CN106784593B - 注液装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种注液装置，其包括注液杯、注液嘴、注液泵和抽真空杆，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，注液杯上开设注液口，抽真空杆包括外杆和内杆，外杆的内壁与内杆的外周面之间形成抽真空通道，外杆活动安装于注液杯上，并伸入电解液容纳腔中，内杆活动套装于外杆的内部，外杆和内杆均相对于注液杯具有靠近或远离注液嘴的移动行程，在移动行程的第一端处，外杆与注液杯的底部密封配合，且抽真空通道与注液孔相连通，在移动行程的第二端处，电解液容纳腔与注液孔相连通，内杆与外杆密封配合，以使抽真空通道与注液孔和电解液容纳腔均隔离。该装置可以防止电解液进入抽真空杆的抽真空通道中。

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、注液泵和抽真空杆，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，所述注液杯上开设注液口，所述注液口能够与所述电解液容纳腔相连通，

所述抽真空杆包括外杆和内杆，所述外杆的内壁与所述内杆的外周面之间形成抽真空通道，所述外杆活动安装于所述注液杯上，并伸入所述电解液容纳腔中，所述内杆活动套装于所述外杆的内部，所述外杆和所述内杆均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端处，所述外杆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相连通，在所述移动行程的第二端处，所述电解液容纳腔与所述注液孔相连通，所述内杆与所述外杆密封配合，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，所述抽真空杆还包括第一密封件，所述第一密封件安装于所述内杆的端部，在所述移动行程的第二端处，所述内杆通过所述第一密封件与所述外杆的端部密封配合。

优选地，所述外杆的端部具有第一密封面，所述第一密封件上具有第二密封面，所述第一密封面和所述第二密封面均相对于所述内杆的轴向倾斜设置，在所述移动行程的第二端处，所述第一密封面与所述第二密封面贴合密封。

优选地，所述第一密封件上具有导向面，所述导向面设置于所述第一密封件上靠近所述注液嘴的一侧，所述导向面相对于所述内杆的轴向倾斜设置，且所述导向面上靠近所述注液嘴的一侧相比于所述导向面的另一侧更靠近所述内杆的轴线。

优选地，所述第一密封件上靠近所述注液嘴的一侧设置突出部，所述突出部向靠近所述注液嘴的方向突出。

优选地，所述内杆包括依次连接的第一杆段和第二杆段，所述第一杆段的横截面尺寸大于所述第二杆段的横截面尺寸，所述第一杆段的外表面与所述外杆的内壁相贴合，所述第二杆段的外表面与所述外杆的内壁之间形成所述抽真空通道。

优选地，所述抽真空杆还包括固定于所述外杆的底部的第二密封件，所述注液杯的底部开设配合孔，所述配合孔的内壁和所述第二密封件的外周面均相对于所述内杆的轴向倾斜设置，且所述配合孔的内壁上靠近所述注液嘴的一侧相比于所述配合孔的内壁的另一侧更靠近所述内杆的轴线，在所述第一端处，所述配合孔的内壁与所述外周面贴合密封。

优选地，所述外杆上开设多个安装槽，各所述安装槽沿着所述外杆的轴向间隔分布，所述第二密封件包括多个安装凸起，各所述安装凸起一一配合于各所述安装槽内。

优选地，还包括能够与电池的顶面抵压配合的柔性防护罩，所述柔性防护罩相对于所述注液杯固定，所述注液孔位于所述柔性防护罩的内部，且所述柔性防护罩上远离所述注液杯的一侧相对于所述注液孔外伸。

优选地，所述注液嘴包括柔性层，所述柔性层能够与电池的电解液注入孔配合。

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，该抽真空杆包括外杆和内杆，外杆的内壁与内杆的外周面之间形成抽真空通道，当抽真空杆相对于注液杯移动，并最终使抽真空通道与注液孔相连通时，可以通过抽真空杆实现电池内部抽真空的操作，同时还可以通过注液泵向注液杯中加注电解液。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加液操作的同时进行，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在一种状态下的局部放大图；

