CN111785906A - 一种用于圆柱形电池的注液及换液的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于圆柱形电池的注液及换液装置，其设有注排装置和电池旋转装置。电池旋转装置可以与圆柱形电池的至少一部分连接固定，并且电池旋转装置可以与电机的转轴相连，从而使得电机带动电池旋转装置转动并进而带动圆柱形电池转动。注排装置包括与圆柱形电池一起旋转的旋转部以及用于与外部的流体存储装置/流体回收装置对接的固定部，固定部套接于旋转部并且内部流体连通，从而使得在圆柱形电池转动的同时能够与外部静止不动的流体存储装置/流体回收装置之间进行流体连通。在离心力的作用下，可以使得注入圆柱形电池内的液体充分地浸润整个电芯，或者可以将圆柱形电池内的电芯中的液体甩出并且不断注入新的液体来快速地替换原有液体。

Description

一种用于圆柱形电池的注液及换液的装置及方法

技术领域

本发明涉及电池领域，具体地涉及一种用于圆柱形电池的注液及换液装置以及注液及换液方法。

背景技术

锂浆料电池是一种低成本、长寿命、高安全、易回收的新型锂离子电池，由于锂浆料本身具有动态的接触导电网络，因此可以避免传统锂离子电池电极材料脱落或松动造成的电池容量下降和循环寿命衰减等问题。采用卷绕方式的圆柱形锂浆料电池可以大大简化电极片的处理工艺，具有明显的制造成本优势。

锂浆料电池的显著特征之一就是电池可维护再生，因此其生产和服役过程中需要经过多次的注液换液过程。在电池注液过程中，需将电解液注入电池内并使得电解液充分浸润电芯。为了达到良好的浸润效果，通常需要将电池置于真空环境中浸润数小时，并且反复数次。与注液类似，电池的换液过程也面临新液体的浸润问题，此外，换液过程中还存在如何将旧液体迅速、彻底排出的问题。由于卷绕方式的圆柱形锂浆料电池的直径可以是传统的圆柱形锂离子电池的直径的2-10倍，且锂浆料电池的电极片厚度可以达到传统锂离子电池的电极片厚度的10-50倍，由此导致电池所需的液体浸润和排出时间明显延长，因此需要寻找一种简单高效的解决方案。

发明内容

针对以上存在的问题，本发明提供一种用于圆柱形电池的注液及换液装置，该注液及换液装置设有注排装置和电池旋转装置。电池旋转装置可以与圆柱形电池的至少一部分连接固定，并且电池旋转装置可以与电机的转轴直接或间接相连，从而使得电机带动电池旋转装置转动并进而带动圆柱形电池转动。注排装置包括用于与圆柱形电池的注入端口/排出端口对接并与圆柱形电池一起旋转的旋转部以及用于与外部的流体存储装置/流体回收装置对接的固定不动的固定部，固定部套接于旋转部并且固定部的内部与旋转部的内部流体连通，从而使得在圆柱形电池转动的同时能够与外部静止不动的流体存储装置/流体回收装置之间进行有效的流体连通。在离心作用下，可以使得注入圆柱形电池内的液体充分地浸润整个干燥的电芯，或者可以将圆柱形电池内的电芯中的液体甩出并且不断注入新的液体来快速地替换电芯中的原有液体。另外，本发明还提供了一种圆柱形电池的注液及换液方法。利用本发明的注液及换液装置以及注液及换液方法，通过转动离心作用加速液体在电芯中自内向外的移动过程，可以起到加速圆柱形电池的注液及换液的作用。

本发明提供的技术方案如下：

根据本发明提供一种用于圆柱形电池的注液及换液装置，该圆柱形电池包括电池壳、正极柱、负极柱以及固定于电池壳内的电芯，电芯包括内部中空且侧壁设有流通口的卷芯以及卷绕在卷芯上的多孔的卷绕部，卷绕部包括层叠设置的多孔正极材料层、多孔正极集流体、多孔隔离层、多孔负极集流体和多孔负极材料层，在电池壳上设有用于流体注入的注入端口以及用于流体排出的排出端口，正极柱和负极柱从电池壳引出。注液及换液装置包括：注排装置，该注排装置包括旋转部和固定部，旋转部设有旋转部注排腔以及与旋转部注排腔流体连通的流通通道，旋转部能够与注入端口和/或排出端口连接从而使得旋转部注排腔与圆柱形电池的电池壳的内部流体连通，固定部设有固定部注排腔以及用于与流体存储装置/回收装置对接并与固定部注排腔流体连通的注排端口，固定部套接于旋转部从而经由旋转部的流通通道使得固定部注排腔与旋转部注排腔流体连通；电池旋转装置，该电池旋转装置能够与圆柱形电池的电池壳、注入端口、排出端口、正极柱和负极柱中的至少一个固定连接并且电池旋转装置与电机的转轴相连使得圆柱形电池能够随着电机的转轴转动，通过圆柱形电池的转动的离心作用能够将圆柱形电池的电芯的卷绕部内的液体甩出或者使得注入所述圆柱形电池中的液体对电芯的卷绕部充分浸润。

多孔正极集流体可以为具有通孔结构的厚度为1μm～2000μm、优选为0.05μm～1000μm的电子导电层，多孔正极集流体的孔径可以为0.01μm～2000μm、优选为10μm～1000μm，通孔孔隙率可以为10％～90％。多孔正极集流体可以为导电金属层，导电金属层为金属网或金属丝编织网，网孔可以为方形、菱形、长方形或多边形等；或者，导电金属层为具有通孔结构的泡沫金属网；或者，导电金属层为多孔金属板或多孔金属箔，导电金属层的材料可以为不锈钢、铝或银等。或者，多孔正极集流体可以为碳纤维导电布、金属丝与有机纤维丝混合的导电布，金属丝的材料可以为铝、合金铝、不锈钢或银等，有机纤维丝可以包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯等中的一种或几种。或者，多孔正极集流体为表面涂覆导电涂层或镀有金属薄膜的金属导电层、导电布、无机非金属材料、多孔有机材料等，导电涂层为导电剂与粘结剂的混合物或者导电涂层为导电剂、正极活性材料与粘结剂的混合物，混合的方式为粘接、喷涂、蒸镀或机械压合等，多孔有机材料包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯等，无机非金属材料包括玻璃纤维无纺布、陶瓷纤维纸，导电剂为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、无定形碳、金属导电颗粒和金属导电纤维等中的一种或几种，金属导电颗粒或者金属导电纤维的材料可以为铝、不锈钢或银等，粘结剂可以为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和改性聚烯烃等中的一种或几种。或者，多孔正极集流体为上述任意两种或几种所组成的组合体。

