CN219610695U - 一种电池注液静置装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施方式提供一种电池注液静置装置，属于电池技术领域，所述装置包括静置腔体、锁紧结构、上箱体机构和第一气缸。其中静置腔体用于放置电池以及注液杯，包括静置上腔和静置下腔，静置上腔用于固定注液杯；静置下腔设置于所述静置上腔的底部，用于放置电池；锁紧结构设置于注液杯与电池之间，用于锁紧静置上腔和静置下腔；上箱体机构，设置于所述静置腔体的上方，用于将电解液注入所述电池中；第一气缸设置于所述静置下腔的底部，用于顶升所述静置下腔，以使得所述静置下腔和所述静置上腔合箱。该装置提高了电池生产的效率以及注液机的通用性和利用率，还节约了用材成本。

Description

一种电池注液静置装置

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种电池注液静置装置。

背景技术

电池的电解液、隔膜、正极材料和负极材料并称为电池的四大材料。电池电解液号称电池的"血液"，在电池正负极之间起到传导锂离子的作用，对电子绝缘，从而保证电池的充放电能够顺利进行，对锂离子电池的工作温度范围、循环效率、安全性能、倍率性能和储存性能等各项性能有重要影响。其中，电解液的浸润效果起着至关重要的作用。

作为锂离子电池生产的重要步骤——注液，主要是在干燥间内完成，因此保证浸润效果对电池的循环性能、存储性能等具有重要的意义。电解液对极片的浸润，涉及到固、液、气三相接触的内容。当把电解液注入电池内时，首先电解液要排出电池内的空气，之后电解液会附着在正负极活物质的表面，有的电解液会通过卷芯的隔膜进入正极-隔膜-负极之间。随着时间的延续，会出现电解液浸润极片、隔膜内电解液反向浸润极片的现象，当静置时间长到一定程度时，在表面张力的作用下，对极片的浸润就达到一个平衡的状态。如果在这个过程中，有空气泡未能排出而残留在正负极表面，一则会导致气泡位置的极片浸润效果会变差，二则会导致电池在后期充放电过程，气泡导致锂离子无法穿过而堆积在极片表面造成析锂，长期循环使用影响产品安全性能，所以浸润过程中，将气泡完全排出电池内部，起着至关重要的作用。

现有的注液机主要采用差压注液和等压注液两种注液静置模式，差压注液是利用负压倒吸原理实现注液，将电池内部吸成负压，使得电池内部与电解液所在空间之间形成压差，然后利用压差使电解液自动吸入到电池壳内。等压注液就是在电池的内外部同时加压，在电池内外部压力平衡的情况下进行注液。目前，单一注液模式的注液机通用性较差，需要根据电池类型以及电池壳材质的不同选用对应的注液模式，增加了注液机的采购类型和采购数量，提高了成本。同时，增加了注液模式的切换时间和工作量，不利于电池生产效率的提高。

实用新型内容

本实用新型实施方式的目的是提供一种电池注液静置装置，该注液静置装置结合了差压注液和等压注液，不仅提高了电池生产的效率以及注液机的通用性和利用率，还节约了用材成本。

为了实现上述目的，本实用新型实施方式提供一种电池注液静置装置，所述装置包括：静置腔体、锁紧结构、上箱体机构和第一气缸。其中静置腔体用于放置电池以及注液杯，包括静置上腔和静置下腔，静置上腔用于固定注液杯；静置下腔设置于所述静置上腔的底部，用于放置电池；锁紧结构设置于注液杯与电池之间，用于锁紧静置上腔和静置下腔；上箱体机构设置于所述静置腔体的上方，用于将电解液注入所述电池中；第一气缸设置于所述静置下腔的底部，用于顶升所述静置下腔，以使得所述静置下腔和所述静置上腔合箱。

可选地，所述上箱体机构包括：

备液杯，所述备液杯设置于上箱体机构的顶部，用于盛放电解液；

隔膜阀，所述隔膜阀设置所述备液杯的下方，用于打开以开始注液；

过渡嘴，所述过渡嘴设置于上箱体机构的底部，以便于所述注液杯连接。

可选地，所述上箱体机构包括第二气缸，所述第二气缸连接于所述过渡嘴，用于带动所述过渡嘴向下运动，以与所述注液杯连接，或带动所述过渡嘴向上运动，以断开与所述注液杯的连接。

