CN203103396U - 电池注液装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池注液装置，其包括：注液器，用于对电池注入电解液；以及升降机构，连接于注液器并带动注液器上升/下降。注液器包括：杯体，内形成容置电解液的腔体；顶盖，密封固定于杯体的顶部；底盖，密封固定于杯体的底部并设有与杯体的腔体连通的注液孔；注液嘴，设置于底盖并与底盖的注液孔连通；以及注液孔运动密封杆，穿设于顶盖并能够以运动方式与底盖的注液孔的结合/脱离以封闭/打开底盖的注液孔。所述电池注液装置其能降低注液对环境的要求，能够保证注液嘴与电池的注入口紧密对接，避免注液过程中注液嘴和电池的注入口之间产生电解液泄露。

Description

电池注液装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造用设备，尤其涉及一种电池注液装置。

背景技术

随着现代社会的发展，人们对环境保护意识的增强，电池的应用已经不再仅限于移动电话、数码相机、摄像机、便携式DVD、笔记本电脑等移动设备，而开始向电动汽车（混合动力、纯电动力）、电力储能方向等动力电池转移。目前被看好的高能动力电池包括磷酸铁锂电池、锰酸锂电池等。

电池已经在我们的生活中无处不在，电池制造行业竞争越来越激烈，人们对动力电池的需求量越来越多。但是，目前我们对大容量的电动汽车电池的产量还远远不够，效率偏低。其中，注液效率就是一大瓶颈。以往的注液方法主要是采用在干燥房或者手套箱进行的真空注液。采用漏斗的形式给电池添加电解液，然后通过抽真空，使液面上下形成压力差而使电解液注入电池。这样的注液方式由于是一个敞口体系，因此对注液环境的要求会比较苛刻，只能在干燥房或者手套箱进行，而且对环境的颗粒度也会有高要求的控制。

此外，以往注液均采用固定的专用设备，而针对电池的不同形状、尺寸，则造成设备的兼容性差，成本高。

此外，在注液过程中，注液嘴和电池的注入口之间也容易产生电解液的泄露。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电池注液装置，其能降低注液对环境的要求。

本实用新型的另一目的在于提供一种电池注液装置，其能提高注液效率和效果。

本实用新型的再一目的在于提供一种电池注液装置，其能避免注液过程中注液嘴和电池的注入口之间产生的电解液泄露。

本实用新型的又一目的在于提供一种电池注液装置，其能提高不同形状、尺寸的电池注液的适应性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电池注液装置，其包括：注液器，用于对电池注入电解液；以及升降机构，连接于注液器并带动注液器上升/下降。注液器包括：杯体，内形成容置电解液的腔体；顶盖，密封固定于杯体的顶部；底盖，密封固定于杯体的底部并设有与杯体的腔体连通的注液孔；注液嘴，设置于底盖并与底盖的注液孔连通；以及注液孔运动密封杆，穿设于顶盖并能够以运动方式与底盖的注液孔的结合/脱离以封闭/打开底盖的注液孔。

在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，顶盖设置有：注液口，受控连通于杯体的腔体且在打开时通过其将电解液注入到杯体的腔体中；正压气源接口，连接于正压气源且受控连通于杯体的腔体；真空负压源接口，连接于真空负压源且受控连通于杯体的腔体；以及密封杆穿设孔，供注液孔运动密封杆穿设。

在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，所述电池注液装置还包括：电池固定板，连接于底座并用于电池保持固定。更优选地，电池固定板的位置为可调整的。

本实用新型的有益效果如下：

注液器为封闭的结构，其能降低注液对环境的要求。

通过设置在顶盖的正压气源接口和真空负压源接口，实现在注液过程中进行正压和负压真空的交替切换，从而保证电池在注液过程中，使残余空气有效的排出，并能够在电解液注入后，对液面施加一定的正压力，保证电池的极片和隔离膜对电解液良好的吸收并加速电解液在极片和隔离膜中的渗透，提高了作业效率和效果。

