CN105280875B - 注液装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型注液装置，包括注液杯、流转管道、单向阀、注液针、密封套及第一直线驱动装置。注液杯具有内腔，注液杯上端开设入液开口，流转管道一端位于内腔中并与内腔连通，流转管道另一端设于注液杯底部，注液杯底部开设出液孔，单向阀密封于入液开口处并可由外界向内腔内打开。注液针为中空结构并具有注液腔，注液针开设将注液腔与外界连通的入液孔，密封套上下滑动地套于注液针外围，第一直线驱动装置驱使注液针与密封套上下滑动，密封套密封地抵顶于注液杯后注液针下降并顶开单向阀使注液腔与内腔连通。本新型注液装置的注液杯中无需设置杯中杆也可以实现密封和注液，结构简单，不会出现杯中杆被卡住的情况，保证注液持续进行。

Description

注液装置

技术领域

本发明涉及注液机技术领域，尤其涉及一种注液装置。

背景技术

锂离子电池具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长和体积小的优点，已被广泛应用于军事和民用小型电器中。在锂电池的生产过程中，注液是一个至关重要的步骤，其具体指在成型的锂电池外壳内先抽真空后再充入电解液，使电解液完全包裹电池芯。完成注液工序所依靠的设备是注液机，目前常用的注液机一般包括有多个注液单元，每一注液单元包括一中空的注液杯及滑动设置在注液杯内的杯中杆(注液杆)，注液杯的底部开设出液孔。当杯中杆堵住出液孔时注液杯内密封，可以进行抽真空及流入电解液等操作；当杯中杆上升离开出液孔后，注液杯内腔与电池连通，可以进行注液。

然而这种注液杯与杯中杆组成的注液单元存在有一定缺点：由于杯中杆需要起到密封注液杯的作用，因此杯中杆末端是过盈配合地塞紧于出液孔内，在反复注液的过程中，可能出现杯中杆被出液孔卡住而不能提起的情况，导致无法进行注液，需要停机维修，造成效率降低，增加了维护成本。

为了解决上述问题，有必要提供一种无需杯中杆的注液装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无需注液杆的注液装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种注液装置，包括注液杯、流转管道、单向阀、注液针、密封套及第一直线驱动装置。所述注液杯为中空结构并具有内腔，所述注液杯上端开设与所述内腔连通的入液开口。所述流转管道设置于所述注液杯内，所述流转管道的一端与所述内腔连通，所述流转管道的另一端埋设于所述注液杯的底部。所述注液杯底部开设与所述流转管道的另一端连通且与外界连通的出液孔，所述单向阀密封地设置于所述入液开口处并可由外界向所述内腔内打开。所述注液针位于所述注液杯的上方，所述注液针为中空结构并具有注液腔，所述注液针开设将所述注液腔与外界连通的入液孔。所述密封套上下滑动地套于所述注液针外围。所述第一直线驱动装置驱使所述注液针与所述密封套上下滑动。所述密封套密封地抵顶于所述注液杯后所述注液针下降并顶开所述单向阀使所述注液腔与所述内腔连通。

与现有技术相比，由于本发明所述注液装置在所述注液杯内固定地埋设了所述流转管道且在所述注液杯上端的所述入液开口处设置了所述单向阀，当所述注液杯底部的出液孔与电池上的注液孔密封连接后，所述注液杯的底部可以形成密封。在所述单向阀打开之前，所述注液杯的上端也是密封的；在所述单向阀打开之后，所述密封套通过抵顶在所述注液杯顶部也能够实现所述注液杯上端的密封。进行注液时，所述密封套先将所述注液杯的上端密封，然后所述注液针向下顶开所述单向阀，使所述注液腔通过所述入液孔、入液开口与所述内腔连通，电解液由所述注液针流入所述注液杯的内腔内，然后对所述内腔中加入一定正压力，使电解液流经流转管道后由所述出液孔注入电池内，完成注液。可见，本注液装置的所述注液杯内无需设置杯中杆也可以实现密封或开放，并完成注液工序，结构简单，不会出现杯中杆被卡住的情况，可以确保注液工序稳定持续进行。

较佳地，所述流转管道呈倒置的U形。

较佳地，所述注液杯的内底面开设有与所述内腔连通的凹槽，所述流转管道的一端埋设于所述凹槽的底面，所述流转管道的另一端悬置于所述凹槽内。在所述注液杯的内底面设置所述凹槽并将所述流转管道入口的一端悬置于所述凹槽内，有利于所述注液杯内的电解液流向所述流转管道的入口。

