CN207818757U - 一种防止结晶消气式真空注液计量泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防止结晶消气式真空注液计量泵，包括外壳，一级活塞，二级活塞，液体进、出口和排气口，各口设置在外壳上，外壳内设有注液腔，一、二级活塞设置在注液腔内，液体进、出和排气口均为贯穿外壳的管状通道，各口均连通注液腔。本实用新型的有益效果是：两级活塞的设置有利于将进入注液腔中的气体和液体自身挥发气体排出注液腔，以此实现注液泵在真空环境中的精确计量功能，实现真空中精确注液；注液泵还设有清洁装置，在活塞或外壳上设有电磁线圈、压电陶瓷、震动源或贴紧的清洁环，通过电磁、电热和物理运动防止电解液结晶析出，或通过相对的往复动作去除活塞上的结晶物，防止结晶留存，可以有效防止注液泵卡死或活塞被结晶物损坏。

Description

一种防止结晶消气式真空注液计量泵

技术领域

本实用新型属于计量泵领域，尤其是涉及一种防止结晶消气式真空注液计量泵。

背景技术

锂电池在生产过程中需要经历注液工序。注液是指在成型的锂电池外壳内先抽真空后再充入电解液，使电解液完全包裹电池芯，作为决定锂电池性能的重要原材料之一的电解液，因其可挥发性，刺激性等性能，对注液效率、注液密封性及注液防腐蚀装置要求严格。由于电解液多为强挥发性，在注液过程中会产生部分气体，这些气体不仅会影响电池电解液品质，还会影响电解液的注液量，影响锂电池的品质。另外电解液容易挥发也容易结晶，现有注液泵的间歇式工作方式决定了注液机每次关机时都要清洗注液计量泵及其注液系统管道来防止电解液结晶，即使现有的注液泵连续工作，时间过长也会导致电解液的结晶卡死注液泵。长期的结晶也会导致密封活塞杆的密封环损坏，影响注液泵的使用寿命和工作效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种防止结晶消气式真空注液计量泵。

本实用新型采用的技术方案是：一种防止结晶消气式真空注液计量泵，包括外壳，一级活塞，二级活塞，进液口、出液口和排气口，进液口、出液口和排气口设置在外壳上，外壳内中空设有注液腔，一级活塞与二级活塞设置在注液腔内，进液口、出液口和排气口均为贯穿外壳的管状通道，进液口、出液口和排气口均连通注液腔，排气口设在注液腔的上部，一级活塞和二级活塞均连接有驱动装置。

优选地，二级活塞设置在一级活塞内，二级活塞为一个或多个，排气口为一个或多个，排气口连通二级活塞；

优选地，一级活塞上设有排气通道，排气通道连通二级活塞和排气口。

优选地，注液腔包括一级注液腔和二级注液腔，一级注液腔截面小于或等于二级注液腔截面面积，一级活塞是一个或多个柱状体，二级活塞为截面面积之和大于或等于一级活塞截面面积之和的一个或多个柱状体，一级活塞和二级活塞联接在一起，一级注液腔和二级注液腔之间通过注液腔阀门连通，排气口连通一级注液腔的上部和/或二级注液腔。

优选地，一级活塞和二级活塞并列设置在注液腔中，二级活塞为一个或多个，排气口为一个或多个，排气口连通二级活塞。

优选地，外壳体上设有能够产生超生波或震动的电磁线圈或超声马达。

优选地，一级活塞和/或二级活塞上设有密封装置和/或防结晶环；

优选地，密封装置和/或防结晶环为橡胶、陶瓷、塑料或纳米材料。

优选地，防结晶环中设有超声马达、电磁线圈或压电陶瓷环。

优选地，进液口内设有进液阀，出液口内设有出液阀，排气口内设有排气阀。

优选地，外壳外套设有缓存罐。

优选地，外壳内设有清洗液腔。一级活塞或二级活塞穿过清洗液腔。

本实用新型具有的优点和积极效果是：两级活塞的设置有利于将进入注液腔中的液体内溶解的气体和液体自身挥发产生的气体排出注液腔，通过两级活塞的配合运作排出气体，保证注入电池的电解液均为液体，避免注入气体，也能够保证注液泵在真空环境中的精确计量的能力，实现真空中计量注液；注液泵还设有清洁装置，在活塞或外壳上设有电磁线圈、压电陶瓷、震动源或贴紧的清洁环，通过规律性的震波防止电解液结晶析出，或通过刮取相对的往复动作去除活塞上的结晶物，防止电解液在注液泵内部相对运动部件表面上有结晶存在，可以有效防止注液泵卡死现象发生，防止活塞被结晶物损坏。

