CN219832976U - 注液治具及注液系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种注液治具及注液系统。所述注液治具适用于对电池注入电解液和/或电解液浸润电池，电池具有透明壳体；注液治具包括：本体，本体设置有容纳腔，用于并列设置多个电池，本体具有透光区域，透光区域至少形成在本体沿第一方向延伸的侧壁上，且透光区域沿着第二方向延伸，用于观察容纳腔内部和电池。本申请的注液治具能够接观察电池内部注液情况，能够清晰监控电芯内部状态，保证电芯的优良性能，无需拆解电芯以及重复尝试实验，节省工序和人力成本，有效提高生产效率。

Description

注液治具及注液系统

技术领域

本实用新型一般涉及新能源设备领域，具体涉及一种注液治具及注液系统。

背景技术

锂电池测试段的注液工序及注液完成后的静置工序，是锂电池的两项关键工序；一般地，方壳锂电池注液采用加压注液方式进行，即在注液过程中对电池进行抽真空、泄真空、加正压、泄正压的循环过程，确保规定重量的电解液全部进入电芯；方壳锂电池采用高温静置浸润方式，即设定一个较长的的浸润时间，使极片充分浸润，达到可以进行下一道化成工序的完全浸润程度。无论是注液还是浸润工序，电芯中电解液的变化量，对注液或浸润工序有非常重要的作用。

相关技术中，注液工序中通过设置不同的真空值、压力值、保压时间等，不断尝试性的做实验，最终得出最优的工艺配方，注液完成通过观察电池是否溢液来判断电解液是否完全注入；静置工序中通过拆解不同浸润时间的电芯，判断极片是否浸润。可见上述两个工序均无法直观的观察到注液过程或浸润过程中电芯中电解液的变化量，从而难以评判注液及浸润工序是否完成。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种注液治具及注液系统，结构简单，易于加工，且能够实时观测到电池内部的电解液变化量，有利于准确判断电池注液及浸润工序完成情况。

第一方面，本实用新型提供一种注液治具，适用于对电池注入电解液和/或电解液浸润电池，电池具有透明壳体；

注液治具包括：本体，本体设置有容纳腔，用于并列设置多个电池，本体具有透光区域，透光区域至少形成在本体沿第一方向延伸的侧壁上，且透光区域沿着第二方向延伸，用于观察容纳腔内部和电池；其中，第一方向是指多个电池并列设置的方向，第二方向是指电池的高度方向。

作为可选的方案，透光区域配置为开设在所述本体侧壁上的至少两个通孔。

作为可选的方案，通孔包括本体的侧壁沿第一方向间隔开设的至少两个第一通孔，第一通孔位于本体侧壁正对电池的区域，且每个第一通孔沿第二方向延伸，本体上位于第一通孔的区域配置为透光区域。

作为可选的方案，通孔包括本体的侧壁沿着第二方向间隔开设的至少两个第二通孔，第二通孔位于本体侧壁正对电池的区域，且每个第二通孔沿第一方向延伸，本体上位于第二通孔的区域配置为透光区域。

作为可选的方案，通孔包括本体的侧壁分别沿着第一方向和第二方向间隔开设的多个第三通孔，第三通孔位于本体侧壁正对电池的区域，本体上位于第三通孔的区域配置为透光区域。

作为可选的方案，本体的侧壁是采用透明材质制成的，透光区域配置为所述本体侧壁；优选地，本体的侧壁是采用亚克力材质制成的。

作为可选的方案，本体的四个侧壁上均设置有透光区域。

作为可选的方案，电池的透明壳体上设有刻度线。

作为可选的方案，电池的透明壳体与容纳腔的侧壁之间形成有间隙，间隙的尺寸为1mm-2mm。

第二方面，本实用新型提供一种注液系统，包括第一方面的注液治具。

本实用新型提供的注液治具，通过在本体上设置透光区域以及电池的壳体设置为透明的，使得在电池注液工序或浸润工序中，能够接观察电池内部注液情况可避免多注或少注以及内部电芯包的浸润情况，能够清晰监控电芯内部状态，保证电芯的优良性能，无需拆解电芯以及重复尝试实验，节省工序和人力成本，有效提高生产效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的一种注液治具的结构示意图

