CN109786648B - 注液杯装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注液杯装置，包括真空杯、导液结构及出液结构，所述导液结构密封设置在所述进口处，所述真空杯具有用于容纳液体的腔体及与所述腔体连通的进口和出口，所述导液结构活动设置，在其活动路径上至少具有通过所述进口以与所述腔体连通的连通位及退出所述进口以与所述腔体隔开的隔开位，所述出液结构密封设置在所述出口处，用于将所述腔体内的液体导入到电池内。本发明的注液杯装置密封效果好，可靠性高，注液精度高，有效解决了由于需要定期更换橡胶密封圈而造成的成本高的问题。

Description

注液杯装置

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种应用于锂电池注液机的注液杯装置。

背景技术

锂离子电池一般包括锂离子硬壳电池和软包铝塑膜电池两种，由于硬壳电池具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长和体积小的优点，特别的，硬壳电池比较软包铝塑膜电池更加的安全，因此，硬壳电池已被广泛应用于军事、动力电池电动汽车和民用等多个领域。

但是硬壳电池由于其结构特点会导致硬壳电池的注液口相对比较小，密闭环境下电解液进入硬壳电池内部比较困难，不易实现，而将电解液精确的注入到电芯中是生产硬壳电池的一个至关重要的步骤。

现有的硬壳电池的注液方式是采用传统锂电池注液机进行真空注液，实现真空注液的关键在于注液针与真空杯的密封结构，但传统的注液针与真空杯密封结构的结构复杂，需要橡胶密封圈作动密封，在注液、抽真空及加正压循环中，注液针会上下频繁运动，容易造成橡胶密封圈磨损，因此最多三个月就要维护更换所有的密封圈，并且产生的橡胶碎片会流入到电池中，对电池的性能产生影响，同时由于密封圈需要长期与电解液接触，此处密封圈材质要求苛刻，要求能耐电解液腐蚀和耐摩擦，所以每一次的更换密封圈所需要的金钱成本和人力成本都很高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，根据本发明的实施例，提供了一种注液杯装置，该注液杯装置包括：

真空杯，所述真空杯具有用于容纳液体的腔体及与所述腔体连通的进口和出口；

导液结构，所述导液结构密封设置在所述进口处，所述导液结构活动设置，在其活动路径上至少具有通过所述进口以与所述腔体连通的连通位及退出所述进口以与所述腔体隔开的隔开位；及

出液结构，所述出液结构密封设置在所述出口处，用于将所述腔体内的液体导入到电池内。

作为所述注液杯装置的进一步可选方案，所述导液结构包括导向柱及弹性件，所述导向柱具有导液通道，所述导液通道的末端具有导液孔，当所述导液结构处于所述连通位时，所述导向柱伸入到所述腔体内，所述弹性件用于向所述导向柱提供自所述连通位切换到所述隔开位的回复力。

作为所述注液杯装置的进一步可选方案，所述导液结构还包括用于承受外力的承压板，所述导向柱安装在所述承压板上，所述弹性件连接在所述承压板与所述真空杯之间。

作为所述注液杯装置的进一步可选方案，所述弹性件为伸缩弹簧。

作为所述注液杯装置的进一步可选方案，所述导液结构还包括导向套，所述导向套安装在所述真空杯内，且处于所述进口处，所述导向套具有供所述导向柱通过的导向通道，用于将所述导向柱导入到所述腔体内。