附图说明

图1是本实用新型实施例一结构示意图；

图2是本实用新型实施例二结构示意图；

图3是本实用新型实施例三结构示意图。

图中：

1、外壳 2、注液腔 31、进液口

32、出液口 33、排气口 34、排气通道

41、一级活塞 42、二级活塞 5、驱动装置

6、清洁装置 7、注液腔阀门

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的几个实施例做出说明。

一种防止结晶消气式真空注液计量泵，包括外壳1，一级活塞41，二级活塞42，进液口31、出液口32和排气口33，进液口31、出液口32和排气口33设置在外壳1上，外壳1内中空设有注液腔2，进液口31、出液口32和排气口33均为贯穿外壳1的管状通道，进液口31、出液口32和排气口33均连通注液腔2，排气口33设在注液腔2的上部，进液口31和出液口32用于电解液的灌入和排出，排气孔用于将注液腔2中的电解液产生的气体排出；一级活塞41与二级活塞42设置在注液腔2内，一级活塞41和二级活塞42均连接有驱动装置5，驱动装置5可以为驱动电机，一级活塞41和二级活塞42通过交错提升实现吸入电解液，将电解液中的气体排出，并将排气后的电解液推出的过程。进液口31内设有进液阀，出液口32内设有出液阀，排气口33内设有排气阀，能够控制各个功能口的状态，实现进液出液和排气功能。

外壳1外套设有缓存罐，能够用于盛装电解液，并辅助排气；缓存罐直接套接在外壳1外，可以套住进液口31，出液口32和排液孔，外壳1内设有清洗液腔，一级活塞41或二级活塞42穿过清洗液腔，能够对一级活塞41和二级活塞42进行清洗。

注液机构上设有清洁装置6，可以设置在外壳1外面，通过震动激荡内部的电解液，减缓结晶速度；或直接设置在活塞上，通过物理刮取去掉结晶，或通过震动减缓结晶。其中清洁装置6可采用超声马达、电磁线圈或压电陶瓷环，超声马达、电磁线圈和压电陶瓷环均能够通过无线充电技术进行控制并提供电力，设置在注液腔2内的清洁装置6外侧包裹有密封装置或防结晶环，密封装置或防结晶环为橡胶、陶瓷、塑料或纳米材料，这些材质也能够有效的增加使用寿命，并且由于陶瓷性质稳定，不易与电解液发生反应，保持电解液的品质。

实施例1：

如图1所示，一种防止结晶消气式真空注液计量泵，包括外壳1，一级活塞41，二级活塞42，进液口31和出液口32和排气口33，进液口31、出液口32和排气口33设置在外壳1上，外壳1内中空设有注液腔2，进液口31、出液口32和排气口33均为贯穿外壳1的管状通道，排气口33设在注液腔2的上部，进液口31和出液口32设置在外壳1底部，进液口31和出液口32用于电解液的灌入和排出，排气孔用于将注液腔2中的电解液产生的气体排出；进液口31连接电解液承载装置，出液口32连接电池壳体；进液口31内设有进液阀，出液口32内设有出液阀，排气口33内设有排气阀，通过控制进液阀和出液阀与活塞配合，实现进液出液的目的。

一级活塞41与二级活塞42设置在注液腔2内，二级活塞42为一个或多个，一级活塞41和二级活塞42均连接有驱动装置5，驱动装置5可以为驱动电机，一级活塞41和二级活塞42通过交错提升实现吸入电解液，将电解液中的气体排出；排气口33为一个或多个，排气口33连通二级活塞42，当排气口33位于二级活塞42顶部的外壳1上，排气口33直接连通二级活塞42；当排气口33位于壳体侧壁的上部，一级活塞41上设有排气通道34，排气通道34连通二级活塞42和排气口33。