通过注液孔运动密封杆的运动，能够保证注液嘴与电池的注入口紧密对接，避免注液过程中注液嘴和电池的注入口之间产生电解液泄露。

通过电池固定板设置为位置可调整的，能够提高本实用新型所述的电池注液装置对不同的电池形状、尺寸适应性。

附图说明

图1是根据本实用新型的电池注液装置的侧透视图；

图2是根据本实用新型的电池注液装置的后透视图；

图3是根据本实用新型的电池注液装置的俯透视图；

图4根据本实用新型的电池注液装置的注液器顶盖的视图，其中（a）为正视图、（b）为侧视图；

图5是根据本实用新型的电池注液装置的注液器底盖的正视图；

图6根据本实用新型的电池注液装置的注液器的杯体及密封垫圈的视图，其中（a）为剖视图、（b）为侧视图；

图7为本实用新型的电池注液装置的升降机构顶板的视图，其中（a）为正视图、（b）为侧视图；

图8为本实用新型的电池注液装置的升降机构连接件的注液器侧连接板、中间连接板、升降螺杆侧连接板的视图，其中（a）为正视图、（b）为侧视图、（c）为俯视图；

图9是本实用新型的电池注液装置的升降机构连接件的滑轨和滑块立体示意图；

图10是本实用新型的电池注液装置的升降机构立板的视图，其中，（a）为正视图， （b）为侧视图；

图11是图1所示的升降机构的替代实施例的侧透视图。

其中，附图标记说明如下：

1注液器                         31底座

11杯体                            311螺孔

111腔体                         32立板

1 12内胆                          321开口

113外壳                           322螺孔

114隔热层                         323螺孔

12液位管                        33顶板

121上端                           331安装孔

122下端                           332螺孔

13顶盖                          34连接件

131注液口                          341注液器侧连接板

132正压气源接口                       3411螺孔

133真空负压源接口                     3412螺孔

134密封杆穿设孔                    342中间连接板

135螺孔                               3421螺孔

14底盖                             343升降螺杆侧连接板

141注液孔                             3431螺孔

142螺孔                            344滑轨

15密封垫圈                            3441螺孔

16注液嘴                           345滑块

17注液孔运动密封杆                    3451螺孔

171杆体                            35升降螺杆

172杆头                            36轴承

18手轮                             37手轮

2电池                              4电池固定板

21注入口                              41电池固定左右侧板

3升降机构                             42电池固定后侧板

具体实施方式

下面参照附图详细说明根据本实用新型的电池注液装置。

如图1至图3所示，根据本实用新型的电池注液装置包括：注液器1，用于对电池2注入电解液（未示出），以及升降机构3，连接于注液器1并调节注液器1上升/下降。

其中，注液器1包括：杯体11，内形成容置电解液的腔体111；顶盖13，密封固定于杯体11的所述顶部；底盖14，密封固定于杯体11的底部并设有与杯体11的腔体111连通的注液孔141；注液嘴16，设置于底盖14的底部并与底盖14的注液孔141连通；注液孔运动密封杆17，穿设于顶盖13并能够以运动方式与底盖14的注液孔141的结合/脱离以封闭/打开底盖14的注液孔141。基于这些特征，实现了注液器1的封闭结构，从而降低注液对环境的要求。由于注液孔运动密封杆17以运动方式与底盖14的注液孔141的结合/脱离以封闭/打开底盖14的注液孔141，可以确保停止注液后注液孔运动密封杆17封闭底盖14的注液孔141，从而注液器1中的剩余的电解液不泄露到注液器1外部。注液器1的高度以及注液嘴16到电池2的注入口21的距离可以根据电池2所需的高度通过升降机构3来调节到位。

优选地，顶盖13的表面为不锈钢镀层；底盖14的表面为不锈钢镀层；注液嘴16为耐电解液腐蚀的弹性体；注液孔运动密封杆17包括表面为不锈钢镀层的杆体171和为耐电解液腐蚀的弹性体的杆头172，从而避免电解液对上述部件的腐蚀。当然，顶盖13也可以整个由不锈钢材料制成，底盖14也可以整个由不锈钢材料制成，杆体171也可以整个由不锈钢材料制成。此外，注液嘴16为耐电解液腐蚀的弹性体，通过杆体171加压能够保证注液过程注液嘴16与电池的注入口21的紧密对接而具有良好的密封性，从而注液过程在注液嘴16与电池的注入口21之间无电解液泄漏。其中，所述耐电解液腐蚀的弹性体优选氟橡胶材料。

如图6所示，在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，杯体11包括：内胆112，腔体111形成于其内；外壳113，围绕内胆112设置于内胆112外部；以及隔热层114，设置于内胆112和外壳113之间。优选地，内胆112的表面为不锈钢镀层；外壳113的表面为不锈钢镀层，从而避免电解液对上述部件的腐蚀。当然，内胆112也可以整个由不锈钢材料制成，外壳113也可以整个由不锈钢材料制成。隔热层114优选为隔热棉。内胆112和外壳113可以焊接成一体。