作为所述注液杯装置的进一步可选方案，所述出液结构包括设置在所述出口处的管道及设置在所述管道末端的杯嘴。

作为所述注液杯装置的进一步可选方案，所述管道包括连接管及虹吸管，所述连接管与所述虹吸管通过连接头相连。

作为所述注液杯装置的进一步可选方案，在所述杯嘴的外周套设有密封头，所述密封头具有与所述杯嘴连通的出液通道，所述出液通道的末端设置有与电池的注液口匹配的出液口。

作为所述注液杯装置的进一步可选方案，所述真空杯包括杯体和杯盖，所述杯盖盖设在所述杯体上，且所述杯盖与所述杯体围成安装腔，所述导液结构安装在所述安装腔内。

作为所述注液杯装置的进一步可选方案，所述杯盖的顶壁形成限位结构，用于限制所述导液结构的活动行程。

本发明的有益效果：

依据以上实施例中的注液杯装置，由于导液结构和出液结构均与真空杯为密封连接，且导液结构具有连通位和隔开位，当需要进行注液时，驱使导液结构自隔开位活动到连通位使得导液结构与腔体连通即可，注液完成后，再驱使导液结构自连通位活动到隔开位即可，整个过程可保证在密封条件下进行，可靠性高，注液精度高，有效解决了由于需要定期更换橡胶密封圈而造成的成本高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了根据本发明实施例所提供的一种注液杯装置的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-真空杯；200-导液结构；300-出液结构；110-杯体；120-杯盖；110-杯体；120-杯盖；210-导向柱；220-弹性件；230-承压板；240-导向套；310-杯嘴；320-连接管；330-虹吸管；340-连接头；350-密封头；111-顶壁；112-底壁；121-上盖；122-底盖；211-导液通道；212-导液孔；351-出液通道；352-出液口；1111-第一容纳腔；1221-第二容纳腔；101-腔体；102-进口；103-出口；104-安装腔；1041-第一安装腔；1042-第二安装腔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

本实施例提供了一种注液杯装置，该注液杯装置主要用于锂电池注液机，能够结合锂电池注液机上的抽真空机构、加正压机构或注液机构使用，以分别实现对电池进行抽真空、加正压和注液的功能。

请参考图1，该注液杯装置包括真空杯100、导液结构200和出液结构300。

其中，真空杯100具有用于容纳液体的腔体101及与腔体101连通的进口102和出口103。在对电池进行注液时，该液体为电解液。

导液结构200密封设置在进口102处，导液结构200活动设置，在其活动路径上至少具有通过进口102以与腔体101连通的连通位及退出进口102以与腔体101隔开的隔开位。

出液结构300密封设置在出口103处，用于将腔体101内的液体导入到电池内。

如此，由于导液结构200和出液结构300均与真空杯100为密封连接，且导液结构200具有连通位和隔开位，当需要进行注液时，驱使导液结构200自隔开位活动到连通位使得导液结构200与腔体101连通即可，注液完成后，再驱使导液结构200自连通位活动到隔开位即可，整个过程可保证在密封条件下进行，可靠性高，注液精度高，有效解决了由于需要定期更换橡胶密封圈而造成的成本高的问题。

请继续参考图1，在本发明实施例中，真空杯100包括杯体110和杯盖120，杯盖120盖设在杯体110上，且杯盖120与杯体110围成安装腔104，导液结构200活动安装在安装腔104内。

具体而言，该杯体110包括顶壁111和底壁112，杯体110的顶壁111具有一定的厚度，在该顶壁111的居中位置设置有凹陷的第一容纳腔1111，前述进口102设置在该第一容纳腔1111的底部，该进口102的尺寸小于第一容纳腔1111的尺寸。

杯盖120包括上盖121和底盖122，上盖121和底盖122之间具有间隙，该间隙形成第一安装腔1041。同时，底盖122具有一定的厚度，在底盖122的居中位置设置有凹陷的第二容纳腔1221，该第二容纳腔1221的大小与第一容纳腔1111相同，使得第二容纳腔1221能够与第一容纳腔1111形成密封连通，此时该第二容纳腔1221和第一容纳腔1111共同形成第二安装腔1042，该第二安装腔1042与前述第一安装腔1041共同形成安装腔104。

杯盖120与杯体110较好的安装方式是使杯盖120以可拆卸的方式安装到杯体110的顶壁111上，例如可以采用定位销、插柱的方式与顶壁111形成可拆卸式安装。

当然，为了保证足够的密封效果，杯盖120也可以以不可拆卸的方式安装到杯体110的顶壁111上，此时例如可利用焊接的方式使得杯盖120与顶壁111形成紧密的连接。

请参考图1，需要详细说明的是，第二安装腔1042主要用于对导液结构200起到导向的作用，即导液结构200的活动是沿着第二安装腔1042而进行的，同时该第二安装腔1042也可以对导液结构200形成限位，避免导液结构200的活动出现偏差，保证导液结构200活动的顺利进行。

