CN215896637U - 电池注液监控报警系统及电池注液设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池注液监控报警系统及电池注液设备。本实用新型的电池注液监控报警系统包括报警装置、以及设于注液管路上的超声波流量监测装置。当注液管路内的电解液的流量低于超声波流量监测装置设定的阈值时，超声波流量监测装置发送信号；报警装置可响应超声波流量监测装置发送的信号而发出警示信息。本实用新型的电池注液监控报警系统，采用超声波流量监测装置，可在不破坏注液管路内部结构的情况下实现对注液管路内流经的电解液流量情况的监测，由超声波流量监测装置及时发送信号以使报警装置发出报警，有利于及时发现因供液异常导致的电池漏注液情况，以便于及时发现异常情况并进行处理。

Description

电池注液监控报警系统及电池注液设备

技术领域

本实用新型涉及电池生成制造技术领域，特别涉及一种电池注液监控报警系统。另外，本实用新型还涉及一种电池注液设备。

背景技术

在锂离子电池在生产制造过程中，主要是通过注液泵将注液桶内的电解液抽取并通过管道运输再注入电池内。钢壳电池、铝壳电池、以及软包电池均需要经过该工艺步骤。在实际的工作过程中，经常会出现注液桶内缺少电解液、管路堵塞、管路阀门异常、注液泵故障等异常情况。如不能及时发现，则会造成电池漏注液(电解液注液不足)的现象。

另外，由于注液系统密封性出现问题，或者是管道破裂，会导致电解液泄露，也会造成不能将电解液顺利注入于电池内的情形。一旦电池出现漏注液的现象，便会严重影响电池产品的生产品质，导致产品不合格，需要重新返工，或者废弃；这样便会造成原材料的浪费，极大提升生产的成本。

现有的注液系统，缺少有效的注液过程监控报警手段，导致出现漏注液现象发生时，不能及时发现，从而无法及时处理补救，造成严重的生产损耗。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池注液监控报警系统，以降低因供液异常导致的电池漏注液情况的发生。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池注液监控报警系统，包括报警装置，以及设于注液管路上的超声波流量监测装置；于所述注液管路内的电解液的流量低于所述超声波流量监测装置设定的阈值时，所述超声波流量监测装置发送信号；所述报警装置可响应所述超声波流量监测装置发送的信号而发出警示信息。

进一步的，所述电池注液监控报警系统还包括控制单元，所述超声波流量监测装置和所述报警装置均与所述控制单元连接，所述控制单元接受所述超声波流量监测装置发送的信号并控制所述报警装置发出警示信息。

进一步的，所述注液管路上安装有注液泵，所述注液泵与所述控制单元连接，可受控于所述控制单元的控制而启停。

进一步的，所述注液管路上设有与所述控制单元连接的控制阀；和/或，用于为所述注液管路供给所述电解液的电解液容器设有与所述控制单元连接的液位监测装置。

进一步的，所述报警装置采用蜂鸣报警器。

进一步的，所述注液管路包括主管路，以及用于分别连接多个电池的注液孔的多个分支管路；所述主管路和各所述分支管路之间设有分流装置；所述分流装置内成型有分流腔，所述分流腔被分隔为多个呈层叠排布的分流通道；各所述分流通道分别连通于各所述分支管路和所述主管路之间；所述超声波流量监测装置的超声波发生器和超声波接收器分设于所述分流装置的两侧，以使所述超声波发生器和所述超声波接收器之间的超声波可依次穿经各个所述分流通道。

进一步的，所述主管路与所述分流装置之间，和/或所述分支管路与所述分流通道之间设有收口结构。

进一步的，所述超声波流量监测装置采用超声波流量计，所述超声波流量计的两个传感器分别构成所述超声波流量监测装置的超声波发生器和超声波接收器。

进一步的，所述分流装置采用金属材质。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的电池注液监控报警系统，采用超声波流量监测装置，可在不破坏注液管路内部结构的情况下实现对注液管路内流经的电解液流量情况的监测，当因电解液容器内已无电解液、注液管路阻塞或者注液泵故障等原因，造成注液管路内无流量或流量不足时，可由超声波流量监测装置及时发送信号以使报警装置发出报警，便于及时发现异常情况并处理，有利于及时发现因供液异常导致的电池漏注液情况，从而及时处理补救。

