CN218997033U - 一种锂电池注液组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池注液组件，属于汽车动力电池领域。本实用新型提供的一种锂电池注液组件，包括注液柱，其具有沿轴向贯穿注液柱的腔体，注液柱中部设有沿径向连通腔体和外部的出液口；腔体上端口径向尺寸收缩，阻挡内部部件脱出；腔体内部还包括内弹性件，其沿腔体延伸方向设置，内弹性件的一端抵在腔体底部，另一端通过阻挡部抵在腔体顶部，将入液口封堵；内弹性件收缩时，阻挡部下移以显露出液口；外弹性件，包裹在注液柱外部，且包裹出液口；出液口内部的液体通过挤压外弹性件使之形变，在外弹性件与注液柱之间产生排出液体的间隙。本实用新型的主要用途是对锂离子电池进行补液且补液操作简便快捷，能够提高补液效率。

Description

一种锂电池注液组件

技术领域

本实用新型涉及汽车动力电池领域，更具体地说，涉及一种锂电池注液组件。

背景技术

随着严峻的环境和能源问题，节能和环保成为时代的主题，新能源汽车也应运而生。而其中使用动力锂电池的新能源汽车成为主流，更高的续航里程和更长的使用年限成为电动汽车发展的方向。其中，电动汽车的使用年限主要与锂电池的循环寿命相关，其中机理较为复杂，主要与电池的材料、结构和电解液相关。本发明主要从电解液的角度出发，通过在电池使用过程多次加注电解液，对锂电池进行补充电解液，从而提高电池的使用寿命。现有方案中也提供了一些可在电池使用过程中再次补充电解液的注液结构，但其都需要通过拆卸、针刺、裁切等复杂操作才能完成补液，补充电解液的过程繁琐，效率太低。

检索发现，一件在2017年07月24日申请的名称为“方形锂电池顶盖补液结构”的中国专利，其公开号为：CN 206992215 U。该申请涉及方形锂电池顶盖补液结构领域，该结构包括盖板、防护盖、金属漏斗及注液结构，所述的注液结构位于所述盖板上，注液结构由连通孔和密封膜组成；所述的防护盖直接塞在连通孔上部，其上端面形成有凹槽；所述的金属漏斗呈近半球形，直径大于所述连通孔的直径，漏斗底部是一个无孔的平面，球面上则有规律的分布着许多小孔。该结构启用后，通过连通孔可以往电池内部注入电解液。该方案需要破坏密封膜这个结构才能对电池进行补液，且破坏后的密封膜不可再恢复，仅可进行一次补液。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

鉴于现有的补充电解液的过程繁琐，大多需要通过拆卸、针刺、裁切等复杂操作才能进行补液，且仅可进行一次补液的问题，本实用新型提供了一种锂电池注液组件，补液操作简便快捷，能够提高补液效率，且可进行多次补液。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

提供一种锂电池注液组件，包括注液柱，其具有沿轴向贯穿注液柱的腔体，注液柱中部设有沿径向连通腔体和外部的出液口；所述出液口外部由外弹性件包裹；所述腔体上端口径向尺寸收缩，阻挡内部部件脱出；腔体内部还包括内弹性件，其沿腔体延伸方向设置，内弹性件的一端抵在腔体底部，另一端通过阻挡部抵在腔体顶部，将入液口封堵；所述内弹性件收缩时，阻挡部下移以显露出液口；外弹性件，其采用弹性材料，包裹在注液柱外部，且包裹出液口；出液口内部的液体通过挤压外弹性件使之形变，在外弹性件与注液柱之间产生排出液体的间隙。补液操作简便快捷，能够提高补液效率，且可进行多次补液。

为避免腔体底端残存液体，所述腔体的底端开设排液孔。

为实现将注液柱与外界隔开，所述的注液柱顶部旋合连接密封盖帽。

进一步地，为将注液组件牢固安装在锂离子电池外壳上，本实用新型还包括基板，所述的基板上设有冲压坑，所述冲压坑的凹面上开设第一通孔，所述注液组件穿过第一通孔；所述注液柱外部设置环形的耳环，所述的耳环平齐嵌设于冲压坑内，所述注液组件通过耳环与基板固定。

为便于将电解液补充进锂离子电池内部，且内部电解液不易回流，注液柱包括膨胀环和设置在膨胀环下方的出液柱，外弹性件为包裹在膨胀环和出液柱外部的橡胶套。所述的膨胀环侧面外包橡胶套的外壁面与所述第一通孔的内环面紧密接触。

为将橡胶套紧密固定且不影响注入电解液，所述橡胶套内径小于出液柱的外径，橡胶套下边缘到出液口下边缘的距离大于3mm；橡胶套材料选用氟橡胶、氢化丁腈橡胶或硅橡胶，通过橡胶套的弹性将橡胶套固定在膨胀环上，覆盖并弹性密封出液口。

