大小应至少大于筒体11的下端开口的径向大小，在上侧沿上设有多个上过孔，在下侧沿上设有多个下过孔，所述多个上过孔和所述多个下过孔分别一一对应，螺杆18穿设在一一对应的上过孔和下过孔中，并通过螺母紧固，以将上盖12和下盖13固定连接。

本实施例中，下盖13朝向筒体11的面上形成有一锥型槽131，出液孔15位于锥型槽131的底端，即位于锥型槽131的尖端，利于注入至注液杯10中的电解液顺畅的排出。

一些实施例中，在上盖12上还设置有一用于封堵或打开注液孔14的注液孔封堵组件，在不需要注入电解液时或注完电解液后，封堵住注液孔14，以免注液杯10内部空腔或注入的电解液受到污染。

具体的，上述注液孔封堵组件包括：直柱型衬套141(如图2所示)，穿设在直柱型衬套141的穿孔中的注液孔封堵杆142，以及设置在注液孔封堵杆142的末端的密封堵头143。其中，直柱型衬套141的穿孔的轴向方向基本重合于注液孔14的轴向方向，注液孔封堵杆142沿直柱型衬套141的穿孔的轴向方向向靠近注液孔14的方向移动，以使注液孔封堵杆142末端的密封堵头143封堵注液孔14。注液孔封堵杆142沿直柱型衬套141的穿孔的轴向方向向远离注液孔14的方向移动，以使注液孔封堵杆142末端的密封堵头143打开注液孔14。优选的实施方式中，在注液孔14位于上盖12下表面的一端还设置有导流管144，以对电解液快速导流。

本申请中，封堵组件16包括：下压杆161和导向孔121，导向孔121开设在上盖12上，具体的是，导向孔121沿筒体11的轴向方向贯穿上盖12，即，导向孔121贯穿上盖12的厚度方向。下压杆161穿设在导向孔121中，从而使得下压杆161可沿导向孔121的轴向方向往复移动以靠近或远离出液孔15。本实施例中，导向孔121的轴线方向和出液孔15的轴线方向基本重合，下压杆161的顶端穿设在导向孔121中，在下压杆161沿导向孔121的轴向方向向靠近出液孔15的方向移动时，下压杆161的底端封堵出液孔15；在下压杆161沿导向孔121的轴向方向向远离出液孔15的方向移动时，下压杆161的底端打开出液孔15。一些实施例中，在下压杆161封堵或打开出液孔15的底端还设置有下压杆密封头162，以提高密封出液孔15的效果。

上述实施方式中，在上盖12的上表面还设置有另一直柱型衬套165(如图2所示)，下压杆161穿设在该另一直柱型衬套165的穿孔中，并在该另一直柱型衬套165穿孔的上端与下压杆161之间设置一防尘垫166(如图4所示)，避免注液杯内部受到污染。该另一直柱型衬套165穿孔的轴心线与导向孔121的轴心线基本重合，以此延长导向孔的长度，增强导向的稳定性。

抽真空机构20包括：导液通道21，通气孔22，通气通道23，密封杆24以及真空孔25。其中，导液通道21的一端与前述注液杯10上的出液孔15连通，导液通道21的另一端用于与电池内部连通，具体的是，导液通道21的另一端连通至待注电解液电池壳体的注液孔中，并保证连接的密封性。通气孔22开设在导液通道21上，通气通道23的一端连通至通气孔22，密封杆24可沿通气通道23的轴向方向往复移动，真空孔25开设在通气通道24上。前述密封杆24用于沿通气通道23的轴向方向向靠近通气孔22的方向移动、以封堵通气孔22，或者用于沿通气通道23的轴向方向向远离通气孔22的方向移动、以打开通气孔22。真空孔25外接抽真空设备，用于在通气孔22打开后对电池内部抽真空。

在一实施例中，上述抽真空机构20还包括：固定块27，本固定块27固定在注液杯10上，具体的是，固定在注液杯10的底端，其与注液杯10的底端之间密封固定，优选的，固定块27与注液杯10的底端之间设置有密封结构，以防止电解液渗漏。导液通道21和通气通道23均开设在固定块27内，即固定块27为形成导液通道21和通气通道23的载体，在导液通道21的另一端还设置有安装在固定块27上的压嘴28，该压嘴28用于与待注电解液电池的壳体上设置的注液孔对接，并与电池壳体上的注液孔密封配合。在固定块27内还形成有一连通至真空孔25的真空通道251，并在真空通道251上安装有快速接头252，以快速与抽真空设备连接。

