CN115207578A - 一种电池注液方法及电池注液系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池生产技术领域，具体涉及一种电池注液方法及电池注液系统。该电池注液方法包括：第一容器与注液腔连通，对注液腔抽真空，使第一容器达到预设压力值并对第一容器内的多个电池测漏；第一容器与注液腔断开，向注液腔内注入电解液至没过多个计量杯的杯顶，使得多个所述计量杯内注满电解液；第一容器与注液腔连通，对第一容器和注液腔抽正负压循环，使多个计量杯内的电解液注入一一对应的多个电池内。该电池注液方法通过对第一容器和注液腔同时抽正负压循环，实现对第一容器内的多个电池测漏及排气，负压有助于加快电解液注液，提高电池注液效率，同时保证在高正压和高真空下，电池的内外压力相等，避免损坏电芯。

Description

一种电池注液方法及电池注液系统

技术领域

本发明涉及电池生产技术领域，具体涉及一种电池注液方法及电池注液系统。

背景技术

目前，锂电池产业是当今可持续发展新型清洁能源之一，锂电池具有高能量密度、高工作电压、无记忆效应、循环寿命长、无污染、重量轻、自放电小的优点，锂电池广泛应用于各行各业。

在锂电池生产过程中，需向电池内注入电解液。具体地，将二级杯与电池扣合在一起，注液泵向二级杯内定量注入电解液，对电池抽真空注液，注完液后将扣合在一起的二级杯和电池一同放入密闭的静置腔内进行静置，静置期间对静置腔反复正负压循环，直到电解液充分注入电池。

但是上述方案存在如下缺陷：注液完成后需要利用转载机构对扣合在一起的二级杯和电池进行转载使其转移至静置腔内，增加了设备成本，同时上述静置腔由于需要容纳二级杯与电池，整个体积较大，一般体积大于30L、其材料和生产成本较高。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的电池注液方法设备成本高、体积大的缺陷，从而提供一种节省成本、体积小的电池注液方法及电池生产线。

为了解决上述问题，本发明提供了一种电池注液方法，包括：第一容器与注液腔连通，对所述注液腔抽真空，使所述第一容器达到预设压力值并对所述第一容器内的多个电池测漏；所述第一容器与所述注液腔断开，向所述注液腔内注入电解液至没过多个计量杯的杯顶，使得多个所述计量杯内注满电解液；所述第一容器与所述注液腔连通，对所述第一容器和所述注液腔抽正负压循环，使多个所述计量杯内的电解液注入一一对应的多个所述电池内。

可选的，所述电池注液方法还包括：通过减法或提升法对所述注液腔内电解液进行计量。

可选的，所述的通过减法或提升法对所述注液腔内电解液进行计量，具体包括：驱动多个所述计量杯上升，使所述计量杯的液体入口上升至所述注液腔内的液面的上方。

可选的，所述的通过减法或提升法对所述注液腔内电解液进行计量，具体包括：将所述注液腔内的多余电解液排出。

可选的，所述的向所述注液腔内注入电解液至没过多个计量杯的杯顶，使得多个所述计量杯内注满电解液，具体包括：向所述注液腔内注入电解液，使得电解液通过所述计量杯上的容积调整活塞的注液孔或者所述计量杯与所述容积调整活塞间的间隙流入所述计量杯内。

可选的，所述的通过减法或提升法对所述注液腔内电解液进行计量，具体包括：对所述注液腔抽正压，将所述计量杯内的多余电解液排出，使所述计量杯保留预设液位的电解液。

可选的，所述电池注液方法还包括：将多个所述电池放入下型腔内；驱动所述下型腔上升，使所述下型腔与上型腔抵接配合形成密闭的所述第一容器。

可选的，所述的对所述第一容器和所述注液腔抽正负压循环，使多个所述计量杯内的电解液注入一一对应的多个所述电池内，具体包括：对所述第一容器和所述注液腔抽正负压循环，使多个所述计量杯内的电解液先注入密闭的第二容器内一一对应的多个注液杯内，再将多个所述注液杯内的电解液注入一一对应的多个所述电池。

可选的，所述电池注液方法还包括：对所述第二容器抽正负压循环，使多个注液杯内的电解液充分注入一一对应的多个所述电池内。

本发明还提供了一种利用上述的电池注液方法进行注液的电池注液系统，包括：计量装置，包括过量注液系统、注液腔和设于所述注液腔内的计量杯，所述计量杯的容积腔与所述注液腔连通，所述过量注液系统与所述注液腔连通，以向所述计量杯内定量注入电解液；注液循环装置，包括密闭的第一容器和设于所述第一容器内的多个电池，所述电池的注液口可选择性地与所述计量杯的出液口连通；正负压循环装置，适于对所述第一容器抽真空及正负压循环。

本发明具有以下优点：

1、本发明的电池注液方法，包括：第一容器与注液腔连通，对注液腔抽真空，使第一容器达到预设压力值并对第一容器内的多个电池测漏，第一容器与注液腔断开，向注液腔内注入电解液至没过多个计量杯的杯顶，使得多个计量杯内注满电解液，第一容器与注液腔连通，对第一容器和注液腔抽正负压循环，使多个计量杯内的电解液注入一一对应的多个电池内，从而实现对多个电池的同步注液。

因此，本发明具有以下优点：1)通过对注液腔前期抽真空，既便于电解液注入注液腔，同时还能对电池进行测漏，确保电池密封性；2)将第一容器和注液腔连通，对第一容器和注液腔抽正负压循环，就能够使多个计量杯内的电解液注入一一对应的多个电池内，注液腔和第一容器配合形成静置循环腔，完成电池静置，使电解液充分注入电池，从而实现在同一工位就能完成电池的注液和静置，既无需对电池进行转载，又无需设置专门的大体积高压静置容器对电池进行静置，节省了设备成本，同时对第一容器和注液腔抽正负压循环也保证在高正压和高真空下，电池的内部与电池所在外部(即第一容器内腔)压力相等，避免损坏电芯；3)第一容器仅对多个电池容纳而计量杯独立设于第一容器之外，减小了第一容器的设置体积，节省材料及生产成本，且抽真空和抽负压容易达到预定值，注液速度快；4)实现对多个电池的同步注液以及抽真空、正负压循环，提高注液效率，简化整个注液系统结构，同时可对多个电池同时进行控制，提高控制效率和一致性。

