CN217158586U - 一种电池注液装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池注液装置，用于将电解液注入电池内部，其包括注液杯、机械球阀、换向驱动机构和负压机构；注液杯包括注液杯体和注液管件，注液杯体内限定有用于承装电解液的容纳腔，注液管件内设有第一管道、第二管道和第三管道，第一管道的第一端与容纳腔相连通，第二管道的第一端与负压机构相连通，第三管道的第一端与电池的内腔相连通；机械球阀设于注液管件内，且机械球阀与换向驱动机构的动力输出端连接，机械球阀内设有注液管道和真空管道，换向驱动机构驱动机械球阀相对于注液管件转动，以使得注液管道的两端分别连通于第一管道的第二端、第三管道的第二端，或者使得真空管道的两端分别连通于第二管道的第二端、第三管道的第二端。

Description

一种电池注液装置

技术领域

本申请涉及电池生产制造技术领域，尤其涉及一种电池注液装置。

背景技术

随着新能源行业不断发展，电池的应用越来越多，在电池生产过程中，电池内注入电解液是电池生产过程中的重要工序，实现将电解液注入电池的装置称为注液装置。

现有的注液技术，一般为先将电池及注液杯抽真空，之后将注液杯的下液口堵住，再将注液杯通大气，使注液杯处于常压状态，然后将电解液打入注液杯内，之后，将注液杯的下液口打开，此时，电池内部为真空状态，注液杯为常压状态，以此形成压差，电解液从注液杯流向电池内部；但是，此注液模式需要先抽真空后注液，需抽电池内部与注液杯真空，抽真空的体积大、能耗高、时间长，且注液杯的阀门较多，抽真空时，电池内部的真空度难以达到极限真空，电池内部还存有气体，会降低电池的质量。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电池注液装置，本电池注液装置可以实现仅对电池内部进行抽真空，使得电池内部几乎不会存留气体、达到极限真空，还可以减少能耗。

为此，本申请实施例提供了一种电池注液装置，用于将电解液注入电池内部，其包括注液杯、机械球阀、换向驱动机构和负压机构；所述注液杯包括注液杯体和注液管件，所述注液杯体内限定有用于承装电解液的容纳腔，所述注液管件内设有第一管道、第二管道和第三管道，所述第一管道的第一端与所述容纳腔相连通，所述第二管道的第一端与所述负压机构相连通，所述第三管道的第一端与所述电池的内腔相连通；所述机械球阀设于所述注液管件内，且所述机械球阀与所述换向驱动机构的动力输出端连接，所述机械球阀内设有注液管道和真空管道，所述换向驱动机构驱动所述机械球阀相对于所述注液管件转动，以使得所述注液管道的两端分别连通于所述第一管道的第二端、所述第三管道的第二端，或者使得所述真空管道的两端分别连通于所述第二管道的第二端、所述第三管道的第二端。

在一些可能实现的方式中，所述第一管道的中心轴线与所述第三管道的中心轴线相重合，且所述第三管道位于所述第一管道的下方。

在一些可能实现的方式中，所述注液管件连接于所述注液杯体的下方。

在一些可能实现的方式中，所述第三管道的第一端限定为注液口，所述注液口的外周设有密封圈。

在一些可能实现的方式中，所述密封圈包括三元乙丙橡胶圈。

在一些可能实现的方式中，所述换向驱动机构包括驱动气缸、主动杆、传力杆和从动杆，所述驱动气缸的动力输出端与所述主动杆的一端连接，所述主动杆的另一端与所述传力杆的一端相铰接，所述传力杆的另一端与所述从动杆的一端固定连接，所述从动杆的另一端与所述机械球阀固定连接。

在一些可能实现的方式中，所述换向驱动机构还包括安装座，所述安装座设于所述注液管件的一侧，所述从动杆的一端贯穿所述安装座，且伸进于所述注液管件的内部、并与所述机械球阀连接。

在一些可能实现的方式中，所述安装座上开设有导槽以及与所述导槽相连通的第一槽孔；所述主动杆滑动设于所述导槽内，所述驱动气缸固定连接于所述安装座的一侧、且其动力输出端伸进于所述导槽内并与所述主动杆连接；所述传力杆的一端伸进所述导槽内而与所述主动杆相铰接，所述传力杆的另一端伸出于所述第一槽孔外而与所述从动杆连接。