较佳地，所述注液杯的外底面固定有与所述出液孔连通的注液嘴。设置所述注液嘴的目的是为了方便快捷地与电池上的注液孔对接。

较佳地，所述注液杯包括杯体及密封地固定于所述杯体上的杯顶盖，所述入液开口开设于所述杯顶盖，且所述入液开口的中间部分小于其上端部分与下端部分；所述单向阀包括限位块、弹簧及密封头，所述限位块位于所述内腔内并固定于所述杯顶盖底部且所述限位块的中间开设通孔，所述弹簧及所述密封头位于所述入液开口内，所述弹簧弹性抵顶于所述限位块与所述密封头之间使所述密封头向上堵塞于所述入液开口的中间部分。一般情况下，通过所述弹簧对所述密封头的抵顶，可以确保所述密封头密封地堵塞于所述入液开口，实现所述注液杯上端的密封。又由于所述弹簧具有可以压缩的性质，当所述密封头受到向下的推力时将压缩所述弹簧并向下移动，从而可以开放所述入液开口，为注液打开通路。

较佳地，所述注液杯上端设置有与所述内腔连通的气嘴。设置的所述气嘴可以用于对所述注液杯内进行加正压或负压的操作。

较佳地，所述注液杯的顶部设置有杯顶密封圈，所述密封套向下抵紧于所述杯顶密封圈以实现密封。在所述注液杯的顶部设置所述杯顶密封圈，使其在所述密封套下落后与所述密封套相互接触并抵紧，加强密封效果。

较佳地，所述注液针上端连接有一螺母，所述螺母与所述密封套之间设置有套于所述注液针的弹簧，所述弹簧驱使所述密封套相对所述注液针向下滑动。所述弹簧保持所述密封套相对所述注液针向下滑动的驱使，从而可以使所述密封套抵紧于所述注液杯上，保持密封。

较佳地，所述注液装置还包括机架、第二直线驱动装置及第一固定座，所述注液杯固定于所述第一固定座，所述第一固定座上下滑动地设置于所述机架，所述第二直线驱动装置与所述第一固定座连接并驱使所述第一固定座上下滑动。

具体地，所述第一直线驱动装置固定于所述机架并位于所述注液杯上方，所述注液装置还包括位于所述注液杯上方的第二固定座，所述第一直线驱动装置驱使所述第二固定座上下滑动，所述注液针设置于所述第二固定座。

附图说明

图1是本发明注液装置的立体图。

图2是本发明注液装置的侧视图。

图3是图2中A方向的剖视图。

图4是注液装置中注液杯与单向阀的结构示意图。

图5是图3中B处的放大图。

图6是图3中C处的放大图。

图7是图3中D处的放大图。

具体实施方式

下面结合给出的说明书附图对本发明的较佳实施例作出描述。

如图1至图4所示，本发明一种注液装置，包括注液杯1、流转管道2、单向阀3、注液针4、密封套5、第一直线驱动装置61、第二直线驱动装置62、第一固定座71、第二固定座72及机架8。本实施例中第一直线驱动装置61与第二直线驱动装置62均采用气缸。

所述机架8上沿竖直方向设置有两个滑轨81，所述第一固定座71藉由所述滑轨81上下滑动地设置于所述机架8。所述第二直线驱动装置62固定于所述机架8靠上的位置且所述第二直线驱动装置62的活塞杆朝下并与所述第一固定座71连接，所述第二直线驱动装置62的活塞杆伸缩时驱使所述第一固定座71上下滑动。所述注液杯1被固定于所述第一固定座71中。所述第一直线驱动装置61固定于所述机架8的顶部且所述第一直线驱动装置61的活塞杆也是朝下设置，所述第二固定座72固定于所述第一直线驱动装置61的活塞杆并位于所述注液杯1的上方，所述第一直线驱动装置61的活塞杆伸缩时驱使所述第二固定座72上下滑动。所述注液针4设置于所述第二固定座72并位于注液杯1上方，所述第一直线驱动装置61的行程需确保所述第二固定座72下滑后所述注液针4能够与所述注液杯1接触。所述机架8的底部设置有固定电池的工位82，当电池被固定于工位82后，其位置恰好与其上方的注液杯1对应。工位82主要由两个可相互靠近或远离的板件83来形成，两板件83夹持电池后再使用其他辅助元件进行精确定位。当两板件83间的距离改变后，工位82的大小也随之改变，从而可以定位不同尺寸规格的电池。