2、本发明的电池注液方法，还包括通过减法或提升法对注液腔内电解液进行计量，从而实现电解液的定量注液，实现注液量的精确控制。

3、本发明的电池注液方法，通过减法或提升法对注液腔内电解液进行计量具体包括：驱动多个计量杯上升，使计量杯的液体入口上升至注液腔内的液面的上方。当计量杯上升且计量杯的液体入口上升至注液腔内的液面上方时，注液腔内的电解液无法再流入计量杯，计量杯的液体量确定，则限定出了注入电池的注液量，实现电池的定容注液，操作控制方便。

4、本发明的电池注液方法，通过减法或提升法对注液腔内电解液进行计量具体包括：将注液腔内的多余电解液排出，也能限定出计量杯内的电解液量，则限定出了注入电池的注液量，实现电池的定容注液，操作控制方便。

5、本发明的电池注液方法，向注液腔内注入电解液至没过多个计量杯的杯顶，使得多个计量杯内注满电解液，具体包括：向注液腔内注入电解液，使得电解液通过计量杯上的容积调整活塞的注液孔或者计量杯与容积调整活塞间的间隙流入计量杯内。当电解液进入注液腔后，电解液可通过容积调整活塞上的注液孔或者计量杯与容积调整活塞间的间隙流入计量杯，实现电解液正常注入计量杯，同时通过调整容积调整活塞伸入计量杯内的深度还能实现对计量杯容积的调整，以满足不同的定量注液需求，适用性广。

6、本发明的电池注液方法，电池注液方法还包括：将多个电池放入下型腔内，驱动下型腔上升，使下型腔与上型腔抵接配合形成密闭的第一容器。将第一容器设置为下型腔和上型腔配合的形式，通过驱动下型腔上升使下型腔和上型腔自动抵接配合，从而将多个电池密封在第一容器内，实现多个电池的自动放置，操作方便、效率高。

7、本发明的电池注液方法，通过减法或提升法对注液腔内电解液进行计量具体包括：对注液腔抽正压，将计量杯内的多余电解液排出，使计量杯保留预设液位的电解液。电解液没过多个计量杯的杯顶后，通过对注液腔抽正压，以使计量杯内的多余电解液排出，使计量杯内得到预设液位的电解液，也能实现对计量杯的定量注液，从而实现电池电解液的定量注液。

8、本发明的电池注液系统，采用本发明的电池注液方法进行注液，该电池注液系统通过过量注液系统可实现对计量杯的定量注液，通过正负压循环装置对第一容器抽真空和抽正负压循环即可实现对多个电池的测漏、排气以及注液、静置，无需对每个电池分别配置一个正负压循环系统，简化整个注液系统结构，同时实现对多个电池同时进行控制，提高控制效率和一致性。

9、本发明的电池注液系统，采用本发明的电池注液系统通过过量注液系统可实现对计量杯的定量注液，无需专门的注液泵对每个计量杯进行输液，降低了成本，且计量杯可在电池转载过程中完成提前备液，注液效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1示出了本发明实施例一的电池注液方法的主要步骤流程图；

图2示出了本发明实施例一的电池注液方法的具体步骤流程图；

图3示出了本发明实施例一的电池注液系统中上型腔和下型腔抵接配合的结构示意图；

图4示出了本发明实施例一的电池注液系统中上型腔和下型腔分离的结构示意图；

图5示出了本发明实施例二的电池注液系统中上型腔和下型腔抵接配合的结构示意图；

图6示出了本发明实施例二的电池注液系统中上型腔和下型腔分离的结构示意图；

图7示出了本发明实施例三的电池注液系统中上型腔和下型腔抵接配合的结构示意图；

图8示出了本发明实施例三的电池注液系统中上型腔和下型腔分离的结构示意图。

附图标记说明：

1、计量装置；11、第一供液组件；111、第一储液罐；112、第一供液管路；12、第二直线驱动机构；121、第二气缸；122、第二伸缩杆；123、卡接部；13、第二供液组件；131、第二储液罐；132、第二供液管路；1321、第一供液开关阀；133、回收管路；1331、回收开关阀；14、第一排液组件；141、回液罐；142、第一排液管路；1421、第一排液开关阀；1422、第一液位传感器；15、第三供液组件；151、第三储液罐；152、第三供液管路；1521、第二供液开关阀；16、第二排液组件；161、第二排液管路；1611、第二排液开关阀；1612、流量检测仪；17、注液腔；18、计量杯；19、容积调整活塞；191、注液孔；110、第二液位传感器；120、第三液位传感器；2、注液循环装置；21、第一容器；211、上型腔；212、下型腔；22、电池；23、第一直线驱动机构；231、第一气缸；232、第一伸缩杆；233、连接部；24、第一注液管路；241、第一注液嘴；242、第一注液开关阀；25、第二容器；251、注液杯；2511、第二注液嘴；26、第二注液管路；261、第二注液开关阀；262、第四液位传感器；3、正负压循环装置；31、第一管路；311、第一开关阀；32、第二管路；321、第二开关阀；33、第三管路；331、第三开关阀；34、第四管路；341、第四开关阀；35、正压管路；351、正压开关阀；36、负压管路；361、负压开关阀；4、泄压管路；41、泄压开关阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例一

现有注液方法，在注液阶段，将二级杯与电池扣合在一起，注液泵向二级杯内定量注入电解液，对电池抽真空注液，二级杯内的电解液在真空作用下逐步注入电池内；此注液阶段中，采用正负压系统对电池进行抽真空，而当需要对多个电池注液时，需配置多个正负压系统对多个电池进行抽真空，整个结构复杂、控制难度高。