在一些可能实现的方式中，所述注液杯体上开设有抽气孔。

在一些可能实现的方式中，所述注液杯体上还开设有进液口。

本申请提供了一种电池注液装置，与现有技术相比，其有益效果在于：

第一管道的第一端与注液杯体的容纳腔相连通，第二管道的第一端与负压机构相连通，第三管道的第一端与电池的内腔相连通；换向驱动机构驱动机械球阀相对于注液管件转动，以使得注液管道的两端分别连通第一管道的第二端、第三管道的第二端，这样，注液杯体的容纳腔、第一管道、机械球阀的注液管道、第三管道、电池内腔依次连通，此时第二管道与真空管道不连通，容纳腔内部的电解液可以经过机械球阀的注液管道、流进电池的内腔中；或者，换向驱动机构驱动机械球阀相对于注液管件转动，使得真空管道的两端分别连通第二管道的第二端、第三管道的第二端，这样，负压机构的进风端、第二管道、机械球阀的真空管道、第三管道和电池内腔依次连通，此时，注液管道与第一管道并不连通，负压机构可以通过机械球阀的真空管道，将电池内腔的空气抽走，使电池内腔的空气压强为高真空状态；本申请通过一个机械球阀，实现对电池内部抽真空、以及将注液杯的电解液注入电池内部，可以提高电池的注液效率，提高电池的注液质量，且可以降低抽真空能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。

图1是本申请一实施例的电池注液装置的结构示意图；

图2是图1的内部剖视图；

图3是图2中A区域的放大图；

图4是本申请的换向驱动机构的结构示意图一；

图5是本申请的换向驱动机构的结构示意图二；

附图标记说明：

1、注液杯；11、注液杯体；111、容纳腔；112、抽气孔；113、进液口；12、注液管件；121、第一管道；122、第二管道；123、第三管道；124、注液口；2、机械球阀；21、注液管道；22、真空管道；3、换向驱动机构；31、驱动气缸；32、主动杆；33、传力杆；34、从动杆；35、安装座；351、导槽；352、第一槽孔；4、电池。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1-图5中所示出，本申请的实施例提供了一种电池注液装置，用于将电解液注入电池4内部，其包括注液杯1、机械球阀2、换向驱动机构3和负压机构(附图中未示出)；注液杯1包括注液杯体11和注液管件12，注液杯体11内限定有用于承装电解液的容纳腔111，注液管件12内设有第一管道121、第二管道122和第三管道123，第一管道121的第一端与容纳腔111相连通，第二管道122的第一端与负压机构相连通，第三管道123的第一端与电池4的内腔相连通；机械球阀2设于注液管件12内，且机械球阀2与换向驱动机构3的动力输出端连接，机械球阀2内设有注液管道21和真空管道22，换向驱动机构3驱动机械球阀2相对于注液管件12转动，以使得注液管道21的两端分别连通于第一管道121的第二端、第三管道123的第二端，或者使得真空管道22的两端分别连通于第二管道122的第二端、第三管道123的第二端。

基于上述技术方案，第一管道121的第一端与注液杯体11的容纳腔111相连通，第二管道122的第一端与负压机构相连通，第三管道123的第一端与电池4的内腔相连通；换向驱动机构3驱动机械球阀2相对于注液管件12转动，以使得注液管道21的两端分别连通第一管道121的第二端、第三管道123的第二端，这样，注液杯体11的容纳腔111、第一管道121、机械球阀2的注液管道21、第三管道123、电池4内腔依次连通，此时第二管道122与真空管道22不连通，容纳腔111内部的电解液可以经过机械球阀2的注液管道21、流进电池4的内腔中；或者，换向驱动机构3驱动机械球阀2相对于注液管件12转动，使得真空管道22的两端分别连通第二管道122的第二端、第三管道123的第二端，这样，负压机构的进风端、第二管道122、机械球阀2的真空管道22、第三管道123和电池4内腔依次连通，此时，注液管道21与第一管道121并不连通，负压机构可以通过机械球阀2的真空管道22，将电池4内腔的空气抽走，使电池4内腔的空气压强为高真空状态；本申请通过一个机械球阀2，实现对电池4内部抽真空、以及将注液杯1的电解液注入电池4内部，可以提高电池4的注液效率，提高电池4的注液质量，且可以降低抽真空能耗。