如图4所示，在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，顶盖13设置有：注液口131，受控连通于杯体11的腔体111且在打开时通过其将电解液注入到杯体11的腔体111中；正压气源接口132，连接于正压气源且受控连通于杯体11的腔体111；真空负压源接口133，连接于真空负压源且受控连通于杯体11的腔体111；以及密封杆穿设孔134，供注液孔运动密封杆17穿设。其中，受控连通可以通过本领域公知的各种控制阀来进行。通过正压气源接口132和真空负压源接口133可以分别对杯体11的腔体111施加正压力和抽真空，正压力和真空度可以通过限压阀进行调控。通过抽真空，能够抽走电池2内部的残余空气，为电解液的存储提供有效的空间；在电解液注入后，通过施加正压力，从而对腔体111内的电解液的液面施加一定的压力，加速电解液进入电池极片内部，从很大程度上提高了电池注液的速度，保证电池电极和隔离膜对电解液良好的吸收，从而提供了注液效率和效果。

如图1所示，在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，顶盖13密封固定于杯体11的所述顶部以及底盖14密封固定于杯体11的所述底部通过密封垫圈15来进行。更优选地，密封垫圈15为耐电解液腐蚀的弹性体密封垫圈，密封垫圈15防电解液腐蚀并且防止注液过程电解液泄漏。其中，所述耐电解液腐蚀的弹性体优选氟橡胶材料。其中，顶盖13固定于杯体11可以通过螺钉穿过如图4所示的螺孔135来进行；底盖14固定于杯体11可以通过螺钉穿过如图5所示的螺孔142来进行。

如图4所示，在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，密封杆穿设孔134为螺纹孔，注液孔运动密封杆17为与顶盖13的密封杆穿设孔134螺接的螺杆，从而可以精确地控制。

为了实时观察腔体111内的电解液的液位，如图1所示，优选地，注液器1还可包括：液位管12，其上端121和下端122分别连通于杯体11的腔体111的上部和下部，从而实时观察腔体111内的电解液的液位。

为了便于操纵注液孔运动密封杆17，如图1所示，优选地，注液器1还可包括：手轮18，连接于注液孔运动密封杆17的上端，从而通过手轮18便于操纵注液孔运动密封杆17。

在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，电池2为硬壳电池。硬壳电池优选为硬壳锂离子电池。硬壳锂离子电池优选为电动汽车用硬壳锂离子电池。

在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，电池2的外形为方形、棱形或圆柱形。

在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，硬壳电池的硬壳为钢壳或铝壳。

为了实现升降机构3调节注液器1上升/下降，如图1至图3、图7和图8所示，在一个实施例中，升降机构3可包括：底座31，固定连接并支撑立板32；立板32，固定连接于底座31；顶板33，固定连接于立板32；连接件34，固定连接于注液器1的顶盖13；升降螺杆35，可旋转地固定穿设于顶板33并通过沿其长度方向在其外表面设置的螺纹（未示出）而螺接于连接件34，以在升降螺杆35旋转时经由升降螺杆35带动连接件34升降而带动注液器1升降，升降螺杆35沿其长度方向在其外表面设置的螺纹的范围与连接件34沿升降螺杆35的运动路径长度对应。顶板33固定连接于立板32可通过螺钉（未示出）拧入螺孔332和螺孔323来进行。

升降螺杆3可旋转地固定穿设于顶板33可以通过如下方式来进行。例如在升降螺杆3固定穿设于顶板33部位处设置有轴承36，升降螺杆35穿设（通过安装孔331）并固定于轴承36。可替代地，可以在升降螺杆35固定穿设于顶板33部位处设置有齿轮对，升降螺杆35穿设于齿轮对中的一个，通过齿轮对实现旋转。