同时，在电池注液监控报警系统中设置控制单元，可实时收集超声波流量监测装置的流量数据和流量异常报警信号，并控制报警装置进行报警动作；不仅可以扩展报警输出的通道，从而增加报警装置的数量和种类，也未电池注液系统中控制阀、注液泵、液位监测装置等的设置提供了良好的基础。

此外，针对在电池注液工艺中，一般会同时为多个电池进行注液的情况，在分支管路和主管路之间设置分流装置，可借助一套超声波流量监测装置实现对多个分支管路的流量监控。当一个分支管路因阻塞而流量异常时，超声波流量监测装置的监测的流量会发生波动；为超声波流量监测装置设置和分支管路的数量相对于的多个阈值，当堵塞的分支管路数量不同，会触发不同的阈值，进而可控制报警装置发出不同的报警信息，以利于操作人员了解注液异常的具体情况。

本实用新型的另一目的在于提出一种电池注液设备，包括注液管路、以及设于所述注液管路上的注液泵；所述电池注液设备配置有本实用新型所述的电池注液监控报警系统；所述超声波流量监测装置设于所述注液泵和电池之间的所述注液管路上。

相对于现有技术，本实用新型的电池注液设备具备上述电池注液监控报警系统所具有的技术优势。另外，将超声波流量监测装置设置在靠近电池的注液管路上，监测的流量变化更接近电池实际注液的流量变化情况；可避免超声波流量监测装置设置的距离电池较远，因靠近电池处注液管路泄漏等异常发生时，超声波流量监测装置不能监测出流量异常的情况发生。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述电池注液监控报警系统的系统构成示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的电池注液监控报警系统配置于电池注液设备中的整体构成示意图；

图3为本实用新型实施例一所述的分流装置连接于主管路和分支管路之间的结构示意图；

图4为图3所示部件的右视图；

图5为图3中A-A所示部位的剖面结构示意图；

附图标记说明：

1、超声波流量监测装置；101、超声波发生器；102、超声波接收器；103、信号变送单元；11、报警装置；

201、液位监测装置；202、控制阀；

3、电解液容器；30、供液管路；300、分支管路；31、注液泵；32、主管路；333、注液管路；

4、分流装置；40、壳体；400、分流腔；401、隔板；402、分流通道；41、收口结构；5、电池。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实用新型涉及一种电池注液监控报警系统，便于及时发现因供液异常导致的电池漏注液情况，从而及时处理补救。

整体而言，该电池注液监控报警系统包括报警装置、以及设于注液管路上的超声波流量监测装置。当注液管路内的电解液的流量低于超声波流量监测装置设定的阈值时，超声波流量监测装置发送信号；报警装置可响应超声波流量监测装置发送的信号而发出警示信息。

基于上述的设计思想，本实施例的电池注液监控报警系统的一种示例性构成如图1和图2所示，其主要包括超声波流量监测装置1和报警装置11。

为了可以实时了解注液管路333内电解液的流动情况，比较有效的方法是通过监控注液管路333内的流量变动情况。然而，注液管路333一般管径较细，采用涡街流量计、涡轮流量计等会对流体产生阻碍的流量计监控电解液的流量变化，会对注液产生诸多不利影响。电磁流量计的安装、则需要破坏管路，增加法兰，使注液管路333产生更多的泄漏点；且安装和配置成本较高，拆卸移位不便。

正是基于以上的因素，本实用新型采用超声波流量监测装置1，在不破坏注液管路333的情况下，将超声波流量监测装置1的超声波发生器101和超声波接收器102分设于注液管路333两侧。由信号变送单元103连接超声波发生器101和超声波接收器102，以采集电解液的流量变化信号，从而了解注液管路333内的流量情况。在信号变送单元103中，可将采集的信号换算为流量值；同时，在信号变送单元103内设置阈值，当流量值发生异常波动，超出阈值的限定范围时，可以判定为注液发生异常，由信号变送单元103发送信号给报警装置11，并由报警装置11发出报警信号，以便操作人员及时发现并进行处理。

上述的超声波流量监测装置1基于超声波流量计的测量原理设置即可。例如，超声波流量监测装置1可采用现有的超声波流量计，超声波流量计的两个传感器分别构成超声波流量监测装置1的超声波发生器101和超声波接收器102。超声波流量计的主机单元则构成超声波流量监测装置1的信号变送单元103。超声波流量计的主机单元一般都配置有开关量输出通道，使用该通道控制报警装置11即可。采用现有的超声波流量计作为超声波流量监测装置1，具有技术成熟可靠、便于配备的优势，且满足该电池注液监控报警系统的监控性能要求。

