CN113422176A - 注液机构和电池注液装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种注液机构和电池注液装置。其中，注液机构包括筒体、第一密封柱以及第二密封柱，所述筒体内分隔形成有注液腔和真空腔，所述筒体设有注液通道和流通口，所述注液通道连通所述注液腔和所述真空腔，所述流通口连通所述真空腔，并可用以与所述电池的注液口对接；所述第一密封柱可活动设置在所述注液腔内，以封堵或者打开所述注液通道的通道口；所述第二密封柱可活动设置于所述真空腔，并可伸出或者收纳于所述真空腔，以封堵或者打开所述注液口。本发明技术方案的注液机构能够避免电池抽真空后进入空气，而且抽真空和注液的操作简单方便。

Description

注液机构和电池注液装置

技术领域

本发明涉及电池注液技术领域，特别涉及一种注液机构和电池注液装置。

背景技术

通常，在电池（如锂亚电池）生产时，需要利用注液机在电池内部注入电液。而在电池注液之前，需要在电池内抽真空处理，以使电液注入真空的空腔内。但是目前的电池注液机在注液过程中，在电池抽真空后、注入电液之前的时间内容易在电池内进入空气，而且抽真空和注液的操作也很复杂。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种注液机构，旨在能够避免电池抽真空后进入空气，而且抽真空和注液的操作简单方便。

为实现上述目的，本发明提出的注液机构，用于对电池注入电液，包括：

筒体，所述筒体内分隔形成有注液腔和真空腔，所述筒体设有注液通道和流通口，所述注液通道连通所述注液腔和所述真空腔，所述流通口连通所述真空腔，并可用以与所述电池的注液口对接；

第一密封柱，所述第一密封柱可活动设置在所述注液腔内，以封堵或者打开所述注液通道的通道口；以及

第二密封柱，所述第二密封柱可活动设置于所述真空腔，并可伸出或者收纳于所述真空腔，以封堵或者打开所述注液口。

可选地，所述注液腔与所述真空腔上下相对设置，所述第一密封柱竖直设置于所述注液腔内，并可上下运动以封堵或者打开所述注液通道的通道口。

可选地，所述流通口位于所述真空腔的底部，所述第二密封柱竖直设置于所述真空腔内，并可上下运动以通过所述流通口伸出所述真空腔外或者收纳于所述真空腔内。

可选地，所述筒体包括上筒、下筒以及密封连接所述上筒和所述下筒的连接座，所述上筒内形成有所述注液腔，所述下筒内形成有所述真空腔，所述连接座设有所述注液通道。

可选地，所述连接座面向所述真空腔的一侧设有限位孔，所述第二密封柱的一端插接于所述限位孔内，且在插接于所述限位孔的端部装设有第一磁性件，所述连接座内还设有第二磁性件和第三磁性件，所述第二磁性件与所述第一磁性件的磁性相同，所述第三磁性件与所述第一磁性件的磁性相反，所述第二磁性件和所述第三磁性件于所述连接座内活动，并可分别与所述第一磁性件相对应，以通过磁力相斥驱使所述第二密封柱伸出所述真空腔，或者通过磁力相吸驱使所述第二密封柱收纳于所述真空腔。

可选地，所述注液机构包括抽气驱动件，所述抽气驱动件安装于所述连接座的侧壁，所述连接座的侧壁设有贯穿的活动孔，所述活动孔对应设置于所述限位孔的上方，所述抽气驱动件的输出端连接有活动块，所述第二磁性件和所述第三磁性件安装在所述活动块上，所述活动块设于所述活动孔内，并可通过所述抽气驱动件带动以使所述第二磁性件与所述第一磁性件对应、或者所述第三磁性件与所述第一磁性件对应。

可选地，所述活动块面向真空腔的一侧间隔设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第二磁性件安装于所述第一安装孔内，所述第三磁性件安装于所述第二安装孔内。

可选地，所述连接座内设有真空通道，所述真空通道与所述真空腔连通，所述连接座的侧壁设置有用于与外部真空设备连接的真空管，所述真空管的管口与所述真空通道的通道口连通。

本发明还提出一种电池注液装置，包括注液泵、分流装置、电池座以及如上述任一项所述的注液机构，所述注液泵的出口与所述分流装置的进口连通，所述分流装置的出口与所述注液机构的注液腔连通，所述电池座设于所述筒体的下方，并用于安放电池，以使所述电池的注液口与所述流通口对接。

