CN106654142B - 注液装置 - Google Patents

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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，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，所述补液泵的出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，在所述移动行程的末端处，所述抽真空杆与所述注液杯的底部接触，且所述抽真空通道与所述注液孔密封连通。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，以此提高注液装置的注液效率。

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。
传统技术中的注液装置由于结构上的限制，必须先对电池进行抽真空，然后将电解液注入注液杯中，再将注液杯中的电解液注入电池内。此种结构导致电池的注液效率偏低。
发明内容
本申请提供了一种注液装置，该注液装置的注液效率较高。
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，所述补液泵的出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，在所述移动行程的末端处，所述抽真空杆与所述注液杯的底部接触，且所述抽真空通道与所述注液孔密封连通。
优选地，所述抽真空杆包括管体、设置于所述管体的一端的弹性密封部，所述抽真空通道包括开设于所述管体上的第一通道以及开设于所述弹性密封部上的第二通道，所述第一通道与所述第二通道密封连通，在所述移动行程的末端处，所述弹性密封部与所述注液杯的内壁密封配合。
优选地，所述抽真空杆还包括连接螺母，所述管体通过所述连接螺母与所述弹性密封部固定连接。
优选地，沿着所述抽真空杆的轴线得到的投影内，所述弹性密封部上靠近所述注液嘴的一端的投影面位于所述管体的投影面内。
优选地，所述注液杯包括杯底，所述注液嘴安装于所述杯底上，所述杯底的内壁向靠近所述注液嘴的方向凹陷，所述内壁的凹陷部位开设连通通道，所述抽真空通道能够通过所述连通通道与所述注液孔连通。
优选地，所述抽真空通道沿着所述抽真空杆的轴向贯穿所述抽真空杆。
优选地，还包括第一抽真空管路和第一压缩空气管路，所述第一抽真空管路与所述抽真空通道相连通，所述第一压缩空气管路与所述第一抽真空管路相连通。
优选地，还包括第二抽真空管路和第二压缩空气管路，所述注液杯上具有抽真空孔，所述第二抽真空管路与所述抽真空孔相连通，所述第二压缩空气管路与所述第二抽真空管路相连通。
优选地，还包括第一伸缩驱动件，所述第一伸缩驱动件与所述抽真空杆传动连接，以驱动所述抽真空杆相对于所述注液杯移动。
优选地，还包括第二伸缩驱动件和设置于所述第二伸缩驱动件的伸缩端的密封件，所述注液杯上开设补液孔，所述补液泵能够通过所述补液孔与所述电解液容纳腔相连通，所述密封件在所述第二伸缩驱动件的作用下能够密封配合于所述补液孔处。
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。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，以此提高注液装置的注液效率。
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局部结构示意图；
图3为图2所示结构在另一状态下的结构示意图。
附图标记：
10-电池；
20-注液杯；
200-杯体；
201-杯盖；
201a-抽真空孔；
201b-补液孔；
202-杯底；
202a-连通通道；
203-密封圈；
21-注液嘴；
210-注液孔；
22-补液泵；
23-抽真空杆；
230-抽真空通道；
231-管体；
232-弹性密封部；
233-连接螺母；
24-锁紧螺母；
25-第一抽真空管路；
26-第一压缩空气管路；
27-第二抽真空管路；
28-第二压缩空气管路；
29-第一隔膜阀；
30-第二隔膜阀；
31-第三隔膜阀；
