CN213717031U

CN213717031U - 一种方形锂电池针孔注液装置

Info

Publication number: CN213717031U
Application number: CN202023025367.9U
Authority: CN
Inventors: 阮辉; 谈海波
Original assignee: Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd
Current assignee: Hefei Gotion High Tech Power Energy Co Ltd
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2030-12-15

Abstract

本实用新型公开一种方形锂电池针孔注液装置，包括支撑座、用于固定方形锂电池的夹持机构、能够沿Z轴和Y轴方向水平滑动的滑轨机构、注射机构；所述夹持机构连接所述支撑座顶面，所述滑轨机构的底端连接支撑座的顶面，所述注射机构能够沿X轴方向滑动的连接所述滑轨机构，所述注射机构包括驱动机构、注液腔，所述驱动机构连接所述注液腔顶部，所述注液腔的底部为注液嘴，所述注液嘴位于所述夹持机构的上方。本实用新型的有益效果：通过注液装置进行注液，避免人工注液带来的安全隐患，本实用新型更加安全、适应性更强、具有很强的通用性，一致性，高效性，节约生产成本。

Description

一种方形锂电池针孔注液装置

技术领域

本实用新型涉及一种磷酸铁锂电池生产领域，尤其涉及的是一种方形锂电池针孔注液生产及设备。

背景技术

方形锂离子电池主要由正极极卷、负极极卷和电解液等部分构成，其中电解液承担着在正负极之间传导锂离子的重要作用，锂电池的循环寿命和倍率性能等特性都与电解液之间有着密切的关系。由于电解液在锂离子电池工作的过程中会持续的在正负极发生氧化和还原反应，因此注液量过少对于锂电池的循环寿命不利。如果电解液数量过少，会导致部分活性物质无法浸润，不利于电池容量的发挥。注液量过多会造成锂电池能量密度下降，成本升高等问题。因此如何确定合适的注液量，对于锂电池在性能和成本之间的平衡就显得尤为重要。

目前采用普通普通注液杯称重装置后再注液，由于电解液的高腐蚀性，人在维修过程中直接接触或在电解液的气氛中工作非常容易受到直接或间接的伤害。且注液环境存在差异，造成注液结果的一致性差；

现有技术中，也有一些电池注液机构，如申请号：202020180284.8，一种锂电池注液装置，其特征在于：包括支腿(1)，机箱体(2)，间歇式传动机构(3)，机架体(4)，电池液储放罐(5)，注液机构(6)和工控机(7)，所述的支腿(1)采用角钢制成，该支腿(1)采用4个，分别焊接在机箱体(2)底部的四角处；所述的间歇式传动机构(3)与机箱体(2)可拆卸连接；所述的机架体(4)通过螺栓安装在机箱体(2)上，该机架体(4)的上端设置有电池液储放罐(5)；所述的注液机构(6)与机架体(4)可拆卸连接；所述的工控机(7)通过螺栓安装在机架体(4)的一侧。但并非针对方形锂电池进行注液。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决现有的方形锂电池采用人工注电解液，有一定安全隐患的问题。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种方形锂电池针孔注液装置，包括支撑座、用于固定方形锂电池的夹持机构、能够沿Z轴和Y轴方向水平滑动的滑轨机构、注射机构；所述夹持机构连接所述支撑座顶面，所述滑轨机构的底端连接支撑座的顶面，所述注射机构能够沿X轴方向滑动的连接所述滑轨机构，所述注射机构包括驱动机构、注液腔，所述驱动机构连接所述注液腔顶部，所述注液腔的底部为注液嘴，所述注液嘴位于所述夹持机构的上方。

本实用新型注射时，方形锂电池的注液孔朝上，通过夹持机构对方形锂电池进行固定，通过滑轨机构可以实现注射机构沿Z轴和Y轴方向水平滑动，注射机构又可以沿X轴方向滑动，使得注射机构灵活移动，能够适应不同尺寸的方形锂电池；通过注液装置进行注液，避免人工注液带来的安全隐患，本实用新型更加安全、适应性更强、具有很强的通用性，一致性，高效性，节约生产成本。

优选的，所述夹持机构包括固定侧板、多个夹持侧板，所述固定侧板固定连接所述支撑座顶面，多个所述夹持侧板能够调节的连接所述支撑座顶面，所述固定侧板与多个所述夹持侧板之间形成用于固定方形锂电池的方形腔。

