CN106601978B - 注液装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及注液技术领域，尤其涉及一种注液装置，其包括注液杯、注液嘴、补液泵和抽真空杆，注液杯内设置电解液容纳腔，注液嘴安装于注液杯上，注液嘴上具有注液孔，注液杯上开设补液口，补液口能够与电解液容纳腔相连通，抽真空杆的内部具有抽真空通道，抽真空杆活动安装于注液杯上，并伸入电解液容纳腔中，抽真空杆相对于注液杯具有靠近或远离注液嘴的移动行程，在移动行程的第一位置处，抽真空杆的中段与注液杯的底部密封配合，且抽真空通道与注液孔密封连通，在移动行程的第二位置处，电解液容纳腔与注液孔相连通，抽真空通道与注液孔和电解液容纳腔均隔离。该注液装置可以保证电解液的注入量，防止电池上残留电解液。

Description

注液装置

技术领域

本申请涉及注液技术领域，尤其涉及一种注液装置。

背景技术

随着能源问题日趋严重，电池的应用范围也在逐步扩张。生产电池的过程中，通常都会涉及到向电池的内部注入电解液的操作，实现该操作的装置称为注液装置。

传统技术中，可以在注液杯中插入抽真空杆，该抽真空杆内开设抽真空通道，通过抽真空杆的移动，可以将注液杯的电解液容纳腔和电池的内腔隔离开，进而同时实现电池的抽真空以及注液杯的注液操作。然而，采用此种结构后，驱动抽真空杆上升，以使注液杯的电解液容纳腔和电池的内腔相连通，以实现向电池内注液这一操作时，由于抽真空杆的抽真空通道为真空状态，导致电解液会进入抽真空杆的抽真空通道中，造成电池的注液量无法满足要求，同时容易出现电池上残留电解液的情况。

发明内容

本申请提供了一种注液装置，以防止电解液进入抽真空杆的抽真空通道中。

本申请提供的注液装置包括注液杯、注液嘴、补液泵和抽真空杆，所述注液杯内设置电解液容纳腔，所述注液嘴安装于所述注液杯上，所述注液嘴上具有注液孔，所述注液杯上开设补液口，所述补液口能够与所述电解液容纳腔相连通，

所述抽真空杆的内部具有抽真空通道，所述抽真空杆活动安装于所述注液杯上，并伸入所述电解液容纳腔中，所述抽真空杆相对于所述注液杯具有靠近或远离所述注液嘴的移动行程，在所述移动行程的第一位置处，所述抽真空杆的中段与所述注液杯的底部密封配合，且所述抽真空通道与所述注液孔密封连通，在所述移动行程的第二位置处，所述电解液容纳腔与所述注液孔相连通，所述抽真空通道与所述注液孔和所述电解液容纳腔均隔离。

优选地，沿着所述抽真空杆的轴向，所述注液杯的外周面包括相连接的主体面和凹陷面，所述凹陷面相对于所述主体面向靠近所述抽真空杆的中心的方向凹陷，在所述第二位置处，所述凹陷面与所述注液杯的内壁之间形成连通空间，所述电解液容纳腔通过所述连通空间与所述注液孔相连通。

优选地，所述抽真空杆上开设第一孔和第二孔，所述第一孔和所述第二孔相连通以形成所述抽真空通道，所述第一孔为盲孔，且沿所述抽真空杆的轴向延伸，所述第二孔贯通至所述主体面上。

优选地，在所述抽真空杆的轴向上，所述第一孔与所述第二孔的连通位置比所述第一孔的孔底更远离所述注液嘴。

优选地，所述凹陷面设置为至少两个，各所述凹陷面沿着所述抽真空杆的周向间隔布置。

优选地，所述凹陷面包括平面段，所述平面段沿着所述抽真空杆的轴线延伸。

优选地，所述凹陷面还包括弧面段，所述平面段通过所述弧面段与所述主体面相连。

优选地，所述平面段延伸至所述抽真空杆的底面上。

优选地，所述注液杯包括杯底以及安装于所述杯底上的密封套，所述电解液容纳腔通过所述密封套的内孔与所述注液孔相连通，在所述第二位置处，所述抽真空杆与所述内孔密封配合，以使所述抽真空通道与所述注液孔和所述电解液容纳腔均隔离。