32-第四隔膜阀；
33-第一伸缩驱动件；
34-第二伸缩驱动件；
35-密封件；
36-第三伸缩驱动件；
37-第四伸缩驱动件。
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1-3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10的内部注入电解液，此电池10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10的内部注入电解液。此注液装置包括注液杯20、注液嘴21、补液泵22和抽真空杆23，其中：
注液杯20可包括杯体200、安装于杯体200的顶部的杯盖201以及安装于杯体200的底部的杯底202，杯盖201和杯底202与杯体200之间均设置密封圈203。杯体200、杯盖201和杯底202安装到一起后形成电解液容纳腔，杯盖201上开设抽真空孔201a和补液孔201b，抽真空孔201a用于实现电解液容纳腔的抽真空，补液孔201b用于实现电解液向电解液容纳腔内的补入操作。
注液嘴21安装于注液杯20上，具体可以通过锁紧螺母24安装于杯底202上。注液嘴21上具有注液孔210，该注液孔210用于将电解液容纳腔中的电解液导入电池10的内部。
补液泵22内装有电解液，此部分电解液可以在补液泵22的作用下进入注液杯20内的电解液容纳腔中。具体地，补液泵22的出液口能够通过杯盖201上的补液孔201b与注液杯20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23的内部具有抽真空通道230，且抽真空杆23活动安装于注液杯20上，具体可以安装在杯盖201上，并穿过该杯盖201后伸入电解液容纳腔中。抽真空杆23能够相对于注液杯20移动，进而形成靠近或远离注液嘴21的移动行程，在该移动行程的末端处，抽真空杆23与注液杯20的杯底202接触，且抽真空杆23的抽真空通道与注液孔210密封连通。
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23向靠近注液嘴21的方向运动，当抽真空杆23与杯底202接触，并且抽真空通道230与注液孔210密封连通时，就可以对电池10的内部实施抽真空操作。与此同时，可以操作补液泵22向注液杯20内注入电解液。因此，该注液装置可以实现电池抽真空和注液杯20内补液操作的同时进行，以此提高注液装置的注液效率。
上述抽真空杆23的具体结构比较多样，本申请实施例中，抽真空杆23包括管体231、设置于管体231的一端的弹性密封部232，对应地，抽真空通道230则包括开设于管体231上的第一通道以及开设于弹性密封部232上的第二通道，第一通道与第二通道密封连通，在抽真空杆23的移动行程的末端处，弹性密封部232与注液杯20的内壁密封配合。相比于抽真空杆23整体采用刚性结构的方式，此实施例中的弹性密封部232具有一定的弹性变形能力，当作用力作用在抽真空杆23上以后，弹性密封部232与杯底202之间的作用力更大，进而提升两者之间的密封性能。
上述管体231与弹性密封部232之间的连接方式通常为固定连接，连接形式可以是焊接等不易拆卸的方式。但是，为了简化抽真空杆23的拆装操作，本申请实施例提供的抽真空杆23还可以包括连接螺母233，抽真空杆23的管体231通过该连接螺母233与弹性密封部232固定连接。另外，采用连接螺母233连接管体231和弹性密封部232时，还可以通过调整连接螺母233与管体231的配合长度来调节弹性密封部232与管体231之间的作用力大小，更好地保证抽真空杆23与杯底202之间的密封性。
可以理解地，管体231的横截面尺寸可以与弹性密封部232的横截面尺寸相等，另一种结构中，两者的横截面尺寸也可以互不相同。具体地，沿着抽真空杆23的轴线得到的投影内，弹性密封部232上靠近注液嘴21的一端的投影面位于管体231的投影面内。也就是说，弹性密封部232上用于与杯底202接触的部分具有更小的尺寸，进而减小两者的作用面积，促使弹性密封部232与杯底202更可靠地密封配合。如图1所示，弹性密封部232可以采用阶梯结构，其一端的凸台用于与连接螺母233配合，另一端用于与杯底202密封配合。
