CN213026412U - 注液杯、注液机构及注液设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种注液杯，其包括外壳和内衬，内衬采用耐腐蚀材料制成，能够有效缓解腐蚀性电解液的影响、提高整个注液杯的使用寿命；而外壳能够承受杯体内的压力，保证注液杯整体状态稳定，避免在使用过程中杯体出现形变或者位移。本申请还公开了一种注液机构，包括上述注液杯，还包括注液嘴和抽真空组件；通过设置抽真空组件，抽气设备能够在注液前对工件内部抽真空。本申请还公开了一种注液设备，包括上述注液机构，还包括升降机构，注液前，升降机构能够驱动注液机构靠近工件，以使注液嘴连通工件内部，进而实现抽真空和注液；注液结束，升降机构能够驱动注液机构远离工件，以便于工件下料。

Description

注液杯、注液机构及注液设备

技术领域

本申请涉及电池注液设备技术领域，具体涉及一种注液杯、注液机构及注液设备。

背景技术

传统的注液杯多采用单层不锈钢制成，为避免注液杯在注入电解液时、杯体内部压力变化，导致杯体膨胀或者歪斜，一般情况下，会在杯体四周设置导向柱，通过导向柱连接上、下法兰，进而限定注液杯的位置和状态。但是，设置导向柱会增加调试负担和设备费用。

发明内容

本申请提供了一种注液杯、注液机构及注液设备，以解决现有技术中注液杯成本高、不耐用的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种注液杯，包括：外壳，外壳一端连接顶盖，另一端连接底座；内衬，设于外壳内、并连接顶盖和底座；其中，顶盖上开有进液口，电解液经由进液口进入内衬；底座上开有出液口，进入内衬的电解液经由出液口排出。

进一步地，内衬与顶盖之间，和/或，内衬与底座之间设有密封圈。

进一步地，出液口的口径自连接内衬的一端向外、逐渐减小，以便于引导电解液流出、并避免电解液残留在底部。

进一步地，进液口内设置有注液管，以便于连通注液设备、并引导电解液进入内衬。

进一步地，顶盖上还开有气流通道，气流通道连通供气设备和/或抽气设备，以便于调控内衬内的气压。

进一步地，气流通道上设置有压力传感器，用于检测内衬内的气压。

本申请还提供了一种注液机构，包括上述注液杯，还包括：注液嘴，注液嘴内开有贯通的第一通道，第一通道一端连通出液口、另一端能够连通待注液的工件；抽真空组件，抽真空组件包括第二通道，第二通道一端连通第一通道、另一端连通抽气设备；在对工件注液前，抽气设备先通过第二通道及第一通道对工件内部抽真空，以便于随后电解液的注入。

进一步地，抽真空组件还包括封堵件，设于第二通道内；封堵驱动件，连接封堵件、并能够驱动封堵件靠近或远离第一通道；抽真空结束后，封堵驱动件驱动封堵件朝向第一通道运动、以便于封堵第一通道和第二通道，避免电解液进入第二通道。

进一步地，出液口和第一通道之间还设有阀门；阀门关闭，注液杯与注液嘴之间封闭，以便于抽真空组件对工件进行抽气；阀门开启，注液杯与注液嘴连通，电解液能够注入工件中。

本申请还提供了一种注液设备，包括上述注液机构，还包括升降机构，连接注液机构、并用于驱动注液机构靠近或远离工件。

本申请提供了一种注液杯，其包括外壳和内衬，内衬采用耐腐蚀材料制成，能够有效缓解腐蚀性电解液的影响、提高整个注液杯的使用寿命；而外壳能够承受杯体内的压力，保证注液杯整体状态稳定，避免在使用过程中杯体出现形变或者位移。通过将注液杯主体设置为两层，利用内衬耐腐蚀、利用外壳定型，能够在提高注液杯使用寿命的同时，简化注液杯的安装方式，直接通过外壳连接顶盖和底座、进而降低设计成本。另外，顶盖上开有进液口，底座上开有出液口，电解液经由进液口进入内衬、再经由出液口排出。

本申请还提供了一种注液机构，包括上述注液杯，还包括注液嘴和抽真空组件；注液嘴能够连通注液杯和待注液的工件，电解液经由出液口流入注液嘴、最后流入工件中，实现注液；另外，在注液前，需要对工件内部进行抽真空，以避免气体影响电解液的注入，通过设置抽真空组件，抽气设备能够在注液前对工件内部抽真空。