可选地，所述注液杯包括：

注液杯液嘴，所述注液杯液嘴设置于所述静置腔体的顶部；

往返回复机构，所述往返回复机构套设于所述注液杯液嘴，用于注液杯液嘴上下移动；

密封圈，所述密封圈设置于所述注液杯液嘴和所述静置腔体之间，用于在所述注液杯液嘴往复运动的情况下，保持气密性。

可选地，所述往返回复机构可以为压缩弹簧。

可选地，所述静置下腔包括电芯托盘，所述电芯托盘设置于所述静置下腔内部的底部，用于托起电池。

可选地，所述静置腔体与外部之间设置有腔体气嘴。

可选地，所述静置腔体与外部之间设置有腔体气嘴。

可选地，所述电池注液静置装置还包括收残液装置，与所述静置腔体连接，用于收集静置后残余的电解液。

通过上述技术方案，本实用新型提供的一种电池注液静置装置通过设置静置腔体、锁紧结构、上箱体机构和第一气缸。其中静置腔体用于放置电池以及注液杯，包括静置上腔和静置下腔，静置上腔用于固定注液杯；静置下腔设置于静置上腔的底部，用于放置电池；锁紧结构设置于注液杯与电池之间，用于锁紧静置上腔和静置下腔；上箱体机构设置于静置腔体的上方，用于将电解液注入电池中；第一气缸设置于静置下腔的底部，用于顶升静置下腔，以使得静置下腔和静置上腔合箱。该注液静置装置结合了差压注液和等压注液，不仅提高了电池生产的效率以及注液机的通用性和利用率，还节约了用材成本。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施方式的一种电池注液静置装置系统示意图；

图2是根据本实用新型的一个实施方式的一种电池注液静置装置中的注液局部示意图；

图3是根据本实用新型的一个实施方式的一种电池注液静置装置的上箱体机构示意图。

附图标记说明

1、静置上腔 2、注液杯

3、静置下腔 4、电池

5、锁紧结构 6、上箱体机构

61、备液杯 62、隔膜阀

63、过渡嘴 64、第二气缸

7、第一气缸 21、注液杯液嘴

22、往返回复机构 23、密封圈

8、腔体气嘴 9、注液杯气嘴

10、收残液装置

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施方式，并不用于限制本实用新型实施方式。

在本实用新型实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

另外，若本实用新型实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1所示是根据本实用新型的一种电池注液静置装置的系统示意图。在该图1中，该装置包括静置腔体、锁紧结构5、上箱体机构6和第一气缸7。其中静置腔体用于放置电池4以及注液杯2，包括静置上腔1和静置下腔3，静置上腔1用于固定注液杯2；静置下腔3设置于静置上腔1的底部，用于放置电池4；锁紧结构5设置于注液杯2与电池4之间，用于锁紧静置上腔1和静置下腔3；上箱体机构6设置于静置腔体的上方，用于将电解液注入电池4中；第一气缸7设置于静置下腔3的底部，用于顶升静置下腔3，以使得静置下腔3和静置上腔1合箱。该注液静置装置结合了差压注液和等压注液，不仅提高了电池生产的效率以及注液机的通用性和利用率，还节约了用材成本。

在该实施方式中，该装置包括上箱体机构6，用于将电解液注入电池4中，上箱体机构6包括备液杯61、隔膜阀62和过渡嘴63。其中备液杯61设置于上箱体机构6的顶部，用于盛放电解液；隔膜阀62设置备液杯61的下方，用于打开以开始注液；过渡嘴63设置于上箱体机构6的底部，以便于注液杯2连接。进一步地，在该实施方式中，对于过滤嘴63与注液杯2的接触方式，可以是本领域人员所知的多种接触方式，比如：电缸和气缸等，考虑到该注液静置装置是通过气压差来进行实施的情况，因此上箱体机构6包括第二气缸64，第二气缸64连接于过渡嘴63，用于带动过渡嘴63向下运动，以与注液杯2连接，或带动过渡嘴63向上运动，以断开与注液杯2的连接。电解液注液前，需要将备液杯61接口处进行抽真空，用于测试注液杯2和电芯的密封性，然后进行注液杯2抽真空测试注液杯2的气密性，注液杯2的气密性良好的情况下，便可以打开隔膜阀62开始进行注液。