杯底202的内壁可以采用平面结构，也可以向靠近注液嘴21的方向凹陷，或者向远离注液嘴21的方向凸出。当杯底202的内壁向靠近注液嘴21的方向凹陷时，此内壁的凹陷部位可以开设连通通道202a，抽真空通道230能够通过该连通通道202a与注液孔210连通。如此设置后，抽真空通道230的末端与注液嘴21之间的距离更小，也就能够向电池10的内部施加更大的抽真空作用力，从而提高电池10的抽真空效率。
进一步地，抽真空通道230可以沿着抽真空杆23的轴向贯穿抽真空杆23。当然，抽真空通道230也可以从抽真空杆23的侧壁上穿出，但是此种方式会导致抽真空杆23的加工工序比较复杂，同时也会使与抽真空杆23相连的结构更加复杂，因此本申请实施例优选抽真空通道230贯穿抽真空杆23这一结构。
由上文可知，电池10的抽真空操作对于注液操作来说是比较关键的步骤。另外，在实施注液操作时，还需要向电解液施加正压力，使得电解液能够快速地进入电池10内。因此，通常需要采用管路将抽真空设备和压缩空气源均连通至注液杯20上，以此对电解液容纳腔进行抽真空操作，同时向电解液施加正压力。此处的抽真空设备和压缩气源可以单独连通注液杯20，但是这种设置方式会导致注液装置的管路比较复杂。因此，为了缓解这一问题，该注液装置还可包括第一抽真空管路25和第一压缩空气管路26，第一抽真空管路25与抽真空杆23的抽真空通道230相连通，第一压缩空气管路26与第一抽真空管路25相连通。可见，如此设置后，第一抽真空管路25和第一压缩空气管路26可以共用一部分管路，达到前述目的。
同理地，本申请实施例提供的注液装置还可包括第二抽真空管路27和第二压缩空气管路28，第二抽真空管路27与抽真空孔201a相连通，第二压缩空气管路28与第二抽真空管路27相连通。另外，可以在第一抽真空管路25上设置第一隔膜阀29，在第一压缩空气管路26上设置第二隔膜阀30，在第二抽真空管路27上设置第三隔膜阀31，在第二压缩空气管路28上设置第四隔膜阀32，以控制各管路的通断状态。更为重要的是，采用上述结构后，还可以通过第一抽真空管路25和第二抽真空管路27同时实现注液杯20的抽真空操作，通过第一压缩空气管路26和第二压缩空气管路28同时实现注液杯20的加正压操作，以此更大程度地提升注液效率。
为了进一步提高注液装置的注液效率，还可设置第一伸缩驱动件33，该第一伸缩驱动件33与抽真空杆23传动连接，以驱动抽真空杆23相对于注液杯20移动。
补液泵22将电解液补入注液杯20中以后，需要对补液孔201b进行密封，为了提高密封效率，还可以设置第二伸缩驱动件34和安装于第二伸缩驱动件34的伸缩端上的密封件35。密封件35可包括杆部和设置在杆部的一端的圈形密封部，杆部的另一端与第二伸缩驱动件34连接，圈形密封部在第二伸缩驱动件34的作用下能够密封配合于补液孔201b处。一方面，第二伸缩驱动件34的工作效率更高，另一方面，该第二伸缩驱动件34能够提供较大的驱动力，以此提高补液孔201b处的密封性。
另一实施例中，还可以设置第三伸缩驱动件36和第四伸缩驱动件37。第三伸缩驱动件36与注液杯20传动连接，用于驱动注液杯20，使得注液杯20靠近或者远离电池10。第四伸缩驱动件37设置于补液泵22上，用于实现补液泵22的移动。
需要说明的是，上述的第一伸缩驱动件33、第二伸缩驱动件34、第三伸缩驱动件36和第四伸缩驱动件37均可以采用伸缩缸，进一步地可以是气缸。
优选实施例中，可以将上述各结构组合使用，此时注液装置的工作过程如下所述：
自动注液机将电池10送至注液杯20的下方，保证注液嘴21正对电池10上的电解液注入孔，注液杯20在第三伸缩驱动件36的作用下下压，以逐渐靠近电池10。注液杯20下压至预定位置后，抽真空杆23在第一伸缩驱动件33的作用下下压，使抽真空杆23的弹性密封部232与注液杯20的杯底202紧密接触。接下来，就可以控制第一隔膜阀29开启，进而通过第一抽真空管路25对整个电池10进行抽真空操作。同时，补液泵22移动至注液杯20的杯盖201的上方，通过补液泵22将电解液泵入注液杯20内。当注液杯20内的电解液总量达到预定值后，补液泵22通过第四伸缩驱动件37移开，密封件35在第二伸缩驱动件34的作用下下压，进而密封在补液孔201b处。此时，电池10内部的真空度已达到预定值，控制第一隔膜阀29关闭，第一伸缩驱动件33带动抽真空杆23上移。抽真空杆23上移到位后，开启第二隔膜阀30和第四隔膜阀32，以此通过第一压缩空气管路26和第二压缩空气管路28同时向注液杯20内的电解液施加正压力，这部分电解液在该正压力以及电池10内部的真空负压的共同作用下进入电池10的内部。