优选地，所述抽真空杆上靠近所述注液嘴的一端为尖端结构。

优选地，在所述第一位置处，所述抽真空杆上靠近所述注液嘴的一端与所述注液杯的底部密封配合。

优选地，所述抽真空通道能够与充气装置或抽气装置相连通。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的注液装置包括抽真空杆，该抽真空杆的中部具有抽真空通道，当抽真空杆相对于注液杯移动，并最终与注液孔密封连通时，可以通过抽真空杆实现电池内部抽真空的操作，同时还可以通过补液泵向注液杯中补充电解液。当抽真空杆移动至其抽真空通道与注液孔和电解液容纳腔均隔离，且电解液容纳腔与注液孔相连通的位置时，电解液进入电池内部，同时抽真空通道被封堵，电解液几乎无法进入抽真空通道中。因此，该注液装置可以实现电池抽真空和注液杯内补液操作的同时进行，并且在向电池内注液时，电解液也不容易进入抽真空通道内，以保证电解液的注入量，防止电池上残留电解液。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的注液装置的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的注液装置的剖视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图2的B-B向剖视图；

图5为图2的C-C向剖视图；

图6为本申请实施例所提供的注液装置中，一种抽真空杆的结构示意图；

图7为本申请实施例所提供的注液装置中，另一种抽真空杆的结构示意图；

图8为本申请实施例所提供的注液装置注液及抽真空时的示意图，其中a所指为电解液进入注液杯的流向，b所指为电池中的气体的流向；

图9为本申请实施例所提供的注液装置向电池注入电解液时的示意图，其中c所指为加正压时高压气体的流向，d所指为电解液进入电池时的流向；

图10为本申请实施例所提供的注液装置吹残液(或者注入氦气)时的示意图，其中e所指为空气(或者氦气)的流向。

附图标记：

10-注液杯；

100-杯体；

101-杯盖；

101a-高压管接口，101b-补液口；

102-杯底；

103-密封套；

11-注液嘴；

110-注液孔；

12-抽真空杆；

120-抽真空通道，121-主体面，122-凹陷面，123-第一孔，124-第二孔；

13-安装套；

20-密封圈。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1-10所示，本申请实施例提供了一种注液装置，该注液装置可以向电池的内部注入电解液，此电池上具有电解液注入孔，注液装置通过该电解液注入孔向电池的内部注入电解液。此注液装置包括注液杯10、注液嘴11、补液泵(图中未示出)和抽真空杆12，其中：

注液杯10可包括杯体100、安装于杯体100的顶部的杯盖101以及安装于杯体100的底部的杯底102，杯底102与杯体100之间设置密封圈20。杯体100、杯盖101安装到一起后形成电解液容纳腔，杯盖101上可以设置高压管接口101a，该高压管接口101a可以与高压气源连接，以此为注液操作提供正压环境。杯体100的底部和杯底102可以共同形成注液杯10的底部。

注液嘴11安装于注液杯10上，具体可以通过过盈配合、螺纹配合等方式安装于杯底102上。注液嘴11上具有注液孔110，该注液孔110用于将电解液容纳腔中的电解液导入电池的内部。

补液泵内装有电解液，此部分电解液可以在补液泵的作用下进入注液杯10内的电解液容纳腔中。具体地，补液泵的出液口能够通过杯盖101上的补液口101b与注液杯10的电解液容纳腔相连通，以此将电解液补入电解液容纳腔中。