另外，如图2所示，在电池注液监控报警系统中还可设置控制单元，该控制单元可以是PLC、或者工控系统。此刻，可将超声波流量监测装置1和报警装置11均与控制单元连接，由控制单元接受超声波流量监测装置1发送的信号并控制报警装置11发出警示信息。在电池注液监控报警系统中设置控制单元，可实时收集超声波流量监测装置1的流量数据和流量异常报警信号，并控制报警装置11进行报警动作；不仅可以扩展报警输出的通道，从而增加报警装置11的数量和种类，也未电池注液系统中控制阀202、注液泵31、液位监测装置201等的设置提供了良好的基础。

报警装置11可以采用警示灯、声光报警器等。本实施例中，报警装置11采用蜂鸣报警器，其不仅配备成本较低，且容易被现场操作人员发现，以便于及时处理注液异常的情况。

在本实施例中，注液管路333上安装有注液泵31；基于控制单元的设置，可将注液泵31与控制单元连接，由控制单元控制注液泵31的启停。通过控制单元控制注液泵31的启停，可在注液管路333内流量异常时及时停止注液泵31的运行，以便于后续的排查处理，并降低注液泵31长时间异常运行可能造成的损害。

同时，在注液管路333上还可安装若干控制阀202，并将控制阀202与控制单元连接，由控制单元控制控制阀202的启闭动作。用于为注液管路333供给电解液的电解液容器3，可以是罐体、电解液桶等，在电解液容器3中可加设液位监测装置201，实时监测电解液容器3中的液位情况。优选将液位监测装置201的液位信号传输给控制单元，作为控制注液泵31、控制阀202动作的参考依据。通过在注液管路333上加设控制阀202、在电解液容器3中设置液位监测装置201，可进一步提升电池注液监控报警系统的监控性能；当电解液容器3内电解液用完时，可及时关闭控制阀202、控制注液泵31停止，防止发生注液异常情况。

需要指出的是，如图2并结合图3、图4所示，上述的注液管路333包括位于注液泵31和电解液容器3之间的供液管路30、注液泵31出液的主管路32、以及由主管路32分支出去的多条分支管路300，每个分支管路300可为一个电池5注液。上述的超声波流量监测装置1可以设置在供液管路30、主管路32或者分支管路300上。

针对在电池注液工艺中，一般会同时为多个电池5进行注液的情况，本实施例中，主管路32分支有多条分支管路300，各分支管路300用于分别连接多个电池5的注液孔。而且，在主管路32和各分支管路300之间设有分流装置4；分流装置4的壳体40内成型有分流腔400。

同时，如图3、图4和图5所示，分流腔400中设有多个隔板401，各隔板401将分流腔400分隔为多个呈层叠排布的分流通道402；各个分流通道402分别连通于各分支管路300和主管路32之间。

基于分流装置4的设置，各条分支管路300的监测采用一套超声波流量监测装置1，超声波流量监测装置1的超声波发生器101和超声波接收器102分设于分流装置4的两侧，并使超声波发生器101和超声波接收器102之间的超声波可依次穿经各个分流通道402。在分支管路300和主管路32之间设置分流装置4，可借助一套超声波流量监测装置1实现对多个分支管路300的流量监控。当一个分支管路300因阻塞而流量异常时，超声波流量监测装置1的监测的流量会发生波动；为超声波流量监测装置1设置和分支管路300的数量相对于的多组阈值，当堵塞的分支管路300数量不同，会触发不同的阈值，进而可控制报警装置11发出不同的报警信息，以利于操作人员了解注液异常的具体情况。

分流装置4优选采用铝、铁等金属材质加工制作，便于加工构造。例如，采用钢铁材质时，超声波流量计的传感器可采用磁吸方式便捷地安装在分流装置4的侧壁上。并且，可在主管路32与分流装置4之间，以及分支管路300与分流通道402之间构造出收口结构41。为提升超声波流量监测装置1的监测效果，分流装置4中的各个分流通道402优选设置为长方形的板状；因此，分流装置4的外形尺寸会超出主管路32的直径，在分流装置4和主管路32之间、以及分流通道402和分支管路300之间设置收口结构41，利于改善分流装置4两端的导流效果。