图3为本申请实施例所提供的注液装置在另一种状态下的局部放大图；

图4为本申请实施例所提供的注液装置在又一种状态下的局部放大图。

附图标记：

10-注液杯；

100-杯体；

101-杯盖；

101a-气管接口，101b-注液口；

102-连接件；

11-注液嘴；

110-注液孔；

12-抽真空杆；

120-抽真空通道；

121-外杆；

122-内杆；

123-第一密封件；

123a-导向面，123b-突出部；

124-第二密封件；

13-安装套；

14-柔性防护罩；

15-抽真空管；

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1-4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、注液泵(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。杯体100、杯盖101安装到一起后形成电解液容纳腔，杯盖101上可以设置气管接口101a，该气管接口101a可以与高压气源(例如氮气源)连接，以此为注液操作提供正压环境，也可以与抽真空装置连接，以使电解液容纳腔在注液结束后保持负压状态，进而将电池内未被吸收的电解液抽回电解液容纳腔中，再继续施加正压，如此反复，使得电解液充分地进入电池内。

注液嘴11安装于注液杯10上，其具体可以通过过盈配合、螺纹配合等方式安装于杯体100的底部。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。

电解液(例如注液桶中的电解液)可以在注液泵的作用下进入注液杯10内的电解液容纳腔中。具体地，注液泵的出液口能够通过杯盖101上的注液口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包括外杆121和内杆122，外杆121的内壁与内杆122的外周面之间形成抽真空通道120，外杆121活动安装(例如滑动安装)于注液杯10上，并伸入电解液容纳腔中，内杆122活动套装于外杆121的内部，两者之间可以设置密封圈20。外杆121和内杆122均相对于注液杯10具有靠近或远离注液嘴11的移动行程。外杆121具体可以安装在杯盖101上，外杆121与杯盖101之间可以设置安装套13，外杆121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与外杆121之间也可以设置密封圈20。

上述外杆121上可以开设抽真空口，该抽真空口沿着垂直于外杆121的轴线的方向延伸，此抽真空口处可以连接抽真空管15，该抽真空管15可以与抽真空装置连接，进而通过抽真空通道120实现电池的抽真空操作。

在外杆121和内杆122的移动行程的第一端处，外杆121与注液杯10的底部密封配合，以使电解液容纳腔与注液孔110被隔离开，并且此时抽真空通道120与注液孔110相连通，在该移动行程的第二端处，电解液容纳腔与注液孔110相连通，内杆122与外杆121密封配合，使得抽真空通道120与注液孔110和电解液容纳腔均隔离。此处的第一端和第二端为，抽真空杆12移动过程中所停留的两个位置。

采用上述注液装置实现电解液的注入操作时，可以首先驱动外杆121和内杆122向靠近注液嘴11的方向运动，当外杆121与注液杯10的底部密封配合，并且抽真空通道120与注液孔110相连通时，就可以通过抽真空杆12对电池的内部实施抽真空操作，具体如图2所示。与此同时，可以操作注液泵向注液杯10内注入电解液。抽真空操作和加液操作执行完毕后，就可以实施注液操作，此时可以驱动外杆121和内杆122移动至抽真空通道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，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，具体如图3所示。因此，该注液装置可以实现电池抽真空和注液杯10内加液操作的同时进行，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，使得外杆121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。

为了实现外杆121和内杆122之间的密封配合，抽真空杆12还可包括第一密封件123，第一密封件123可以套装在内杆122上，且其被按压在外杆121和内杆122之间，进而实现外杆121和内杆122之间的密封。另一种实施例中，第一密封件123可以通过螺纹配合等方式安装于内杆122的端部，在抽真空杆12的移动行程的第二端处，内杆122通过第一密封件123与外杆121的端部密封配合。此处所提到的两种方式中，后一种方式不容易出现第一密封件123长时间地与外杆121摩擦的情况，既方便驱动外杆121和内杆122运动，也可以防止第一密封件123出现破损，而且还可以灵活调整外杆121和内杆122之间的密封程度，实现更好的密封效果。

进一步地，外杆121的端部具有第一密封面，第一密封件123上具有第二密封面，该第一密封面和第二密封面均相对于内杆122的轴向倾斜设置，在抽真空杆12的移动行程的第二端处，第一密封面与第二密封面贴合密封。由于第一密封面和第二密封面均相对于内杆122的轴向倾斜设置，因此第一密封件123与外杆121之间的密封性的调整更加方便，也就可以更轻松地提高第一密封件123与外杆121之间的密封性，更有效地防止电解液进入抽真空通道中。优选地，第一密封面和第二密封面可以设置为锥面。