本申请还提供了一种注液设备，包括上述注液机构，还包括升降机构，注液前，升降机构能够驱动注液机构靠近工件，以使注液嘴连通工件内部，进而实现抽真空和注液；注液结束，升降机构能够驱动注液机构远离工件，以便于工件下料。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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获得其它的附图，其中：

图1是本申请提供的一种注液机构的结构示意图；

图2是图1的结构剖视图；

图3是本申请提供的一种注液设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请揭示了一种注液杯10，包括：外壳11，外壳11一端连接顶盖13，另一端连接底座14；内衬12，设于外壳11内、并连接顶盖13和底座14；其中，顶盖13上开有进液口，电解液经由进液口进入内衬12；底座14上开有出液口，进入内衬12的电解液经由出液口排出。

其中，外壳11可以采用金属材料(例如：铝)制成，以便于保证壳体的强度，并方便安装。内衬12可以采用耐腐蚀材料(例如：铁氟龙)制成，以避免腐蚀性的电解液破坏杯体内壁。如此，通过将注液杯10主体设置为两层，一方面，通过内衬12耐腐蚀、能够保证杯体内部空间稳定、提高杯体的使用寿命，还能够防止壁面被腐蚀后容积变化、避免电解液残积在凹凸的壁面上，进而保证注液效果；另一方面，通过设置外壳11，能够保护并限定内衬12，防止注液工作期间，内衬12因为内部压力变化产生形变或者位移，进而维护整个注液杯10的构型和位置，保证注液的可靠。

另外，由于外壳11不接触电解液，可以采用刚性较强的金属材料制备。此时，外壳11可以直接连接顶盖13和底座14，并能够通过螺丝、螺钉等常规连接构件实现彼此相对位置的固定。

为了方便外壳11的安装，一具体实施方式中，参照图1，外壳11主体呈方形，在便于连接顶盖13和底座14的同时，能够稳定地设置在安装座5上，很大程度上避免安装或者使用过程中可能产生的倒伏或者歪斜。内衬12可以设置为筒状，以避免存在边角时残积电解液；对应的，外壳11内开设有贯通的圆筒形通道，内衬12设于圆筒形通道内。

进一步地，为避免杯体内盛有电解液时，电解液从各结构的连接位置溢出，内衬12与顶盖13之间，和/或，内衬12与底座14之间设有密封圈1。

内衬12呈筒状时，密封圈1可采用弹性材料(例如：橡胶)制的O型圈。具体可参照图2，顶盖13和底座14上设置有用于容置密封圈1的卡槽；密封圈1设置在卡槽内时，部分突出在外；内衬12连接顶盖13或者底座14时，内衬12端部的外壁挤压密封圈1、最终接触顶盖13或者底座14；此时，密封圈1被压缩、能够很好地封堵内衬12与顶盖13，或者内衬12与底座14之间的缝隙、避免电解液或者气体流通。同时，由于密封圈1被压缩变形，其具有恢复原状的反向作用力，该反向作用力能够推挤内衬12连接顶盖13的部分向底座14运动，或者，能够推挤内衬12连接底座14的部分向顶盖13运动，进而促进内衬12抵紧顶盖13和底座14。

进一步地，出液口的口径自连接内衬12的一端向外、逐渐减小，以便于引导电解液流出、并避免电解液残留在底部。

容易理解的，若注液杯10杯体内、底座14构成的底面是水平面，底座14与内衬12的连接处容易残积电解液，既影响最终输出的电解液的体积，也影响后续输入杯体内的电解液体积。同时，底座14为水平面时，无法保证处于水平面上的电解液完全流入出液口。为此，通过设置出液口的口径不断减小，能够使得出液口大致呈漏斗形，一方面，能够避免电解液残积在边角或者平面上，另一方面，能够引导电解液往漏斗中心的出口流淌。

进一步地，进液口内设置有注液管2，以便于连通注液设备、并引导电解液进入内衬12。

其中，注液设备用于向注液杯10供给电解液，通过设置注液管2，一方面，方便连通注液设备，或者解除与注液设备的连通；另一方面，注液管2部分伸入杯体内，能够在引导电解液向底座14流动的同时，避免电解液在入口处飞溅。

