CN214043941U - 注液装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种注液装置，包括注液腔体、注液杯、第一气体管道、第二气体管道和输液管道，注液腔体设置有能够容纳电芯的容纳腔，注液杯设置于注液腔体的外部，且注液杯能够与电芯连通，第一气体管道和输液管道均与注液杯连通，第二气体管道与容纳腔连通，第一气体管道和第二气体管道分别设置有第一调节阀和第二调节阀，第一调节阀用于控制第一气体管道向注液杯的注气速率或者抽气速率，第二调节阀用于控制第二气体管道向容纳腔的注气速率或者抽气速率，并使容纳腔内的气压不小于电芯内的气压。该结构具有注液效率高和保证电芯质量的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种注液装置。
背景技术
锂离子电池是一种高新技术产品，随着方形三元锂离子电池能量密度的提升，传统压差注液已经无法满足电芯生产需要。现在普遍采用等压式注液方法对电芯进行注液，以加速电芯对电解液的吸收，提高注液效率。
电芯具有用于容纳卷芯和电解液的外壳，外壳上设置有注液口，注液时，注液口与注液杯连接，并将注液杯内的电解液在气体压力的驱动下注入电芯内。通常采用多次注液的方式进行注液作业，因此注液杯以及电芯多次循环处于正压和真空状态，该过程中电芯容易因其内部和外部的气压差而引起鼓胀，进而无法满足电芯的质量要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种注液装置，其注液效率高、可保证电芯质量。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
提供的一种注液装置，包括注液腔体、注液杯、第一气体管道、第二气体管道和输液管道，所述注液腔体设置有能够容纳电芯的容纳腔，所述注液杯设置于所述注液腔体的外部，且所述注液杯能够与所述电芯连通，所述第一气体管道和所述输液管道均与所述注液杯连通，所述第二气体管道与所述容纳腔连通，所述第一气体管道和所述第二气体管道分别设置有第一调节阀和第二调节阀，所述第一调节阀用于控制所述第一气体管道向所述注液杯的注气速率或者抽气速率，所述第二调节阀用于控制所述第二气体管道向所述容纳腔的注气速率或者抽气速率，并使所述容纳腔内的气压不小于所述电芯内的气压。
3.进一步的，所述第一气体管道设置有第一容器，所述第一容纳与所述注液杯连通，所述第一容器上设置有第一注气管道和第一抽气管道，和/或者，
所述第二气体管道设置有第二容器，所述第二容器与所述容纳腔连通，所述第二容器上设置有第二注气管道和第二抽气管道。
进一步的，所述第一注气管道和所述第一抽气管道上均设置有所述第一调节阀，所述第二注气管道和所述第二抽气管道上均设置有所述第二调节阀。
进一步的，所述输液管道远离所述注液杯的一端连接有用于存放电解液的储液罐，所述储液罐与所述注液杯之间设置有第一注液阀。
进一步的，所述注液腔体上设置有检测装置，所述检测装置用于检测所述容纳腔内的气体压力。
进一步的，所述注液杯与所述电芯通过注液管道连通，所述注液管道上设置有第二注液阀，所述第二注液阀用于连通或者截断所述注液管道。
进一步的，所述容纳腔内活动设置有连接接头，所述连接接头设置于所述注液管道远离所述注液杯的一端，所述连接接头能够与所述电芯的注液口选择性连接。
进一步的，所述注液腔体设置有泄压管路，所述泄压管路用于连通所述容纳腔和所述注液腔体的外部。
进一步的，所述泄压管路远离所述容纳腔的一端设置有消音器。
进一步的，所述输液管道设置有流量计。
本实用新型相比于现有技术的有益效果：
本实用新型的注液装置，通过设置第一气体管道与注液杯连接，第二气体管道与注液腔体连接，注液杯与位于注液腔体内的电芯连接，第一气体管道和第二气体管道上分别设置有第一调节阀和第二调节阀，注液时，通过第一调节阀和第二调节阀分别控制两个管道的注气、抽气速率，以使电芯内部和外部的气压差维持在设定范围，避免电芯因内外压差过大而出现鼓胀。同时，电解液受到气体压力的作用可快速注入到电芯内并被电芯吸收。该结构具有注液效率高和保证电芯质量的特点。
附图说明
图1为实施例的注液装置的示意图。
图中：
1、注液腔体；10、容纳腔；11、压力表；12、真空表；13、泄压管路；2、注液杯；3、第一气体管道；31、第一注气管道；32、第一抽气管道；33、第一容器；4、第二气体管道；41、第二注气管道；42、第二抽气管道；43、第二容器；5、输液管道；51、储液罐；6、注液管道；7、电芯。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