为了实现连接件34固定连接于注液器1的顶盖13且经由升降螺杆35带动连接件34升降，在一个实施例中，如图1、图8和图9所示，立板32设置有开口321。连接件34包括：注液侧连接板341，固定连接于顶盖13；升降螺杆侧连接板343，穿过开口321且设置有螺孔3431，升降螺杆35经由螺孔3431穿设于其上；中间连接板342，固定连接在注液侧连接板341和升降螺杆侧连接板343之间；滑轨344，位于在开口321两侧并固定连接于立板32；滑块345，对应滑动配合在滑轨344上并固定连接于中间连接板342。升降螺杆35和注液器1位于立板32的异侧，升降螺杆35固定穿设于顶板33并连接于升降螺杆侧连接板343。注液侧连接板341、中间连接板342、升降螺杆侧连接板343可以为单独部件，如图8所示，它们之间通过螺钉及设置的螺孔来实现固定连接；也可以为一体部件。可替代地，如图11所示，图11为在图1基础上的局部变型，连接件34可包括：注液侧连接板341，固定连接于顶盖13；升降螺杆侧连接板343，设置有螺孔3431且升降螺杆35经由螺孔3431穿设于其上；中间连接板342，固定连接在注液侧连接板341和升降螺杆侧连接板343之间；滑轨344，固定连接于立板32；滑块345，对应滑动配合在滑轨344上并固定连接于中间连接板342；升降螺杆35和注液器1位于立板32的同侧，升降螺杆35固定穿设于顶板33并连接于升降螺杆侧连接板343。在该替代实施例中，立板32无需设置开口321，滑轨344、滑块345、升降螺杆侧连接板343、相关的底座31、及顶板33的尺寸以及可能涉及到相关的形状改变可以在图1的基础上进行适应性调整。其中，注液侧连接板341固定连接于顶盖13可通过螺钉（未示出）拧入螺孔3412、螺孔135来进行，而注液孔运动密封杆17穿过螺孔3411和密封杆穿设孔134进入到注液器1的腔体111内；滑轨344固定于立板32可以通过螺钉（未示出）拧入螺孔3441、螺孔322来进行；滑块345固定连接于中间连接板342可以通过螺钉（未示出）拧入螺孔3451、螺孔3421来进行。

如图1所示，在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，如图1所示，升降机构3还可包括：手轮37，连接于升降螺杆35的位于顶板33之上的部分，从而便于操纵升降螺杆35。

在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，底座31的表面为不锈钢镀层，立板32的表面为不锈钢镀层，从而避免电解液对底座31和立板32的腐蚀。当然，底座31也可以整个由不锈钢材料制成，立板32也可以整个由不锈钢材料制成。

如图1至图3所示，在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，所述电池注液装置还可包括：电池固定板4，连接于底座31并用于电池1保持固定。

如图1至图3所示，在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，电池固定板4可包括：电池固定左右侧板41，用于从电池2的左右侧固定电池2；电池固定后侧板42，用于从电池2的后侧固定电池2。

在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，电池固定板4的位置为可调整的。例如，电池固定左右侧板41和电池固定后侧板42可以通过螺丝与升降机构3的底座31（设置有螺孔311）固定，底座31的螺孔311优选采用腰形孔，从而可以根据不同电池形状、尺寸的需求调节电池固定左右侧板41和电池固定后侧板42的距离。

在根据本实用新型的电池注液装置中，优选地，电池固定板4的表面为不锈钢镀层，从而避免电解液对电池固定板4的腐蚀。当然，电池固定板4也可以整个由不锈钢材料制成。

最后简单说明一下本实用新型的电池注液装置的操作。

首先将电池2置于升降机构3的底座31上，调整电池固定左右侧板41和电池固定后侧板42的位置将电池2固定；将电池2的注入口21与注液器1的注液嘴16对齐；然后旋转升降机构3的升降螺杆35，缓慢将注液器1落下，使注液嘴16与电池2的注入口21紧密接触；将注液孔运动密封杆17旋起，注液嘴16被打开，启动真空负压源，通过真空负压源接口133并经由电池2的注入口21、注液器1的注液嘴16、杯体11的腔体111对电池2开始抽真空，抽走电池2体内的空气，然后将注液孔运动密封杆17旋紧，使注液嘴16处于封闭状态；将电解液通过注液器1的顶盖13的注液口131输入定量的电解液；最后再旋起注液孔运动密封杆17，通过正压气源接口132对杯体11的腔体111内输入正压，直至电解液注入电池2内，待电池2注液完成后，将注液孔运动密封杆17旋紧，封闭底盖14的注液孔141从而关闭注液嘴16，随后进行下一个电池2的准备工作并重复上述步骤。

Claims (13)