多孔负极集流体可以为具有通孔结构的厚度为1μm～2000μm、优选为0.05μm～1000μm的电子导电层，多孔负极集流体的孔径可以为0.01μm～2000μm、优选为10μm～1000μm，通孔孔隙率可以为10％～90％。多孔负极集流体可以为导电金属层，导电金属层可以为金属网或金属丝编织网，网孔可以为方形、菱形、长方形或其他多边形等；或者，导电金属层可以为具有多孔结构的多孔泡沫金属层；或者，导电金属层可以为多孔金属板或多孔金属箔，导电金属层的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、铜、镀锡铜或镀镍铜等。或者，多孔负极集流体可以为碳纤维导电布、金属丝与有机纤维丝混合的导电布，金属丝的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、铜、镀锡铜或镀镍铜等；有机纤维丝包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯中的一种或几种。或者，多孔负极集流体可以为表面涂覆导电涂层或镀有金属薄膜的金属导电层、导电布、无机非金属材料、多孔有机材料，导电涂层可以为导电剂与粘结剂或导电剂、负极活性材料与粘结剂的复合物，复合的方式可以为粘接、喷涂、蒸镀或机械压合等，多孔有机材料可以包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯等，无机非金属材料可以包括玻璃纤维无纺布和陶瓷纤维纸等，导电薄膜的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、铜、镀锡铜或镀镍铜等，导电剂可以为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、无定形碳、金属导电颗粒和金属导电纤维中的一种或几种，金属导电颗粒或者金属导电纤维的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、铜、镀锡铜或镀镍铜等，粘结剂可以为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和改性聚烯烃中的一种或几种。或者，多孔负极集流体可以为上述任意两种或多种的组合。

多孔隔离层的材料可以为电子不导电的多孔聚合物材料；或者，多孔隔离层的材料可以为电子不导电的无机非金属材料与有机聚合物复合的多孔材料；或者，多孔隔离层的材料可以为电子不导电的聚合物基体、液体有机增塑剂和锂盐三部分复合构成的凝胶聚合物电解质复合材料；或者，多孔隔离层的材料可以为在电子不导电的多孔聚合物材料的孔隙内或在无机非金属材料与有机聚合物复合的多孔材料的孔隙内浸渍有离子导电的电解液或聚合物胶体材料，等等。

多孔电极材料层可以为干燥态或半干态的多孔的电极材料层，由于干燥态或半干态的电极活性导电颗粒之间存在空隙，因此形成了可供流体通过的多孔结构。例如，在锂浆料电池中，非粘接固定的正极活性导电颗粒和/或非粘接固定的负极活性导电颗粒的堆积孔隙率可大于5％并小于60％。在浸入电解液的情况下，非粘接固定的正极活性导电颗粒和/或非粘接固定的负极活性导电颗粒能够在电解液中移动并分别形成正极浆料和/或负极浆料。正极活性导电颗粒占正极浆料的质量比可以为10％～90％、优选地为15％～80％，负极活性导电颗粒占负极浆料的质量比可以为10％～90％、优选地为15％～80％。正极活性导电颗粒平均粒径可以为0.05μm～500μm，正极活性材料与导电剂的质量比可以为20～98：80～2；负极活性导电颗粒平均粒径可以为0.05μm～500μm，负极活性材料与导电剂的质量比可以为20～98：80～2。正极活性材料可以为磷酸铁锂、锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物、锂钒氧化物、钒氧化物、锂锰基氧化物(锂锰铬氧化物、锂锰钴氧化物、锂锰镍氧化物、锂锰铜氧化物)、V[LiM]O₄(M＝镍或钴)、多原子阴离子正极材料(VOPO₄、NASICON、硅酸盐类、钛酸盐类、硫酸盐类、硼酸盐类、R-Li₃Fe₂(PO₄)₃、Li₃FeV(PO₄)₃、TiNb(PO₄)₃、LiFeNb(PO₄)₃)、铁化合物、钼氧化物等。负极活性材料可以为碳基负极材料、氮化物、硅及硅化物、锡基氧化物、硒化物、合金类负极材料、钛氧化物、过渡族金属氧化物、磷化物或金属锂等，碳基负极材料可以包括石墨、中间相碳微球、石墨化碳纤维、无定型碳材料、软碳、硬碳、富勒烯、碳纳米管、碳钴复合物、碳锡复合物和碳硅复合物等中的一种或几种，合金类负极材料可以包括锡基合金、硅基合金、锑基合金、锗基合金、铝基合金、铅基合金等中的一种或几种，过渡族金属氧化物可以包括钴氧化物、镍氧化物、铜氧化物、铁氧化物、铬氧化物和锰氧化物等中的一种或几种。导电剂可以为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、无定形碳、金属导电颗粒和金属导电纤维中的一种或几种。金属导电颗粒或者纤维的材料可为铝、不锈钢或银等。

注液及换液装置的电池旋转装置可以是单独的装置或者可以是与注排装置整合的装置。在电池旋转装置与注排装置整合的情况下，例如注排装置的旋转部可以同时作为电池旋转装置，注排装置的旋转部可以以卡接、夹紧、螺纹连接、过盈配合等方式固定连接于圆柱形电池的注入端口或排出端口并且旋转部的一部分可以与电机的转轴相连，使得注排装置的旋转部在起到注排液体作用的同时还起到带动圆柱形电池旋转的作用。在电池旋转装置是单独的装置的情况下，电池旋转装置可以以卡接、夹紧、螺纹连接、过盈配合等方式与圆柱形电池的电池壳、注入端口、排出端口、正极柱和负极柱中的至少一个固定连接，并且电池旋转装置的一部分可以与电机的转轴连接。在上述的两种情况下，优选地，与电池旋转装置连接的注入端口、排出端口、正极柱或负极柱的中心轴线与圆柱形电池的中心轴线重合，换句话说，电池旋转装置与位于圆柱形电池端面中心的注入端口、排出端口、正极柱或负极柱连接，从而使得圆柱形电池绕圆柱形电池的中心轴线转动。电池旋转装置可以直接与电机的转轴通过螺纹连接、粘接、过盈配合或卡接等方式进行连接固定，或者电池旋转装置可以通过例如皮带和皮带轮、链条和齿轮、齿轮和齿轮等传动机构与电机的转轴相连。