可选地，所述电池座包括座体、弹性件和顶升驱动件，所述座体用于安放电池，所述弹性件安装于所述座体，并可弹性支撑所述电池，所述顶升驱动件连接于所述座体，以带动所述座体升降运动。

本发明技术方案的注液机构，在电池注入电液之前，先使注液腔内的第一密封柱封堵住注液通道的通道口，真空腔内的第二密封柱伸出流通口，这样将电池的注液口对接在流通口时，使得伸出的第二密封柱部分可以封堵住电池的注液口。而在注液过程中，可以在注液腔内注入电液的同时，使第二密封柱活动收纳在真空腔内，此时真空腔通过流通口与注液口的对接，与电池内部形成连通空间，从而通过真空腔可以对电池内部进行抽真空处理。之后在抽完真空，并且注液腔注入电液后，接着可使第一密封柱活动而打开注液通道的通道口，使得电液可以依次由注液腔、注液通道、真空腔和流通口进入电池内部，完成注液操作。该结构的设计，由于电池注液口与流通口在抽真空前后始终保持对接状态，因此可以有效防止电池内部抽真空后进入空气。而且仅通过控制第一密封柱和第二密封柱的活动状态便可实现对电池的抽真空和注液，操作简单方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明电池注液装置部分结构的主视图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为本发明注液机构一实施例的结构示意图；

图5为图4中一视角的爆炸结构示意图；

图6为图4中另一视角的爆炸结构示意图；

图7为本发明注液机构中连接座的结构示意图；

图8为本发明注液机构中连接座一视角的截面图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	筒体	11	上筒
11a	注液腔	12	下筒
				12a	真空腔	121	流通口
13	连接座	13a	注液通道
				13b	真空通道	131	限位孔
132	活动孔	133	上凸柱
				134	下凸柱	20	第一密封柱
30	第二密封柱	40	第一磁性件
				50	第二磁性件	60	第三磁性件
70	抽气驱动件	80	活动块
				90	真空管	100	注液机构
300	电池座	310	座体
				320	弹性件	330	顶升驱动件
500	电池	1000	电池注液装置

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。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。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“且/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A且/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种注液机构100。

在本发明实施例中，该注液机构100用于对电池500注入电液。

请结合参照图1、图2、图4和图5，该注液机构100包括筒体10、第一密封柱20以及第二密封柱30，所述筒体10内分隔形成有注液腔11a和真空腔12a，所述筒体10设有注液通道13a和流通口121，所述注液通道13a连通所述注液腔11a和所述真空腔12a，所述流通口121连通所述真空腔12a，并可用以与所述电池500的注液口（未标示）对接；所述第一密封柱20可活动设置在所述注液腔11a内，以封堵或者打开所述注液通道13a的通道口；所述第二密封柱30可活动设置于所述真空腔12a，并可伸出或者收纳于所述真空腔12a，以封堵或者打开所述注液口。

其中，筒体10可以采用耐腐蚀性强的玻璃材质制作，其形状可以是圆柱形。第一密封柱20和第二密封柱30的材质同样应当采用耐腐蚀性材料，以避免电液造成腐蚀。注液通道13a可以形成于筒体10的内部，即，可以理解为筒体10内部设置分隔件将内部空间分隔形成注液腔11a和真空腔12a后，在该分隔件上设置注液通道13a进行连通。

流通口121主要是用于抽真空以及注液使用，本实施例中，筒体10向外凸出形成有连通管道，该连通管道与真空腔12a连通，而连通管道的管道口形成为流通口121。如此，使得该连通管道可以与电池500的注液口密封对接，从而保证在抽真空和注液时，注液口与流通口121之间不会漏气和漏液。

本发明技术方案的注液机构100，在电池500注入电液之前，先使注液腔11a内的第一密封柱20封堵住注液通道13a的通道口，真空腔12a内的第二密封柱30伸出流通口121，这样将电池500的注液口对接在流通口121时，使得伸出的第二密封柱30部分可以封堵住电池500的注液口。而在注液过程中，可以在注液腔11a内注入电液的同时，使第二密封柱30活动收纳在真空腔12a内，此时真空腔12a通过流通口121与注液口的对接，与电池500内部形成连通空间，从而通过真空腔12a可以对电池500内部进行抽真空处理。之后在抽完真空，并且注液腔11a注入电液后，接着可使第一密封柱20活动而打开注液通道13a的通道口，使得电液可以依次由注液腔11a、注液通道13a、真空腔12a和流通口121进入电池500内部，完成注液操作。该结构的设计，由于电池500注液口与流通口121在抽真空前后始终保持对接状态，因此可以有效防止电池500内部抽真空后进入空气。而且仅通过控制第一密封柱20和第二密封柱30的活动状态便可实现对电池500的抽真空和注液，操作简单方便。