进一步地，所述的注液柱下方设置一保护罩，所述保护罩底部均布开设开孔。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)现有的锂离子电池补液组件通常需要通过拆卸，针刺，裁切等复杂操作才能对锂离子电池进行补液，补液过程中还可能会损伤电池壳体，进而对电池内部的电芯构成损伤或者导致漏液，使电池报废，增加电池的使用成本。本实用新型提供的一种锂电池注液组件在使用时可随时打开或关闭注液口，不会对壳体造成任何损伤，补液操作简便快捷，能够提高补液效率，且可进行多次补液。

(2)现有的锂离子电池补液装置均设置了注液口，以便向电池内部补充电解液，为避免锂离子电池内部的电解液从注液口漏出，本实用新型提供的注液口下方的通道为直径变化的圆柱通道，其中注液口处的圆柱通道直径比相邻的圆柱通道的直径都更小，在注液口的下方设置了被弹簧压紧的密封球，密封球的直径大于注液口的直径，此密封球可将电池内外隔开，并避免电解液外漏。

附图说明

图1为锂电池盖板组件的分解图；

图2为注液组件分解图；

图3为注液柱全剖视图；

图4为正极止动架斜视图；

图5为常规状态注液组件处的剖视图；

图6为工作状态注液组件处的剖视图。

标号说明：

1、基板；11、冲压坑；111、第一通孔；

2、负极柱部件；

3、防爆阀；

4、注液组件；41、盖帽；42、密封组件；421、阻挡部；422、内弹性件；43、注液柱；431、外螺纹；432、耳环；433、膨胀环；434、出液柱；4341、出液口；4342、排液孔；435、第一内腔；436、入液口；437、第二内腔；438、第三内腔；44、外弹性件；

5、正极柱部件；

6、正极止动架；61、保护罩；

7、正极连接片；

8、负极止动架；

9、负极连接片。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

请参阅图1，本实施例中的关于方向的前后、左右、上下的方位表述由图1中的三维坐标系中的方向确定。

如图1所示，为将本实施例提供的一种锂离子注液组件4直接安装在锂离子电池的盖板上，本实施例提供的盖板上包括基板1、正极柱部件5、负极柱部件2、防爆阀3、正极连接片7、正极止动架6和负极止动架8。其中，基板1上开设圆形冲压坑11，冲压坑11内形成第一通孔111，注液组件4穿过第一通孔111使锂离子电池内外联通，注液组件4可用于补充电解液。本实施例提供的基板1两侧分别开设通孔用于安装正极柱部件5和负极柱部件2，正极柱部件5和负极柱部件2底部分别焊接正极连接片7和负极连接片9，在正、负极连接片9与基板1之间设置止动架，本实施例中的止动架为分体式止动架，包括正极止动架6和负极止动架8。

如图2所示，本实施例提供的一种锂电池注液组件4包括注液柱43、密封组件42、盖帽41、外弹性件44。如图3所示，注液柱43具有沿轴向贯穿注液柱43的腔体，内部腔体按照从上到下，包括第一内腔435，入液口436、第二内腔437、第三内腔438；为避免设置在第二内腔437内的阻挡部421从入液口436脱出，本实施例提供的入液口436的直径小于第二内腔437，入液口436与第二内腔437过渡阶段形成倒置的阶梯。本实施例中密封组件42包括内弹性件422和阻挡部421，其中，内弹性件422为弹簧，阻挡部421为密封球。

本实施例中为便于注液时，阻挡部421在电解液的冲击下远离入液口436。如图5及图6所示，本实施例在腔体内设置了内弹性件422，内弹性件422沿腔体延伸方向设置，内弹性件422的一端抵在腔体底部，补液时，阻挡部421在电解液的冲击下向下移动至第二内腔437与第三内腔438过渡处形成的阶梯位置，不进行补液时，内弹性件422的另一端通过阻挡部421抵在腔体顶部，将入液口436封堵。其中，弹簧外圈直径与第三内腔438直径相同，保证弹簧在压缩和拉伸状态下整体的中直，不发生变形。

如图3所示，本实施例中，注液柱43中部设有沿径向连通腔体和外部的出液口4341，为使阻挡部421在电解液的冲击下能显露出液口4341，电解液能从出液口4341顺利流入锂离子电池内部，本实施例中第三内腔438直径小于第二内腔437，第二内腔437与第三内腔438过渡阶段形成阶梯。阻挡部421在电解液的冲击下被第二内腔437与第三内腔438过渡阶段形成的阶梯承托，在阶梯承托处，密封球不会对电解液的流入形成阻碍。

如图5及图6所示，为避免电解液从出液口4341处回流，本实施例中出液口4341外部由外弹性件44包裹，外弹性件44，其采用弹性材料，包裹在注液柱43外部，且包裹出液口4341；本实施例中，出液口4341内部的液体通过挤压外弹性件44使之形变，在外弹性件44与注液柱43之间产生排出液体的间隙，电解液从外弹性件44与注液柱43之间产生排出液体的间隙流入锂离子电池内部。