优选的，所述固定侧板为L型直角结构，夹持侧板为至少两个，其中一个夹持侧板位于L型直角结构开口处的一侧直角边，另一个夹持侧板位于L型直角结构开口处的另一侧直角边。

固定挡板与夹持侧板与电池接触面装有缓冲胶垫，避免损伤电池。

优选的，还包括至少两个固定板、调节螺杆，所述固定板与所述夹持侧板平行间隔设置，所述调节螺杆与所述固定板螺纹连接，所述调节螺杆的端部与所述夹持侧板固定连接。

优选的，所述调节螺杆远离夹持侧板的端部具有旋转手柄。

优选的，所述滑轨机构包括支撑杆、水平杆，所述支撑杆的底端能够沿Z轴方向滑动的连接所述支撑座的顶面，所述水平杆能够沿Y轴方向滑动的连接所述支撑杆，所述注射机构能够沿X轴方向滑动的连接所述水平杆。

优选的，所述支撑杆沿长度方向具有滑槽，所述水平杆的端部滑动连接滑槽内，所述水平杆的端部还具有锁紧板，所述支撑杆沿滑槽的两侧具多个间隔设置的连接孔，所述锁紧板上具有连接孔，水平杆通过螺栓依次穿过锁紧板的连接孔和支撑杆的连接孔实现锁紧。

优选的，还包括注液控制显示装置，所述注液腔的侧部具有用于充入电解液的注液管，所述注液控制显示装置连接在所述注液管与所述注液腔之间。

注液控制显示装置包括电磁阀、高精度流量计、PLC控制组件、显示屏，电磁阀与流量计与PLC控制组件连接，高精度流量计可以用于控制注液管的入液流量，电磁阀设置在注液嘴处和注液管上，用于实现电控制开关，PLC控制组件用于精准控制注液量以及电池阀的开关，显示屏可以用于设置入液量以及注液腔内的电解液剩余量等。还可以是其他通过电控制系统实现的精准注液系统。

通过注液控制显示装置，对方形电池卷芯内部进行精确的注液量控制，实现对电池的精准注液，以达到性能和成本最优化目的，并能够保证注液的一致性。

优选的，所述支撑座包括顶板、底板、多个立板，所述顶板与所述底板平行间隔布置，多个所述立板的顶部连接所述顶板，多个所述立板的底部连接所述底板，所述夹持机构、所述滑轨机构连接在所述顶板上。

优选的，所述驱动机构为气缸，所述气缸连接所述注液腔的顶部，所述气缸的伸缩端具有活塞，所述活塞伸入注液腔内。

本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型注射时，方形锂电池的注液孔朝上，通过夹持机构对方形锂电池进行固定，通过滑轨机构可以实现注射机构沿Z轴和Y轴方向水平滑动，注射机构又可以沿X轴方向滑动，使得注射机构灵活移动，能够适应不同尺寸的方形锂电池；通过注液装置进行注液，避免人工注液带来的安全隐患，本实用新型更加安全、适应性更强、具有很强的通用性，一致性，高效性，节约生产成本；

(2)固定挡板与夹持侧板与电池接触面装有缓冲胶垫，避免损伤电池；

(3)通过注液控制显示装置，对方形电池卷芯内部进行精确的注液量控制，实现对电池的精准注液，以达到性能和成本最优化目的，并能够保证注液的一致性；

(4)该注液装置不但具有准确性高、一致性强、适用范围广、对比意义强、效率高的注液方法，并且电池可以长时间保证性能稳定性，比较采用普通注液杯称重装置具有较大的模块设计参考意义。

附图说明

图1是本实用新型实施例方形锂电池针孔注液装置的结构示意图；

图2是方形锂电池针孔注液装置的主视图；

图3是方形锂电池针孔注液装置的俯视图；

图中标号：1、支撑座；11、顶板；12、底板；13、立板；2、夹持机构；21、固定侧板；22、夹持侧板；23、固定板；24、调节螺杆；25、导向杆；3、滑轨机构；31、支撑杆；32、水平杆；4、注射机构；41、驱动机构；42、注液嘴；5、方形锂电池；6、注液控制显示装置；7、注液管；

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1、图2所示，并参照图3，一种方形锂电池针孔注液装置，包括支撑座1、用于固定方形锂电池5的夹持机构2、能够沿Z轴和Y轴方向水平滑动的滑轨机构3、注射机构4；所述夹持机构2连接所述支撑座1顶面，所述滑轨机构3的底端连接支撑座1的顶面，所述注射机构4能够沿X轴方向滑动的连接所述滑轨机构3，所述注射机构4包括驱动机构41、注液腔，所述驱动机构41连接所述注液腔顶部，所述注液腔的底部为注液嘴42，所述注液嘴42位于所述夹持机构2的上方。