注液及换液装置的注排装置的位置、个数和结构与圆柱形电池的注入端口和排出端口的位置相关。圆柱形电池的注入端口和排出端口可以分别位于圆柱形电池的两个端面的中心、或者其中一个位于圆柱形电池的端面的中心、或者两个都不位于圆柱形电池的端面的中心，位于端面中心的端口可以直接与注排装置的旋转部相连，不位于端面中心的端口可以直接与注排装置的旋转部相连或者可以经由管路与注排装置的旋转部相连。当注入端口和排出端口分别位于圆柱形电池的两个端面时，可以在两个端面分别布置两个注排装置，或者可以在圆柱形电池的一个端面布置注排装置并且该注排装置经由管路与位于圆柱形电池另一端面的端口相连。上述的管路优选为刚性管，从而在电池旋转过程中管路不会发生变形或缠绕现象。

注排装置可以由耐电解液的材料制成，例如不锈钢、铝、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环氧树脂、不饱和聚酯、复合纤维板等。注排装置的固定部套接于旋转部，固定部的内壁与旋转部的外壁之间通过动密封的方式进行密封，防止流体从固定部与旋转部之间的缝隙向外泄露。动密封件例如可以为骨架油封、无骨架油封、V型环或旋转格莱圈等。注排装置的固定部用于与外部静止不动的流体存储装置/回收装置对接，注排装置的旋转部用于与旋转的锂浆料电池的注入端口/排出端口对接，固定部的固定部注排腔与旋转部的旋转部注排腔之间流体连通。在流体注入过程中，首先，从流体存储装置流出的流体经由注排装置的固定部的注排端口进入固定部的固定部注排腔中；然后，流体经由旋转部的流通通道从固定部注排腔进入旋转部的旋转部注排腔中；最后，旋转部注排腔中的流体经由圆柱形电池的注入端口进入圆柱形电池中。同样地，在流体排出过程中，首先，圆柱形电池中的流体经由圆柱形电池的排出端口进入旋转部的旋转部注排腔中；然后，流体经由旋转部的流通通道从旋转部注排腔进入固定部的固定部注排腔中；最后，流体经由注排端口排到回收装置中。

根据本发明一实施方式的注液及换液装置的注排装置，该实施方式优选地适用于圆柱形电池的注入端口和排出端口分别位于圆柱形电池的两个端面中心的情况，在这种情况下，两个注排装置可以分别位于圆柱形电池的两个端面，两个注排装置的旋转部可以分别连接于圆柱形电池的注入端口和排出端口，并且其中一个注排装置的旋转部可以同时作为电池旋转装置。具体地讲，注排装置包括设置于圆柱形电池一端的第一注排装置以及设置于圆柱形电池另一端的第二注排装置，第一注排装置的旋转部与位于电池壳的一端面中心的注入端口连接使得第一注排装置的旋转部的旋转部注排腔与注入端口流体连通，第二注排装置的旋转部与位于电池壳的另一端面中心的排出端口连接使得第二注排装置的旋转部的旋转部注排腔与排出端口流体连通，第二注排装置的旋转部同时作为用于转动圆柱形电池的电池旋转装置，第二注排装置的旋转部与圆柱形电池的排出端口固定连接，并且第二注排装置的旋转部与电机的转轴相连，使得电机的转轴驱动第二注排装置的旋转部以及圆柱形电池的排出端口转动从而驱动圆柱形电池转动。

第一注排装置和第二注排装置的旋转部可以分别为旋转圆筒，旋转圆筒的中空内腔为旋转部注排腔，流通通道设置于旋转圆筒的筒壁上或位于中空内腔的端部并且流通通道与旋转部注排腔流体连通。第一注排装置和第二注排装置的固定部可以分别为固定圆筒，固定圆筒的中空内腔形成固定部注排腔或者固定圆筒的内壁上设有环形内腔从而形成固定部注排腔，注排端口设置于固定圆筒的筒壁上并且注排端口与固定部注排腔流体连通。旋转圆筒以能够旋转的方式插入固定圆筒中，流通通道通向固定部注排腔从而使得旋转部注排腔与固定部注排腔之间形成流体连通，并且旋转圆筒的外壁与固定圆筒的内壁之间流体密封从而防止流体从旋转圆筒与固定圆筒之间的缝隙流出。

根据本发明另一实施方式的注液及换液装置的注排装置，该实施方式优选地适用于圆柱形电池的注入端口和排出端口中的一个端口(优选为注入端口)位于圆柱形电池的端面中心、而另一端口偏离圆柱形电池的端面中心的情况，在这种情况下，可以仅在端面中心设有端口的圆柱形电池的一端设置一个注排装置，注排装置的旋转部可以连接于位于圆柱形电池的端面中心的端口，并且电池旋转装置可以设置于圆柱形电池的另一端。上述偏离圆柱形电池端面中心的另一端口可以与位于端面中心的端口位于同一端面上，此时注排装置的旋转部可以同时覆盖两个端口(即，旋转部可直接罩住两个端口并与两个端口连接)或者旋转部可以经由管路连接于偏离圆柱形电池端面中心的另一端口；或者，偏离圆柱形电池端面中心的另一端口可以与位于端面中心的端口处于圆柱形电池的相反的端面上，此时旋转部可以经由管路连接于偏离圆柱形电池端面中心的另一端口。具体地讲，注排装置设置于圆柱形电池的一端并且电池旋转装置设置于圆柱形电池的另一端，注排装置的旋转部包括相互隔离开的第一旋转部注排腔和第二旋转部注排腔，注排装置的旋转部与位于电池壳的一端面中心的注入端口连接使得注排装置的旋转部的第一旋转部注排腔与注入端口流体连通，第二旋转部注排腔直接连接于或经由管路连接于圆柱形电池的排出端口。

根据本发明又一实施方式的注液及换液装置的注排装置，该实施方式优选地适用于圆柱形电池的注入端口和排出端口均偏离圆柱形电池的端面中心、而正极柱和负极柱分别位于圆柱形电池的两个端面中心的情况，在这种情况下，可以仅在圆柱形电池的一端设置一个注排装置，注排装置的旋转部可以连接于位于圆柱形电池的端面中心的正极柱/负极柱，并且电池旋转装置可以设置于圆柱形电池的另一端。上述偏离圆柱形电池端面中心的两个端口可以位于同一端面上，此时注排装置的旋转部可以同时覆盖两个端口(即，旋转部可直接罩住两个端口并与两个端口连接)或者旋转部可以经由管路连接于两个端口；或者，偏离圆柱形电池端面中心的两个端口可以位于圆柱形电池的两个相反的端面上，此时旋转部可以经由管路连接于两个端口。具体地讲，注排装置设置于圆柱形电池的一端并且电池旋转装置设置于圆柱形电池的另一端，注排装置的旋转部与从电池壳的一端面中心引出的正极柱/负极柱连接，旋转部的旋转部注排腔包括相互隔离开的第一旋转部注排腔和第二旋转部注排腔，第一旋转部注排腔和第二旋转部注排腔分别直接连接于或经由管路连接于圆柱形电池的注入端口和排出端口。