参照图1、图2，进一步地，本申请一实施例中，所述注液腔11a与所述真空腔12a上下相对设置，所述第一密封柱20竖直设置于所述注液腔11a内，并可上下运动以封堵或者打开所述注液通道13a的通道口。

该实施例中，在筒体10的顶部安装有驱动气缸，第一密封柱20与该驱动气缸传动连接，使得驱动气缸收缩运动过程中可以带动第一密封柱20上下运动，以对注液通道13a的通道口进行封堵或者导通。筒体10对应在注液腔11a的侧壁设置有进液管，用以供外部的电液注入到注液腔11a内。因此在实际应用中，当外部电液经进液管注入注液腔11a后，通过驱动控制第一密封柱20，使注液腔11a内的电液可以由上至下流至真空腔12a内再进入电池500内部，从而可以防止电液残留在注液腔11a内，保证注液量精准。

继续参照图1和图2，进一步地，所述流通口121位于所述真空腔12a的底部，所述第二密封柱30竖直设置于所述真空腔12a内，并可上下运动以通过所述流通口121伸出所述真空腔12a外或者收纳于所述真空腔12a内。该实施例中，流通口121设置在真空腔12a的底部，通过第二密封柱30上下运动进行封堵，由此从注液腔11a进入真空腔12a的电液可以尽数从底部的流通口121流入电池500内，确保电液不会残留在真空腔12a内，从而进一步保证电池500注液量的一致性。

结合参照图4、图5和图8，本申请的一实施例中，所述筒体10包括上筒11、下筒12以及密封连接所述上筒11和所述下筒12的连接座13，所述上筒11内形成有所述注液腔11a，所述下筒12内形成有所述真空腔12a，所述连接座13设有所述注液通道13a。

该实施例中，连接座13为圆柱形结构，并与上筒11和下筒12的形状相适配，连接座13的上表面和下表面分别向上和向下凸出形成上凸柱133和下凸柱134，上筒11密封插接于上凸柱133，下筒12密封插接于下凸柱134，以确保上筒11和下筒12与连接座13保持稳固连接，同时密封性良好。

结合参照图5、图6，为了实现第二密封柱30在真空腔12a内活动而打开或者封堵电池500的注液口。本申请的一实施例中，所述连接座13面向所述真空腔12a的一侧设有限位孔131，所述第二密封柱30的一端插接于所述限位孔131内，且在插接于所述限位孔131的端部装设有第一磁性件40，所述连接座13内还设有第二磁性件50和第三磁性件60，所述第二磁性件50与所述第一磁性件40的磁性相同，所述第三磁性件60与所述第一磁性件40的磁性相反，所述第二磁性件50和所述第三磁性件60于所述连接座13内活动，并可分别与所述第一磁性件40相对应，以通过磁力相斥驱使所述第二密封柱30伸出所述真空腔12a，或者通过磁力相吸驱使所述第二密封柱30收纳于所述真空腔12a。

该实施例中，第一磁性件40、第二磁性件50和第三磁性件60均可以为永磁体，例如磁铁，第二密封柱30插接于限位孔131的一端端部呈圆柱状设置，并与限位孔131形状相适配，使得第二密封柱30插入限位孔131后，在限位孔131的限制下能够沿限位孔131的长度方向进行运动。第二密封柱30的端面凹设有凹槽，第一磁性件40嵌入固定在该凹槽内，以使第一磁性件40与第二密封柱30稳定安装。第二磁性件50和第三磁性件60可以是水平间隔安装在连接座13内，这样第二磁性件50和第三磁性件60在水平往复运动时，可以依次相交替的与第一磁性件40对正，从而通过磁性吸引或者排斥使第二密封柱30上下运动。如此设置，第二密封柱30实现无接触驱动，可以使第二密封柱30与外部驱动装置不接触，从而保证了在真空腔12a安装第二密封柱30后的密封性，避免第二密封柱30在活动过程中空气进入真空腔12a内。