所述支撑座1包括顶板11、底板12、两个立板13，所述顶板11与所述底板12平行间隔布置，两个所述立板13的顶部连接所述顶板11，两个所述立板13的底部连接所述底板12，所述夹持机构2、所述滑轨机构3连接在所述顶板11上。

所述夹持机构2包括固定侧板21、两个夹持侧板22、两个固定板23、调节螺杆24，所述固定侧板21为L型直角结构，其底部固定连接所述顶板11的顶面，其中一个夹持侧板22位于L型直角结构开口处的一侧直角边，另一个夹持侧板22位于L型直角结构开口处的另一侧直角边，所述固定侧板21与两个所述夹持侧板22之间形成用于固定方形锂电池5的方形腔；夹持侧板22与顶板11不固定(有间隙)，两个固定板23与两个夹持侧板22平行间隔设置，所述调节螺杆24与所述固定板23螺纹连接，所述调节螺杆24的端部与所述夹持侧板22固定连接，所述调节螺杆24远离夹持侧板22的端部具有旋转手柄，通过调节螺杆24的旋拧实现夹持侧板22靠近或远离方形锂电池5，实现对方形锂电池5的夹紧或松开。

固定侧板21可以为方形锂电池5提供一个固定的夹持位置，固定侧板21还可以是两个板垂直连接形成的L型直角结构或一体式的L型直角结构；夹持侧板22也可以设置多个，每一个直接侧面可以设置一个及以上个；夹持侧板22与固定板23根据方形锂电池5的尺寸进行适应性设计尺寸。固定板23为L型板，底部通过螺栓连接支撑座1。固定挡板21与夹持侧板22与电池接触面装有缓冲胶垫，避免损伤电池。

还可以在夹持侧板22与固定板23之间设置多个导向杆25，导向杆25的端部固定在夹持侧板22上，导向杆25穿过固定板23，并与固定板23间隙连接，导向杆25可以对夹持侧板22实现稳定作用。

如图1所示，所述驱动机构41为电动气缸，电动气缸连接所述注液腔的顶部，所述气缸的伸缩端具有活塞，所述活塞伸入注液腔内，注液装置中包含气缸，其气量大小为0.4～0.6MPa。注液嘴42为倒锥形。

本实施例注射时：

方形锂电池5置于固定侧板21处，并保证方形锂电池5的注液孔朝上，并与固定侧板21紧靠，通过旋转手柄的旋拧将两个夹持侧板22靠近方形锂电池5并夹紧，通过滑轨机构3可以实现注射机构4沿Z轴和Y轴方向水平滑动，注射机构4又可以沿X轴方向滑动，使得注射机构4灵活移动，能够适应不同尺寸的方形锂电池5；通过控制注液气缸推动电解液通过注液嘴42将电解液注入电池注液孔9，实现电池注液，注液完毕后取出电池，通过注液装置进行注液，避免人工注液带来的安全隐患，本实用新型更加安全、适应性更强、具有很强的通用性，一致性，高效性，节约生产成本。

本实施例的注液装置适用于方形锂电池5的高度尺寸为0～300mm，厚度尺寸为0～100mm，宽度尺寸为0～200mm。

实施例二：

如图1、图2所示，参照图3，在上述实施例一的基础上，所述滑轨机构3包括支撑杆31、水平杆32，水平杆32沿X轴方向摆放，所述支撑杆31的底端能够沿Z轴方向滑动的连接所述支撑座1的顶面，所述水平杆32能够沿Y轴方向滑动的连接所述支撑杆31，所述注射机构4能够沿X轴方向滑动的连接所述水平杆32。

支撑杆31与支撑座1的滑动方式为：在支撑杆31与支撑座1上设置滑槽以及滑轨，如矩形滑轨、燕尾型滑轨均可；

所述支撑杆31沿长度方向具有滑槽，所述水平杆32的端部滑动连接滑槽内，所述水平杆32的端部还具有锁紧板，所述支撑杆31沿滑槽的两侧具多个间隔设置的连接孔，所述锁紧板上具有连接孔，水平杆32通过螺栓依次穿过锁紧板的连接孔和支撑杆31的连接孔实现锁紧，考虑注射机构4的重量，故将水平杆32滑动到适宜高度后，将其固定，保证注射的稳定性。

实施例三：

与实施例二的不同在于：将支撑杆31的底部固定在支撑座1上，支撑杆31的顶部增加一个沿Y方向设置的过渡杆，过渡杆水平的固定在支撑杆31的顶端，水平杆32能够沿过渡杆的长度方向(即Y方向)上滑动，注射机构4沿水平杆32滑动，注射机构4也能够实现沿X、Y、Z轴上的移动；除此还可以采用其他连接方式，不限于此。