在该实施方式中注液杯2包括：注液杯液嘴21、往返回复机构22和密封圈23。其中注液杯液嘴21设置于静置腔体的顶部；往返回复机构22套设于注液杯液嘴21，用于注液杯液嘴21上下移动；密封圈23设置于注液杯液嘴21和静置腔体之间，用于在注液杯液嘴21往复运动的情况下，保持气密性。过渡嘴63和注液杯2通过第二气缸64的作用下相连，此过程中，过渡嘴63在注液杯液嘴21上时，注液杯液嘴21压着往返回复机构22向下移动至预定的位置上，注液杯液嘴21的下小孔穿过密封圈23，由于电池4腔体和注液杯2内已经完成了抽真空，电解液会通过压差的作用吸入电池4腔体内，注液完成后，第二气缸64会带动过渡嘴63离开，往返回复机构22恢复到初始位置，注液杯液嘴21也会向上移动，注液杯液嘴21的下小孔也会向上移动至密封圈23的上方，此过程保证了注液杯2不会漏气，提高了注液过程中的气密性。

在该实施方式中，对于往返回复机构22的形式，可以是本领域人员所知的多种形式，比如连杆机构、凸轮机构、螺旋机构和压缩弹簧。但是考虑到压缩弹簧能够外载压力提供反抗力量的情况下，往返回复机构22可以为压缩弹簧，压缩弹簧设置于套设于注液杯液嘴21，用于带动注液杯液嘴21上下移动。

在电池4与注液杯2接触的过程，为了使得电池4和注液杯2顺利接触，静置下腔3可以包括电芯托盘，电芯托盘设置于静置下腔3内部的底部，用于托起电池4。静置下腔3在电芯上料后带动电芯托盘进入注液位置，第一气缸7将电芯托盘举升，使得静置下腔3与静置上腔1合箱，合箱后锁紧装置5锁紧，此过程完成了静置上腔1和静置下腔3合箱的动作，使得电池4和注液杯2相连接。

在该实施方式中，该静置腔体与注液杯2之间设置有注液杯气嘴8，静置腔体与外部之间设置有腔体气嘴9。静置过程中，在静置腔体和注液杯2是等压的情况下，静置腔体和注液杯2的真空高压气路连通，通过注液杯气嘴8对注液杯进行抽真空，通过腔体气嘴9对静置腔体进行抽真空，对电池4的内外部同时加正压，在电池4内外部压力平衡的情况下进入注液杯2的电解液会通过加正压吸入电池4中；在静置腔体和注液杯是差压的情况下，静置腔体接常压，静置腔体和注液杯2气路连通阀关闭，单独对注液杯2抽真空，电池4内部和注液杯2盛放电解液所在的空间之间形成压差，利用压差使得电解液自动吸入电池4的壳内，利用的是负压倒吸原理实现注液。等压注液模式和差压注液模式的注液机通用性较差，需要根据电池类型以及电池壳材质的不同选用对应的注液模式，增加了注液机的采购类型和采购数量，提高了成本。与此同时，还增加了注液模式的切换时间和工作量，不利于电池生产效率的提高。本实用新型集等压注液静置差压注液静置于一体，根据注液需求灵活选择差压注液或等压注液的注液模式，不仅提高了电池生产的效率以及注液机的通用性和利用率，还节约了成本。

考虑到现有的电解液注液静置过程中，会存在较多的电解液残留，造成生产成本增高和电解液浪费，以及导致后续的电解液废液难处理问题的情况，电池注液静置装置还包括收残液装置10，与静置腔体连接，用于收集静置后残余的电解液，以防电解液的浪费。