参照图4至图6，为了实现第二磁性件50和第三磁性件60的可活动安装，在一实施例中，所述注液机构100包括抽气驱动件70，所述抽气驱动件70安装于所述连接座13的侧壁，所述连接座13的侧壁设有贯穿的活动孔132，所述活动孔132对应设置于所述限位孔131的上方，所述抽气驱动件70的输出端连接有活动块80，所述第二磁性件50和所述第三磁性件60安装在所述活动块80上，所述活动块80设于所述活动孔132内，并可通过所述抽气驱动件70带动以使所述第二磁性件50与所述第一磁性件40对应、或者所述第三磁性件60与所述第一磁性件40对应。

抽气驱动件70可以是安装在连接座13侧壁的气缸或者电动推杆等，能够带动活动块80在活动孔132内往复运动。活动孔132可以与限位孔131连通，也可以不连通，确保第一磁性件40能够与第二磁性件50、第三磁性件60感应即可。该实施例中，抽气驱动件70带动活动块80在活动孔132内往复运动，从而带动第二磁性件50和第三磁性件60往复移动，当第二磁性件50与第一磁性件40逐渐对应时，便可使第二密封柱30受斥力逐渐向下远离第二磁性件50运动而伸出真空腔12a外进行封堵；当第三磁性件60与第一磁性件40对应的过程中，第二密封柱30受到吸引力逐渐向上靠近第三磁性件60而收纳于真空腔12a内导通流通口121与注液口。如此通过磁力实现无接触驱使第二密封柱30活动，不仅提高了真空腔12a内的气密性，而且安装结构简单、方便。

进一步地，所述活动块80面向真空腔12a的一侧间隔设置有第一安装孔（未标示）和第二安装孔（未标示），所述第二磁性件50安装于所述第一安装孔内，所述第三磁性件60安装于所述第二安装孔内。

第二磁性件50可以嵌入固定于第一安装孔内，第三磁性件60则嵌入固定在第二安装孔内，如此使得在活动块80的活动过程中，第二磁性件50和第三磁性件60不会轻易脱落，同时，第二磁性件50和第三磁性件60内置于活动块80中，使得活动块80相对活动孔132孔壁活动时不会造成摩擦，可以形成有效的保护。

结合参照图2、图4和图8，本申请的实施例中，所述连接座13内设有真空通道13b，所述真空通道13b与所述真空腔12a连通，所述连接座13的侧壁设置有用于与外部真空设备连接的真空管90，所述真空管90的管口与所述真空通道13b的通道口连通。

具体地，真空通道13b和注液通道13a可以分别设置在活动孔132的两侧，并且真空通道13b和注液通道13a为弯曲的流道。真空管90可以与真空泵进行连接，这样在对电池500内部抽真空处理时，将真空腔12a与电池500内部空间连通后，可以使电池500内的空气依次由真空腔12a、真空通道13b和真空管90抽出，确保电池500内部在注液前保持真空状态，而且抽真空操作也较为简单。

结合参照图1，本发明还提出一种电池注液装置1000，该电池注液装置1000包括注液泵（未图示）、分流装置（未图示）、电池座300以及注液机构100，所述注液泵的出口与所述分流装置的进口连通，所述分流装置的出口与所述注液机构100的注液腔11a连通，具体地，分流装置的出口与注液机构100中前述的进液口连通。所述电池座300设于所述筒体10的下方，并用于安放电池500，以使所述电池500的注液口与所述流通口121对接。该注液机构100的具体结构参照上述实施例，由于本电池注液装置1000采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

实际应用中，在对电池500注液时，可以先将电池500安放在电池座300上，使得电池500的注液口对接于筒体10的流通口121，此时利用伸出的第二密封柱30封堵注液口并且定位，而后利用注液泵将电液抽至分流装置，分流装置具有多个出口，因此进入分流装置的进口后，可以通过选择不同的出口流出，从而将电液依次分配至多个注液机构100的注液腔11a内，即，由注液泵注入电液到多个注液机构100时，通过分流装置可以实现一对多的分配，无需配备与注液机构100数量相同的注液泵。之后电液注入注液腔11a后，便可通过对第一密封柱20、第二密封柱30的活动控制将电液注入电池500内。