综上所述，本实施例的电池注液监控报警系统，采用超声波流量监测装置1，可在不破坏注液管路333内部结构的情况下实现对注液管路333内流经的电解液流量情况的监测，当因电解液容器3内已无电解液、注液管路333阻塞或者注液泵31故障等原因，造成注液管路333内无流量或流量不足时，可由超声波流量监测装置1及时发送信号以使报警装置11发出报警，便于及时发现异常情况并处理，有利于及时发现因供液异常导致的电池5漏注液情况，从而及时处理补救。

实施例二

本实用新型涉及一种电池注液设备，包括注液管路333、以及设于注液管路333上的注液泵31；并且，该电池注液设备配置有实施例一所提供的电池注液监控报警系统；而且，优选将电池注液监控报警系统中的超声波流量监测装置1设在注液泵31和电池5之间的注液管路333上。

将超声波流量监测装置1设置在靠近电池5的注液管路333上，例如，实施例一中主管路32和各个分支管路300之间的分流装置4上，则监测的流量变化更接近电池5实际注液的流量变化情况。这样，可避免超声波流量监测装置1设置的距离电池5较远，当靠近电池5处的注液管路333发生泄漏等异常时，超声波流量监测装置1不能及时监测出流量异常。

通过采用本实用新型的电池注液监控报警系统，本实施例的电池注液设备，在电池生产注液过程中，能实时监控注液管路333中是否还有电解液通过，防止因为电解液容器3缺少电解液，注液泵31密封性出现问题，或是注液管路333破裂问题而导致的电池漏注液情况，提高了产品的生产品质，减少了原材料的浪费，降低了生产的成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池注液监控报警系统，其特征在于：

包括报警装置(11)，以及设于注液管路(333)上的超声波流量监测装置(1)；

于所述注液管路(333)内的电解液的流量低于所述超声波流量监测装置(1)设定的阈值时，所述超声波流量监测装置(1)发送信号；所述报警装置(11)可响应所述超声波流量监测装置(1)发送的信号而发出警示信息。

2.根据权利要求1所述的电池注液监控报警系统，其特征在于：

所述电池注液监控报警系统还包括控制单元，所述超声波流量监测装置(1)和所述报警装置(11)均与所述控制单元连接，所述控制单元接受所述超声波流量监测装置(1)发送的信号并控制所述报警装置(11)发出警示信息。

3.根据权利要求2所述的电池注液监控报警系统，其特征在于：

所述注液管路(333)上安装有注液泵(31)，所述注液泵(31)与所述控制单元连接，可受控于所述控制单元的控制而启停。

4.根据权利要求2所述的电池注液监控报警系统，其特征在于：

所述注液管路(333)上设有与所述控制单元连接的控制阀(202)；和/或，

用于为所述注液管路(333)供给所述电解液的电解液容器(3)设有与所述控制单元连接的液位监测装置(201)。

5.根据权利要求1所述的电池注液监控报警系统，其特征在于：

所述报警装置(11)采用蜂鸣报警器。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池注液监控报警系统，其特征在于：

所述注液管路(333)包括主管路(32)，以及用于分别连接多个电池(5)的注液孔的多个分支管路(300)；

所述主管路(32)和各所述分支管路(300)之间设有分流装置(4)；

所述分流装置(4)内成型有分流腔(400)，所述分流腔(400)被分隔为多个呈层叠排布的分流通道(402)；

各所述分流通道(402)分别连通于各所述分支管路(300)和所述主管路(32)之间；

所述超声波流量监测装置(1)的超声波发生器(101)和超声波接收器(102)分设于所述分流装置(4)的两侧，以使所述超声波发生器(101)和所述超声波接收器(102)之间的超声波可依次穿经各个所述分流通道(402)。

7.根据权利要求6所述的电池注液监控报警系统，其特征在于：

所述主管路(32)与所述分流装置(4)之间，和/或所述分支管路(300)与所述分流通道(402)之间设有收口结构(41)。

8.根据权利要求6所述的电池注液监控报警系统，其特征在于：

所述超声波流量监测装置(1)采用超声波流量计；

所述超声波流量计的两个传感器分别构成所述超声波流量监测装置(1)的超声波发生器(101)和超声波接收器(102)。

9.根据权利要求6所述的电池注液监控报警系统，其特征在于：

所述分流装置(4)采用金属材质。

10.一种电池注液设备，包括注液管路(333)、以及设于所述注液管路(333)上的注液泵(31)；其特征在于：

所述电池注液设备配置有权利要求1至9中任一项所述的电池注液监控报警系统；

所述超声波流量监测装置(1)设于所述注液泵(31)和电池(5)之间的所述注液管路(333)上。

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