在静置阶段，需利用转载机将扣合在一起的二级杯和电池一同转运放入密闭的静置腔内进行静置，静置期间需对静置腔反复正负压循环，直到电解液充分注入电池；此静置阶段中，利用转载机对扣合在一起的二级杯和电池进行转载的方式增加了设备成本，同时静置腔由于需要容纳多层二级杯与电池整体，静置腔整个体积设置较大、材料及生产成本高，且对大容积的静置腔进行抽真空和抽负压循环，时间较长且真空度和负压保持较难，注液效率低。

因此，针对上述问题，本实施例公开了一种电池注液方法，如图1-图4所示，其包括：第一容器21与注液腔17连通，对注液腔17抽真空，使第一容器21达到预设压力值并对第一容器21内的多个电池22测漏；第一容器21与注液腔17断开，向注液腔17内注入电解液至没过多个计量杯18的杯顶，使得多个计量杯18内注满电解液；第一容器21与注液腔17连通，对第一容器21和注液腔17抽正负压循环，使多个计量杯18内的电解液注入一一对应的多个电池22内。

因此，本发明具备以下优点：

1)通过对注液腔17前期抽真空，既便于电解液注入注液腔17，同时还能对电池22进行测漏，确保电池22密封性；

2)将第一容器21和注液腔17连通，对第一容器21和注液腔17抽正负压循环，就能够使多个计量杯18内的电解液注入一一对应的多个电池22内，注液腔17和第一容器21配合形成静置循环腔，完成电池22静置，使电解液充分注入电池22，从而实现在同一工位就能完成电池22的注液和静置，既无需对电池22进行转载，又无需设置专门的大容积高压静置容器对电池22进行静置，节省了设备成本；

3)同时对第一容器21和注液腔17抽正负压循环也保证在高正压和高真空下，电池22的内部与电池22所在外部(即第一容器21内腔)压力相等，避免电池22内外因压差损坏电芯；

4)第一容器21仅容纳多个电池22而计量杯18独立设于第一容器21之外，减小了第一容器21的设置体积，进一步降低了生产成本，且抽真空和抽负压容易达到预定值，注液速度快；

5)实现对多个电池22的同步注液以及抽真空、正负压循环，提高注液效率，简化整个注液系统结构，同时可对多个电池22同时进行控制，提高控制效率和一致性。

下面结合说明书各附图，对该电池注液方法的步骤进行详细介绍。

第一容器21与注液腔17连通，对注液腔17抽真空，使第一容器21达到预设压力值并对第一容器21内的多个电池22测漏。

具体的，第一容器21与注液腔17可通过第一注液管路24连接，第一注液管路24上设置有第一注液开关阀242，通过第一注液开关阀242来控制第一注液管路24通断，从而控制第一容器21与注液腔17是否连通。

进一步的，第一注液管路24的上端与计量杯18底部的出液口连通，第一注液管路24的下端设有第一注液嘴241，第一注液嘴241与电池22的注液口连通，即第一注液管路24将注液腔17和第一容器21连通。

可利用正负压循环装置3对注液腔17抽真空，正负压循环装置3包括抽吸泵以及与抽吸泵连接的管路组件，管路组件与注液腔17连接，启动抽吸泵，第一容器21内多个电池22的气体经第一注液管路24、注液腔17流入管路组件，第一容器21腔内其他气体流入管路组件一同排出，即可实现对第一容器21抽真空，同时还能在抽真空过程中对第一容器21内的多个电池22进行泄漏检测，以将不符合密封性的电池22取出，当第一容器21内的压力达到预设压力值时，关闭正负压循环装置3，十分便捷。具体的，管路组件上还设有气压开关阀，通过气压开关阀的控制则可以控制管路组件的通断，既实现对抽真空的控制，又能对抽真空后的注液腔17进行密封，避免泄压。

电池注液方法还包括：将多个电池22放入下型腔212内，驱动下型腔212上升，使下型腔212与上型腔211抵接配合形成密闭的第一容器21。

本实施例中，可利用第一直线驱动机构23驱动下型腔212上升，下型腔212逐渐与上型腔211抵接配合，从而将电池22封闭在密闭的第一容器21内，提高操作效率。第一直线驱动机构23可以是第一直线气缸，由第一直线气缸驱动下型腔212升降，实现电池22的放置和取出。上述的管路组件与上型腔211连接。

第一容器21与注液腔17断开，向注液腔17内注入电解液至没过多个计量杯18的杯顶，使得多个计量杯18内注满电解液。

在本实施例中，关闭第一注液开关阀242，使第一注液管路24断开此时第一容器21与注液腔17断开，可利用供液系统向注液腔17内注入电解液，具体地，供液系统可包括与注液腔17的顶部连通的供液管路以及设于供液管路上的供液开关阀，通过控制供液开关阀实现对供液管路通断的控制，实现对注液腔17的注液，十分简单方便。

该电池注液方法还包括：通过减法或提升法对注液腔17内电解液进行计量。

通过上述的减法或提升法对注液腔17内电解液进行计量，可以实现电解液的定量注液，实现注液量的精确控制。

本实施例中，通过减法或提升法对注液腔17内电解液进行计量具体包括：将注液腔17内的多余电解液排出。电解液没过多个计量杯18的杯顶后，通过将注液腔17内的多余电解液排出，使计量杯18内得到定量的电解液，从而实现电解液的定量注液。具体的，可以利用排液系统将注液腔17内的多余电解液排出，具体地，排液系统可以包括与注液腔17的底部连通的排液管路和设于排液管路上的排液开关阀，通过排液开关阀来控制排液管路的通断，实现注液腔17的排液。

在其他一些实施例中，通过减法或提升法对注液腔17内电解液进行计量具体包括：驱动多个计量杯18上升，使计量杯18的液体入口上升至注液腔17内的液面的上方。电解液没过多个计量杯18的杯顶后，通过驱动多个计量杯18上升，使计量杯18的液体入口上升至注液腔17内的液面的上方，此时电解液不再注入计量杯18，得到注满电解液的计量杯18，实现电解液的定量注液。