本注液装置具体的工作过程如下：

在向注液杯10注入电解液前，将导液通道21的另一端连通至待注电解液的电池内部，通过下压杆161沿导向孔121的轴向方向向靠近出液孔15的方向移动、以封堵出液孔15，通过注液孔封堵杆142沿直柱型衬套141的穿孔的轴向方向向远离注液孔14的方向移动、以打开注液孔14，电解液经打开后的注液孔14注入到注液杯10内部，待电解液注入完毕后，注液孔封堵杆142进行相反的动作、以封堵注液孔24。在向注液杯10注入电解液的同时，对待注电解液的电池内部抽真空，具体是通过密封杆24沿通气通道23的轴向方向向远离通气孔22的方向移动，以打开通气孔22，真空孔25在抽真空设备的作用下，对待注电解液的电池内部抽真空。待抽真空完成后，密封杆24沿通气通道23的轴向方向向靠近通气孔22的方向移动、以封堵通气孔22，之后，下压杆161沿导向孔121的轴向方向向远离出液孔15的方向移动、以打开出液孔15，注入至注液杯10内部的电解液经打开后的出液孔15以及导液通道21流入到电池内部。在向注液杯注入电解液的同时，可对电池进行抽真空，如此，便可提高电解液注液效率。并且，通过本注液装置在对电池内部抽真空时不需要经过注液杯的内部空腔，减少了对注液杯内腔中电解液的污染，提高电解液质量。

一些实施例中，在注液杯10上还设置有用于向注液杯10内部加压的加压孔17，该加压孔17外接加压设备，用于在出液孔15打开之后，向注液杯10内部加压，以保证电解液快速注入电池内部。优选的实施方式中，加压孔17处还设置有直通接头171，以快速和加压设备连接。

本实施例中，通气通道23的轴向方向与水平方向之间的夹角为锐角，即，通气通道23的轴向方向为倾斜设置的，如此，便可使得通气通道23中残留的电解液回流至电池内部，保证电解液利用率，并保证电解液不会外漏而污染外部环境。

一些实施方式中，通气通道23的轴向方向与水平方向之间的夹角优选为30°，当然，在其他实施方式中，二者之间的夹角也可为其他角度，只需满足电解液经倾斜设置的通气流道23能回流至电池内部即可。

继续参见图4所示，本实施例中，在密封杆24的外壁上还开设有多个第一环形凹槽，即，所述多个第一环形凹槽的轴心线与密封杆24的轴心线重合，第一环形凹槽在密封杆24的外壁上沿密封杆的径向方向向内凹陷而形成。所述多个第一环形凹槽沿密封杆的轴向方向分布。其中，在至少一个第一环形凹槽上套接有第一密封圈241，以密封密封杆24和通气通道23之间的间隙；在套接有第一密封圈241的其他至少一个第一环形凹槽上套接有第一导向圈242，以对密封杆24沿通气通道23的轴向方向往复移动进行导向。本申请中，第一导向圈242的外径基本等于通气通道24的内径，以保证密封杆24在通气通道23中顺畅的往复移动。

上述实施例中，抽真空机构20还包括：用于为密封杆24沿通气通道23的轴向方向往复移动提供动力的动力源26，其中，该动力源26包括固定在通气通道23远离通气孔22的一端上的气缸，具体的是，该气缸固定在前述的固定块27上，密封杆24固定在气缸的活塞杆端部。

在一实施例中，前述的封堵组件16还包括：套接在所述下压杆上的至少一个第二密封圈163和至少一个第二导向圈164，在下压杆161的外壁上设置有至少两个第二环形凹槽，即，第二环形凹槽的轴心线和下压杆161的轴心线重合，第二环形凹槽在下压杆161的外壁上沿下压杆的径向方向向内凹陷而形成。所述至少两个第二环形凹槽沿所述下压杆161的轴向方向分布，其中，至少一个第二环形凹槽中套接所述至少一个第二密封圈163，以密封下压杆161和导向孔121之间的间隙；套接有所述至少一个第二密封圈163的其他所述第二环形凹槽中套接所述至少一个第二导向圈164，以对下压杆161沿导向孔121的轴向方向往复移动进行导向，第二导向圈164的外径基本等于导向孔121的内径，以保证下压杆161在导向孔121中顺畅的往复移动。

本实施例中，为提高上盖12和下盖13与筒体11的密封性，在上盖12与筒体11的连接处，以及下盖13与筒体11的连接处之间均设有第三密封圈19，并在上盖12或下盖13与筒体的连接处之间还可设置密封垫片，以增加密封性。