当第一密封件123设置于内杆122的端部时，就会涉及到抽真空过程中因第一密封件123而出现抽真空阻力偏大的问题，因此为了降低抽真空过程中的阻力，可以在第一密封件123上设置导向面123a，该导向面123a设置于第一密封件123上靠近注液嘴11的一侧，其相对于内杆122的轴向倾斜设置，且导向面123a上靠近注液嘴11的一侧相比于导向面123a的另一侧更靠近内杆122的轴线。设置该导向面123a以后，可以使第一密封件123上靠近注液嘴11的一端的横截面尺寸沿着靠近注液嘴11的方向逐渐减小，进而为气体的流动提供导向，减小气流阻力，以达到前述目的。

当然，减小抽真空过程中的气流阻力的方式不限于设置上述导向面123a，也可以在第一密封件123上靠近注液嘴11的一侧设置突出部123b，各突出部123b向靠近注液嘴11的方向突出。该突出部123b使得气流首先与面积较小的突出部123b的表面接触，在突出部123b的导流作用下，再与第一密封件123的其他部分接触，因此突出部123b可以形成类似于尖端的结构，实现前述的效果。

优选实施例中，可以同时在第一密封件123上设置导向面123a和突出部123b，以此更大程度地减小抽真空过程中的气流阻力。另外，导向面123a可优选锥面。

内杆122可以采用台阶状结构，具体地，该内杆122可包括依次连接的第一杆段和第二杆段，第一杆段的横截面尺寸大于第二杆段的横截面尺寸，此处的横截面指的是沿着垂直于内杆122的轴线的方向得到的截面。第一杆段的外表面与外杆121的内壁相贴合，第二杆段的外表面与外杆121的内壁之间形成前文所述的抽真空通道120。此种结构下，抽真空通道120分布于内杆122的整个外周方向上，使得抽真空通道120的尺寸相对比较合理，同时也不会对内杆122的结构强度产生过度的削弱。并且，此种设置方式无需规定内杆122的安装方向，无论内杆122相对于外杆121的位置如何变化，外杆121上的抽真空口都可以与抽真空通道120相连通，进而简化注液装置的装配工序，提高其装配效率。

前述实施例提到，外杆121的一端需要与注液杯10的底部密封配合，为了提高两者之间的密封性，抽真空杆12还包括固定于外杆121的底部的第二密封件124，注液杯10的底部开设配合孔，该配合孔的内壁和第二密封件124的外周面均相对于内杆122的轴向倾斜设置，且此内壁上靠近注液嘴11的一侧相比于内壁的另一侧更靠近内杆122的轴线，在抽真空杆12的移动行程的第一端处，配合孔的内壁与第二密封件124的外周面贴合密封。优选地，配合孔的内壁与第二密封件124的外周面均设置为锥面。

可选地，外杆121与第二密封件124之间的连接方式可以采用如下方案：外杆121上开设多个安装槽，各安装槽沿着外杆121的轴向间隔分布，第二密封件124包括多个安装凸起，各安装凸起一一配合于各安装槽内。采用此种结构后，外杆121与第二密封件124不容易相对分离，因此两者之间的连接强度更高。

注液完成后，需要驱动注液装置远离电池，而注液嘴11上通常会残留一部分电解液，这部分电解液在注液装置远离电池的过程中，容易飞溅到电池的极柱上，对电池的后续加工以及电池的性能产生负面影响。有鉴于此，本申请实施例提供的注液装置还可包括柔性防护罩14，该柔性防护罩14能够与电池的顶面抵压配合，且其相对于注液杯10固定，例如通过连接件102将柔性防护罩14固定于杯体100上。注液嘴11的注液孔110位于该柔性防护罩14的内部，且柔性防护罩14上远离注液杯10的一侧相对于注液孔110外伸。具体地，该柔性防护罩14可以采用圆筒结构，且其可以采用柔性材料制成。