通过上述技术方案，本实用新型提供的一种电池注液静置装置通过设置静置腔体、锁紧结构5、上箱体机构6和第一气缸7。其中静置腔体用于放置电池4以及注液杯2，包括静置上腔1和静置下腔3，静置上腔1用于固定注液杯2；静置下腔3设置于静置上腔1的底部，用于放置电池4；锁紧结构5设置于注液杯2与电池4之间，用于锁紧静置上腔1和静置下腔3；上箱体机构6设置于静置腔体的上方，用于将电解液注入电池4中；第一气缸7设置于静置下腔3的底部，用于顶升静置下腔3，以使得静置下腔3和静置上腔1合箱。该注液静置装置结合了差压注液和等压注液，不仅提高了电池生产的效率以及注液机的通用性和利用率，还节约了用材成本。

以上结合附图详细描述了本实用新型例的可选实施方式，但是，本实用新型实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施方式的技术构思范围内，可以对本实用新型实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施方式的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施方式的思想，其同样应当视为本实用新型实施方式所公开的内容。

Claims (9)

1.一种电池注液静置装置，其特征在于，所述装置包括：

静置腔体，所述静置腔体用于放置电池(4)以及注液杯(2)，所述静置腔体包括：

静置上腔(1)，所述静置上腔(1)用于固定所述注液杯(2)；

静置下腔(3)，设置于所述静置上腔(1)的底部，用于放置所述电池(4)；

锁紧结构(5)，所述锁紧结构(5)设置于所述注液杯(2)与电池(4)之间，用于锁紧所述静置上腔(1)和所述静置下腔(3)；

上箱体机构(6)，设置于所述静置腔体的上方，用于将电解液注入所述电池(4)中；

第一气缸(7)，设置于所述静置下腔(3)的底部，用于顶升所述静置下腔(3)，以使得所述静置下腔(3)和所述静置上腔(1)合箱。

2.根据权利要求1所述的电池注液静置装置，其特征在于，所述上箱体机构(6)包括：

备液杯(61)，所述备液杯(61)设置于上箱体机构(6)的顶部，用于盛放电解液；

隔膜阀(62)，所述隔膜阀(62)设置所述备液杯(61)的下方，用于打开以开始注液；

过渡嘴(63)，所述过渡嘴(63)设置于上箱体机构(6)的底部，以便于所述注液杯(2)连接。

3.根据权利要求2所述的电池注液静置装置，其特征在于，所述上箱体机构(6)包括第二气缸(64)，所述第二气缸(64)连接于所述过渡嘴(63)，用于带动所述过渡嘴(63)向下运动，以与所述注液杯(2)连接，或带动所述过渡嘴(63)向上运动，以断开与所述注液杯(2)的连接。

4.根据权利要求1所述的电池注液静置装置，其特征在于，所述注液杯(2)包括：

注液杯液嘴(21)，所述注液杯液嘴(21)设置于所述静置腔体的顶部；

往返回复机构(22)，所述往返回复机构(22)套设于所述注液杯液嘴(21)，用于注液杯液嘴(21)上下移动；

密封圈(23)，所述密封圈(23)设置于所述注液杯液嘴(21)和所述静置腔体之间，用于在所述注液杯液嘴(21)往复运动的情况下，保持气密性。

5.根据权利要求4所述的电池注液静置装置，其特征在于，所述往返回复机构(22)可以为压缩弹簧。

6.根据权利要求1所述的电池注液静置装置，其特征在于，所述静置下腔(3)包括电芯托盘，所述电芯托盘设置于所述静置下腔(3)内部的底部，用于托起电池(4)。

7.根据权利要求1所述的电池注液静置装置，其特征在于，所述静置腔体与注液杯(2)之间设置有注液杯气嘴(8)。

8.根据权利要求1所述的电池注液静置装置，其特征在于，所述静置腔体与外部之间设置有腔体气嘴(9)。

9.根据权利要求1所述的电池注液静置装置，其特征在于，所述电池注液静置装置还包括收残液装置(10)，与所述静置腔体连接，用于收集静置后残余的电解液。