使用时，拉动一级活塞41和二级活塞42向上，电解液从进液口31进入注液腔2，产生的气体汇集到注液腔2上部，拉动二级活塞42，将上层的气体吸入，待二级活塞42高于排气口33后，可将气体从排气口33排出，使得注液腔2中仅剩电解液，再推动一级活塞41和二级活塞42，将电解液从出液口32注入电池中。

外壳1外侧设有电磁线圈，超声马达可采用非金属材料包裹，例如陶瓷，电磁线圈形成的波动，带动注液腔2内的电解液震动，避免在活塞，进液口31和出液口32的位置结晶，影响提拉效率。

外壳1外套设有缓存罐，能够用于盛装电解液，并辅助排气；缓存罐直接套接在外壳1外，可以套住进液口31，出液口32和排液孔，外壳1内设有清洗液腔，一级活塞41或二级活塞42穿过清洗液腔，能够对一级活塞41和二级活塞42进行清洗。

实施例2：

如图2所示，一种防止结晶消气式真空注液计量泵，包括外壳1，一级活塞41，二级活塞42，进液口31和出液口32和排气口33，进液口31、出液口32和排气口33设置在外壳1上，外壳1内中空设有注液腔2，进液口31、出液口32和排气口33均为贯穿外壳1的管状通道，排气口33设在注液腔2的上部，进液口31和出液口32设置在外壳1底部，进液口31和出液口32用于电解液的灌入和排出，排气孔用于将注液腔2中的电解液产生的气体排出；进液口31连接电解液承载装置，出液口32连接电池壳体；进液口31内设有进液阀，出液口32内设有出液阀，排气口33内设有排气阀，通过控制进液阀和出液阀与活塞配合，实现进液出液的目的。

注液腔2包括一级注液腔2和二级注液腔2，一级注液腔2截面小于或等于二级注液腔2截面面积，一级注液腔2与二级注液腔2均为圆柱状，一级注液腔2位于二级注液腔2下方，一级注液腔2与二级注液腔2通过注液腔阀门7连通；一级活塞41为柱状，二级活塞42为多个柱状组成，纵向截面呈阶梯状，一级活塞41与二级活塞42联接在一起，一级活塞41与一级注液腔2形状匹配，一级活塞41能够在一级注液腔2中上下运动；排气口33连通二级注液腔2。

使用时，抽取电解液，一级活塞41与二级活塞42共同向上提拉，电解液通过进液口31进入注液腔2，电解液集中在一级注液腔2中，电解液挥发形成的气体能够顺延一级活塞41边缘设置的注液腔阀门7进入二级注液腔2中，当二级活塞42拉动高于排气口33后，可通过排气口33将集中到二级注液腔2上层的其他排出，待通过排气口将全部气体排出后，可以推动一级活塞41和二级活塞42，将电解液从出液口32排出。

一级活塞41前端设有环形的密封装置，密封装置可以为橡胶、陶瓷、塑料或纳米材料，防结晶环中设有超声马达或压电陶瓷环，超声马达震动带动电解液震动，降低结晶速度；压电陶瓷环可以通过上下震动物料去除结晶。一级活塞41前端的清洁装置6可以是压电陶瓷环，通过震动降低结晶速度。

实施例3：

如图3所示，一种防止结晶消气式真空注液计量泵，包括外壳1，一级活塞41，二级活塞42，进液口31和出液口32和排气口33，进液口31、出液口32和排气口33设置在外壳1上，外壳1内中空设有注液腔2，进液口31、出液口32和排气口33均为贯穿外壳1的管状通道，排气口33设在注液腔2的上部，进液口31和出液口32设置在外壳1底部，进液口31和出液口32用于电解液的灌入和排出，排气孔用于将注液腔2中的电解液产生的气体排出；进液口31连接电解液承载装置，出液口32连接电池壳体；进液口31内设有进液阀，出液口32内设有出液阀，排气口33内设有排气阀，通过控制进液阀和出液阀与活塞配合，实现进液出液的目的。