抽真空杆12的内部具有抽真空通道120，且抽真空杆12活动安装于注液杯10上，例如滑动安装，具体可以安装在杯盖101上，抽真空杆12与杯盖101之间可以设置安装套13，抽真空杆12穿过该安装套13后伸入电解液容纳腔中。安装套13上设置有压边圈，螺栓可以穿过该压边圈并紧固在杯盖101上。安装套13与抽真空杆12之间也可以设置密封圈20。抽真空杆12能够相对于注液杯10移动，进而形成靠近或远离注液嘴11的移动行程，在该移动行程的第一位置处，抽真空杆12的中段与注液杯10的底部密封配合，以使抽真空通道120与注液孔110密封连通，在该移动行程的第二位置处，电解液容纳腔与注液孔110相连通，抽真空通道120与注液孔110和电解液容纳腔均隔离。此处的第一位置和第二位置为，抽真空杆12移动后所停留的两个位置。抽真空杆12的中段指的是除去抽真空杆12的相对两端部的部位，也就是说，抽真空杆12可以插入杯底102内。

采用上述注液装置实现电解液的注入操作时，可以首先驱动抽真空杆12向靠近注液嘴11的方向运动，当抽真空杆12的中段与注液杯10的底部密封配合，以使抽真空通道120与注液孔110密封连通时，就可以通过抽真空杆12对电池的内部实施抽真空操作。与此同时，可以操作补液泵向注液杯10内注入电解液。当抽真空杆12移动至其抽真空通道120与注液孔110和电解液容纳腔均隔离，且电解液容纳腔与注液孔110相连通的位置时，电解液进入电池内部，同时抽真空通道120被封堵，电解液几乎无法进入抽真空通道120中。因此，该注液装置可以实现电池抽真空和注液杯10内补液操作的同时进行，并且在向电池内注液时，电解液也不容易进入抽真空通道120内，以保证电解液的注入量，防止电池因残留电解液滴落而造成二次污染。另外，注液完成后，可以驱动抽真空杆12，使得抽真空杆12再一次将电解液容纳腔与注液孔110隔绝，防止注液杯10中残留的电解液滴落在电池上。

为了实现前述目的，本申请实施例优选采用如下结构：

沿着抽真空杆12的轴向，注液杯10的外周面可包括相连接的主体面121和凹陷面122，该凹陷面122相对于主体面121向靠近抽真空杆12的中心的方向凹陷，在抽真空杆12的移动行程的第二位置处，此凹陷面122与注液杯10的内壁之间形成连通空间，电解液容纳腔通过该连通空间与注液孔110相连通。此处的主体面121的横截面形状通常为圆形，而凹陷面122的横截面形状也可以是圆形的，只不过凹陷面122的横截面尺寸小于主体面121的横截面尺寸。如图7所示，该凹陷面122可以是开设于抽真空杆12上的槽的底面。

采用上述方案后，抽真空杆12的移动行程的第一位置处，整个主体面121与注液杯10的底部密封配合，使得注液杯10中的电解液无法进入注液孔110中，当抽真空杆12向上移动时，凹陷面122与注液杯10的内壁之间就可以形成连通空间，以便于注液杯10中的电解液进入注液孔110内，并进一步被注入电池中。

前述的抽真空通道120可以通过在抽真空杆12上加工一贯穿抽真空杆12的孔而得到，但是此种方式下，为了实现抽真空杆12的封堵，就需要设计比较复杂的结构。因此，本申请实施例中，抽真空杆12上可以开设第一孔123和第二孔124，第一孔123和第二孔124相连通以形成抽真空通道120，第一孔123为盲孔，且沿抽真空杆12的轴向延伸，第二孔124贯通至抽真空杆12的主体面121上。优选地，第一孔123的轴线可以与第二孔124的轴线相垂直。由于第二孔124贯通至抽真空杆12的主体面121上，而主体面121可以在抽真空杆12与注液杯10的底部配合时始终与该杯底102密封配合，因此此种方案只需要简单地优化抽真空通道120的结构形式，就可以达到封堵抽真空杆12、通过杯底102上开设的空间使得第二孔124与注液孔110相导通的目的。