具体地，可采用第二直线驱动机构12驱动多个计量杯18上升，第二直线驱动机构12可以是第二直线气缸，由第二直线气缸驱动计量杯18升降，实现计量杯18的定量注液，操作简单、效率高。

在其他一些实施例中，通过减法或提升法对注液腔17内电解液进行计量具体包括：对注液腔17抽正压，将计量杯18内的多余电解液排出，使计量杯18保留预设液位的电解液。电解液没过多个计量杯18的杯顶后，计量杯18内的多余电解液在正压作用下排出，使计量杯18内得到预设液位的电解液，从而实现电解液的定量注液。具体的，同样可利用正负压循环装置3对注液腔17注入正压，使得计量杯18内的多余电解液在正压作用下排出。

由此可知，本发明提供的通过减法或提升法对注液腔17内电解液进行计量的方法包括多种，用户具体可根据需要进行选择，灵活性强。

本实施例中，向注液腔17内注入电解液至没过多个计量杯18的杯顶，使得多个计量杯18内注满电解液具体包括：向注液腔17内注入电解液，使得电解液通过计量杯18上的容积调整活塞19的注液孔191或者计量杯18与容积调整活塞19间的间隙流入计量杯18内。当电解液进入注液腔17后，电解液可通过容积调整活塞19上的注液孔191或者计量杯18与容积调整活塞19间的间隙流入计量杯18，实现电解液正常注入计量杯18，同时通过调整容积调整活塞19伸入计量杯18内的深度还能实现对计量杯18容积的调整，以满足不同的定量注液需求，适用性广。

具体地，容积调整活塞19的调节方式为：当需要减小计量杯18的容积时，则将容积调整活塞19向计量杯18的容积腔推进，增大容积调整活塞19进入计量杯18的深度，从而使计量杯18的盛放电解液的有效容积腔减小；

当需要增大计量杯18的容积时，则将容积调整活塞19反向拉出计量杯18的容积腔，以减小容积调整活塞19进入计量杯18的深度，从而使计量杯18的盛放电解液的有效容积腔增大，以此实现对计量杯18的有效容积的调整，满足多样化的注液需求，提高该电池注液方法的适用性。

第一容器21与注液腔17连通，对第一容器21和注液腔17抽正负压循环，使多个计量杯18内的电解液注入一一对应的多个电池22内。

本实施例中，打开第一注液开关阀242，使第一容器21与注液腔17通过第一注液管路24连通，利用正负压循环装置3对第一容器21和注液腔17均抽正负压循环，使电解液在压力下更易注入电池22，提高注液效率，注液腔17和第一容器21配合形成静置循环腔，完成电池22静置，使电解液充分注入电池22，从而实现在同一工位就能完成电池22的注液和静置，既无需对电池22进行转载，又无需设置专门的大体积高压静置容器对电池22进行静置，节省了设备成本。

具体的，正负压循环装置3与注液腔17和第一容器21均连接，以对注液腔17和第一容器21均抽正负压循环，此时，注液腔17参与电池22的抽正负压循环，电解液在真空作用下自计量杯18流入电池22内，既便于注液腔17的注液，同时也提高对电池22的抽真空和抽负压效率，使电解液充分注入电池22内。

在其他一些实施例中，对第一容器21和注液腔17抽正负压循环，使多个计量杯18内的电解液注入一一对应的多个电池22内，具体包括：将多个计量杯18内的电解液先注入密闭的第二容器25内一一对应的多个注液杯251内，再将多个注液杯251内的电解液注入一一对应的多个电池22。注液杯251设置在计量杯18和电池22之间，可实现将计量杯18计量好的电解液进行储存，利于计量杯18继续备液，从而实现电解液提前单独备液。

在其他一些实施例中，该电池注液方法还包括：对第二容器25抽正负压循环，使多个注液杯251内的电解液充分注入一一对应的多个电池22内。

利用正负循环装置3对第二容器25抽正负压循环，既便于计量杯18的电解液流入注液杯251，同时也提高对电池22的抽真空和抽正压效率，使电解液快速充分注入电池22内。

为便于理解本实施例的电池注液方法，现对其注液控制过程作如下介绍：

将多个电池22放入下型腔212内，第一直线驱动机构23驱动下型腔212上升，使下型腔212与上型腔211抵接配合，从而将电池22封闭在密闭的第一容器21内；

打开第一注液开关阀242使注液腔17与第一容器21连通，启动正负压循环装置3持续对注液腔17抽真空，此过程实现对第一容器21内的多个电池22的测漏，直至第一容器21达到预设压力值关闭正负压循环装置3；

关闭第一注液开关阀242使注液腔17与第一容器21断开，打开供液开关阀，电解液经供液管路流入注液腔17内，电解液没过多个计量杯18的杯顶后通过容积调整活塞19上的注液孔191或者容积调整活塞19与计量杯18内壁的间隙流入计量杯18内直至计量杯18注满电解液，关闭供液开关阀；

打开排液开关阀，将注液腔17内的多余电解液通过排液管路排出，使计量杯18内得到定量的电解液，关闭排液开关阀；

打开第一注液开关阀242使注液腔17与第一容器21连通，对第一容器21和注液腔17抽正负压循环，使多个计量杯18内的电解液先流经一一对应的多个第一注液管路24，然后再经多个第一注液管路24注入一一对应的电池22内。

如图3和图4所示，本实施例还提供了一种利用本实施例的电池注液方法进行注液的电池注液系统，其包括计量装置1、注液循环装置2和正负压循环装置3，其中，计量装置1包括过量注液系统、注液腔17和设置于注液腔17内的计量杯18，计量杯18的容积腔与注液腔17连通，过量注液系统与注液腔17连通，以向计量杯18内定量注入电解液，注液循环装置2包括密闭的第一容器21和设于第一容器21内的多个电池22，电池22的注液口可选择性地与计量杯18的出液口连通，正负压循环装置3适于对第一容器21抽正负压循环。