在由一个注排装置的旋转部提供两个旋转部注排腔的情况下，旋转部的结构可以如下所述：

注排装置的旋转部为包括内筒和外筒的嵌套式的旋转圆筒，内筒的腔体形成第一旋转部注排腔并且内筒与外筒之间的腔体形成第二旋转部注排腔，流通通道包括设置于内筒的顶部并与第一旋转部注排腔流体连通的开口状的第一流通通道、设置于外筒的顶部并与第二旋转部注排腔流体连通的开口状的第二流通通道。在外筒的筒壁上还可设有与第二旋转部注排腔流体连通的第一管路通道。注排装置的固定部为设有内腔的固定圆筒，固定圆筒的内腔的一部分用于容纳旋转圆筒，固定圆筒的内腔的另一部分形成第一固定部注排腔并且在固定圆筒上设有通道状的第二固定部注排腔，注排端口包括设置于固定圆筒的顶部并且与第一固定部注排腔流体连通的第一注排端口以及设置于固定圆筒的顶部或侧壁上并且与第二固定部注排腔流体连通的第二注排端口。旋转圆柱以能够旋转的方式插入固定圆筒中，第一流通通道和第二流通通道分别通向第一固定部注排腔和第二固定部注排腔从而使得第一旋转部注排腔与第一固定部注排腔之间形成流体连通并且第二旋转部注排腔与第二固定部注排腔之间形成流体连通，第一管路通道连接于圆柱形电池的排出端口，并且旋转圆筒与固定圆筒之间流体密封；或者，

注排装置的旋转部为旋转圆柱，第一旋转部注排腔和第二旋转部注排腔分别沿旋转圆柱的轴向设置于旋转圆柱内，流通通道包括设置于旋转圆柱的侧壁上并与第一旋转部注排腔流体连通的第一流通通道以及设置于旋转圆柱的侧壁上并与第二旋转部注排腔流体连通的第二流通通道。在旋转圆柱上(例如在旋转圆柱的侧壁或底部)还可设有与第一旋转部注排腔流体连通的第一管路通道以及与第二旋转部注排腔流体连通的第二管路通道。注排装置的固定部为固定圆筒，固定圆筒的内壁上设有两个环形内腔从而形成第一固定部注排腔和第二固定注排腔。注排端口包括设置于固定圆筒的侧壁上并且分别与第一固定部注排腔和第二固定注排腔流体连通的第一注排端口和第二注排端口。旋转圆柱以能够旋转的方式插入固定圆筒中，第一流通通道和第二流通通道分别通向第一固定部注排腔和第二固定部注排腔从而使得第一旋转部注排腔与第一固定部注排腔之间形成流体连通并且第二旋转部注排腔与第二固定部注排腔之间形成流体连通，第一管路通道和第二管路通道分别直接连接于或经由管路连接于圆柱形电池的注入端口和排出端口，并且旋转圆柱与固定圆筒之间流体密封。

如上所述，电池旋转装置可以与注排装置分别设置于圆柱形电池的两端，也就是说，注排装置位于圆柱形电池的一端，而电池旋转装置位于圆柱形电池的另一端。当在圆柱形电池的另一端的端面中心设有正极柱或负极柱时，电池旋转装置可以为连接件，连接件的一端可以通过螺纹连接、卡接、夹紧或过盈配合等方式固定连接于该正极柱或负极柱，电机的转轴连接于连接件的另一端使得电机的转轴驱动电池旋转装置转动从而驱动圆柱形电池转动。优选地，电池旋转装置可以利用能够移动的夹具或卡具与圆柱形电池的电池壳固定连接，从而形成更为稳固的固定连接。电池旋转装置可以包括圆盘以及安装于圆盘上的能够移动的夹具或卡具，圆柱形电池能够置于圆盘上并通过夹具或卡具固定，电机的转轴连接于电池旋转装置使得电机的转轴驱动电池旋转装置转动从而驱动圆柱形电池转动。能够移动的夹具或卡具(即可调整的夹具或卡具)可以为斜楔、螺纹、圆偏心等卡紧机构。圆盘上可以设有凹槽或通孔，用于容纳圆柱形电池的与电池旋转装置相邻的端面上的端口、极柱或连接管路等。

可以利用电机的转轴直接驱动单个圆柱形电池转动，或者，电机的转轴可以通过传动机构同时带动多个圆柱形电池转动。传动机构可以为齿轮传动机构或皮带传动机构等，电池旋转装置上可分别设有齿轮或皮带轮，从而能够同时驱动多个圆柱形电池旋转以便对多个圆柱形电池同时进行注液或换液。

根据本发明还提供了一种圆柱形电池的注液及换液方法，该注液及换液方法包括液体浸润步骤，液体浸润步骤利用如上所述的注液及换液装置进行操作。在液体浸润步骤中：将液体经由注液及换液装置的注排装置和圆柱形电池的注入端口注入到圆柱形电池中，同时通过电机的转动使得注液及换液装置的电池旋转装置和圆柱形电池转动，从而使得注入圆柱形电池的液体在离心作用下充分浸润圆柱形电池的电芯。该注液和换液方法可以用于圆柱形电池的注液或换液，在电池注液过程中主要涉及电解液对电芯的浸润，在电池换液过程中，除电解液外还可包括清洗液、SEI膜处理液等液体的浸润和排出。

应当指出，本文中的上、下、左、右等方位词仅是为了使得表述更加清楚，而不起到任何限制的作用。

本发明的优势在于：

1)本发明的注液及换液装置充分利用卷绕式锂浆料电池的电芯的多孔结构，通过采用电池旋转装置，一方面将加速液体从电芯的卷芯内部向电芯的卷绕部外表面移动的过程，提高注液的液体浸润效率；另一方面可以将电芯的卷绕部内的旧液甩出后汇集排出，加速排液，显著提高换液效率。

2)利用设有旋转部和固定部的注排装置来连接电池外部的流体存储装置与电池，解决了流体存储装置的注排管路阻碍电池旋转的问题，实现了电池在旋转的同时可以进行连续注液或换液，提高了注液或换液效率。

3)本发明的注液及换液装置可以使电芯卷绕部在离心作用下周向受力均匀一致，因此不会出现转动过程中电芯的不规则变形与电极片厚度不均的现象。

附图说明

图1为根据一实施方式的圆柱形电池的示意图；

图2(a)-2(e)为根据本发明第一实施方式的注液及换液装置的示意图，其中，图2(a)为注液及换液装置的整体示意图，图2(b)-2(c)为上侧的注排装置的组装图和分解图，图2(d)-2(e)为下侧的注排装置的组装图和分解图；