实施例四：

如图1、图2所示，在上述实施例二或实施例三的基础上，方形锂电池5针孔注液装置还包括注液控制显示装置6，所述注液腔的侧部具有用于充入电解液的注液管7，所述注液控制显示装置6连接在所述注液管7与所述注液腔之间。

注液控制显示装置6包括电磁阀、高精度流量计、PLC控制组件、显示屏，电磁阀与流量计与PLC控制组件连接，高精度流量计可以用于控制注液管7的入液流量，电磁阀设置在注液嘴42处和注液管7上，用于实现电控制开关，PLC控制组件用于根据不同的电池精准控制注液量、电池阀的开关等，显示屏可以用于设置入液量以及注液腔内的电解液剩余量等。气缸连接PLC控制组件，可以调节注射压力的不同；还可以是其他通过电控制系统实现的精准注液系统。

通过注液控制显示装置6，对方形电池卷芯内部进行精确的注液量控制，同时可调整的不同压力、注液量大小，使锂电池注液量一致，提高不同批次注液量准确性和一致性，实现对电池的精准注液，以达到性能和成本最优化目的，并能够保证注液的一致性。

本实施例不但具有准确性高、一致性强、适用范围广、对比意义强、效率高的注液方法，并且电池可以长时间保证性能稳定性，比较采用普通注液杯称重装置具有较大的模块设计参考意义。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种方形锂电池针孔注液装置，其特征在于，包括支撑座、用于固定方形锂电池的夹持机构、能够沿Z轴和Y轴方向水平滑动的滑轨机构、注射机构；所述夹持机构连接所述支撑座顶面，所述滑轨机构的底端连接支撑座的顶面，所述注射机构能够沿X轴方向滑动的连接所述滑轨机构，所述注射机构包括驱动机构、注液腔，所述驱动机构连接所述注液腔顶部，所述注液腔的底部为注液嘴，所述注液嘴位于所述夹持机构的上方。

2.根据权利要求1所述的一种方形锂电池针孔注液装置，其特征在于，所述夹持机构包括固定侧板、多个夹持侧板，所述固定侧板固定连接所述支撑座顶面，多个所述夹持侧板能够调节的连接所述支撑座顶面，所述固定侧板与多个所述夹持侧板之间形成用于固定方形锂电池的方形腔。

3.根据权利要求2所述的一种方形锂电池针孔注液装置，其特征在于，所述固定侧板为L型直角结构，夹持侧板为至少两个，其中一个夹持侧板位于L型直角结构开口处的一侧直角边，另一个夹持侧板位于L型直角结构开口处的另一侧直角边。

4.根据权利要求3所述的一种方形锂电池针孔注液装置，其特征在于，还包括至少两个固定板、调节螺杆，所述固定板与所述夹持侧板平行间隔设置，所述调节螺杆与所述固定板螺纹连接，所述调节螺杆的端部与所述夹持侧板固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种方形锂电池针孔注液装置，其特征在于，所述调节螺杆远离夹持侧板的端部具有旋转手柄。

6.根据权利要求1所述的一种方形锂电池针孔注液装置，其特征在于，所述滑轨机构包括支撑杆、水平杆，所述支撑杆的底端能够沿Z轴方向滑动的连接所述支撑座的顶面，所述水平杆能够沿Y轴方向滑动的连接所述支撑杆，所述注射机构能够沿X轴方向滑动的连接所述水平杆。

7.根据权利要求6所述的一种方形锂电池针孔注液装置，其特征在于，所述支撑杆沿长度方向具有滑槽，所述水平杆的端部滑动连接滑槽内，所述水平杆的端部还具有锁紧板，所述支撑杆沿滑槽的两侧具多个间隔设置的连接孔，所述锁紧板上具有连接孔，水平杆通过螺栓依次穿过锁紧板的连接孔和支撑杆的连接孔实现锁紧。

8.根据权利要求1所述的一种方形锂电池针孔注液装置，其特征在于，还包括注液控制显示装置，所述注液腔的侧部具有用于充入电解液的注液管，所述注液控制显示装置连接在所述注液管与所述注液腔之间。

9.根据权利要求1所述的一种方形锂电池针孔注液装置，其特征在于，所述支撑座包括顶板、底板、多个立板，所述顶板与所述底板平行间隔布置，多个所述立板的顶部连接所述顶板，多个所述立板的底部连接所述底板，所述夹持机构、所述滑轨机构连接在所述顶板上。

10.根据权利要求1所述的一种方形锂电池针孔注液装置，其特征在于，所述驱动机构为气缸，所述气缸连接所述注液腔的顶部，所述气缸的伸缩端具有活塞，所述活塞伸入注液腔内。