本发明的电池注液系统，利用正负压循环装置3对第一容器21抽真空至设定压力值，以排出多个电池22内的空气，通过过量注液系统向注液腔17内注入电解液，电解液没过计量杯18流入计量杯18的容积腔，以完成电解液的定量注液，注液时，计量杯18内的电解液在负压作用下流经出液口、注液口注入电池22内，开启正负压循环装置3对第一容器21抽真空和抽负压循环，使电解液充分注入电池22并完成静置。

因此，本发明通过过量注液系统可实现对计量杯18的定量注液，通过正负压循环装置3对第一容器21抽真空和抽负压循环即可实现对多个电池22的抽真空以及抽负压循环，无需对每个电池22分别配置一个正负压循环系统，简化整个注液系统结构，同时正负压循环装置3可对多个电池22同时进行控制，提高控制效率和一致性。

下面结合说明书附图，对该电池注液系统进行详细介绍。

本实施例中，过量注液系统包括第二供液组件13和第一排液组件14，其中，第二供液组件13与注液腔17连通，以向注液腔17内注入电解液，第一排液组件14与注液腔17连通，适于将注液腔17内的液体排出。第二供液组件13向第一容器21内注入电解液，电解液没过计量杯18流入计量杯18的容积腔，当计量杯18内的电解液达到设置容积时，通过第一排液组件14将第一容器21内的多余电解液排出，从而完成计量杯18的定量注液。

作为本实施例的电池注液系统的优选的技术方案，第二供液组件13包括第二储液罐131、第二供液管路132以及设置于注液腔17顶部的进液口，第二储液罐131与第二供液管路132连接，第二供液管路132与进液口连接，并且第二供液管路132上设置有第一供液开关阀1321。当需要注液时，打开第一供液开关阀1321，电解液自第二储液罐131流入第二供液管路132，经第二供液管路132、进液口流进注液腔17内，而后流进计量杯18内，实现电解液定量注液。

具体地，第二储液罐131内储存有电解液，第二供液管路132便于电解液远距离传输，第一供液开关阀1321可切断或连通第二供液管路132。可以理解的是，在不需要供液时，第一供液开关阀1321处于关闭状态。

进一步地，第一排液组件14包括回液罐141、第一排液管路142和设置于注液腔17底部的排液口，回液罐141与第一排液管路142连接，第一排液管路142和排液口连接，并且第一排液管路142上设置有第一排液开关阀1421。当需要排液时，打开第一排液开关阀1421，电解液自注液腔17底部的排液口流入第一排液管路142，经第一排液管路142流进回液罐141，既实现对计量杯18的定量注液，又实现电解液的回收利用，实用性好。

具体地，回液罐141用于储存注液腔17排出的电解液，第一排液管路142便于电解液远距离排出，第一排液开关阀1421可切断或连通第一排液管路142。

可以理解的是，在不需要排液时，第一排液开关阀1421处于关闭状态，避免注液腔17内的电解液漏出，影响注液。

由于实际使用中第一排液管路142的尺寸较长，故本实施例中第一排液开关阀1421设有两个，其中一个第一排液开关阀1421靠近回液罐141设置，其中另一个第一排液开关阀1421靠近注液腔17设置，避免在非排液状态下回液罐141和注液腔17内的电解液回流至第一排液管路142内。

进一步地，第一排液管路142上还设置有第一液位传感器1422，第一液位传感器1422设置于两个第一排液开关阀1421之间，以监测第一排液管路142内的电解液的流通情况，排液过程中，如果第一液位传感器1422未检测到液位，则说明排液完成，此时可将两个第一排液开关阀1421均关闭。

此外，本实施例还包括回收管路133，回收管路133与第二储液罐131和回液罐141均连接，以便于回液罐141内的电解液流入第二储液罐131内实现循环利用，节省成本。相应地，在回收管路133上设有回收开关阀1331，以切断或连通回收管路133，便于电解液的回收利用。、

注液腔17既作为电解液注液过渡腔，又能作为计量杯18安装腔。

本实施例中，计量杯18设置多个并且成排分布在注液腔17内，通过向注液腔17内注液，就可实现同时对多个计量杯18定量注液，计量效率高。

作为本实施例的电池注液系统的优选的技术方案，该计量装置1还包括容积调整活塞19，容积调整活塞19插接于计量杯18内并且容积调整活塞19上设置有注液孔191。当电解液进入注液腔17后，通过容积调整活塞19上的注液孔191流入计量杯18，同时通过容积调整活塞19还能调整计量杯18的容积，以满足不同的定量注液需求，适用性广。

具体地，容积调整活塞19的调节方式为：当需要减小计量杯18的容积时，则将容积调整活塞19向计量杯18的容积腔推进，增大容积调整活塞19进入计量杯18的深度，从而使计量杯18的盛放电解液的有效容积腔减小；当需要增大计量杯18的容积时，则将容积调整活塞19反向拉出计量杯18的容积腔，以减小容积调整活塞19进入计量杯18的深度，从而使计量杯18的盛放电解液的有效容积腔增大，以此实现对计量杯18的有效容积的调整，满足多样化的注液需求，提高该电池注液方法的适用性。

第一容器21为封闭的容器，其设置于注液腔17的正下方，第一容器21内盛放有多个电池22，多个电池22成排分布并且可与多个计量杯18一一对应连接，以实现电解液的一对一注液，提高注液效率。

作为本实施例的电池注液系统的优选的技术方案，第一容器21包括上型腔211和下型腔212，下型腔212内设置有多个电池22，并且下型腔212可与上型腔211配合形成密闭的第一容器21。将第一容器21设置为下型腔212和上型腔211配合的形式，便于多个电池22的放置和取出，当电池22放入下型腔212后，将下型腔212与上型腔211配合形成密闭的第一容器21，当电池22注液完成需要取出时，将下型腔212与上型腔211分离，取出下型腔212内的电池22即可。