注液腔2为柱状，一级活塞41和二级活塞42并列设置在注液腔2中，二级活塞42可以为多个，环绕一级活塞41排布，一级活塞41与二级活塞42紧密贴合，活塞整体的截面与注液腔2截面匹配，二级活塞42截面面积小于一级活塞41，外壳1侧壁上的排气口33连通二级活塞42。使用时抽取电解液，现将一级活塞41与二级活塞42一同向上提拉，电解液从进液口31进入注液腔2，当电解液形成气体时，气体物质集中在液面顶部，这时提升二级活塞42，将气体集中起来，当二级活塞42高于排气口33后，气体可通过排气口33排出，当注液腔2中气体全部排出后，推动一级活塞41和二级活塞42，将电解液从出液口32注入电池内。

一级活塞41或二级活塞42外侧可设有防结晶环，在活塞升降的过程中物理去除结晶。

通过上述方式的描述，两级活塞的设置有利于将进入注液腔中的液体内溶解的气体和液体自身挥发产生的气体排出注液腔，通过两级活塞的配合运作排出气体，保证注入电池的电解液均为液体，避免注入气体，也能够减少注液腔中电解液挥发对注液泵计量精度的影响；注液泵还设有清洁装置，在活塞或外壳上设有电磁线圈、震动源或贴紧的防结晶环，通过规律性的震波防止电解液结晶析出，或通过刮取的往复动作去除活塞上的结晶物，防止电解液在注液泵内部相对运动部件表面上有结晶存在，可以有效防止注液泵卡死现象发生，防止活塞被结晶物损坏。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种防止结晶消气式真空注液计量泵，其特征在于：包括外壳，一级活塞，二级活塞，进液口、出液口和排气口，所述进液口、所述出液口和所述排气口设置在所述外壳上，所述外壳内中空设有注液腔，所述一级活塞与所述二级活塞设置在所述注液腔内，所述进液口、所述出液口和所述排气口均为贯穿外壳的管状通道，所述进液口、所述出液口和所述排气口均连通注液腔，所述排气口设在所述注液腔的上部，所述一级活塞和所述二级活塞均连接有驱动装置。

2.根据权利要求1所述的防止结晶消气式真空注液计量泵，其特征在于：所述二级活塞设置在所述一级活塞内，所述二级活塞为一个或多个，所述排气口为一个或多个，所述排气口连通所述二级活塞；

优选地，所述一级活塞上设有排气通道，所述排气通道连通所述二级活塞和所述排气口。

3.根据权利要求1所述的防止结晶消气式真空注液计量泵，其特征在于：所述注液腔包括一级注液腔和二级注液腔，所述一级注液腔截面小于或等于所述二级注液腔截面面积，所述一级活塞是一个或多个柱状体，所述二级活塞为截面面积之和大于或等于所述一级活塞截面面积之和的一个或多个柱状体，所述一级活塞和所述二级活塞联接在一起，所述一级注液腔和所述二级注液腔之间通过注液腔阀门连通，所述排气口连通所述一级注液腔的上部和/或二级注液腔。

4.根据权利要求1所述的防止结晶消气式真空注液计量泵，其特征在于：所述一级活塞和所述二级活塞并列设置在所述注液腔中，所述二级活塞为一个或多个，所述排气口为一个或多个，所述排气口连通所述二级活塞。

5.根据权利要求1-4中任一所述的防止结晶消气式真空注液计量泵，其特征在于：所述外壳上设有能够产生超生波或震动的电磁线圈或超声马达。

6.根据权利要求1-4中任一所述的防止结晶消气式真空注液计量泵，其特征在于：所述一级活塞和/或所述二级活塞上设有密封装置和/或防结晶环。

7.根据权利要求6所述的防止结晶消气式真空注液计量泵，其特征在于：所述防结晶环中设有超声马达、电磁线圈或压电陶瓷环。

8.根据权利要求1-4中任一所述的防止结晶消气式真空注液计量泵，其特征在于：所述进液口内设有进液阀，所述出液口内设有出液阀，所述排气口内设有排气阀。

9.根据权利要求1-4中任一所述的防止结晶消气式真空注液计量泵，其特征在于：所述外壳外套设有缓存罐，所述外壳配有缓存罐时，进液口与排气口可以共用排气口通道，排气口通道连接注液腔上部和缓存罐的底部。

10.根据权利要求1-4中任一所述的防止结晶消气式真空注液计量泵，其特征在于：所述外壳内设有清洗液腔，所述一级活塞或所述二级活塞穿过所述清洗液腔。