本申请的电池4注液装置在对电池4注入电解液时，需要先将电池4的内部进行抽真空，使电池4内部的空气压强为高真空状态，电池4内部的空气压强可以达到-95Kpa的极限真空，而注液杯体11的容纳腔111与大气所连通，容纳腔111的压强即为大气压强，这样，在换向驱动机构3驱动机械球阀2、且相对于注液管件12转动，以使得机械球阀2内的注液管道21的两端分别连通于第一管道121的第二端、第三管道123的第二端，即使得注液杯体11的容纳腔111与电池4内腔相连通时，容纳腔111与电池4内腔之间便会存在压差，可以驱使容纳腔111内部的电解液、向电池4内腔流动，以此实现注入电解液。机械球阀2耐腐蚀，可以长期投入进行使用，不用担心会被电解液的酸性腐蚀掉；同时，机械球阀2具有高精密性，能够很好地与注液管件12进行配合，可以防止电解液泄漏。由于容纳腔111内部的电解液是在压差的驱使下进入电池4的内部，当电池4内腔的电解液逐渐增多时，电池4内腔的压强逐渐增高、而接近于容纳腔111的压强，此时不能再采用压差的方式往电池4内部注入电解液，容纳腔111内部还有电解液，可以采用负压机构对注液杯体11进行抽真空，将容纳腔111内部的空气以及电池4内部残留的空气抽出来，使容纳腔111内部为真空，并且通过加压装置将容纳腔111内部的电解液压入电池4内部，此过程称之为正负压循环，需要循环将容纳腔111内部和电池4内部抽真空、以及加压使容纳腔111内部的电解液注入电池4内部，以实现电池4内部能够装入更多电解液，以及更少空气残留，以此提高注液质量；通过负压机构将容纳腔111内部抽真空的方式以及通过加压装置将容纳腔111内部的电解液压入电池4内部的方式，均为现有技术中常见的方式，此处便不做赘述。与之相对应地，注液杯体11上开设有抽气孔112，抽气孔112与容纳腔111相连通，负压机构可以与抽气孔112相连通，以实现将注液杯体11的容纳腔111抽真空。此外，注液杯体11上还开设有进液口113，通过进液口113，可以方便往容纳腔111内添加电解液。

在一些实施例中，注液管件12连接于注液杯体11的下方，具体为正下方，电池4连接于注液管件12的正下方，这样，可以依靠重力，将电解液从容纳腔111内流入至电池4内部中；为了更好地实现注液，第一管道121的中心轴线与第三管道123的中心轴线相重合，且第三管道123位于第一管道121的下方，容纳腔111位于第一管道121的正上方，电池4位于第三管道123的正下方，这样，容纳腔111内部的电解液也可以通过重力流入电池4内部，以此方便对电池4进行注入电解液。

第三管道123的第一端限定为注液口124，注液口124的外周设有密封圈，注液口124与电池4的内腔进行连通，实际上，在注液时，需要将电池4进行举升，使电池4的进液嘴上升并与注液口124相连接，以此实现电池4的内腔与注液口124相连通；注液口124的外周设有密封圈，这样，电池4的进液嘴上升、并逐渐与注液口124抵接时，电池4的进液嘴和注液口124会对密封圈有挤压，密封圈发生形变，以填堵电池4的进液嘴和注液口124之间的间隙，实现电池4的进液嘴与注液口124之间的密封，可以防止电解液从注液口124处泄漏；具体地，密封圈包括三元乙丙橡胶圈，三元乙丙橡胶圈具有很好的耐腐蚀性，不会被电解液所腐蚀，可以保证密封质量。在往电池4内部注入电解液的过程中，将电池4内部抽高真空之后，在注液之间，需要判断进液嘴和注液口124的密封性，一般地，需要关闭负压机构的进风端，使得第二管道122、真空管道22、第三管道123和电池4内腔为一个密封结构，不会有空气流通，此过程为保压过程，并且使保压过程维持10s-20s，若在这10s-20s之间，注液口124和进液嘴的压降≤1Kpa/min，则可判断进液嘴和注液口124的密封良好，可以注液；一般是采用压力表来测量注液口124和进液嘴的气压，压力表为负压机构自带设备，一般设于其进风端的外侧，在负压机构的进风端关闭时，其压力探头仍然连接至第二管道122，并测量进液嘴和注液口124的压强。

在一些实施例中，换向驱动机构3包括驱动气缸31、主动杆32、传力杆33和从动杆34，驱动气缸31的动力输出端与主动杆32的一端连接，主动杆32的另一端与传力杆33的一端相铰接，传力杆33的另一端与从动杆34的一端固定连接，从动杆34的另一端与机械球阀2固定连接，驱动气缸31驱动主动杆32移动，以带动传力杆33转动，进而带动从动杆34转动，以此实现带动机械球阀2转动，使得机械球阀2可以相对于注液管件12转动，以使得机械球阀2上的注液管道21的两端分别连通于第一管道121的第二端、第三管道123的第二端，或者使得机械球阀2上的真空管道22的两端分别连通于第二管道122的第二端、第三管道123的第二端，实现注液或者抽真空；本申请选用驱动气缸31进行驱动，驱动气缸31不容易被电解液腐蚀，不容易发生损坏，以保证能够驱动机械球阀2转动。