结合图2与图5，使用螺母49将注液针4固定于第二固定座72。注液针4为中空结构且其内部具有注液腔40，注液针4的下端呈圆锥面且圆锥面上开设有至少一个入液孔41，本实施例中入液孔41的数量具体为两个，入液孔41与外界连通并与注液针4内部的注液腔40连通。注液针4的末端还具有相对圆锥面向下凸出的抵顶部42。所述密封套5上下滑动地套于所述注液针4的外围，所述密封套5为上端直径小而下端直径大的结构，所述密封套5的下端与螺母49之间设置有一弹簧91，弹簧91向下顶推密封套5使密封套5具有相对注液针4向下滑动的趋势。为了防止密封套5完全从注液针4上脱离，本实施例还在注液针4的末端固定有一限位环45，限位环45的外径大于密封套5内部孔的孔径，从而可以对密封套5的滑动行程进行限制。在其他的实施方式中，也可以直接在注液针4的末端形成肋状结构而起到对密封套5的限位作用。

结合图3、图4及图6、图7，注液杯1为中空结构并具有内腔10，注液杯1上端开设与所述内腔10连通的入液开口120，注液杯1的底部开设与外界连通的出液孔130。具体的，注液杯1包括杯体11、杯顶盖12及杯底盖13，其中杯体11是圆柱体结构且上下两端均呈开口状，杯体11的上端具有与所述内腔10连通的气嘴111，杯顶盖12固定于杯体11的顶部而杯底盖13固定于杯体11的底部。在杯体11的顶面及杯底盖13上分别设置有密封圈92，从而使固定后的杯顶盖12与杯底盖13均能够与杯体11形成密封。上述的入液开口120上下贯穿地开设于杯顶盖12，而出液孔130开设于杯底盖13。杯顶盖12上设置有与密封套5上下相对的杯顶密封圈93，当注液针4与密封套5向下移动时，杯顶密封圈93首先与密封套5接触，并且当密封套5紧密地压实在注液杯1顶部后，密封套5与杯顶密封圈93可共同实现注液杯1上端的密封。

所述流转管道2呈倒置的U形并设置于所述注液杯1内，杯底盖13开设有与所述内腔10连通的凹槽131，流转管道2的两端均位于凹槽131内，其中流转管道2的一端21插入并密封地埋设于杯底盖13中，并且流转管道2的一端21与出液孔130连通。流转管道2的另一端22悬置于所述凹槽131内，即流转管道2的另一端22没有接触凹槽131的底面132。较佳地，凹槽131的底面132是倾斜面，其倾斜的方式是对应流转管道2埋设的一端21较高，而对应流转管道2悬置的另一端22较低，这样有利于电解液流向流转管道2悬置一端22的入口。组装时先将流转管道2固定于杯底盖13，杯底盖13固定到杯体11底部后，流转管道2位于内腔10内，且其悬置的一端22与内腔10连通。杯底盖13的出液孔130也能够通过流转管道2而与内腔10连通。杯底盖13的底部还固定有一与出液孔130连通的注液嘴14，注液嘴14的作用是插入电池上的注液孔，实现迅速配对。

所述杯顶盖12是上端直径大而下端直径小的回转体结构，且杯顶盖12内的入液开口120并非是圆柱形的通孔，而是两端大中间小的结构，入液开口120的上端部分足以容纳注液针4伸入。所述单向阀3密封地设置于所述入液开口120处并且只可由外界向所述内腔10内打开而不能由内腔10向外界打开。具体的，所述单向阀3包括限位块31、弹簧32及橡胶材质的密封头33，所述限位块31位于所述内腔10内并固定于所述杯顶盖12底部且所述限位块31的中间开设通孔310，所述弹簧32及所述密封头33位于所述入液开口120内，所述入液开口120的下端部分与密封头33之间具有间隙，所述弹簧32弹性抵顶于所述限位块31与所述密封头33之间使所述密封头33向上堵塞于所述入液开口120的中间部分。