在某些具体的实施例中，第二安装腔1042沿竖向布置，此时导液结构200可在第二安装腔1042内上下移动，当导液结构200向下移动时，导液结构200从隔开位切换到连通位，反之，当导液结构200向上移动时，导液结构200从连通位切换到隔开位。

第一安装腔1041主要用于保证整个注液杯装置的外观平整性及密封性。

除以上所述外，第一安装腔1041和第二安装腔1042也还有其它用途，具体将在下文所要列举的一种具体的导液结构200中体现。

当然，在某些实施例中，也可以在杯体110上不设置杯盖120，此时真空杯100仅包括杯体110，对应的，安装腔104也仅由第二安装腔1042形成。

请参考图1，在一种实施例中，导液结构200包括导向柱210及弹性件220，导向柱210具有导液通道211，导液通道211的末端具有导液孔212，当导液结构200处于连通位时，导向柱210伸入到腔体101内，弹性件220用于向导向柱210提供自连通位切换到隔开位的回复力。

对上述实施例而言，导向柱210可设置在第二安装腔1042内，弹性件220可连接在导向柱210的外壁与杯体110的顶壁111之间，当锂电池注液机的抽真空机构、加正压机构及注液机构对导向柱210施加作用力时，可使得导向柱210在第二安装腔1042内下移而切换到连通位，使得导向柱210的导液孔212处于腔体101内，此时即可实现抽真空、加正压及注液的功能。

当锂电池注液机的抽真空机构、加正压机构及注液机构对导向柱210的作用力撤销时，导向柱210在弹性件220的作用下即可复位，使得导向柱210在第二安装腔1042内上移而切换到隔开位，使得导向柱210的导液孔212从腔体101内撤离。

在上述实施例中，不难发现的是，真空杯100可以仅包括杯体110。但是，作为一种较佳方案，真空杯100宜采用杯体110和杯盖120的组合。

具体而言，在某些情况下，当抽真空机构、加正压机构或注液机构迅速离开导向柱210时，弹性件220的回复力可能过大，导向柱210可能会越过行程造成不必要的损伤或振动，此时一旦设置设置杯盖120，该杯盖120能够对导向柱210形成限位，从而能够避免上述情况的发生。

在另一种实施例中，导液结构200还可以包括用于承受外力(该外力即前文中抽真空机构、加正压机构或注液机构的作用力)的承压板230，导向柱210安装在承压板230上，弹性件220则连接在承压板230与真空杯100之间。

对于该另一种实施例，承压板230在承受作用力后即可推动导向柱210沿着第二安装腔1042而移动，弹性件220产生的回复力也直接作用到承压板230上，使得承压板230带动导向柱210在第二安装腔1042内移动。

在该另一种实施例中，由于承压板230的设置，能够避免作用力和回复力直接作用导向柱210上，避免对导向柱210造成损伤，能够有效的提高导向柱210的使用寿命。另一方面，承压板230比导向柱210具有更大的受力面积，使得承压板230所承受作用力或者回复力较为均匀，能够确保导向柱210在第二安装腔1042内稳定的移动。

在该另一种实施例中，同样不难发现的是，真空杯100可以仅包括杯体110。但是，作为一种较佳方案，真空杯100宜采用杯体110和杯盖120的组合。

具体而言，在某些情况下，当抽真空机构、加正压机构或注液机构迅速离开承压板230时，弹性件220的回复力可能过大，导向柱210可能会越过行程造成不必要的损伤或振动，此时一旦设置杯盖120，该杯盖120能够对承压板230形成限位，从而能够避免上述情况的发生。

在一些具体的实施例中，弹性件220可采用伸缩弹簧。当然，也可采用一些具备弹性效果的物件，例如橡胶条等。

在前述实施例中，导液结构200还可以包括导向套240，该导向套240安装在真空杯100内，且处于进口102处，具体可安装在第二安装腔1042内，导向套240具有导向柱210通过的导向通道，用于将导向柱210导入到腔体101内。