进一步地，注液循环装置2还包括第一直线驱动机构23，第一直线驱动机构23与下型腔212传动连接，以驱动下型腔212升降，以使下型腔212能够与上型腔211配合形成第一容器21。

具体地，第一直线驱动机构23包括第一气缸231、第一伸缩杆232和连接部233，其中，第一气缸231与第一伸缩杆232传动连接，第一伸缩杆232与连接部233连接，连接部233与下型腔212的底部连接。当电池22放入下型腔212后，第一气缸231驱动第一伸缩杆232伸出，带动第一伸缩杆232一端的连接部233和下型腔212上升并使下型腔212与上型腔211抵接配合形成密闭的第一容器21，当电池22注液完成需要取出时，第一气缸231驱动第一伸缩杆232缩回，带动第一伸缩杆232一端的连接部233和下型腔212下降并与上型腔211分离，取出下型腔212内的电池22即可。

作为本实施例的电池注液系统的优选的技术方案，该电池注液系统还包括第一注液管路24，第一注液管路24上连接有第一注液嘴241，第一注液嘴241至少部分插接于上型腔211内并可与电池22的注液口连通，第一注液管路24与计量杯18的出液口连接，第一注液管路24上还设有第一注液开关阀242。注液时，打开第一注液开关阀242，电解液自计量杯18的出液口流进第一注液管路24，经第一注液管路24流经第一注液嘴241，最后经注液口流入电池22内，实现电池22注液。

可以理解的是，在计量杯18进行定量注液时，第一注液开关阀242处于关闭状态，当需要开始对电池22注液时，将第一注液开关阀242开启。

并且第一注液管路24与第一排液管路142连接，以在电池22完成注液后，将第一注液管路24内残存的电解液经第一排液管路142回流至回液罐141内，实现电解液的循环利用，提升经济性。

就设置数量来说，第一注液管路24也设置多个，并且多个计量杯18和多个电池22之间通过多个第一注液管路24一一对应连接，即每个第一注液管路24与一个计量杯18和一个电池22连接，实现一对一注液，便于独立控制。

就整体设置位置来说，本实施例中，注液腔17、上型腔211和下型腔212由上至下依次排布，并且位于同一中心线上，第一注液管路24布置于注液腔17和上型腔211之间，以将注液腔17内的计量杯18和第一容器21内的电池22连通。

正负压循环装置3与注液腔17和第一容器21均连接，以对注液腔17和第一容器21同时抽真空和抽负压循环，既便于注液腔17的注液，同时也提高对电池22的抽真空和抽负压效率。

具体地，正负压循环装置3包括抽吸泵以及与抽吸泵连接的第一管路31和第二管路32，第一管路31与注液腔17连通，第二管路32与上型腔211和第一管路31均连通。启动抽吸泵即可将注液腔17和第一容器21内的空气通过第一管路31和第二管路32抽吸出来，使注液腔17和第一容器21形成负压，利于将电池22内的空气排出，同时负压也便于向注液腔17以及电池22注液，提高注液效率。

相比于现有技术对每个电池22进行抽真空，本实施例的方案通过正负压循环装置3与注液腔17和第一容器21均连接，就能实现对第一容器21内的所有电池22进行抽真空，简化了系统结构、便于整体操作控制。需要说明的是，由于注液腔17和第一容器21间通过第一注液管路24是连通的，因此抽真空或抽负压循环时，第一容器21的空气部分经第二管路32排出，部分经第一注液管路24流进注液腔17经第一管路31排出，加快电池22排气。

进一步地，第一管路31上设有第一开关阀311，第一开关阀311设于第一管路31和第二管路32连接处的上游，以对第一管路31和第二管路32的通断进行控制，第二管路32上设有第二开关阀321，以控制第二管路32的通断，第一开关阀311和第二开关阀321在抽真空或抽负压循环时开启，在注液时均处于关闭状态。

作为本实施例的电池注液系统的优选的技术方案，该电池注液系统还包括泄压管路4，泄压管路4与第一容器21连通。泄压管路4在注液完成后可对第一容器21泄压，使其恢复至环境压力，便于上型腔211和下型腔212的分离，以便于第一容器21内的电池22取出。本实施例中，泄压管路4与上型腔211连通。

进一步地，泄压管路4上设置有泄压开关阀41，泄压开关阀41用于切断和连通泄压管路4。具体地，泄压开关阀41在第一容器21需要泄压时开启，以使第一容器21恢复至常压、便于电池22的取出；泄压开关阀41在计量杯18注液过程中关闭。

可以理解的是，由于本实施例的第一容器21容积较小，为实现对第一容器21的持续抽真空(以实现对电池22一段时间内持续排气)或抽负压循环(电池22静置一段时间)，本实施例的泄压开关阀41在第一容器21抽正负压循环时也开启。当然此处的正负压循环装置3抽出的气体量要大于自泄压管路4进入第一容器21的气体量。

为便于理解本实施例的电池注液系统，现结合说明书附图，对其使用过程进行如下介绍：

放置电池22：将电池22放置于下型腔212内，启动第一气缸231，第一气缸231驱动第一伸缩杆232伸出，带动下型腔212上升使下型腔212与上型腔211抵接配合形成密闭的第一容器21，此时电池22的注液口与第一注液嘴241连通；

抽真空：打开第一注液开关阀242、第一开关阀311和第二开关阀321，启动抽吸泵进行抽真空，注液腔17和第一容器21内的空气经第一管路31和第二管路32排出，以将电池22内的气体排出，直至注液腔17和第一容器21内压力达到预设值，关闭第一开关阀311和第二开关阀321；