如图1所示，本实用新型提供的一种注液装置，包括注液腔体1、注液杯2、第一气体管道3、第二气体管道4和输液管道5。其中，注液腔体1为具有一定承压能力的钢制壳体结构，优选为不锈钢制成。注液腔体1设置有容纳腔10，容纳腔10用于容纳电芯7以及气体。注液杯2为具有一定承压能力的钢制壳体结构，优选使用具有耐压耐腐蚀性能的不锈钢制成，注液杯2具有可容纳电解液以及气体的腔室。注液杯2设置于注液腔体1的外部，注液杯2与安装在容纳腔10内的电芯7通过注液管道6连接，以使注液杯2的腔室内的电解液能够通过注液管道6注入到电芯7内。注液管道6上设置有第二注液阀，第二注液阀用于连通或者截断注液管道6。输液管道5用于输送电解液，输液管道5与注液杯2连通，并能够向注液杯2的腔室内注入电解液。输液管道5的一端与注液杯2连接，另一端与储液罐51连接，储液罐51用于储存电解液，储液罐51与注液杯2之间设置有第一注液阀，第一注液阀用于控制输液管道5的通断。第一气体管道3与注液杯2连接，并使第一气体管道3与腔室连通，第一气体管道3上设置有第一调节阀，第一气体管道3用于向注液杯2的腔室内注入或者抽取气体，并通过第一调节阀控制第一气体管道3向注液杯的注气速率或者抽气速率。第二气体管道4与注液腔体1连接，并使第二气体管道4与容纳腔10连通，第二气体管道4上设置有第二调节阀，第二气体管道4用于向注液腔体1的容纳腔10内注入或者抽取气体，并通过第二调节阀控制第二气体管道4向容纳腔10的注气速率或者抽气速率。由于注液杯2与电芯7连通，因此注液杯2的内部压力和电芯7的内部压力相同。容纳腔10的注气或者抽气作业与注液杯2的注气或者抽气作业同时进行，并通过第一调节阀和第二调节阀控制两个管道的注气速率或者抽气速率，使容纳腔10内的气压大于等于电芯7内的气压。可以理解的是，容纳腔10内的气压即为电芯7的外部压力，电芯7的外部压力大于或者等于电芯7的内部压力，避免电芯7在内部压力的作用下向外鼓胀，保证电芯7的生产质量。
本实施例的注液过程为：
步骤S1、第一气体管道3从注液杯2抽取气体，并使注液杯2处于真空状态。第二气体管道4从容纳腔10内抽取气体，并使容纳腔10处于真空状态。抽气时，通过第一调节阀和第二调节阀分别控制第一气体管道3和第二气体管道4的抽气速率，使容纳腔10内的气压大于或等于电芯7内的气压。
步骤S2、输液管道5向注液杯2输入电解液。
步骤S3、第一气体管道3向注液杯2注入气体，并使注液杯2在气体压力的作用下注入电芯7。第二气体管道4向容纳腔10注入气体，并使容纳腔10内的气压大于或等于电芯7内的气压。
该注液过程中，电解液分多次注入电芯7内，使电芯7内容纳设定容量的电解液。因此，通过多次循环步骤S1至步骤S3，完成电解液加注。
具体地，输液管道5上还设置有流量计。可以理解的是，电解液分多次注入电芯7，电解液通过输液管道5输送至注液杯2内，并通过注液杯2注入到电芯7内。流量计用于检测输液管道5内的电解液流量，进而可获得输液管道5每次注入注液杯2内的电解液容量，最终获得多次注入到电芯7内的电解液总容量。保证注入电芯7内的电解液的总容量符合设计要求。
具体地，第一气体管道3设置有第一容器33，第一容器33与注液杯2连通，第一容器33上设置有第一注气管道31和第一抽气管道32，第一容器33在注入气体时能够起到缓冲作用，避免注液杯2和电芯7内的气压急剧上升而引起变形。第一注气管道31和第一抽气管道32上均设置有第一调节阀，第一注气管道31用于向第一容器33、注液杯2和电芯7内注入气体，第一抽气管道32用于从第一容器33、注液杯2和电芯7内抽取气体。并通过第一调节阀分别控制第一注气管道31和第一抽气管道32的注气速率和抽气速率。第二气体管道4设置有第二容器43，第二容器43与容纳腔10连通，第二容器43上设置有第二注气管道41和第二抽气管道42，第二容器43在注入气体时能够起到缓冲作用，避免容纳腔10内的气压对电芯7造成冲击。第二注气管道41和第二抽气管道42上均设置有第二调节阀，第二注气管道41用于向第二容器43和容纳腔10注入气体，第二抽气管道42用于从第二容器43和容纳腔10抽取气体。并通过第二调节阀分别控制第二注气管道41和第二抽气管道42的注气速率和抽气速率。同时，注液腔体1上设置有两个进气口，第二容器43与两个进气口连通。该结构有利于减小注气时的气流冲击。
具体地，注液腔体1上设置有检测装置，检测装置用于检测容纳腔10内的气体压力。本实施例中，检测装置包括压力表11和真空表12，压力表11用于检测容纳腔10的气压，压力表11的量程大于容纳腔10在注气时能够达到的最大压力值。本实施例中当容纳腔10处于正压状态时，容纳腔10内的气压值在0.8～1.5MPa，因此，压力表11的量程可采用0～2MPa，以满足使用要求。真空表12用于检测容纳腔10的真空度。当然，为检测注液杯2或者电芯7内的气压或者真空度，在第一气体管道3上也设置有压力表11和真空表12。