当注液装置不断靠近电池时，柔性防护罩14可以与电池的顶面接触，之后注液装置继续靠近电池，使得柔性防护罩14发生变形，直至注液嘴11与电池上的电解液注入孔配合。注液操作执行完毕后，注液装置远离电池，此时注液嘴11与电池逐渐拉开距离，而柔性防护罩14在一段时间内仍旧与电池的顶面配合，注液嘴11上残留的电解液即使出现飞溅现象，也只会飞溅到柔性防护罩14内部，而不容易飞溅到电池的极柱上。另外，此实施例可以将电解液的飞溅限制在电解液注入孔周围的一定范围内，便于后续清洁机构自动清洁。

从上文可知，实施注液操作时，注液嘴11会与电池直接接触，并且两者之间会存在一定的按压作用力。为了防止该按压作用力造成电池出现变形甚至破坏，可以在注液嘴11上设置柔性层，该柔性层能够与电池的电解液注入孔配合。也就是说，注液嘴11上直接与电池配合的部分被设置为柔性结构，以此缓解前述按压作用力对电池所造成的负面影响。可以理解地，具体实施时，可以将整个注液嘴11的制造材料选为柔性材料，此时整个注液嘴11为前述的柔性层；也可以仅在注液嘴11的局部设置前述的柔性层。

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，直接用于电池内部，以便于对电池实施后续检测工序。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 (10)

1.一种注液装置，其特征在于，包括注液杯、注液嘴、注液泵和抽真空杆，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，所述注液杯上开设注液口，所述注液口能够与所述电解液容纳腔相连通，

所述抽真空杆包括外杆和内杆，所述外杆的内壁与所述内杆的外周面之间形成抽真空通道，所述外杆活动安装于所述注液杯上，并伸入所述电解液容纳腔中，所述内杆活动套装于所述外杆的内部，所述外杆和所述内杆均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，

在所述外杆的移动行程的第一端处，所述外杆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相连通，在所述外杆和所述内杆的移动行程的第二端处，所述电解液容纳腔与所述注液孔相连通，所述内杆与所述外杆密封配合，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；

所述抽真空杆还包括第一密封件，所述第一密封件安装于所述内杆的端部，在所述外杆和所述内杆的移动行程的第二端处，所述内杆通过所述第一密封件与所述外杆的端部密封配合。

2.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述外杆的端部具有第一密封面，所述第一密封件上具有第二密封面，所述第一密封面和所述第二密封面均相对于所述内杆的轴向倾斜设置，在所述移动行程的第二端处，所述第一密封面与所述第二密封面贴合密封。

3.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述第一密封件上具有导向面，所述导向面设置于所述第一密封件上靠近所述注液嘴的一侧，所述导向面相对于所述内杆的轴向倾斜设置，且所述导向面上靠近所述注液嘴的一侧相比于所述导向面的另一侧更靠近所述内杆的轴线。

4.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述第一密封件上靠近所述注液嘴的一侧设置突出部，所述突出部向靠近所述注液嘴的方向突出。

5.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述内杆包括依次连接的第一杆段和第二杆段，所述第一杆段的横截面尺寸大于所述第二杆段的横截面尺寸，所述第一杆段的外表面与所述外杆的内壁相贴合，所述第二杆段的外表面与所述外杆的内壁之间形成所述抽真空通道。

6.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固定于所述外杆的底部的第二密封件，所述注液杯的底部开设配合孔，所述配合孔的内壁和所述第二密封件的外周面均相对于所述内杆的轴向倾斜设置，且所述配合孔的内壁上靠近所述注液嘴的一侧相比于所述配合孔的内壁的另一侧更靠近所述内杆的轴线，在所述第一端处，所述配合孔的内壁与所述外周面贴合密封。

7.根据权利要求6所述的注液装置，其特征在于，所述外杆上开设多个安装槽，各所述安装槽沿着所述外杆的轴向间隔分布，所述第二密封件包括多个安装凸起，各所述安装凸起一一配合于各所述安装槽内。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的注液装置，其特征在于，还包括能够与电池的顶面抵压配合的柔性防护罩，所述柔性防护罩相对于所述注液杯固定，所述注液孔位于所述柔性防护罩的内部，且所述柔性防护罩上远离所述注液杯的一侧相对于所述注液孔外伸。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的注液装置，其特征在于，所述注液嘴包括柔性层，所述柔性层能够与电池的电解液注入孔配合。

10.根据权利要求1-7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。