电解液计量：关闭第一注液开关阀242、打开第一供液开关阀1321，第二储液罐131内的电解液在压力作用下流入第二供液管路132，经进液口流入注液腔17，注液腔17的电解液经容积调整活塞19上的注液孔191流入计量杯18内，当注液腔17内的电解液没过计量杯18，即计量杯18注满电解液后，关闭第一供液开关阀1321并开启第一排液开关阀1421，注液腔17内多余的电解液经第一排液管路142排至回液罐141内，通过第一液位传感器1422观察排液完成情况，排液完成后关闭第一排液开关阀1421；

电解液注液：开启第一注液开关阀242，电解液自计量杯18底部的出液口流入第一注液管路24内，流经第一注液开关阀242和第一注液嘴241，经注液口流入电池22内，实现电池22注液；

正负压循环：打开第一开关阀311和第二开关阀321，启动抽吸泵对注液腔17和第一容器21加压和抽真空循环，以将电解液完全注入电池22内。

需要说明的是，在其他实施例中，也可不在容积调整活塞19开设注液孔191，而设置容积调整活塞19与计量杯18的内壁间隙配合，注液腔17内的电解液通过间隙流进计量杯18；同时，在其他实施例中，第一直线驱动机构23还可设置为电机和丝杠配合的驱动形式，也能实现下型腔212的升降，不局限于本实施例的方案。

综上所述，本发明的电池注液方法及电池注液系统具备以下优点：

1、能够实现对多个电池22的同步排气，既简化了注液系统结构，也便于对多个电池22的同步控制。

2、实现在同一工位就能完成电池22的注液和静置，节省了设备成本。

3、第一容器21的设置体积小，生产成本低。

4、实现对计量杯18的定量注液，实现注液量的精准控制。

5、还可根据需要调整计量杯18的容积，实现不同的定量注液需求，适用性广。

6、在抽正负压循环中保证电池22的内部与电池22所在外部(即第一容器21内腔)压力相等，避免电池22内外因压差损坏电芯。

实施例二

与实施例一相比，本实施例的区别在于：如图5和图6所示，本实施例不设置容积调整活塞19且过量注液系统的具体设置方式不同。具体地，本实施例的过量注液系统包括第三供液组件15和第二排液组件16，其中，第三供液组件15与注液腔17连通，以向注液腔17内注入电解液，第二排液组件16部分伸入计量杯18内且伸入计量杯18内的长度被配置为可调节，以将计量杯18内的电解液排出。

上述设置，第三供液组件15对注液腔17内注入电解液，电解液没过计量杯18流入计量杯18内，当电解液停止注液后，第二排液组件16可将计量杯18内的电解液排出，以使计量杯18的液位保持在一定位置，从而完成电解液的定量注液，同时通过调节第二排液组件16伸入计量杯18内的长度，就能够调节计量杯18内的电解液排出量，从而调整计量杯18的容积，以满足不同的定量注液需求，适用性广。

第三供液组件15包括第三储液罐151和第三供液管路152，其中，第三储液罐151和第三供液管路152连接，第三供液管路152与注液腔17连接，电解液可自第三储液罐151流出，经第三供液管路152流入注液腔17，实现注液。

进一步地，第三供液管路152上设置有第二供液开关阀1521，以控制第三供液管路152的通断，在对计量杯18定量注液时第二供液开关阀1521开启，在抽真空、抽负压循环以及对电池22注液时第二供液开关阀1521关闭。

第二排液组件16包括第二排液管路161，第二排液管路161上设有第二排液开关阀1611和流量检测仪1612，第二排液管路161部分伸入计量杯18，第二排液开关阀1611可控制第二排液管路161的通断，第二排液开关阀1611仅在需要排液时开启，流量检测仪1612可检测电解液排液情况，以提高定量注液的准确性。

此外，本实施例的计量装置1还包括第二液位传感器110，第二液位传感器110伸入计量杯18内，以检测计量杯18的实时液位，以进一步提高定量注液精准性、可靠性。

本实施例的正负压循环装置3还包括正压管路35和负压管路36，正压管路35与第一管路31和第二管路32均连接，正压管路35上设有正压开关阀351，负压管路36与第一管路31和第二管路32均连接，负压管路36上设有负压开关阀361。通过正压管路35和负压管路36就能够实现对第一管路31和第二管路32分别同时通入正压或负压，相比于采用同一管路进行正负压切换的方式，本实施例无需进行正负压切换，进一步提高对正负压循环装置3的控制效率、响应快。

实施例三

相比于实施例一，本实施例的区别在于：如图7和图8所示，过量注液系统的具体设置不同，具体地，本实施例的过量注液系统包括第一供液组件11和第二直线驱动机构12，其中，第一供液组件11与注液腔17连通，以向注液腔17内注入电解液，第二直线驱动机构12与计量杯18传动连接，以驱动计量杯18升降，使计量杯18的液体入口能够上升至注液腔17内的液面的上方。通过第一供液组件11向注液腔17内注入电解液，电解液没过计量杯18流入计量杯18的容积腔，当电解液完全没过计量杯18，即计量杯18已注满时，第二直线驱动机构12驱动计量杯18上升使计量杯18的液体入口上升至液面上方，完成对计量杯18的定量注液。

具体地，第一供液组件11包括第一储液罐111和第一供液管路112，第一储液罐111与第一供液管路112连接，第一供液管路112与注液腔17顶部的进液口连接。当需要注液时，电解液自第一储液罐111流入第一供液管路112，经第一供液管路112、进液口流进注液腔17内，而后流进计量杯18内。

第二直线驱动机构12包括第二气缸121、第二伸缩杆122和卡接部123，第二气缸121与第二伸缩杆122传动连接，第二伸缩杆122与卡接部123连接，卡接部123与计量杯18连接。第二气缸121驱动第二伸缩杆122伸缩，带动卡接部123以及与卡接部123连接的计量杯18沿第二伸缩杆122的伸缩方向运动，从而带动计量杯18上升以使其液体入口高出注液腔17内的液面从而实现电解液定量注液，或者带动计量杯18下降以使计量杯18复位实现备液。

此外，本实施例的计量装置1还包括第三液位传感器120，第三液位传感器120与注液腔17连接，用于测量注液腔17内的液位，以确保注液腔17内的液位能够高于计量杯18，满足注液需求。