图2为本实用新型的电池的主视图；

图3为本实用新型的电池的内部结构示意图；

图4为本实用新型的电池的侧视图；

图5为本实用新型的一种注液治具的本体示意图；

图6为本实用新型的另一种注液治具的本体示意图；

图7为本实用新型的又一种注液治具的本体示意图；

图8为本实用新型的注液系统的结构示意图。

图中，

100.注液治具；

110.本体，111.容纳腔，112.透光区域，113.第一通孔，114.第二通孔，115.第三通孔；

200.电池，201.透明壳体，202.电芯，203.顶盖，204.极柱，205.注液孔，206.刻度线；

300.注液系统，301.储液罐，302.汇流排，303.注液杯，304.第一输送管，305.第二输送管，306.注液泵，307.隔膜阀。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考实施例来详细说明本申请。

第一方面，如图1所示，本实用新型的一种注液治具100，适用于对电池200注入电解液和/或电解液浸润电池100，电池100具有透明壳体201；

注液治具100包括：本体110，本体110设置有容纳腔111，用于并列设置多个电池100，本体110具有透光区域112，透光区域112至少形成在本体110沿第一方向延伸的侧壁上，且透光区域112沿着第二方向延伸，用于观察容纳腔111内部和电池200；其中，第一方向是指多个电池200并列设置的方向，第二方向是指电池200的高度方向。

需要说明的是，本申请的实施例的注液治具100主要是用于对电池(例如锂离子电池)注入电解液的工序或电解液浸润电池的工序中，用于支撑电池。本申请的实施例的注液治具100适用于放置各种方壳电池。

示例地，如图2-4所示，电池200包括透明壳体201，透明壳体201内部装设有电芯202，顶盖203装于透明壳体201上方开口处，用于封堵透明壳体210，极柱204设置在顶盖203上，电芯202上的极耳通过软连接片与极柱204连接，极柱204的数量至少设置两个，其一为正极柱，另一为负极柱，顶盖203上还设置有注液孔205。其中，透明壳体201采用PP材质，亚克力材质或者玻璃材质，顶盖203可以是与透明壳体201相同的材质，采用透明材质，当然顶盖203还可以采用铝合金材质。

可以理解的是，本体110作为整个注液治具100的主体，用于支撑和安装电池200，本体110应当具有一定的强度，保证能够承载电池200，保证电池200在注液工序或浸润工序可靠完成。本体110可以是各种形状，例如但不限于是四棱柱，本申请的实施例对此不做具体限定。

本体110上设置有容纳腔111，容纳腔111的形状与电池200的外壳形状一致，有利于电池稳定可靠地放置在本体110上，进而保证电池注液或浸润的效果，避免电池晃动或倾斜造成漏液的问题。其中，容纳腔111可以是一个、两个或两个以上，可以根据实际需要放置的电池数量进行调整，本申请的实施例对此不做限定。

还可以理解的是，透光区域是指可以从本体上该区域的外部看到本体内部。透光区域112可以是本体110上的一部分区域，也可以是本体110整体都是可视化的。具体地，本体110上整体或者局部区域采用透明材质，例如PP(聚丙烯)材质、玻璃材质等，只要能够观察到容纳腔内部即可；在一些实施例中，本体110上也可以通过设置镂空结构，例如在本体上开孔或者槽，形成透光区域112，本申请的实施例对此不做具体限定。

还需要说明的是，透光区域112可以仅设置在本体110上沿第一方向(也就是电池200并列设置的方)延伸的侧壁上，有利于通过透光区域112观察到每个电池；透光区域112还可以设置在本体110的所有侧壁上，有利于方便加工本体112。其中，透光区域112沿着第二方向(也就是电池200的高度方向)延伸，有利于观察到整个电池200，进一步保证在注液或浸润工序中，可以观察到电池中电解液的变化。

综上所述，本申请的实施例的注液治具解决了现有技术中无法直观观察到注液过程或浸润过程中电芯中电解液的变化量的问题。本申请的实施例通过在本体上设置透光区域以及电池的壳体设置为透明壳体，使得在电池注液工序或浸润工序中，能够接观察电池内部注液情况可避免多注或少注以及内部电芯包的浸润情况，能够清晰监控电芯内部状态，保证电芯的优良性能，无需拆解电芯以及重复尝试实验，节省工序和人力成本，有效提高生产效率。

本申请的实施例的注液治具，在整个注液过程，可观察电解液在电池中逐步注入的全过程，从而便于实验人员设置注液过程中真空度、正压压力值、保真空时间、加正压时间等工艺参数；在高温浸润工序期间，可观察电解液在电池中逐步被电芯极片吸收的全过程，方便观察和制定合理的浸润时间。

作为可实现的方式，透光区域配置为本体110侧壁上的至少两个通孔。

需要说明的是，通孔可以是本体110的侧壁的多个互相不连通的孔，孔贯穿本体110的侧壁。其中，通孔可以是任意形状和大小，例如可以是圆形、方形或三角形等规则形状，也可以是其他不规则的形状；并且，每一个通孔的形状和大小可以是相同的也可以是不同的，本申请的实施例对此不做具体限定。