结合参照图3，本申请电池注液装置1000的一实施例中，所述电池座300包括座体310、弹性件320和顶升驱动件330，所述座体310用于安放电池500，所述弹性件320安装于所述座体310，并可弹性支撑所述电池500，所述顶升驱动件330连接于所述座体310，以带动所述座体310升降运动。

具体地，顶升驱动件330可以为气缸，弹性件320可以是弹簧，弹性件320固定在座体310上。在安放电池500时，可先将电池500安放于座体310，此时电池500受到弹性件320的弹性力可以进行缓冲，能够针对不同型号的电池500进行安放。而后在安放后，则可利用顶升驱动件330驱使电池500上升与注液机构100的筒体10抵顶，并使电池500注液口与筒体10上的流通口121对接，以便后续的注液操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种注液机构，用于对电池注入电液，其特征在于，包括：

筒体，所述筒体内分隔形成有注液腔和真空腔，所述筒体设有注液通道和流通口，所述注液通道连通所述注液腔和所述真空腔，所述流通口连通所述真空腔，并可用以与所述电池的注液口对接；

第一密封柱，所述第一密封柱可活动设置在所述注液腔内，以封堵或者打开所述注液通道的通道口；以及

第二密封柱，所述第二密封柱可活动设置于所述真空腔，并可伸出或者收纳于所述真空腔，以封堵或者打开所述注液口。

2.如权利要求1所述的注液机构，其特征在于，所述注液腔与所述真空腔上下相对设置，所述第一密封柱竖直设置于所述注液腔内，并可上下运动以封堵或者打开所述注液通道的通道口。

3.如权利要求2所述的注液机构，其特征在于，所述流通口位于所述真空腔的底部，所述第二密封柱竖直设置于所述真空腔内，并可上下运动以通过所述流通口伸出所述真空腔外或者收纳于所述真空腔内。

4.如权利要求1至3中任一项所述的注液机构，其特征在于，所述筒体包括上筒、下筒以及密封连接所述上筒和所述下筒的连接座，所述上筒内形成有所述注液腔，所述下筒内形成有所述真空腔，所述连接座设有所述注液通道。

5.如权利要求4所述的注液机构，其特征在于，所述连接座面向所述真空腔的一侧设有限位孔，所述第二密封柱的一端插接于所述限位孔内，且在插接于所述限位孔的端部装设有第一磁性件，所述连接座内还设有第二磁性件和第三磁性件，所述第二磁性件与所述第一磁性件的磁性相同，所述第三磁性件与所述第一磁性件的磁性相反，所述第二磁性件和所述第三磁性件于所述连接座内活动，并可分别与所述第一磁性件相对应，以通过磁力相斥驱使所述第二密封柱伸出所述真空腔，或者通过磁力相吸驱使所述第二密封柱收纳于所述真空腔。

6.如权利要求5所述的注液机构，其特征在于，所述注液机构包括抽气驱动件，所述抽气驱动件安装于所述连接座的侧壁，所述连接座的侧壁设有贯穿的活动孔，所述活动孔对应设置于所述限位孔的上方，所述抽气驱动件的输出端连接有活动块，所述第二磁性件和所述第三磁性件安装在所述活动块上，所述活动块设于所述活动孔内，并可通过所述抽气驱动件带动以使所述第二磁性件与所述第一磁性件对应、或者所述第三磁性件与所述第一磁性件对应。

7.如权利要求6所述的注液机构，其特征在于，所述活动块面向真空腔的一侧间隔设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第二磁性件安装于所述第一安装孔内，所述第三磁性件安装于所述第二安装孔内。

8.如权利要求4所述的注液机构，其特征在于，所述连接座内设有真空通道，所述真空通道与所述真空腔连通，所述连接座的侧壁设置有用于与外部真空设备连接的真空管，所述真空管的管口与所述真空通道的通道口连通。

9.一种电池注液装置，其特征在于，包括注液泵、分流装置、电池座以及如权利要求1至8中任一项所述的注液机构，所述注液泵的出口与所述分流装置的进口连通，所述分流装置的出口与所述注液机构的注液腔连通，所述电池座设于所述筒体的下方，并用于安放电池，以使所述电池的注液口与所述流通口对接。

10.如权利要求9所述的电池注液装置，其特征在于，所述电池座包括座体、弹性件和顶升驱动件，所述座体用于安放电池，所述弹性件安装于所述座体，并可弹性支撑所述电池，所述顶升驱动件连接于所述座体，以带动所述座体升降运动。

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