可选的，本实施例的注液循环装置2还包括密闭的第二容器25，第二容器25连接于注液腔17和第一容器21之间，第二容器25内设置有注液杯251，注液杯251与计量杯18的出液口连通，注液杯251的出液口与电池22的注液口可选择性地连通。注液杯251设有多个，多个注液杯251与多个计量杯18和多个电池22一一对应连接。

注液杯251顶部为敞口设置，其底部设有第二注液嘴2511，第二注液嘴2511伸入上型腔211可与电池22的注液口连通。

需要说明的是，本实施例的注液循环装置2不设置第一注液管路24及其相关结构，本实施例的注液循环装置2还包括第二注液管路26，第二注液管路26至少部分插接于第二容器25内并与注液杯251连通，第二注液管路26还与计量杯18的出液口连通，第二注液管路26上设有第二注液开关阀261和第四液位传感器262。第二注液管路26设有多个，多个第二注液管路26与多个注液杯251和多个计量杯18一一对应连接。第二注液开关阀261用于控制第二注液管路26的通断，其在电池22注液和正负压循环装置3启动时均开启，在计量杯18注液时关闭，第四液位传感器262用于检测第二注液管路26内电解液的流通情况，便于判断电解液注液情况。

并且，本实施例的正负压循环装置3与第一容器21中的上型腔211和第二容器25均连接，以同时对第一容器21和第二容器25抽正负压循环，既便于电池22快速排气，同时负压也便于计量杯18的电解液向第二容器25内的注液杯251以及电池22流动注液，提高注液效率。

本实施例中，正负压循环装置3设置也存在区别，具体地，正负压循环装置3包括与第二容器25连通的第三管路33以及与上型腔211连通的第四管路34，第三管路33与第四管路34连接，且在第三管路33上设有第三开关阀331以控制第三管路33和第四管路34的通断，第四管路34上设有第四开关阀341以控制第四管路34的通断。

此处需要说明的是，由于第一容器21和第二容器25间通过第二注液嘴2511连通，因此抽真空或抽正负压循环时，第一容器21可由第三管路33和第四管路34共同排气或加压，加快电池22达到预设压力以及缩短抽正负压循环的时间。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电池注液方法，其特征在于，包括：

第一容器(21)与注液腔(17)连通，对所述注液腔(17)抽真空，使所述第一容器(21)达到预设压力值并对所述第一容器(21)内的多个电池(22)测漏；

所述第一容器(21)与所述注液腔(17)断开，向所述注液腔(17)内注入电解液至没过多个计量杯(18)的杯顶，使得多个所述计量杯(18)内注满电解液；

所述第一容器(21)与所述注液腔(17)连通，对所述第一容器(21)和所述注液腔(17)抽正负压循环，使多个所述计量杯(18)内的电解液注入一一对应的多个所述电池(22)内。

2.根据权利要求1所述的电池注液方法，其特征在于，还包括：

通过减法或提升法对所述注液腔(17)内电解液进行计量。

3.根据权利要求2所述的电池注液方法，其特征在于，所述的通过减法或提升法对所述注液腔(17)内电解液进行计量，具体包括：

驱动多个所述计量杯(18)上升，使所述计量杯(18)的液体入口上升至所述注液腔(17)内的液面的上方。

4.根据权利要求2所述的电池注液方法，其特征在于，所述的通过减法或提升法对所述注液腔(17)内电解液进行计量，具体包括：

将所述注液腔(17)内的多余电解液排出。

5.根据权利要求3或4所述的电池注液方法，其特征在于，所述的向所述注液腔(17)内注入电解液至没过多个计量杯的杯顶，使得多个所述计量杯(18)内注满电解液，具体包括：

向所述注液腔(17)内注入电解液，使得电解液通过所述计量杯(18)上的容积调整活塞(19)的注液孔(191)或者所述计量杯(18)与所述容积调整活塞(19)间的间隙流入所述计量杯(18)内。

6.根据权利要求2所述的电池注液方法，其特征在于，所述的通过减法或提升法对所述注液腔(17)内电解液进行计量，具体包括：

对所述注液腔(17)抽正压，将所述计量杯(18)内的多余电解液排出，使所述计量杯(18)保留预设液位的电解液。

7.根据权利要求1所述的电池注液方法，其特征在于，还包括：

将多个所述电池(22)放入下型腔(212)内；

驱动所述下型腔(212)上升，使所述下型腔(212)与上型腔(211)抵接配合形成密闭的所述第一容器(21)。

8.根据权利要求1所述的电池注液方法，其特征在于，所述的对所述第一容器(21)和所述注液腔(17)抽正负压循环，使多个所述计量杯(18)内的电解液注入一一对应的多个所述电池(22)内，具体包括：

对所述第一容器(21)和所述注液腔(17)抽正负压循环，使多个所述计量杯(18)内的电解液先注入密闭的第二容器(25)内一一对应的多个注液杯(251)内，再将多个所述注液杯(251)内的电解液注入一一对应的多个所述电池(22)。

9.根据权利要求8所述的电池注液方法，其特征在于，还包括：对所述第二容器(25)抽正负压循环，使多个注液杯(251)内的电解液充分注入一一对应的多个所述电池(22)内。

10.一种利用权利要求1至9中的任一项所述的电池注液方法进行注液的电池注液系统，其特征在于，包括：

计量装置(1)，包括过量注液系统、注液腔(17)和设于所述注液腔(17)内的计量杯(18)，所述计量杯(18)的容积腔与所述注液腔(17)连通，所述过量注液系统与所述注液腔(17)连通，以向所述计量杯(18)内定量注入电解液；

注液循环装置(2)，包括密闭的第一容器(21)和设于所述第一容器(21)内的多个电池(22)，所述电池(22)的注液口可选择性地与所述计量杯(18)的出液口连通；

正负压循环装置(3)，适于对所述第一容器(21)抽真空及正负压循环。

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