具体地，注液腔体1设置有泄压管路13，泄压管路13用于连通容纳腔10和注液腔体1的外部，泄压管路13上设置有用于控制泄压管路13通断的泄压阀。设置泄压管路13有利于快速对容纳腔10内的气体进行释放，由于容纳腔10的体积大于电芯7的体积，因此，在抽真空时，容纳腔10的抽气速率原小于电芯7的抽气速率。为使两者的气压维持在接近的数值范围内，可通过泄压管路13加快容纳腔10的泄压速率。在泄压时，大量气体从泄压管路13排出，高压气流会产生极强的噪音，对周围环境造成很大影响。为解决噪音问题，泄压管路13远离容纳腔10的一端设置有消音器。
具体地，注液腔体1的容纳腔10内活动设置有连接接头，连接接头设置于注液管道6远离注液杯2的一端，连接接头能够与电芯7的注液口选择性连接。本实施例中，注液腔体1还设置有驱动件，驱动件与连接接头连接，驱动件用于驱动连接接头远离或者靠近注液口。注液时，驱动件驱动连接接头与注液口密封连接，注液完成后，驱动件驱动连接接头与注液口分离。
本实施例的显著效果为：通过设置第一气体管道3与注液杯2连接，第二气体管道4与注液腔体1连接，注液杯2与位于注液腔体1内的电芯7连接，第一气体管道3和第二气体管道4上分别设置有第一调节阀和第二调节阀，注液时，通过第一调节阀和第二调节阀分别控制两个管道的注气、抽气速率，以使电芯7内部和外部的气压差维持在设定范围，避免电芯7因内外压差过大而出现鼓胀。同时，电解液受到气体压力的作用可快速注入到电芯7内并被电芯7吸收。该结构具有注液效率高和保证电芯7的生产质量的特点。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种注液装置，其特征在于，包括注液腔体、注液杯、第一气体管道、第二气体管道和输液管道，所述注液腔体设置有能够容纳电芯的容纳腔，所述注液杯设置于所述注液腔体的外部，且所述注液杯能够与所述电芯连通，所述第一气体管道和所述输液管道均与所述注液杯连通，所述第二气体管道与所述容纳腔连通，所述第一气体管道和所述第二气体管道分别设置有第一调节阀和第二调节阀，所述第一调节阀用于控制所述第一气体管道向所述注液杯的注气速率或者抽气速率，所述第二调节阀用于控制所述第二气体管道向所述容纳腔的注气速率或者抽气速率，并使所述容纳腔内的气压不小于所述电芯内的气压。
2.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述第一气体管道设置有第一容器，所述第一容器与所述注液杯连通，所述第一容器上设置有第一注气管道和第一抽气管道，和/或者，
所述第二气体管道设置有第二容器，所述第二容器与所述容纳腔连通，所述第二容器上设置有第二注气管道和第二抽气管道。
3.根据权利要求2所述的注液装置，其特征在于，所述第一注气管道和所述第一抽气管道上均设置有所述第一调节阀，所述第二注气管道和所述第二抽气管道上均设置有所述第二调节阀。
4.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述输液管道远离所述注液杯的一端连接有用于存放电解液的储液罐，所述储液罐与所述注液杯之间设置有第一注液阀。
5.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述注液腔体上设置有检测装置，所述检测装置用于检测所述容纳腔内的气体压力。
6.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述注液杯与所述电芯通过注液管道连通，所述注液管道上设置有第二注液阀，所述第二注液阀用于连通或者截断所述注液管道。
7.根据权利要求6所述的注液装置，其特征在于，所述容纳腔内活动设置有连接接头，所述连接接头设置于所述注液管道远离所述注液杯的一端，所述连接接头能够与所述电芯的注液口选择性连接。
8.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述注液腔体设置有泄压管路，所述泄压管路用于连通所述容纳腔和所述注液腔体的外部。
9.根据权利要求8所述的注液装置，其特征在于，所述泄压管路远离所述容纳腔的一端设置有消音器。
10.根据权利要求1所述的注液装置，其特征在于，所述输液管道设置有流量计。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2023066045A1 (zh) * | 2021-10-19 | 2023-04-27 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种注液装置和注液方法 |
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| WO2023066045A1 (zh) * | 2021-10-19 | 2023-04-27 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种注液装置和注液方法 |
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