当注液杯20内部的压力达到预定值并保压一段时间后，第二隔膜阀30和第四隔膜阀32同时关闭，第一隔膜阀29和第三隔膜阀31同时开启，整个注液杯20的内压将会由正压降至常压，再由常压降至负压。当注液杯20的内压达到预设负压值并保压一段时间后，关闭第一隔膜阀29和第三隔膜阀31，开启第二隔膜阀30和第四隔膜阀32，从而对整个注液杯20施加正压。如此对注液杯20加正压至常压再至负压N(N≥0)个循环后，注液杯20内的电解液将全部进入电池10的内部。然后，通过第二伸缩驱动件34带动密封件35上移，注液杯20在第三伸缩驱动件36的作用下上移，自动注液机将电池10移走并将未注液的电池送至注液杯20下方，进入下一个注液循环。
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 (9)

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的底部，所述注液嘴上具有注液孔，所述补液泵的出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，所述抽真空杆包括管体、设置于所述管体一端的弹性密封部，所述抽真空通道包括开设于所述管体上的第一通道以及开设于所述弹性密封部上的第二通道，所述第一通道与所述第二通道密封连通，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，在靠近所述注液嘴的所述移动行程的末端处，所述弹性密封部与所述注液杯底部的内壁密封配合，且所述抽真空通道与所述注液孔密封连通。
2.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述抽真空杆还包括连接螺母，所述管体通过所述连接螺母与所述弹性密封部固定连接。
3.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线得到的投影内，所述弹性密封部上靠近所述注液嘴的一端的投影面位于所述管体的投影面内。
4.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述注液杯包括杯底，所述注液嘴安装于所述杯底上，所述杯底的内壁向靠近所述注液嘴的方向凹陷，所述内壁的凹陷部位开设连通通道，所述抽真空通道能够通过所述连通通道与所述注液孔连通。
5.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述抽真空通道沿着所述抽真空杆的轴向贯穿所述抽真空杆。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的注液装置，其特征在于，还包括第一抽真空管路和第一压缩空气管路，所述第一抽真空管路与所述抽真空通道相连通，所述第一压缩空气管路与所述第一抽真空管路相连通。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的注液装置，其特征在于，还包括第二抽真空管路和第二压缩空气管路，所述注液杯上具有抽真空孔，所述第二抽真空管路与所述抽真空孔相连通，所述第二压缩空气管路与所述第二抽真空管路相连通。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的注液装置，其特征在于，还包括第一伸缩驱动件，所述第一伸缩驱动件与所述抽真空杆传动连接，以驱动所述抽真空杆相对于所述注液杯移动。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的注液装置，其特征在于，还包括第二伸缩驱动件和设置于所述第二伸缩驱动件的伸缩端的密封件，所述注液杯上开设补液孔，所述补液泵能够通过所述补液孔与所述电解液容纳腔相连通，所述密封件在所述第二伸缩驱动件的作用下能够密封配合于所述补液孔处。
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