图3为根据另一实施方式的圆柱形电池的示意图；

图4(a)-4(c)为根据本发明第二实施方式的注液及换液装置的示意图，其中，图4(a)为注液及换液装置的整体示意图，图4(b)-4(c)为注排装置的组装图和分解图；

图5为根据又一实施方式的圆柱形电池的示意图；

图6(a)-6(c)为根据本发明第三实施方式的注液及换液装置的示意图，其中，图6(a)为注液及换液装置的整体示意图，图6(b)-6(c)为注排装置的组装图和分解图；

图7为根据本发明第四实施方式的注液及换液装置的示意图。

附图标记列表

1——圆柱形电池

101——注入端口

102——排出端口

103——正极柱

104——负极柱

2、2a、2b——注排装置

201——旋转部

202——旋转部注排腔

202a——第一旋转部注排腔

202b——第二旋转部注排腔

203——流通通道

203a——第一流通通道

203b——第二流通通道

203c——第一管路通道

203d——第二管路通道

204——固定部

205——固定部注排腔

205a——第一固定部注排腔

205b——第二固定部注排腔

206——注排端口

206a——第一注排端口

206b——第二注排端口

3——电池旋转装置

301——圆盘

302——卡具

303——连接件

304——旋转柱

305——旋转柱皮带轮

306——支撑台

307——转轴皮带轮

308——皮带

4——转轴

5——动密封件

具体实施方式

下面将结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

图1为根据一实施方式的圆柱形电池的示意图。如图1所示，圆柱形电池1的注入端口101和排出端口102分别设置于电池壳的相反的两个端面，注入端口101和排出端口102均设置于端面中心，从注入端口101注入圆柱形电池的流体可以经由电芯的卷芯侧壁上的流通口进入电芯的卷绕部。正极柱103和负极柱104与注入端口101位于电池壳的同一端面上，正极柱103和负极柱104偏离端面中心。

图2(a)-2(e)为根据本发明第一实施方式的注液及换液装置的示意图，其中，图2(a)为注液及换液装置的整体示意图，图2(b)-2(c)为上侧的注排装置的组装图和分解图，图2(d)-2(e)为下侧的注排装置的组装图和分解图。图2(a)-2(e)示出的注液及换液装置可以适用于图1所示的圆柱形电池。如图2(a)所示，注液及换液装置包括两个注排装置2a、2b，两个注排装置2a、2b分别设置于圆柱形电池的两端，上侧的注排装置2a与圆柱形电池的一端面中心的注入端口101连接，下侧的注排装置2b与圆柱形电池的另一端面中心的排出端口102连接，下侧的注排装置2b还与电机的转轴4相连。如图2(b)-2(c)所示，上侧的注排装置2a包括旋转部201和固定部204，旋转部201为旋转圆筒，旋转圆筒的中空内腔形成旋转部注排腔202，中空内腔的上端部为流通通道203，旋转部注排腔202的下端可以通过螺纹配合与圆柱形电池的注入端口101连接，固定部204为固定圆筒，固定圆筒的中空内腔形成固定部注排腔205，固定圆筒的筒壁上设有注排端口206。固定部204套接于旋转部201的上端部，使得注排端口206、固定部注排腔205、流通通道203和旋转部注排腔202流体连通，固定部204与旋转部201之间通过动密封件5密封，可以通过旋转部201上的限位部(例如，限位台阶)来限制固定部204与旋转部201的相对位置。如图2(d)-2(e)所示，下侧的注排装置2b包括旋转部201和固定部204，旋转部201为旋转圆筒，旋转圆筒的中空内腔形成旋转部注排腔202，旋转圆筒的筒壁上设有流通通道203，旋转部注排腔202的上端可以通过螺纹配合与圆柱形电池的排出端口102连接，固定部204为固定圆筒，固定圆筒的内壁上设有环形内腔从而形成固定部注排腔205，在固定圆筒的筒壁上的与环形内腔相对应的位置处设有注排端口206。固定部204套接于旋转部201的下端部，使得注排端口206、固定部注排腔205、流通通道203和旋转部注排腔202流体连通，固定部204与旋转部201之间通过动密封件5密封从而防止流体从固定部204与旋转部201之间的缝隙流出。下侧的注排装置2b的旋转部201同时作为电池旋转装置，旋转部201的底部与电机的转轴4过盈配合，通过电机的转轴4带动旋转部201转动并进而带动圆柱形电池转动。

以圆柱形电池的注液为例，首先，将上侧的注排装置2a与圆柱形电池的注入端口101固定连接，将下侧的注排装置2b与圆柱形电池的排出端口102固定连接；然后，经由上侧注排装置的注排端口206将电解液注入，同时启动电机使得圆柱形电池旋转，电解液经由上侧注排装置的注排端口206、固定部注排腔205、流通通道203、旋转部注排腔202和圆柱形电池的注入端口101进入圆柱形电池的电芯的卷芯内，注入卷芯内的电解液在离心作用下由内向外快速、充分地浸润整个电芯(例如，注入流量大致等于排出流量时判定电芯充分浸润)；最后，在圆柱形电池内大致注满电解液时，根据电芯标准注液量要求使得多余的电解液经由圆柱形电池的排出端口102、下侧的注排装置2b的旋转部注排腔202、流通通道203、固定部注排腔205和注排端口206排出，停止电机的转动。该注液方法尤其适用于电极片较厚或卷绕直径较大的大型圆柱形电池的注液。

图3为根据另一实施方式的圆柱形电池的示意图。如图3所示，圆柱形电池1的注入端口101和排出端口102设置于电池壳的同一端面，注入端口101设置于端面中心，从注入端口101注入圆柱形电池的流体可以经由电芯的卷芯侧壁上的流通口进入电芯的卷绕部，排出端口102偏离端面中心，利用抽吸设备可将圆柱形电池内的流体抽出并排至回收装置。正极柱103和负极柱104与注入端口101和排出端口102位于电池壳的同一端面上，正极柱103和负极柱104偏离端面中心。

