CN219843128U - 一种电芯注液装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电芯注液装置，所述电芯注液装置包括：电芯转运机构；电芯注液机构，设置在所述电芯转运机构的一侧；以及电芯排气机构，设置在所述电芯转运机构的一侧，当所述电芯转运机构将电芯转运到注液位置时，所述电芯注液机构与所述电芯的注液孔连通，所述电芯排气机构与所述电芯的排气孔连通，且所述注液孔和所述排气孔设置在所述电芯相对的两侧；以及电芯充电机构，设置在所述电芯转运机构的一侧，且设置在所述电芯注液完成后移动的方向上。本实用新型提供的一种电芯注液装置，提高了电芯的注液效率。

Description

一种电芯注液装置

技术领域

本实用新型涉及动力电池领域，具体涉及一种电芯注液装置。

背景技术

对电芯注入电解液是电芯的生产流程中重要的一个工序，但是普通的锂离子电芯设置有单一注液孔，在注液时只有注液孔与外界连通以注入电解液。当从单一注液孔向电芯内部注入电解液时，需要对电芯进行多次抽真空和破真空，且需要精准的控制电芯内外压强，以方便电解液注入电芯内部。但是随着新能源汽车对电池包的能量密度和循环利用的要求越来越高，尤其是长电芯的出现，对电芯的注液时间和电解液的浸润效率有了更高的要求。如果仍采用单一注液孔的方式对电芯进行注液，增加了注液时间，降低了注液的效率和电解液的浸润效果，并且存在注液困难的问题。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电芯注液装置，通过本实用新型的电芯注液装置，在电芯相对的两侧设置有注液孔和排气孔，并利用电芯注液机构和电芯排气机构通过注液孔对电芯注入电解液，通过排气孔对电芯内部进行排气，提高了电芯的注液效率和电解液的浸润效果。

为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种电芯注液装置，所述机构包括：

电芯转运机构；

电芯注液机构，设置在所述电芯转运机构的一侧；以及

电芯排气机构，设置在所述电芯转运机构的一侧，当所述电芯转运机构将电芯转运到注液位置时，所述电芯注液机构与所述电芯的注液孔连通，所述电芯排气机构与所述电芯的排气孔连通，且所述注液孔和所述排气孔设置在所述电芯相对的两侧；以及

电芯充电机构，设置在所述电芯转运机构的一侧，且设置在所述电芯注液完成后移动的方向上。

在本实用新型一实施例中，所述电芯转运机构将所述电芯转运到所述充电机构的一侧时，所述电芯充电机构电性连接于所述电芯的极柱。

在本实用新型一实施例中，所述电芯注液机构包括注液杯和注液管道，所述注液管道的输入端与所述注液杯连通。

在本实用新型一实施例中，所述注液管道的输出端与所述注液孔连通。

在本实用新型一实施例中，所述注液杯内的气体压力范围为10kpa～100kpa。

在本实用新型一实施例中，所述电芯注液机构对所述电芯进行至少一次注液，且首次注液量是所述电芯的总注液量的70％～100％。

在本实用新型一实施例中，所述电芯排气机构包括排气装置和排气管道，所述排气管道的输出端与所述排气装置连通。

在本实用新型一实施例中，所述排气管道的输入端与所述排气孔连通。

在本实用新型一实施例中，当对所述电芯进行注液时，所述电芯排气机构保持所述电芯内部的气体压力范围为-100kpa～-10kpa。

在本实用新型一实施例中，所述注液位置位于所述电芯转运机构上，且所述注液位置靠近所述电芯注液机构设置。

综上所述，本实用新型提供的一种电芯注液装置，通过在电芯的两侧设置注液孔和排气孔，电芯注液机构通过注液孔向电芯内部注入电解液，电芯排气机构通过排气孔对电芯内部抽真空，缩短了注液时间，提高了电解液的注液效率。并且电芯的注液孔的高度小于排气孔的高度，电解液可以自下而上的浸润电芯内的极组，有效的排出极组中的气体，优化了电解液的浸润效果。并且电芯注液机构能够根据需要对电芯进行多次注液，满足了电芯对电解液的需求。且电芯充电机构对注液完成后的电芯进行首次充电，保证了电芯的正常工作和延长了电芯的寿命。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型一种电芯注液装置的结构图。