以下将结合所有附图介绍本注液装置的工作过程：初始状态下，第二固定座72位于较高位置，注液针4及密封套5不与注液杯1接触。首先将电池a定位于工位82内，启动第二直线驱动装置62，使第一固定座71带动注液杯1向下移动至注液杯1底部的注液嘴14插入电池a上的注液孔并形成密封连接。此时由于注液杯1上端的单向阀3并未打开，因此注液杯1的内腔10与电池a均呈密封状态。然后可选择地通过气嘴111对注液杯1及电池a进行抽真空处理。接着启动第一直线驱动装置61，使第二固定座72带动注液针4及密封套5向下移动。下移后密封套5与杯顶盖12上的杯顶密封圈93抵触进行密封，而第二固定座72进一步下降，使注液针4末端插入入液开口120内，注液针4末端的抵顶部42向下推动密封头33，使弹簧32被压缩而密封头33下降。密封头33下降后入液开口120被打通，则注液针4内的注液腔40通过入液孔41、入液开口120及限位块31的通孔310与注液杯1的内腔10连通，电解液从注液针4流入到注液杯1内。最后，通过气嘴111对内腔10内加正压，驱使电解液通过流转管道2及注液嘴14注入电池a中，完成注液。无进一步保证密封性，注液针4与密封套5之间也设置有两个密封圈。

与现有技术相比，本注液装置的注液杯1中无需设置杯中杆也可以实现密封和注液，结构简单，不会出现杯中杆被卡住的情况，保证注液持续进行。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种注液装置，其特征在于：包括注液杯、流转管道、单向阀、注液针、密封套及第一直线驱动装置；

所述注液杯为中空结构并具有内腔，所述注液杯上端开设与所述内腔连通的入液开口，所述流转管道设置于所述注液杯内，所述流转管道的一端与所述内腔连通，所述流转管道的另一端埋设于所述注液杯的底部，所述注液杯底部开设与所述流转管道的另一端连通且与外界连通的出液孔，所述单向阀密封地设置于所述入液开口处并可由外界向所述内腔内打开，

所述注液针位于所述注液杯的上方，所述注液针为中空结构并具有注液腔，所述注液针开设将所述注液腔与外界连通的入液孔，所述密封套上下滑动地套于所述注液针外围，所述第一直线驱动装置驱使所述注液针与所述密封套上下滑动，所述密封套密封地抵顶于所述注液杯后所述注液针下降并顶开所述单向阀使所述注液腔与所述内腔连通。

2.如权利要求1所述的注液装置，其特征在于：所述流转管道呈倒置的U形。

3.如权利要求1所述的注液装置，其特征在于：所述注液杯的内底面开设有与所述内腔连通的凹槽，所述流转管道的一端埋设于所述凹槽的底面，所述流转管道的另一端悬置于所述凹槽内。

4.如权利要求1所述的注液装置，其特征在于：所述注液杯的外底面固定有与所述出液孔连通的注液嘴。

5.如权利要求1所述的注液装置，其特征在于：所述注液杯包括杯体及密封地固定于所述杯体上的杯顶盖，所述入液开口开设于所述杯顶盖，且所述入液开口的中间部分小于其上端部分与下端部分；所述单向阀包括限位块、弹簧及密封头，所述限位块位于所述内腔内并固定于所述杯顶盖底部且所述限位块的中间开设通孔，所述弹簧及所述密封头位于所述入液开口内，所述弹簧弹性抵顶于所述限位块与所述密封头之间使所述密封头向上堵塞于所述入液开口的中间部分。

6.如权利要求1所述的注液装置，其特征在于：所述注液杯上端设置有与所述内腔连通的气嘴。

7.如权利要求1所述的注液装置，其特征在于：所述注液杯的顶部设置有杯顶密封圈，所述密封套向下抵紧于所述杯顶密封圈以实现密封。

8.如权利要求1所述的注液装置，其特征在于：所述注液针上端连接有一螺母，所述螺母与所述密封套之间设置有套于所述注液针的弹簧，所述弹簧驱使所述密封套相对所述注液针向下滑动。

9.如权利要求1所述的注液装置，其特征在于：所述注液装置还包括机架、第二直线驱动装置及第一固定座，所述注液杯固定于所述第一固定座，所述第一固定座上下滑动地设置于所述机架，所述第二直线驱动装置与所述第一固定座连接并驱使所述第一固定座上下滑动。

10.如权利要求9所述的注液装置，其特征在于：所述第一直线驱动装置固定于所述机架并位于所述注液杯上方，所述注液装置还包括位于所述注液杯上方的第二固定座，所述第一直线驱动装置驱使所述第二固定座上下滑动，所述注液针设置于所述第二固定座。