虽然本申请实施例旨在防止电解液容纳腔中的电解液进入抽真空通道120中，但是如果在某些比较极端的情况下，电解液仍然会由于一些无法预料的因素而进入抽真空通道120，那么此时也需要进一步防止抽真空通道120中的电解液滴落在电池上。具体地，在抽真空杆12的轴向上，第一孔123与第二孔124的连通位置比第一孔123的孔底更远离注液嘴11，以此在第一孔123的孔底形成容纳空间，使得意外进入抽真空通道120内的电解液可以存储在该容纳空间中，而无法从第二孔124中流出。

对于前述的凹陷面122，还可以进行如下的结构改进：

凹陷面122可以仅设置为一个，但为了增大凹陷面122与注液杯10的内壁之间的连通空间的大小，可以将凹陷面122设置为至少两个，各凹陷面122沿着抽真空杆12的周向间隔布置。

凹陷面122可以包括平面段，该平面段沿着抽真空杆12的轴线延伸。一方面，此平面段可以简化抽真空杆12的加工工艺，另一方面，在此平面段的作用下，所形成的连通空间的过流面积更加均匀，能够使电解液流过连通空间时具有更高的稳定性。

当凹陷面122采用前述平面段时，此平面段与主体面121之间可以通过平面连接，但是此种设置方式会导致电解液流过连通空间时，在平面段与主体面121的连接位置处容易出现较大的扰动。为了防止此种情况出现，上述凹陷面122还可以包括弧面段，平面段通过该弧面段与主体面121相连。由于弧面段可以实现主体面121与平面段之间的平滑过渡，也就可以达到前述目的。

可以理解地，上述弧面段可以设置为两个，平面段的相对两侧分别通过两个弧面段与主体面121连接。另一实施例中，平面段的一端与主体面121连接，另一端可以直接延伸至抽真空杆12的底面上。此处的底面指的是，抽真空杆12的一端上朝向注液嘴11的面。由于平面段相对于主体面121凹陷，因此采用此种结构后，抽真空杆12上靠近注液嘴11的一端具有更小的横截面尺寸，将抽真空杆12装入注液杯10内时，抽真空杆12上靠近注液嘴11的一端可以为抽真空杆12的安装提供导向作用，以此提高抽真空杆12的安装效率。

同样地，为了提高抽真空杆12的安装效率，也可以将抽真空杆12上靠近注液嘴11的一端设置为尖端结构，此尖端结构可以进一步采用锥形端，以此对抽真空杆12的安装提供导向作用，同时避免电解液残留在抽真空杆12上(挂液问题)。

本申请实施例提供的注液装置中，抽真空杆12可以穿过注液杯10的底部，通过该注液杯10的底部与抽真空杆12之间的密封配合实现电解液容纳腔与注液孔110之间的隔离。但是，如果仅通过这种方式达到前述目的，那么也会存在隔离效果不太理想的问题。有鉴于此，可以采用如下设置：在抽真空杆12的移动行程的第一位置处，抽真空杆12上靠近注液嘴11的一端与注液杯10的底部密封配合。如此设置，就可以通过注液杯10与抽真空杆12的中段之间的密封配合、抽真空杆12上靠近注液嘴11的一端与注液杯10之间的密封配合共同实现电解液容纳腔与注液孔110之间的隔离，以提高隔离的可靠性。

为了提高抽真空杆12与注液杯10之间的密封性，注液杯10除了包括杯底102之外，还可以包括密封套103，此密封套103与杯体100和杯底102之间均设置密封圈20。杯体100的底部、密封套103和杯底102共同形成注液杯10的底部。电解液容纳腔通过该密封套103的内孔与注液孔110相连通，在抽真空杆12的移动行程的第二位置处，抽真空杆12的中段与密封套103的内孔密封配合，以使抽真空通道120与注液孔110和电解液容纳腔均隔离。此时，就可以通过改善密封套103的结构特性，使得密封套103与抽真空杆12之间可以达到更好的密封性。