1.一种电池注液装置，其特征在于，包括：

注液器（1），用于对电池（2）注入电解液，包括：

杯体（11），内形成容置电解液的腔体（111）；

顶盖（13），密封固定于杯体（11）的顶部；

底盖（14），密封固定于杯体（11）的底部并设有与杯体（11）的腔体（111）连通的注液孔（141）；

注液嘴（16），设置于底盖（14）并与底盖（14）的注液孔（141）连通；以及

注液孔运动密封杆（17），穿设于顶盖（13）并能够以运动方式与底盖（14）的注液孔（141）的结合/脱离以封闭/打开底盖（14）的注液孔（141）；以及

升降机构（3），连接于注液器（1）并带动注液器（1）上升/下降。

2.根据权利要求1所述的电池注液装置，其特征在于，顶盖（13）设置有：

注液口（131），受控连通于杯体（11）的腔体（111）且在打开时通过其将电解液注入到杯体（11）的腔体（111）中；

正压气源接口（132），连接于正压气源且受控连通于杯体（11）的腔体（111）；

真空负压源接口（133），连接于真空负压源且受控连通于杯体（11）的腔体（111）；以及

密封杆穿设孔（134），供注液孔运动密封杆（17）穿设。

3.根据权利要求1所述的电池注液装置，其特征在于，顶盖（13）密封固定于杯体（11）的所述顶部以及底盖（14）密封固定于杯体（11）的所述底部通过密封垫圈（15）来进行。

4.根据权利要求1所述的电池注液装置，其特征在于，注液器（1）还包括：液位管（12），其上端（121）和下端（122）分别连通于杯体（11）的腔体（111）的上部和下部。

5.根据权利要求1所述的电池注液装置，其特征在于，注液器（1）还包括：手轮（18），连接于注液孔运动密封杆（17）的上端。

6.根据权利要求1所述的电池注液装置，其特征在于，升降机构（3）包括：

底座（31），固定连接并支撑立板（32）；

立板（32），固定连接于底座（31）；

顶板（33），固定连接于立板（32）；

连接件（34），固定连接于注液器（1）的顶盖（13）；以及

升降螺杆（35），固定穿设于顶板（33）并通过沿其长度方向在其外表面设置的螺纹而螺接于连接件（34），以在升降螺杆（35）旋转时经由升降螺杆（35）带动连接件（34）升降而带动注液器（1）升降，其中升降螺杆（35）固定穿设于顶板（33）的部位处能够旋转，升降螺杆（35）沿其长度方向在其外表面设置的螺纹的范围与连接件（34）沿升降螺杆（35）的运动路径长度对应。

7.根据权利要求6所述的电池注液装置，其特征在于，升降螺杆（35）固定穿设于顶板（33）的部位处设置有轴承（36），升降螺杆（35）穿设并固定于轴承（36）。

8.根据权利要求6所述的电池注液装置，其特征在于，升降螺杆（35）固定穿设于顶板（33）的部位处设置有齿轮对，升降螺杆（35）穿设于齿轮对中的一个，通过所述齿轮对带动升降螺杆（35）旋转。

9.根据权利要求6所述的电池注液装置，其特征在于，

立板（32）设置有开口（321）；

连接件（34）包括：

注液侧连接板（341），固定连接于顶盖（13）；

升降螺杆侧连接板（343），穿过开口（321）且设置有螺孔（3431），升降螺杆35经由螺孔（3431）穿设于其上；

中间连接板（342），固定连接在注液侧连接板（341）和升降螺杆侧连接板（343）之间；

滑轨（344），位于在开口（321）两侧并固定连接于立板（32）；

滑块（345），对应滑动配合在滑轨（344）上并固定连接于中间连接板（342）；

升降螺杆（35）和注液器（1）位于立板（32）的异侧，升降螺杆（35）固定穿设于顶板（33）并连接于升降螺杆侧连接板（343）。

10.根据权利要求6所述的电池注液装置，其特征在于，

连接件（34）包括：

注液侧连接板（341），固定连接于顶盖（13）；

升降螺杆侧连接板（343），设置有螺孔（3431），升降螺杆35经由螺孔（3431）穿设于其上；

中间连接板（342），固定连接在注液侧连接板（341）和升降螺杆侧连接板（343）之间；

滑轨（344），固定连接于立板（32）；

滑块（345），对应滑动配合在滑轨（344）上并固定连接于中间连接板（342）；

升降螺杆（35）和注液器（1）位于立板（32）的同侧，升降螺杆（35）固定穿设于顶板（33）并连接于升降螺杆侧连接板（343）。

11.根据权利要求6所述的电池注液装置，其特征在于，升降机构（3）还包括：手轮（37），连接于升降螺杆（35）的位于顶板（33）之上的部分。

12.根据权利要求1所述的电池注液装置，其特征在于，所述电池注液装置还包括：电池固定板（4），连接于底座（31）并用于电池（1）保持固定。

13.根据权利要求12所述的电池注液装置，其特征在于，电池固定板（4）的位置为可调整的。

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