本实施方式中的镂空结构可以直接通过模具注塑或者冲压形成，一体加工，工艺简单，加工方便，且镂空区域能够有效观察到容纳腔内部和电池，方便观察电池的注液情况和电芯包的浸润情况。

进一步地，如图5所示，在一些实施例中，通孔包括本体110的侧壁沿第一方向间隔开设的至少两个第一通孔113，第一通孔113位于本体110侧壁正对电池200的区域，且每个第一通孔113沿第二方向延伸，本体110上位于第一通孔113的区域配置为透光区域112。

可以理解的是，第一通孔113可以是两个或两个以上，具体根据容纳腔111内部电池200的数量决定；其中，沿着第一方向也就是电池200并列设置的方向间隔开设第一通孔113，能够保证本体110上对应每个电池200的区域都开设有第一通孔113，从而能够可靠观察到容纳腔111中的每个电池200，并且，第一通孔113沿着电池200的高度方向沿延伸，有利于进一步观察到电解液在电池中的变化情况。

本实施例中本体上沿着电池的并列设置方向间隔开设有长条孔，结构简单，易于加工，同时能够保证可靠地观察到电池。

在另外一些实施中，如图6所示，通孔包括本体110的侧壁沿着第二方向间隔开设的至少两个第二通孔114，第二通孔114位于本体110侧壁正对电池的区域，且每个第二通孔114沿第一方向延伸，本体上位于第二通孔114的区域配置为透光区域112。

可以理解的是，第二通孔114可以是两个或两个以上，具体根据电池200的高度以及每个第二通孔114的大小决定，只要保证能够观察到电池中电解液的高度变化即可；其中，沿着第二方向也就是电池200的高度方向间隔开设第二通孔114，能够保证观察电解液在电池200中的高度变化，并且，第二桶孔114沿着第一方向延伸，有利于每一个电池。

本实施例中本体上沿着电池的高度方向间隔开设有长条孔，结构简单，易于加工，同时能够保证可靠地观察到电解液在电池中的高度变化。

在另外一些实施例中，如图7所示，通孔包括本体110的侧壁分别沿着第一方向和第二方向间隔开设的多个第三通孔115，第三通孔115位于本体110侧壁正对电池200的区域，本体110上位于第三通孔115的区域配置为透光区域112。

本实施中通过在本体110的侧壁上开设第三通孔115，第三通孔对应的区域形成透光区域112，一方面有利于更好地观察到电池，另一方面，加工简单且能保证本体110的强度，可靠承载电池200。

作为可实现的方式，本体110的侧壁是采用透明材质制成的，透光区域112配置为本体110侧壁。透明材质可是PP材质或玻璃材质等，其中PP材质半透明固体物质，方便观察电芯，且PP材质具有有优良的热塑性能，受热易软化，可以有效避免电芯鼓壳爆炸的现象；玻璃透明度高能够清晰观察到电池，并且玻璃材质形变较小，能够保证电池模组的厚度稳定性。在实际使用中，可以根据实际需要选择任意一中透明材质，本申请的实施例对此不做具体限定。

作为优选的实施方式，本体110的侧壁是采用亚克力材质制成的。亚克力又叫PMMA或有机玻璃，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯；亚克力具有极佳的耐候性、较高的表面硬度和表面光泽，以及较好的高温性能，有良好的加工性能，既可采用热成型，也可以用机械加工的方式，加工方便，亚克力有与玻璃比拟的透光率，但密度只有玻璃的一半且没玻璃那么易碎，并且化学稳定性好，耐多种化学品腐蚀。本实施方式中采用亚克力材质，能够清晰观察到电芯，同时避免透明壳体与电解液发生反应；以及良好的电绝缘性，能避免电芯短路等。

在一些实施例中，本体110的四个侧壁上均设置有透光区域112。也就是本体110整个所有侧壁上均设置有透光区域，一方面，方便操作人员从各个角度都可以观察到容纳腔内部的电池，另一方面，方便加工，可以采用一体加工的方式，例如模具冲压或注塑成型，节省加工工艺，提高生产加工效率。

作为可实现的方式，如图4所示，电池200的透明壳体201上设有用于标记电解液高度的刻度线206。本实施方式有利于在注液工序中观察电芯中电解液的高度变化，还有利于在浸润工序中，通过刻度线可以量化电池浸润的速度情况，方便评估不同时间电池的浸润效果。