图4(a)-4(c)为根据本发明第二实施方式的注液及换液装置的示意图，其中，图4(a)为注液及换液装置的整体示意图，图4(b)-4(c)为注排装置的组装图和分解图。图4(a)-4(c)示出的注液及换液装置可以适用于图3所示的圆柱形电池。如图4(a)所示，注液及换液装置包括一个注排装置2，该注排装置2设置于圆柱形电池的上方，注排装置2与位于圆柱形电池的端面中心的注入端口101连接并且注排装置2与偏离圆柱形电池的端面中心的排出端口102经由管路连接并流体连通。注液及换液装置的电池旋转装置3设置于圆柱形电池的下方，电池旋转装置3包括用于承载圆柱形电池的圆盘301以及能够移动的卡具302，通过卡具302将置于圆盘301上的圆柱形电池卡紧。电池旋转装置3通过粘接的方式与电机的转轴4固定连接，从而可以利用电机的转轴4驱动电池旋转装置3并进而驱动圆柱形电池转动。如图4(b)-4(c)所示，注排装置2包括旋转部201和固定部204，旋转部201为包括内筒和外筒的嵌套式的旋转圆筒，内筒的高度高于外筒的高度，内筒的腔体形成第一旋转部注排腔202a并且内筒与外筒之间的腔体形成第二旋转部注排腔202b，第一旋转部注排腔202a与第二旋转部注排腔202b相互隔离开(即，流体不连通)。第一流通通道203a以圆形开口的形式设置于内筒的顶部并与第一旋转部注排腔202a流体连通，第二流通通道203b以环形开口的形式设置于外筒的顶部并与第二旋转部注排腔202b流体连通，第一管路通道203c以管状的形式设置于外筒的筒壁上并与第二旋转部注排腔202b流体连通。注排装置2的固定部204为内部设有多个阶梯孔的固定圆筒，其中，多个阶梯孔形成固定圆筒的内腔，阶梯孔中的下部孔用于容纳旋转部201的外筒，阶梯孔中的中部孔用于容纳旋转部201的内筒，阶梯孔中的上部孔用于形成第一固定部注排腔205a，并且在固定圆筒上设有通道状的第二固定部注排腔205b，第一固定部注排腔205a与第二固定部注排腔205b相互隔离开(即，流体不连通)。注排端口包括设置于固定圆筒的顶部并且与第一固定部注排腔205a流体连通的第一注排端口206a以及设置于固定圆筒的侧壁上并且与通道状的第二固定部注排腔205b流体连通的第二注排端口206b。旋转圆筒以能够旋转的方式插入固定圆筒中，第一流通通道203a和第二流通通道203b分别通向第一固定部注排腔205a和第二固定部注排腔205b从而使得第一旋转部注排腔202a与第一固定部注排腔205a之间形成流体连通并且第二旋转部注排腔202b与第二固定部注排腔205b之间形成流体连通，第一管路通道203c可经由刚性的管路连接于圆柱形电池的排出端口，并且旋转圆筒与固定圆筒之间通过动密封件5流体密封。

以圆柱形电池的换液为例，首先，将注排装置2与圆柱形电池的注入端口101和排出端口102固定连接，利用电池旋转装置3将圆柱形电池固定夹紧；然后，经由注排装置2的第二注排端口206b将电解液或气体从圆柱形电池内抽出，经由注排装置2的第一注排端口206a将气体或新的电解液注入圆柱形电池内，同时启动电机使得圆柱形电池旋转，气体或新的电解液经由注排装置2的第一注排端口206a、第一固定部注排腔205a、第一流通通道203a、第一旋转部注排腔202a和圆柱形电池的注入端口101进入圆柱形电池的电芯的卷芯内，注入卷芯内的气体或新的电解液在离心作用下在电芯中由内向外移动，从而将电芯内原有的电解液或气体替换排出；接下来，继续注入新的电解液直至新的电解液替换原有的电解液浸润整个电芯(例如当排出流量约等于注入流量且注液总量超过电池腔容积2-3倍时视为完全替换，此时停止注液)；最后，在圆柱形电池内注满新的电解液，根据电芯标准注液量要求使得多余的电解液经由圆柱形电池的排出端口102、注排装置2的第二旋转部注排腔202b、第二流通通道203b、第二固定部注排腔205b和第二注排端口206b排出，停止电机的转动。该换液方法尤其适用于电极片较厚或卷绕直径较大的大型圆柱形电池的换液。

图5为根据又一实施方式的圆柱形电池的示意图。如图5所示，圆柱形电池1的注入端口101和排出端口102分别设置于电池壳的相反的两个端面，注入端口101和排出端口102均偏离端面中心，注入端口101可经由内部管路连接于电芯的卷芯，从而使得从注入端口101注入圆柱形电池的流体可以经由电芯的卷芯侧壁上的流通口进入电芯的卷绕部。正极柱103和负极柱104分别设置于圆柱形电池的两个相反的端面上，正极柱103和负极柱104均位于端面中心。

图6(a)-6(c)为根据本发明第三实施方式的注液及换液装置的示意图，其中，图6(a)为注液及换液装置的整体示意图，图6(b)-6(c)为注排装置的组装图和分解图。如图6(a)所示，注液及换液装置包括一个注排装置2，该注排装置2设置于圆柱形电池的上方，注排装置2与位于圆柱形电池的上端面中心的正极柱103通过螺纹连接的方式固定连接并且注排装置2通过刚性的管路与偏离圆柱形电池的端面中心的注入端口101和排出端口102连接。注液及换液装置的电池旋转装置设置于圆柱形电池的下方，电池旋转装置为圆柱形的连接件303，连接件303的顶部通过螺纹连接的方式连接于位于下端面中心的负极柱104，连接件303的底部通过螺纹连接的方式连接于电机的转轴4。如图6(b)-6(c)所示，注排装置2包括旋转部201和固定部204。注排装置2的旋转部201为旋转圆柱，两个沿旋转圆柱的轴向并排设置的圆柱形孔分别形成第一旋转部注排腔202a和第二旋转部注排腔202b，圆柱形孔的顶部可通过密封塞密封，在旋转圆柱的侧壁上设置与第一旋转部注排腔202a流体连通的第一流通通道203a、与注入端口流体连通的第一管路通道203c、与第二旋转部注排腔202b流体连通的第二流通通道203b以及与排出端口流体连通的第二管路通道203d。注排装置2的固定部204为固定圆筒，固定圆筒的内壁上设有两个环形内腔从而形成第一固定部注排腔205a和第二固定部注排腔205b，在固定圆筒的侧壁上设置与第一固定部注排腔205a流体连通的第一注排端口206a以及与第二固定部注排腔205b流体连通的第二注排端口206b。旋转圆柱以能够旋转的方式插入固定圆筒中，当旋转圆柱插入固定圆柱中时，第一流通通道203a和第二流通通道203b的位置分别对应于第一固定部注排腔205a和第二固定部注排腔205b的位置从而使得第一旋转部注排腔202a与第一固定部注排腔205a之间形成流体连通并且第二旋转部注排腔202b与第二固定部注排腔205b之间形成流体连通，第一管路通道203c和第二管路通道203d分别经由刚性的管路连接于圆柱形电池的注入端口101和排出端口102，并且旋转圆柱与固定圆筒之间通过动密封件5流体密封。