进一步地，顶盖13上还开有气流通道3，气流通道3连通供气设备和/或抽气设备，以便于调控内衬12内的气压。

需要解释的是，对电池进行注液时，为避免电解液滞留在杯体内、并进一步促进电解液流入电池壳体，需要对注液杯10内的气压进行调控，包括：利用正压促进电解液自出液口流出，利用负压保持注液杯10内气压稳定、避免气压失调导致杯体变形或者影响注液的稳定性。

为此，通过设置气流通道3连通供气设备和抽气设备，在注液时，可以通过供气设备对杯体内部加压；也可以关闭供气设备，通过抽气设备对杯体内部减压；通过正负压循环，促进电解液吸收、并保证注液机构稳定运行。

另外，气流通道3连通供气设备时，注液结束后，供气设备能够通过气流通道3对杯体内吹气，从而吹走残液、避免电解液滞留在注液杯10内、影响下一次注液。

更进一步地，气流通道3上设置有压力传感器(未图示)，用于检测内衬12内的气压。

需要解释的是，在对电池注液前，需要对电池壳体进行抽真空处理。此时，注液杯与电池壳体不连通，注液设备能够提前对注液杯10进行储液，以便于在壳体抽真空后，快速向壳体注入储备好的电解液。

为确保“注液杯与电池壳体不连通”，且保证对注液杯10提前储液时、不会有电解液溢出；抽真空或者储液前，需要对杯体内进行气密性检测。通过设置压力传感器，在注液杯10封闭后，能够通过气流通道3对注液杯10内进行气压检测，确认注液杯10内是否有漏气。具体地，该压力传感器带模拟量，能够通过向注液杯10供入预设量气体，检测注液杯10内气压变化来判断注液杯10内是否漏气。

本申请还揭示了一种注液机构，包括上述注液杯10，还包括注液嘴20，注液嘴20内开有贯通的第一通道21，第一通道21一端连通出液口、另一端能够连通待注液的工件；抽真空组件30，抽真空组件30包括第二通道31，第二通道31一端连通第一通道21、另一端连通抽气设备；在对工件注液前，抽气设备先通过第二通道31及第一通道21对工件1内部抽真空，以便于随后电解液的注入。

一具体实施方式中，工件为电池壳体时，为方便注液，壳体表面会开有一个较小的注液口。此时，若直接通过注液杯底座14的出液口与注液口连通，需要保证出液口连通注液口的口径、不大于注液口的口径。可知，这种情况下，对不同的电池进行注液时，需要更换不同的注液杯10，适用性差。通过设置注液嘴20，一方面，能够利用注液嘴20对接工件，避免依靠注液杯10适配工件造成的浪费；另一方便，通过调整注液嘴20内第一通道21的管径，能够调控电解液注入时的流量，进而更好地实现注液。

可参照图1和图2，注液嘴20包括第一连接部22和嘴部23，第一通道21贯通第一连接部22和嘴部23。其中，嘴部23可以设置为锥台状，其下端的外径愈远离注液杯10愈小；如此，在对接工件时，嘴部23外径最小的底端能够伸入工件的注液口中，这样，通过嘴部23流出的电解液能够准确地流入工件中、不会外溢。另外，由于嘴部23接近注液杯10的外径变大，嘴部23部分伸入工件的注液口后，外径较大的部分能够堵住注液口，进而避免工件内部漏气。

对应的，抽真空组件30包括第二连接部34，第二通道31贯穿第二连接部34；第二连接部34上还设有一抽气口、连通第二通道31和抽气设备。同时，第二连接部34设置在第一连接部22上，以便于第二通道31连通第一通道21。注液前，嘴部23对接工件，抽气设备经由第二通道31、第一通道21，将工件内部的气体抽出。

为避免注液时，电解液经由第一通道21流入第二通道31中，影响工件内注入的流体量，抽真空组件30还包括：封堵件32，设于第二通道31内；封堵驱动件33，连接封堵件32、并能够驱动封堵件32靠近或远离第一通道21；抽真空结束后，封堵驱动件33驱动封堵件32朝向第一通道21运动、以便于封堵第一通道21和第二通道31，避免电解液进入第二通道31。

其中，封堵件32包括堵头和连接杆，参照图2，连接杆一端连接堵头，另一端连接驱动封堵驱动件33。堵头可以设置为锥台状，其朝向第一通道21的端部外径逐渐缩小；如此，驱动封堵件32驱动连接杆、带动堵头堵住第一通道21和第二通道31的连接处时，堵头外径较小的部分能够穿过连接处，而外径较大的部分能够堵住连接处，进而保证封堵效果。