图2为本实用新型一种电芯的外部结构图。

图3为本实用新型一种电芯的内部结构图。

图4为本实用新型一种电芯转运机构的结构图。

元件标号说明

100、电芯转运机构；110、传送带；120、滚筒；200、电芯注液机构；210、注液杯；220、注液管道；300、电芯排气机构；310、排气装置；320、排气管道；400、电芯；410、电芯壳体；420、第一顶盖；421、第一极柱；422、注液孔；430、第二顶盖；431、第二极柱；432、防爆阀；433、排气孔；440、极组；450、第一极耳；460、第二极耳；500、电芯充电机构。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

请参阅图1至图4。须知，本说明书附图所绘示的机构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何机构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本实用新型另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本实用新型中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本实用新型的记载，还可以使用与本实用新型实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本实用新型。

在本实用新型的一实施例中，本申请提供的一种电芯注液装置可应用在电芯的生产制作过程中。当电芯生产机构对电芯的电芯壳体、顶盖以及极组进行组装完成后，获取未注入电解液的电芯。然后电芯生产机构将未注入电解液的电芯转运到电芯注液装置，通过电芯注液装置对电芯进行注液，并对注液完成后的电芯进行首次充电，保证电芯的正常运行。然后电芯注液装置将注液完成后的电芯转运到下一个工序。

请参阅图1所述，在本实用新型的一实施例中，本申请提供的一种电芯注液装置包括电芯转运机构100、电芯注液机构200、电芯排气机构300和电芯充电机构500。电芯注液机构200设置在电芯转运机构100的一侧，电芯排气机构300也设置在电芯转运机构100的一侧。多个电芯400设置在电芯转运机构100上，电芯充电机构500也设置在电芯转运机构100上，且位于电芯400注液完成后移动的方向上。

请参阅图1和图4所示，在本实用新型的一实施例中，电芯转运机构100例如包括传送带110和多个滚筒120，多个滚筒120与驱动电机传动连接，传送带110铺设在多个滚筒120的一侧。驱动电机的转动带动多个滚筒120的转动，从而使滚筒120上的传送带110移动，以使放置在传送带110上的电芯400移动。电芯转运机构100的作用是将电芯400转运到其他位置，所以电芯转运机构100也例如为其他转运机构，本申请不对电芯转运机构100的具体机构加以限制，只需要电芯转运机构100可以实现对电芯400的转运功能即可。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，电芯注液机构200包括注液杯210和注液管道220。注液杯210例如为封闭容器，在注液杯210内设置有电解液。注液管道220的输入端与注液杯210连通，注液管道220的输出端与电芯400连通。且在注液管道220上设置有注液阀门，注液阀门设置在靠近电芯400的一端，通过注液阀门的导通，注液管道220内的电解液注入电芯400内。若将注液杯210内的电解液通过注液管道220向电芯400内部注入，需要对注液杯210内的压强进行加压，所以电芯注液机构200还包括用于为注液杯210加压的加压器。通过加压器对注液杯210进行加压处理，提高了向电芯400内部注入电解液的速率，并且加压器能够控制注液杯210内的气体压力范围例如为10kpa～100kpa。而且根据需要，电芯注液机构200可对电芯400进行一次注液、二次注入或多次注液，满足了电芯400对电解液的需求，其中首次注液量例如为总注液量的70％～100％。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，电芯排气机构300包括排气装置310和排气管道320。排气装置310例如为真空泵，排气管道320的一端与排气装置310的一端连通，排气管道320的另一端与电芯400连通。通过排气装置310可以持续对电芯400内部排气，以减小电芯400内部的气体压力。其中，排气装置310能够调节电芯400内部的气体压力范围例如为-100kpa-0kpa。电芯排气机构300设置在电芯转运机构100的一侧，既可以设置在相对于电芯注液机构200的一侧，也可以设置在电芯注液机构200所在的一侧，甚至设置在电芯转运机构100上，本申请不对电芯排气机构300的具体机构加以限制，可根据电芯400的摆放位置进行设置。当对电芯400内部注入电解液时，因为电解液的不断注入，电芯400内部维持负压状态，传统的注液方式需要进行多次抽真空和破真空操作，但通过电芯排气机构300对电芯400内部进行持续抽负压，提高了注入电解液的效率。