具体地，换向驱动机构3还包括安装座35，安装座35设于注液管件12的一侧，从动杆34的一端贯穿安装座35，且伸进于注液管件12的内部、并与机械球阀2连接；进一步地，安装座35上开设有导槽351以及与导槽351相连通的第一槽孔352；主动杆32滑动设于导槽351内，驱动气缸31固定连接于安装座35的一侧、且其动力输出端伸进于导槽351内并与主动杆32连接；传力杆33的一端伸进导槽351内而与主动杆32相铰接，传力杆33的另一端伸出于第一槽孔352外而与从动杆34连接，安装座35可以通过螺丝与注液管件12相固定，且驱动气缸31固定连接于安装座35的一侧、其动力输出端伸进于导槽351内并与主动杆32连接，传力杆33的一端伸进导槽351内而与主动杆32相铰接，传力杆33的另一端伸出于第一槽孔352外而与从动杆34连接，这样，可以优化换向驱动机构3的结构，合理地利用空间。

本申请还包括举升机构，其动力输出端与电池4连接，用于将电池4举升至电池4的进液嘴与注液杯1的注液口124相连通，或者将电池4下移，以使得电池4的进液嘴与注液口124分离，在电池4注液完成后，举升机构便会驱动电池4下移，以使得电池4的进液嘴与注液杯1的注液口124分离；举升机构可以采用气缸等常见的驱动结构。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。

此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池注液装置，用于将电解液注入电池内部，其特征在于，包括注液杯、机械球阀、换向驱动机构和负压机构；

所述注液杯包括注液杯体和注液管件，所述注液杯体内限定有用于承装电解液的容纳腔，所述注液管件内设有第一管道、第二管道和第三管道，所述第一管道的第一端与所述容纳腔相连通，所述第二管道的第一端与所述负压机构相连通，所述第三管道的第一端与所述电池的内腔相连通；

所述机械球阀设于所述注液管件内，且所述机械球阀与所述换向驱动机构的动力输出端连接，所述机械球阀内设有注液管道和真空管道，所述换向驱动机构驱动所述机械球阀相对于所述注液管件转动，以使得所述注液管道的两端分别连通于所述第一管道的第二端、所述第三管道的第二端，或者使得所述真空管道的两端分别连通于所述第二管道的第二端、所述第三管道的第二端。

2.根据权利要求1所述的电池注液装置，其特征在于，所述第一管道的中心轴线与所述第三管道的中心轴线相重合，且所述第三管道位于所述第一管道的下方。

3.根据权利要求1所述的电池注液装置，其特征在于，所述注液管件连接于所述注液杯体的下方。

4.根据权利要求1所述的电池注液装置，其特征在于，所述第三管道的第一端限定为注液口，所述注液口的外周设有密封圈。

5.根据权利要求4所述的电池注液装置，其特征在于，所述密封圈包括三元乙丙橡胶圈。

6.根据权利要求1所述的电池注液装置，其特征在于，所述换向驱动机构包括驱动气缸、主动杆、传力杆和从动杆，所述驱动气缸的动力输出端与所述主动杆的一端连接，所述主动杆的另一端与所述传力杆的一端相铰接，所述传力杆的另一端与所述从动杆的一端固定连接，所述从动杆的另一端与所述机械球阀固定连接。

7.根据权利要求6所述的电池注液装置，其特征在于，所述换向驱动机构还包括安装座，所述安装座设于所述注液管件的一侧，所述从动杆的一端贯穿所述安装座，且伸进于所述注液管件的内部、并与所述机械球阀连接。

8.根据权利要求7所述的电池注液装置，其特征在于，所述安装座上开设有导槽以及与所述导槽相连通的第一槽孔；

所述主动杆滑动设于所述导槽内，所述驱动气缸固定连接于所述安装座的一侧、且其动力输出端伸进于所述导槽内并与所述主动杆连接；

所述传力杆的一端伸进所述导槽内而与所述主动杆相铰接，所述传力杆的另一端伸出于所述第一槽孔外而与所述从动杆连接。

9.根据权利要求1所述的电池注液装置，其特征在于，所述注液杯体上开设有抽气孔。

10.根据权利要求1所述的电池注液装置，其特征在于，所述注液杯体上还开设有进液口。

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