其中，封堵驱动件33可以采用气缸、电缸等驱动构件。

另外，为防止第二连接部34与第一连接部22之间存在缝隙导致漏气或者漏液，第二连接部34与第一连接部22之间之间也可以设置密封圈。

另外，为了方便封堵件32在第二通道31内运动，堵头和连接杆的外径都小于第二通道31的内径，进而避免第二通道31卡住封堵件32。但是，为了确保封堵驱动件33驱动封堵件32运动时，封堵件32能够准确堵住第一通道21和第二通道31的连接处，第二通道31内还设有导向套6，导向套6内开有指向第一通道21和第二通道31的连接处的导向孔，连接杆穿设在导向孔中、并能够沿导向孔靠近或远离连接处。

需要补充的是，有关“第一通道21和第二通道31的连接处”，一实施例中，参照图2，其可以是第一通道21连通第二通道31的位置；此时，堵头封堵连接处时，其部分能够穿入第一通道21中。又一实施例中(未图示)，第二通道31朝向第一通道21的部分管道内径逐渐减小、形成能够被封堵件32封堵的“连接处”；此时，封堵件32设于第二通道31内管径较大的部分中、并能在封堵驱动件33的驱动下朝向管径较小的部分运动、最终堵住第二通道31，进而封堵第一通道21和第二通道31。

进一步地，出液口和第一通道21之间还设有阀门4；阀门4关闭，注液杯10与注液嘴20之间封闭，以便于抽真空组件30对工件进行抽气；阀门4开启，注液杯10与注液嘴20连通，电解液能够注入工件中。

需要解释的是，对工件内部抽真空时，若注液嘴20与注液杯10连通，注液杯10中的气体会影响抽真空效果。为此，设置阀门4，抽真空前，阀门4关闭，注液杯10与注液嘴20之间解除连通，以便于抽真空组件30对工件1内部抽真空；抽真空结束，阀门4开启，注液杯10与注液嘴20之间连通，以便于注液杯10内的电解液通过第一通道21、流入工件。

另外，阀门4关闭时，注液设备能够对注液杯10注入电解液，以便于注液杯10提前储液。待阀门4开启后，准备好的电解液即可通过第一通道21、流入工件。

其中，阀门4可以采用夹管阀；参照图1和图2，夹管阀设于注液杯底座14和注液嘴20之间，夹管阀内的管道连通出液口和第一通道21；注液前，夹管阀关闭，其能够闭合内部的管道，阻碍气体和电解液的流通；注液时，夹管阀打开，其内部管道畅通，便于电解液流通。

通过设置阀门4，能够通过闭合或畅通管道，快速实现气液流通。相较于传统方案中利用堵杆动作、封闭或者开启出液口，利用阀门4能够缓解杆体对电解液的损耗，并加快闭合、开启速度，进一步保证闭合、开启的准确性。

本申请还提供了一种注液设备，包括上述注液机构，还包括升降机构40，连接注液机构、并用于驱动注液机构靠近或远离工件。

容易理解的，为使注液机构连通工件、实现电解液的注入，需要使得注液嘴20对接工件的注液口。一实施方式中，工件上料时，上料机构可以使得工件直接对接注液嘴20。或者，另一实施方式中，通过设置升降机构40，使得注液机构主动对接工件；此时，工件上料至一固定工位，在该工位，工件的注液口正对注液嘴20；升降机构40驱动注液机构朝向工件运动，使得注液嘴20对接工件、实现连通。

其中，升降机构40可以采用气缸、电缸等驱动构件。

另外，为了加快注液速度，注液设备可包括多组注液机构；例如，参照图3，多组注液机构并排设置，分别能够对接一个工件。此时，注液设备能够同时对多个工件进行注液。

需要补充的是，存在多组注液机构时，注液设备可包括多组升降机构40，以独立驱动各注液机构靠近或远离工件。或者，注液设备可仅包括一组升降机构40，此时，多组注液机构设置在同一安装座5上，升降机构40连接该安装架，进而驱动全部的注液机构同步动作。