在对圆柱形电池换液时，可以以新的电解液逐渐替代原有的电解液的方式进行换液，另外，也可以利用清洗液彻底清洗电池内部之后抽干清洗液并注入新的电解液，清洗液可以为碳酸酯类、羧酸酯类、醚类、腈类、有机酸碱类等。以圆柱形电池的清洗和换液为例，首先，将注排装置2与圆柱形电池的正极柱103、注入端口101和排出端口102固定连接，电池旋转装置与圆柱形电池的负极柱104固定连接；然后，经由注排装置2的第二注排端口206b将电解液或气体从圆柱形电池内抽出，经由注排装置2的第一注排端口206a将清洗液注入圆柱形电池内，同时启动电机使得圆柱形电池旋转，清洗液经由注排装置2的第一注排端口206a、第一固定部注排腔205a、第一流通通道203a、第一旋转部注排腔202a、第一管路通道203c和圆柱形电池的注入端口101进入圆柱形电池的电芯的卷芯内，注入卷芯内的清洗液在离心作用下在电芯中由内向外移动，经由圆柱形电池的排出端口102、注排装置2的第二管路通道203d、第二旋转部注排腔202b、第二流通通道203b、第二固定部注排腔205b和第二注排端口206b排出，从而对电芯进行彻底的清洗；接下来，继续注入新的电解液直至新的电解液浸润整个电芯；最后，在圆柱形电池内注满新的电解液，多余的电解液经由圆柱形电池的排出端口102、注排装置2的第二管路通道203d、第二旋转部注排腔202b、第二流通通道203b、第二固定部注排腔205b和第二注排端口206b排出，停止电机的转动。该换液方法尤其适用于电极片较厚或卷绕直径较大的大型圆柱形电池的换液。

图7为根据本发明第四实施方式的注液及换液装置的示意图。在图7所示的实施方式中，注液及换液装置包括多个注排装置2，因此可以同时为多个圆柱形电池进行注液和换液。注液及换液装置的注排装置与图6所示的注排装置类似，此处不再赘述。注液及换液装置的电池旋转装置包括：旋转柱304，多个旋转柱304分别与多个圆柱形电池的下端面中心连接；旋转柱皮带轮305，该旋转柱皮带轮305固定连接于旋转柱304上；支撑台306，该支撑台306的台面上设有通孔以及设置于通孔内的轴承，旋转柱304可以从轴承中穿过，轴承支撑旋转柱304转动；转轴皮带轮307，该转轴皮带轮固定连接于电机的转轴4并且可以随着转轴4一起转动；皮带308，该皮带308连接转轴皮带轮307和旋转柱皮带轮305，使得旋转柱皮带轮305随着转轴皮带轮307转动。当转轴4转动时，多个转轴皮带轮307分别带动多个皮带308、进而带动多个旋转柱皮带轮305转动，多个旋转柱304同时带动多个圆柱形电池绕着各自的中心轴线转动，注液及换液装置的多个注排装置2的固定部分别与外部的流体存储装置和回收装置对接，从而可以实现多个圆柱形电池的同时注液和换液。

本发明具体实施例并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (11)

1.一种用于圆柱形电池的注液及换液装置，其特征在于，所述圆柱形电池包括电池壳、正极柱、负极柱以及固定于电池壳内的电芯，所述电芯包括内部中空且侧壁设有流通口的卷芯以及卷绕在所述卷芯上的多孔的卷绕部，所述卷绕部包括层叠设置的多孔正极材料层、多孔正极集流体、多孔隔离层、多孔负极集流体和多孔负极材料层，在所述电池壳上设有用于流体注入的注入端口以及用于流体排出的排出端口，所述正极柱和负极柱从所述电池壳引出，其特征在于，所述注液及换液装置包括：注排装置，所述注排装置包括旋转部和固定部，所述旋转部设有旋转部注排腔以及与所述旋转部注排腔流体连通的流通通道，所述旋转部能够与所述注入端口和/或排出端口连接从而使得所述旋转部注排腔与所述圆柱形电池的电池壳的内部流体连通，所述固定部设有固定部注排腔以及用于与流体存储装置对接并与所述固定部注排腔流体连通的注排端口，所述固定部套接于所述旋转部从而经由所述旋转部的流通通道使得所述固定部注排腔与所述旋转部注排腔流体连通；电池旋转装置，所述电池旋转装置能够与所述圆柱形电池的电池壳、注入端口、排出端口、正极柱和负极柱中的至少一个固定连接并且所述电池旋转装置与电机的转轴相连使得所述圆柱形电池能够随着所述电机的转轴转动，通过所述圆柱形电池的转动的离心作用能够将所述圆柱形电池的电芯的卷绕部内的液体甩出或者使得注入所述圆柱形电池中的液体对所述电芯的卷绕部充分浸润。

2.根据权利要求1所述的注液及换液装置，其中，所述注排装置包括设置于圆柱形电池一端的第一注排装置以及设置于圆柱形电池另一端的第二注排装置，所述第一注排装置的旋转部与位于所述电池壳的一端面中心的注入端口连接使得所述第一注排装置的旋转部的旋转部注排腔与所述注入端口流体连通，所述第二注排装置的旋转部与位于所述电池壳的另一端面中心的排出端口连接使得所述第二注排装置的旋转部的旋转部注排腔与所述排出端口流体连通，所述第二注排装置的旋转部同时作为用于转动所述圆柱形电池的电池旋转装置，所述第二注排装置的旋转部与所述圆柱形电池的排出端口固定连接，并且所述第二注排装置的旋转部与所述电机的转轴相连，使得所述电机的转轴驱动所述第二注排装置的旋转部以及所述圆柱形电池的排出端口转动从而驱动所述圆柱形电池转动。

3.根据权利要求2所述的注液及换液装置，其中，所述第一注排装置和第二注排装置的旋转部分别为旋转圆筒，所述旋转圆筒的中空内腔形成所述旋转部注排腔，所述流通通道设置于所述旋转圆筒的筒壁上或位于所述中空内腔的端部并且所述流通通道与所述旋转部注排腔流体连通，所述第一注排装置和第二注排装置的固定部分别为固定圆筒，所述固定圆筒的中空内腔形成所述固定部注排腔或者所述固定圆筒的内壁上设有环形内腔从而形成所述固定部注排腔，所述注排端口设置于所述固定圆筒的筒壁上并且所述注排端口与所述固定部注排腔流体连通，所述旋转圆筒以能够旋转的方式插入所述固定圆筒中，所述流通通道通向所述固定部注排腔从而使得所述旋转部注排腔与所述固定部注排腔之间形成流体连通，并且所述旋转圆筒的外壁与所述固定圆筒的内壁之间流体密封从而防止流体从所述旋转圆筒与所述固定圆筒之间的缝隙流出。