本实施例中，如图5及图6所示，外弹性件44为包裹在膨胀环433和出液柱434外部的橡胶套。橡胶套材料选用氟橡胶、氢化丁腈橡胶或硅橡胶，通过橡胶套的弹性将橡胶套固定在膨胀环433上，覆盖并密封出液口4341，避免电解液从出液口4341处回流。

本实施例中的膨胀环433侧面外包橡胶套的外壁面与所述第一通孔111的内环面紧密接触，避免橡胶套和膨胀环433之间存在间隙，以防电解液从间隙中渗漏。

本实施例中的橡胶套内径小于出液柱434的外径，以便将橡胶套固定在出液柱434外部。为避免橡胶套阻碍电解液从出液口4341流出，本实施例中橡胶套下边缘到出液口4341下边缘的距离大于3mm。

本实施例中，部分电解液会流入第三内腔438，为避免第三内腔438内部电解液冗余，本实施例中第三内腔438的底端开设排液孔4342，流入第三内腔438的电解液可从排液孔4342流入锂离子电池内部。

为避免第一内腔435内落入灰尘，同时为保护注液柱43的阻挡部421，本实施例中注液柱43顶部设置外螺纹431，外螺纹431可用于旋合连接密封盖帽41。注液完成后，内弹性件422弹起，阻挡部421重新密封住入液口436，再拧紧盖帽41。为便于拧合，本实施例的盖帽41外部设置滚压槽，用于增加盖帽41与手部的摩擦力。

本实施例为将注液组件4固定在基板1的冲压坑11内，所述注液柱43外部设置环形的耳环432，所述注液组件4通过耳环432与基板1焊接固定，为使固定处更加稳定，本实施例中的耳环432平齐嵌设于冲压坑11内。

如图4所示，本实施例的正极止动架6在出液柱434下方设置一保护罩61，所述保护罩61为中空、底部非完全密封的凸台圆柱，为便于电解液顺利从保护罩61中流出，本实施例中保护罩61底部均布开设扇形开孔，中部开设圆形孔，本实施例中的出液口4341及排液孔4342的电解液最终通过凸台圆柱上的扇形及圆形开孔流入电池内部。

除上述补液工艺流程，本实施例还可以进行锂电池内部泄压，具体操作方式参考图5，取下盖帽41，顶开密封球至出液口4341的下方，电池内部胀气可通过出液口4341溢出到电芯外部。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种锂电池注液组件，包括注液柱(43)，其特征在于：所述注液柱具有沿轴向贯穿注液柱(43)的腔体，注液柱(43)中部设有沿径向连通腔体和外部的出液口(4341)；所述出液口(4341)外部由外弹性件(44)包裹；

内弹性件(422)，其沿腔体延伸方向设置，内弹性件(422)的一端抵在腔体底部，另一端通过阻挡部(421)抵在腔体顶部，将入液口(436)封堵；所述内弹性件(422)收缩时，阻挡部(421)下移以显露出液口(4341)；

外弹性件(44)包裹在注液柱(43)外部，且包裹出液口(4341)。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池注液组件，其特征在于：所述腔体上端口径向尺寸收缩，阻挡内部部件脱出；所述腔体的底端开设排液孔(4342)。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池注液组件，其特征在于：所述的注液柱(43)顶部旋合连接密封盖帽(41)。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池注液组件，其特征在于：还包括基板(1)，所述的基板(1)上设有冲压坑(11)，所述冲压坑(11)的凹面上开设第一通孔(111)，所述注液组件(4)穿过第一通孔(111)；所述注液柱(43)外部设置环形的耳环(432)，所述的耳环(432)平齐嵌设于冲压坑(11)内，所述注液组件(4)通过耳环(432)与基板(1)固定。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池注液组件，其特征在于：注液柱(43)包括膨胀环(433)和设置在膨胀环(433)下方的出液柱(434)，外弹性件(44)为包裹在膨胀环(433)和出液柱(434)外部的橡胶套。

6.根据权利要求5所述的一种锂电池注液组件，其特征在于：所述的膨胀环(433)侧面外包橡胶套的外壁面与所述第一通孔(111)的内环面紧密接触。

7.根据权利要求5或6所述的一种锂电池注液组件，其特征在于：所述橡胶套紧密包裹出液柱(434)，橡胶套下边缘到出液口(4341)下边缘的距离大于3mm。

8.根据权利要求7所述的一种锂电池注液组件，其特征在于：橡胶套材料选用氟橡胶、氢化丁腈橡胶或硅橡胶，通过橡胶套的弹性将橡胶套固定在膨胀环(433)上，覆盖并弹性密封出液口(4341)。

9.根据权利要求1所述的一种锂电池注液组件，其特征在于：所述的注液柱(43)下方设置一保护罩(61)，所述保护罩(61)底部均布开设开孔。

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