本发明实施例中的导液结构200由于其密封效果不会出现电解液残留及滴液的现象。

请继续参考图1，在本发明实施例中，出液结构300包括设置在出口103处的管道及设置在管道末端的杯嘴310。

当注液完成后，此时腔体101内具有电解液，此后通过加正压或者抽真空操作即可调整腔体101内的压力，使得电解液顺着管道并最终从杯嘴310内流出，进而进入到电池内。

为了保证注液工作的顺利进行，管道包括连接管320及虹吸管330，连接管320与虹吸管330通过连接头340相连。

具体的，连接管320连接于出口103，虹吸管330通过连接头340连接于连接管320并蜿蜒到腔体101内，最终从杯体110的底壁112伸出，使得电解液在压差的作用下经虹吸管330后从杯嘴310流入电池内。

进一步的，在杯嘴310的外周套设有密封头350，密封头350具有与杯嘴310连通的出液通道351，出液通道351的末端设置有与电池的注液口匹配的出液口352。

通过该密封头350的设置，一方面可以确保密封效果，另一方面还可以与硬壳电池的小注液口实现配合，保证注液精度和效果，提高最终电池产品的性能。

本发明实施例中的注液杯装置，由于其上述的结构特点，这样可避免如传统由于采用金属材料，继而由于金属与金属之间的摩擦所形成的金属粉尘随着电解液进入电池内部，在电池充放电过程中与电池内部发生化学反应，影响电池电性能的问题。

通过以上对本发明各实施方式的描述可知，本发明各实施方式至少具备如下的一种技术效果：

1、密封效果好，可靠性高，注液精度高，能够有效的控制成本；

2、使用寿命长；

3、能够完全杜绝金属屑及金属粉末进入到电池；

4、有效解决电解液残留和滴液问题。

Claims (6)

1.一种注液杯装置，其特征在于，包括：

真空杯，所述真空杯具有用于容纳液体的腔体及与所述腔体连通的进口和出口；所述真空杯包括杯体和杯盖，所述杯盖盖设在所述杯体上，且所述杯盖与所述杯体围成安装腔；

导液结构，所述导液结构密封设置在所述进口处，所述导液结构活动设置于所述安装腔内，在其活动路径上至少具有通过所述进口以与所述腔体连通的连通位及退出所述进口以与所述腔体隔开的隔开位；及

出液结构，所述出液结构密封设置在所述出口处，用于将所述腔体内的液体导入到电池内；

其中，所述导液结构包括导向柱、弹性件、承压板和导向套，所述导向柱具有导液通道，所述导液通道的末端具有导液孔，当所述导液结构处于所述连通位时，所述导向柱伸入到所述腔体内，所述弹性件用于向所述导向柱提供自所述连通位切换到所述隔开位的回复力，所述承压板用于承受外力，所述导向柱安装在所述承压板上，所述弹性件连接在所述承压板与所述真空杯之间，所述导向套安装在所述真空杯内，且处于所述进口处，所述导向套具有供所述导向柱通过的导向通道，用于将所述导向柱导入到所述腔体内。

2.如权利要求1所述的注液杯装置，其特征在于，所述弹性件为伸缩弹簧。

3.如权利要求1所述的注液杯装置，其特征在于，所述出液结构包括设置在所述出口处的管道及设置在所述管道末端的杯嘴。

4.如权利要求3所述的注液杯装置，其特征在于，所述管道包括连接管及虹吸管，所述连接管与所述虹吸管通过连接头相连。

5.如权利要求3所述的注液杯装置，其特征在于，在所述杯嘴的外周套设有密封头，所述密封头具有与所述杯嘴连通的出液通道，所述出液通道的末端设置有与电池的注液口匹配的出液口。

6.如权利要求1所述的注液杯装置，其特征在于，所述杯盖的顶壁形成限位结构，用于限制所述导液结构的活动行程。