以下详述一种注液设备的使用方式(其中，工件为电池壳体)：

电池壳体上料，到达注液工位；

在注液工位，注液机构悬于电池壳体上方，且注液嘴20正对电池壳体的注液口；

升降机构40驱动注液机构下降，注液嘴20对接注液口，注液杯10通过第一通道21连通电池壳体内部；

封堵驱动件33驱动封堵件32远离第一通道21，使得第一通道21和第二通道31连通；

阀门4关闭，封闭注液杯10和注液嘴20；

压力传感器对注液杯10内进行气密性检测，确认注液杯10处于密封状态；

抽气设备经由第二通道31、第一通道21，对工件内部抽真空；

注液设备对注液杯10内注入电解液，对注液杯10备液；

抽真空结束，封堵驱动件33驱动封堵件32朝向第一通道21运动，封堵第一通道21和第二通道31；

阀门4打开，连通注液杯10与注液嘴20，以便于电解液通过出液口、第一通道21，流入电池壳体；

抽气设备和供气设备通过气流通道3对注液杯10内重复抽气和供气，通过正负压循环，促进电解液吸收；

注液完成，供气设备通过气流通道3对注液杯10被吹气，吹出残余在注液机构内的电解液。

此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或部件的过程、方法、系统、产品或设备，没有限定于已列出的步骤或部件，而是可选地还包括没有列出的步骤或部件，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或部件。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种注液杯(10)，其特征在于，包括：

外壳(11)，所述外壳(11)一端连接顶盖(13)，另一端连接底座(14)；

内衬(12)，设于所述外壳(11)内、并连接所述顶盖(13)和所述底座(14)；

其中，所述顶盖(13)上开有进液口，电解液经由所述进液口进入所述内衬(12)；所述底座(14)上开有出液口，进入所述内衬(12)的电解液经由所述出液口排出。

2.根据权利要求1所述的注液杯(10)，其特征在于，所述内衬(12)与所述顶盖(13)之间，和/或，所述内衬(12)与所述底座(14)之间设有密封圈(1)。

3.根据权利要求1所述的注液杯(10)，其特征在于，所述出液口的口径自连接所述内衬(12)的一端向外、逐渐减小，以便于引导电解液流出、并避免电解液残留在底部。

4.根据权利要求1所述的注液杯(10)，其特征在于，所述进液口内设置有注液管(2)，以便于连通注液设备、并引导电解液进入所述内衬(12)。

5.根据权利要求1所述的注液杯(10)，其特征在于，所述顶盖(13)上还开有气流通道(3)，所述气流通道(3)连通供气设备和/或抽气设备，以便于调控所述内衬(12)内的气压。

6.根据权利要求5所述的注液杯(10)，其特征在于，所述气流通道(3)上设置有压力传感器，用于检测所述内衬(12)内的气压。

7.一种注液机构，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的注液杯(10)，还包括：

注液嘴(20)，所述注液嘴(20)内开有贯通的第一通道(21)，所述第一通道(21)一端连通所述出液口、另一端能够连通待注液的工件；

抽真空组件(30)，所述抽真空组件(30)包括第二通道(31)，所述第二通道(31)一端连通所述第一通道(21)、另一端连通抽气设备；

在对工件注液前，所述抽气设备先通过所述第二通道(31)及所述第一通道(21)对工件内部抽真空，以便于随后电解液的注入。

8.根据权利要求7所述的注液机构，其特征在于，所述抽真空组件(30)还包括：

封堵件(32)，设于所述第二通道(31)内；

封堵驱动件(33)，连接所述封堵件(32)、并能够驱动所述封堵件(32)靠近或远离所述第一通道(21)；

抽真空结束后，所述封堵驱动件(33)驱动所述封堵件(32)朝向所述第一通道(21)运动、以便于封堵所述第一通道(21)和所述第二通道(31)，避免电解液进入所述第二通道(31)。

9.根据权利要求7所述的注液机构，其特征在于，所述出液口和所述第一通道(21)之间还设有阀门(4)；

阀门(4)关闭，所述注液杯(10)与所述注液嘴(20)之间封闭，以便于抽真空组件(30)对工件进行抽气；

阀门(4)开启，所述注液杯(10)与所述注液嘴(20)连通，电解液能够注入工件中。

10.一种注液设备，其特征在于，包括根据权利要求7-9任一项所述的注液机构，还包括升降机构(40)，连接所述注液机构、并用于驱动所述注液机构靠近或远离工件。

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