作为可实现的方式，电池200的透明壳体201与容纳腔111的侧壁之间形成有间隙，间隙的尺寸为1mm-2mm。其中，间隙可以为1mm、1.5mm或2mm。本实施方式的间隙范围有利于电池能够稳定放置在容纳腔中，同时保证电池上的注液孔能够与注液杯对准。如果间隙小于1mm，可能会导致电池无法放进容纳腔111内部，如果间隙大于2mm，电池容易晃动导致注液孔无法与注液杯对准，容易造成撒液或漏液。

综上所述，本申请实施例的注液治具，通过在本体上设置透光区域以及电池的壳体设置为透明的，使得在电池注液工序或浸润工序中，能够接观察电池内部注液情况可避免多注或少注以及内部电芯包的浸润情况，能够清晰监控电芯内部状态，保证电芯的优良性能，无需拆解电芯以及重复尝试实验，节省工序和人力成本，有效提高生产效率。

并且，本体上通过开设通孔形成镂空结构，保证能够清晰观察到电池的同时，加工方便。

第二方面，本申请的实施例提供一种注液系统300，包括第一方面的注液治具100。由此，该注液系统具备前面所述的注液治具所具备的全部特征以及优点，在此不再赘述。

在一些实施例中，如图8所示，注液系统300还包括储液罐301、汇流排302和注液杯303，储液罐301和汇流排302之间设置有第一输送管304，汇流排302与注液杯303之间设置有第二输送管305，注液杯303的出口与电池的注液孔205对接。

进一步地，第一输送管路304上设置有注液泵306，第二输送管305路上设置于隔膜阀307。

示例地，本申请的实施例的注液系统实际使用过程如下：

注液工序：将需要注液的电芯连接到铝合金顶盖上，装入透明亚克力壳体中密封，制造出一个实验电池，之后将该电池装入注液治具内，电解液从储液罐中通过注液泵到达汇流排，电解液通过隔膜阀控制流入注液杯中，对电池进行正负压循环注液，在注液期间可对电池内液体变化情况进行监控。

浸润工序：上述注液工序完成后，电池进入静置工序进行浸润，此时电池内部电解液可被观测到，通过透明壳体上的刻度线，可以量化电池浸润的速度情况，方便评估不同时间电池的浸润效果。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (11)

1.注液治具，其特征在于，适用于对电池注入电解液和/或电解液浸润电池，所述电池具有透明壳体；

所述注液治具包括：本体，所述本体设置有容纳腔，用于并列设置多个所述电池，所述本体上具有透光区域，所述透光区域至少形成在所述本体沿第一方向延伸的侧壁上，且所述透光区域沿着第二方向延伸，用于观察所述容纳腔内部和所述电池；其中，所述第一方向是指多个所述电池并列设置的方向，所述第二方向是指所述电池的高度方向。

2.根据权利要求1所述的注液治具，其特征在于，所述透光区域配置为开设在所述本体侧壁上的至少两个通孔。

3.根据权利要求2所述的注液治具，其特征在于，所述通孔包括所述本体的侧壁沿所述第一方向间隔开设的至少两个第一通孔，所述第一通孔位于所述本体侧壁正对所述电池的区域，且每个所述第一通孔沿所述第二方向延伸，所述本体上位于所述第一通孔的区域配置为所述透光区域。

4.根据权利要求2所述的注液治具，其特征在于，所述通孔包括所述本体的侧壁沿着所述第二方向间隔开设的至少两个第二通孔，所述第二通孔位于所述本体侧壁正对所述电池的区域，且每个所述第二通孔沿所述第一方向延伸，所述本体上位于所述第二通孔的区域配置为所述透光区域。

5.根据权利要求2所述的注液治具，其特征在于，所述通孔包括所述本体的侧壁分别沿着所述第一方向和所述第二方向间隔开设的多个第三通孔，所述第三通孔位于所述本体侧壁正对所述电池的区域，所述本体上位于所述第三通孔的区域配置为所述透光区域。

6.根据权利要求1所述的注液治具，其特征在于，所述本体的侧壁是采用透明材质制成的，所述透光区域配置为所述本体侧壁。

7.根据权利要求6所述的注液治具，其特征在于，所述本体的侧壁是采用亚克力材质制成的。

8.根据权利要求1-7的任一项所述的注液治具，其特征在于，所述本体的四个侧壁上均设置有所述透光区域。

9.根据权利要求1-7的任一项所述的注液治具，其特征在于，所述电池的透明壳体上设刻度线。

10.根据权利要求1-7的任一项所述的注液治具，其特征在于，所述电池的透明壳体与所述容纳腔的侧壁之间形成有间隙，所述间隙的尺寸为1mm-2mm。

11.注液系统，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的注液治具。