请参阅图1、图2和图3所示，在本实用新型的一实施例中，电芯400包括电芯壳体410、第一顶盖420、第二顶盖430、极组440、第一极耳450和第二极耳460。第一顶盖420和第二顶盖430设置在电芯壳体410相对的两个侧面上，且在第一顶盖420上设置有第一极柱421和注液孔422，在第二顶盖430上设置有第二极柱431、防爆阀432和排气孔433。注液孔422设置在第一极柱421的一侧，防爆阀432设置在第二极柱431和排气孔433之间。极组440、第一极耳450和第二极耳460设置在电芯壳体410的内腔中，且第一极耳450和第二极耳460的一端设置在极组440的两侧，第一极耳450的另一端与第一顶盖420固定连接，第二极耳460的另一端与第二顶盖430固定连接。第一极柱421与第一极耳450固定连接，第二极柱431与第二极耳460固定连接，其中，第一极柱421与第一极耳450的连接方式以及第二极柱431与第二极耳460的连接方式例如为焊接方式。当电芯转运机构100将电芯400转运到注液位置上时，电芯400的注液孔422与注液管道220的输出端连通，排气孔432与排气管道320的输入端连通，且注液位置靠近电芯注液机构200设置。

请参阅图1、图2和图3所示，在本实用新型的一实施例中，当第一顶盖420和第二顶盖430水平设置时，第一顶盖420与电芯转运机构100连接，第二顶盖430位于第一顶盖420上方，注液孔422的高度小于排气孔432的高度。第一顶盖420和第二顶盖430也可竖直设置，第一顶盖420以及第二顶盖430垂直电芯转运机构100设置，注液孔422的高度也小于排气孔432的高度。本申请不对第一顶盖420和第二顶盖430的设置方式加以限制，但在竖直方向上，注液孔422设置的高度小于排气孔432设置的高度。当注液孔422的高度小于排气孔432的高度，电解液从注液孔422注入到电芯400内部时，电解液能够自下而上的浸润极组440，并有效的排出极组440中的气体，提高了注液速度和改善了电解液的浸润效果。在电芯400完成注入电解液后，可通过密封胶钉对注液孔422进行密封以及通过密封胶钉或钢珠对排气孔432进行密封，可防止电解液泄露。防爆阀432例如为金属防爆阀或铝塑防爆阀，设置防爆阀432的目的是当电芯壳体410内部充电或放电时产生的气体气压到达一定压力后，通过打开防爆阀432对电芯壳体410进行排气，以对电芯壳体410和内部的器件进行安全防护。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，当电芯400完成注入电解液后，电芯转运机构100将电芯400转运到电芯充电机构500一侧。电芯充电机构500电性连接于电芯400的第一极柱421和第二极柱431，然后电芯充电机构500对电芯400进行首次充电。对电芯400进行首次充电的目的是激活电芯400，让电芯400内部的电解液材料得到充分的活化，使得电解液中的正负离子向着第一极柱421和第二极柱431的方向移动，形成最佳的电化学反应，在第一极柱421和第二极柱431处储存正负离子。如果电芯400没有进行首次充电，电解液中的正负离子无法均匀的分布在第一极柱421和第二极柱431之间，降低电芯400的电容量和存放时间。而通过电芯充电机构500对电芯400进行首次充电，提高了电芯400的电容量和存放时间，保证了电芯400的正常工作和延迟了电芯400的使用寿命。