4.根据权利要求1所述的注液及换液装置，其中，所述注排装置设置于所述圆柱形电池的一端并且所述电池旋转装置设置于所述圆柱形电池的另一端，所述注排装置的旋转部包括第一流通通道、第二流通通道、以及相互隔离开的第一旋转部注排腔和第二旋转部注排腔，所述注排装置的旋转部与位于所述电池壳的一端面中心的注入端口连接使得所述注排装置的旋转部的第一旋转部注排腔与所述注入端口流体连通，所述第二旋转部注排腔与所述圆柱形电池的排出端口流体连通，所述注排装置的固定部包括相互隔离开的第一固定部注排腔和第二固定部注排腔，所述第一固定部注排腔经由所述第一流通通道与所述第一旋转部注排腔流体连通并且所述第二固定部注排腔经由所述第二流通通道与所述第二旋转部注排腔流体连通。

5.根据权利要求4所述的注液及换液装置，其中，所述注排装置的旋转部为包括内筒和外筒的嵌套式的旋转圆筒，所述内筒的腔体形成所述第一旋转部注排腔并且所述内筒与所述外筒之间的腔体形成所述第二旋转部注排腔，所述第一流通通道为设置于所述内筒的顶部并与所述第一旋转部注排腔流体连通的开口状的流通通道，所述第二流通通道为设置于所述外筒的顶部并与所述第二旋转部注排腔流体连通的开口状的流通通道，在所述外筒的筒壁上还设有与所述第二旋转部注排腔流体连通的第一管路通道，所述注排装置的固定部为设有内腔的固定圆筒，所述固定圆筒的部分内腔用于容纳所述旋转圆筒，所述固定圆筒的另一部分内腔形成所述第一固定部注排腔并且所述第二固定部注排腔以通道状的形式设置在所述固定圆筒上，所述注排端口包括设置于所述固定圆筒的顶部并且与所述第一固定部注排腔流体连通的第一注排端口以及设置于所述固定圆筒的顶部或侧壁上并且与所述第二固定部注排腔流体连通的第二注排端口，所述旋转圆筒以能够旋转的方式插入所述固定圆筒中，所述第一流通通道和第二流通通道分别通向所述第一固定部注排腔和第二固定部注排腔从而使得所述第一旋转部注排腔与所述第一固定部注排腔之间形成流体连通并且所述第二旋转部注排腔与所述第二固定部注排腔之间形成流体连通，所述第一管路通道连接于所述圆柱形电池的排出端口，并且所述旋转圆筒与所述固定圆筒之间流体密封。

6.根据权利要求1所述的注液及换液装置，其中，所述注排装置设置于所述圆柱形电池的一端并且所述电池旋转装置设置于所述圆柱形电池的另一端，所述注排装置的旋转部与从所述电池壳的一端面中心引出的正极柱/负极柱连接，所述旋转部的旋转部包括第一流通通道、第二流通通道、以及相互隔离开的第一旋转部注排腔和第二旋转部注排腔，所述第一旋转部注排腔和第二旋转部注排腔分别连接于所述圆柱形电池的注入端口和排出端口，所述注排装置的固定部包括相互隔离开的第一固定部注排腔和第二固定部注排腔，所述第一固定部注排腔经由所述第一流通通道与所述第一旋转部注排腔流体连通并且所述第二固定部注排腔经由所述第二流通通道与所述第二旋转部注排腔流体连通。

7.根据权利要求6所述的注液及换液装置，其中，所述注排装置的旋转部为旋转圆柱，所述第一旋转部注排腔和第二旋转部注排腔分别沿旋转圆柱的轴向设置于所述旋转圆柱内，所述第一流通通道设置于所述旋转圆柱的侧壁上并与所述第一旋转部注排腔流体连通，所述第二流通通道设置于所述旋转圆柱的侧壁上并与所述第二旋转部注排腔流体连通，所述旋转圆柱的上还设有与所述第一旋转部注排腔流体连通的第一管路通道以及与所述第二旋转部注排腔流体连通的第二管路通道，所述注排装置的固定部为固定圆筒，所述固定圆筒的内壁上设有两个环形内腔从而形成所述第一固定部注排腔和第二固定注排腔，所述注排端口包括设置于所述固定圆筒的侧壁上并且分别与所述第一固定部注排腔和第二固定注排腔流体连通的第一注排端口和第二注排端口，所述旋转圆柱以能够旋转的方式插入所述固定圆筒中，所述第一流通通道和第二流通通道分别通向所述第一固定部注排腔和第二固定部注排腔从而使得所述第一旋转部注排腔与所述第一固定部注排腔之间形成流体连通并且所述第二旋转部注排腔与所述第二固定部注排腔之间形成流体连通，所述第一管路通道和第二管路通道分别连接于所述圆柱形电池的注入端口和排出端口，并且所述旋转圆柱与所述固定圆筒之间流体密封。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的注液及换液装置，其中，所述电池旋转装置包括圆盘以及安装于所述圆盘上的能够移动的夹具或卡具，所述圆柱形电池能够置于所述圆盘上并通过所述夹具或卡具固定，所述电机的转轴连接于所述电池旋转装置使得所述电机的转轴驱动所述电池旋转装置转动从而驱动所述圆柱形电池转动；或者，

所述电池旋转装置为连接件，所述连接件的一端与从所述圆柱形电池的端面中心引出的所述正极柱/负极柱连接，所述连接件的另一端与所述电机的转轴连接使得所述电机的转轴驱动所述电池旋转装置转动从而驱动所述圆柱形电池转动。

9.根据权利要求1所述的注液及换液装置，其中，所述电机的转轴通过传动机构同时带动多个圆柱形电池转动，所述传动机构为齿轮传动机构或皮带传动机构，所述电池旋转装置上分别设有齿轮或皮带轮，从而能够同时对多个所述圆柱形电池进行注液或换液。

10.一种圆柱形电池的注液及换液方法，其特征在于，所述注液及换液方法包括液体浸润步骤，所述液体浸润步骤利用如权利要求1至9中任一项所述的注液及换液装置进行操作。

11.根据权利要求10所述的注液及换液方法，其中，在所述液体浸润步骤中：将液体经由所述注液及换液装置的注排装置和所述圆柱形电池的注入端口注入到所述圆柱形电池中，同时通过电机的转动使得所述注液及换液装置的电池旋转装置和所述圆柱形电池转动，从而使得注入所述圆柱形电池的液体在离心力的作用下充分浸润圆柱形电池的电芯。

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