上述注液装置完成注液操作后，由于注液嘴11中残留有电解液，导致注液装置与电池分离的过程中，残留的电解液容易滴落在电池上，对电池的后续加工产生不良影响。为了缓解电解液的残留情况，可以将抽真空通道120与充气装置或抽气装置(图中未示出)相连通。充气装置可以向抽真空通道120内充入气体，以此向注液嘴11内残留的电解液施加吹力，使得这部分电解液可以进一步进入电池内部，而非滴落在电池的外表面上。抽气装置可以向注液嘴11的下端残留的电解液施加抽力，使得这部分电解液可以进一步回到注液嘴11的内腔中，而非滴落在电池的外表面上。

进一步地，上述充入的气体可以是氦气，该部分氦气不仅可以吹落残留的电解液，还可以作为示踪气体，直接用于电池的后续检测工序。并且，通过抽真空通道120向电池内充入氦气时，由于抽真空通道120的容积较小，因此还可以缓解氦气的浪费。

本申请提供的上述注液装置还具有拆装方便、工作稳定、制造成本较低等优点。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种注液装置，其特征在于，包括注液杯、注液嘴、补液泵和抽真空杆，所述注液杯内设置电解液容纳腔，所述注液嘴安装于所述注液杯上，所述注液嘴上具有注液孔，所述注液杯上开设补液口，所述补液口能够与所述电解液容纳腔相连通，

所述抽真空杆的内部具有抽真空通道，所述抽真空杆活动安装于所述注液杯上，并伸入所述电解液容纳腔中，所述抽真空杆相对于所述注液杯具有靠近或远离所述注液嘴的移动行程，在所述移动行程的第一位置处，所述抽真空杆的中段与所述注液杯的底部密封配合，且所述抽真空通道与所述注液孔密封连通，在所述移动行程的第二位置处，所述电解液容纳腔与所述注液孔相连通，所述抽真空通道与所述注液孔和所述电解液容纳腔均隔离；所述抽真空杆的中段为除去所述抽真空杆的相对两端部的部位。

2.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，沿着所述抽真空杆的轴向，所述注液杯的外周面包括相连接的主体面和凹陷面，所述凹陷面相对于所述主体面向靠近所述抽真空杆的中心的方向凹陷，在所述第二位置处，所述凹陷面与所述注液杯的内壁之间形成连通空间，所述电解液容纳腔通过所述连通空间与所述注液孔相连通。

3.根据权利要求2所述的注液装置，其特征在于，所述抽真空杆上开设第一孔和第二孔，所述第一孔和所述第二孔相连通以形成所述抽真空通道，所述第一孔为盲孔，且沿所述抽真空杆的轴向延伸，所述第二孔贯通至所述主体面上。

4.根据权利要求3所述的注液装置，其特征在于，在所述抽真空杆的轴向上，所述第一孔与所述第二孔的连通位置比所述第一孔的孔底更远离所述注液嘴。

5.根据权利要求2所述的注液装置，其特征在于，所述凹陷面设置为至少两个，各所述凹陷面沿着所述抽真空杆的周向间隔布置。

6.根据权利要求2所述的注液装置，其特征在于，所述凹陷面包括平面段，所述平面段沿着所述抽真空杆的轴线延伸。

7.根据权利要求6所述的注液装置，其特征在于，所述凹陷面还包括弧面段，所述平面段通过所述弧面段与所述主体面相连。

8.根据权利要求6所述的注液装置，其特征在于，所述平面段延伸至所述抽真空杆的底面上。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的注液装置，其特征在于，所述注液杯包括杯底以及安装于所述杯底上的密封套，所述电解液容纳腔通过所述密封套的内孔与所述注液孔相连通，在所述第二位置处，所述抽真空杆与所述内孔密封配合，以使所述抽真空通道与所述注液孔和所述电解液容纳腔均隔离。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的注液装置，其特征在于，所述抽真空杆上靠近所述注液嘴的一端为尖端结构。

11.根据权利要求1-8中任一项所述的注液装置，其特征在于，在所述第一位置处，所述抽真空杆上靠近所述注液嘴的一端与所述注液杯的底部密封配合。

12.根据权利要求1-8中任一项所述的注液装置，其特征在于，所述抽真空通道能够与充气装置或抽气装置相连通。