一些实施例中，在上盖12和下盖13的相应位置处还设置有用于套接第三密封圈19的第三环形凹槽，在上盖12上的第三环形凹槽沿上盖12的径向方向向内凹陷，在下盖13上的第三环形凹槽沿下盖13的径向方向向内凹陷。

综上所述，本申请所提供的注液装置中，下压杆沿导向孔的轴向方向向下移动、以封堵出液孔，从而将注液杯密封，通过注液孔向注液杯内部注入电解液。在下压杆密封注液孔的同时，通过密封杆沿导向通道的轴向方向向远离通气孔的方向移动、以打开通气孔，从而使得真空孔与导液通道导通，真空孔外接真空设备，从而在真空设备的作用下对电池抽真空。由此可见，本注液装置在对注液杯注入电解液的同时，可对电池进行抽真空，如此，便可提高注液效率。倾斜设置的通气通道能够使得残留在通气通道内的电解液回流至电池内部，既可提高电解液利用率，还可避免电解液泄露而污染环境。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种注液装置，其特征在于，包括：

呈中空结构的注液杯，所述注液杯具有用于向其内部注入电解液的注液孔，用于排出电解液的出液孔，以及用于封堵或打开所述出液孔的封堵组件；

抽真空机构，其包括：一端与所述出液孔连通的导液通道，开设在所述导液通道上的通气孔，一端连通至所述通气孔的通气通道，可沿所述通气通道的轴向方向向往复移动的密封杆，以及开设在所述通气通道上的真空孔；所述导液通道的另一端用于与电池内部连通，所述密封杆用于沿通气通道的轴向方向向靠近通气孔的方向移动、以封堵通气孔，或者向远离通气孔的方向移动、以打开通气孔；所述真空孔用于外接抽真空设备。

2.如权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述通气通道的轴向方向与水平方向之间的夹角为锐角。

3.如权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述密封杆的外壁上开设有多个第一环形凹槽，所述多个第一环形凹槽沿密封杆的轴向方向分布；其中，至少一个第一环形凹槽内套接有第一密封圈，至少一个第一环形凹槽内套接有第一导向圈，所述第一导向圈的外径基本等于所述通气通道的内径。

4.如权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述抽真空机构还包括：用于为所述密封杆沿所述通气通道的轴向方向往复移动提供动力的动力源，所述动力源包括固定在所述通气通道远离所述通气孔的一端上的气缸，所述密封杆固定在所述气缸的活塞杆端部。

5.如权利要求4所述的注液装置，其特征在于，所述抽真空机构还包括：固定在所述注液杯上的固定块，所述导液通道和通气通道均开设在所述固定块内，所述气缸固定在所述固定块上。

6.如权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述注液杯上还设有加压孔，所述加压孔外接加压设备，用于向所述注液杯内部加压。

7.如权利要求6所述的注液装置，其特征在于，所述注液杯包括：上下两端具有开口的筒体，密封固定在所述筒体上端开口处的上盖，以及密封固定在所述筒体下端开口处的下盖；所述注液孔和所述加压孔均开设在所述上盖上，所述出液孔开设在所述下盖上；所述封堵组件包括：下压杆，以及开设在所述上盖上的导向孔，所述导向孔沿所述筒体的轴向方向贯穿所述上盖，所述下压杆穿设在所述导向孔中；所述下压杆可沿所述导向孔的轴向方向往复移动，以封堵或打开所述出液孔。

8.如权利要求7所述的注液装置，其特征在于，所述封堵组件还包括：套接在所述下压杆上的至少一个第二密封圈和至少一个第二导向圈，所述下压杆的外壁上开设有至少两个第二环形凹槽，所述至少两个第二环形凹槽沿下压杆的轴向方向分布；其中，至少一个第二环形凹槽内套接有第二密封圈，至少一个第二环形凹槽内套接有第二导向圈，所述第二导向圈的外径基本等于所述导向孔的内径。

9.如权利要求7所述的注液装置，其特征在于，所述注液杯还包括：多个螺杆，所述上盖具有沿其径向方向向外凸出的上侧沿，所述下端盖具有沿其径向方向向外凸出的下侧沿，所述上侧沿上设有多个上过孔，所述下侧沿上设有多个下过孔，所述多个上过孔和所述多个下过孔一一对应，所述螺杆穿设在一一对应的所述上过孔和所述下过孔中，并通过螺母紧固，以将所述上盖和所述下盖固定连接。

10.如权利要求9所述的注液装置，其特征在于，所述上盖与所述筒体的连接处、所述下盖与所述筒体的连接处均设有第三密封圈。