请参阅图1、图2和图3所示，在本实用新型的一实施例中，在完成对电芯400的组装完成后，电芯转运机构100将电芯400移动到注液位置上。这时，将电解液设置在注液杯210内，并关闭注液阀门，注液管道220的输出端与电芯400的注液孔422连通。排气管道310的输入端与排气孔432连通，排气管道310的输出端与排气装置320连接。首先排气装置320通过排气孔432对电芯400的内部抽负压，直到电芯400内部的气体压力的范围例如为-100kpa～-70kpa。然后打开注液管道220上的注液阀门，因为电芯400内部存在负压，电解液从注液杯210内通过注液管道220和注液孔422注入电芯400的内部。且因为电解液的注入，电芯400内的气压会逐渐升高，电解液注入的速率逐渐降低，所以可以通过电芯注液机构200内的加压器对注液杯210内进行抽正压来提高电解液注入电芯400的效率，其中，加压器控制注液杯210内的大气压力的范围例如为10kpa～100kpa。而且也可以通过排气孔432持续对电芯400内部进行抽负压来释放内部的气体，使得电芯400内部的气体压力维持在-10kpa～-100kpa。在完成对电芯400的注液后，电芯转运机构100将注液完成后的电芯400转运到电芯充电机构500一侧，通过电芯充电机构500对电芯400进行首次充电，保证电芯400的正常工作。

综上所述，本实用新型提供的一种电芯注液装置，通过在电芯的两侧设置注液孔和排气孔，电芯注液机构通过注液孔向电芯的内部注入电解液，电芯排气机构通过排气孔对电芯内部抽真空，缩短了注液时间，提高了电解液的注液效率。并且电芯的注液孔的高度小于排气孔的高度，电解液可以自下而上的浸润电芯内的极组，有效的排出极组中的气体，优化了电解液的浸润效果。并且电芯注液机构能够根据需要对电芯进行多次注液，满足了电芯对电解液的需求。且电芯充电机构对注液完成后的电芯进行首次充电，保证了电芯的正常工作和延长了电芯的寿命。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种电芯注液装置，其特征在于，包括：

电芯转运机构；

电芯注液机构，设置在所述电芯转运机构的一侧；以及

电芯排气机构，设置在所述电芯转运机构的一侧，当所述电芯转运机构将电芯转运到注液位置时，所述电芯注液机构与所述电芯的注液孔连通，所述电芯排气机构与所述电芯的排气孔连通，且所述注液孔和所述排气孔设置在所述电芯相对的两侧；以及

电芯充电机构，设置在所述电芯转运机构的一侧，且设置在所述电芯注液完成后移动的方向上。

2.根据权利要求1所述的一种电芯注液装置，其特征在于，所述电芯转运机构将所述电芯转运到所述充电机构的一侧时，所述电芯充电机构电性连接于所述电芯的极柱。

3.根据权利要求1所述的一种电芯注液装置，其特征在于，所述电芯注液机构包括注液杯和注液管道，所述注液管道的输入端与所述注液杯连通。

4.根据权利要求3所述的一种电芯注液装置，其特征在于，所述注液管道的输出端与所述注液孔连通。

5.根据权利要求3所述的一种电芯注液装置，其特征在于，所述注液杯内的气体压力范围为10kpa～100kpa。

6.根据权利要求1所述的一种电芯注液装置，其特征在于，所述电芯注液机构对所述电芯进行至少一次注液，且首次注液量是所述电芯的总注液量的70％～100％。

7.根据权利要求1所述的一种电芯注液装置，其特征在于，所述电芯排气机构包括排气装置和排气管道，所述排气管道的输出端与所述排气装置连通。

8.根据权利要求7所述的一种电芯注液装置，其特征在于，所述排气管道的输入端与所述排气孔连通。

9.根据权利要求1所述的一种电芯注液装置，其特征在于，当对所述电芯进行注液时，所述电芯排气机构保持所述电芯内部的气体压力范围为-100kpa～-10kpa。

10.根据权利要求1所述的一种电芯注液装置，其特征在于，所述注液位置位于所述电芯转运机构上，且所述注液位置靠近所述电芯注液机构设置。