CN220021559U - 电池注液装置 - Google Patents

Abstract

本申请适用于电池的技术领域，提供一种电池注液装置，包括：机架；托盘，用于承载电池，所述托盘安装于所述机架的底部；注液机构，用于向所述电池内注电解液，所述注液机构安装于所述机架的中部，且所述注液机构位于所述托盘的上方；密封机构，用于密封所述电池和所述注液机构，所述密封机构安装于所述机架；以及压力机构，包括用于对所述密封机构抽真空的抽气组件和用于向所述注液机构加压的加压组件，所述抽气组件和所述加压组件安装于所述机架。通过压力机构抽真空和加压循环，提高了注液效率，减小了电解液暴露空气中的时间，从而避免了电解液被水分子污染。

Description

电池注液装置

技术领域

本申请属于储能器件加工的技术领域，尤其涉及一种电池注液装置。

背景技术

锂电池是当今可持续发展新型清洁能源之一，锂电池是一种具有高能量密度、高工作电压、无记忆效应、循环寿命长、无污染、重量轻、自放电小的储能器件。

锂电池半成品加工完成后，必须注入电解液才能进行下一步工序封口，目前使用最多的是采用一体式钟罩式注液装置进行注液，采用静置注液的工艺在大体积的密封钟罩内进行注液。如此存在的问题是，静置的方式电解液注入电池内的速度较慢，耗费时间较长；导致电解液暴露于空气中的时间变长，容易被水分子污染。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种电池注液装置，通过正负压循环注液，以解决注液速度慢的问题。

本申请实施例的提供了一种电池注液装置，包括：

机架；

托盘，用于承载电池，所述托盘安装于所述机架的底部；

注液机构，用于向所述电池内注电解液，所述注液机构安装于所述机架的中部，且所述注液机构位于所述托盘的上方；

密封机构，用于密封所述电池和所述注液机构，所述密封机构安装于所述机架；以及

压力机构，包括用于对所述密封机构抽真空的抽气组件和用于向所述注液机构加压的加压组件，所述抽气组件和所述加压组件安装于所述机架。

在一个实施例中，所述密封机构包括：

第一盖体，设于所述机架底部，所述第一盖体围绕所述托盘布局；

钟罩，设于所述机架，且位于所述第一盖体上方，所述钟罩的一端与所述第一盖体可拆卸连接；以及

第二盖体，设于所述机架，且位于所述钟罩上方，所述第二盖体与所述钟罩的另一端可拆卸连接；

其中，所述第一盖体、钟罩以及第二盖体连接形成用于容纳所述注液机构和所述电池的腔室。

在一个实施例中，所述第一盖体转动连接于所述机架的底部；所述钟罩滑移连接于所述机架；所述第二盖体包括滑移连接于所述机架的盖板和转动连接于所述盖板靠近所述钟罩的一侧的第二凸环，所述第二凸环与所述钟罩的一端卡扣配合。

在一个实施例中，所述密封机构还包括：

第一驱动件，用于驱动所述钟罩沿所述机架的高度方向上、下移动，所述第一驱动件的输出端与所述钟罩相连，所述第一驱动件安装于所述机架；以及

第二驱动件，用于驱动所述第二盖体沿所述机架的高度方向上、下移动，所述第二驱动件的输出端与所述盖板相连，所述第二驱动件安装于所述机架。

在一个实施例中，所述密封机构还包括：

第三驱动件，用于驱动所述第一盖体转动，所述第三驱动件的输出端与所述第一盖体相连，所述第三驱动件安装于所述机架；以及

第四驱动件，用于驱动所述第二凸环转动，所述第四驱动件的输出端与所述第二凸环相连，所述第四驱动件安装于所述机架。

在一个实施例中，所述第一盖体包括第一凸环和第一凸耳，所述第一凸耳设于所述第一凸环靠近所述钟罩的一端的内侧，多个所述第一凸耳沿所述第一盖体周向均匀分布；

所述钟罩靠近所述第一盖体的一端的外侧设有多个第二凸耳，多个所述第二凸耳沿所述钟罩周向均匀分布，所述第二凸耳用于与所述第一凸耳配合以限制所述钟罩的位置。

在一个实施例中，所述第二凸环靠近所述钟罩的一端的内侧设有多个第三凸耳，多个所述第三凸耳沿所述第二凸环周向均匀分布；

所述钟罩靠近所述第二凸环的一端的外侧设有多个第四凸耳，多个所述第四凸耳沿所述钟罩周向均匀分布，所述第四凸耳用于与所述第三凸耳配合以限制所述第二盖体的位置。

在一个实施例中，所述第一盖体朝向所述钟罩的一端开设有第一开口，所述第一开口的口径大于所述钟罩的口径；

和/或，所述第二盖体朝向所述钟罩的一端开设有第二开口，所述第二开口的口径大于所述钟罩的口径。

在一个实施例中，所述注液机构包括：

注液组件，包括多个注液阀、多个注液针以及进液管路，一个所述注液针对应一个所述注液阀；

套杯组件，用于承接所述注液组件注入的电解液并向所述电池输入，所述套杯组件安装于所述钟罩内；以及

直线模组，用于驱动所述注液组件于所述套杯组件上方水平移动。

在一个实施例中，所述套杯组件包括注液杯和注液嘴，所述注液杯的两端分别开设有进液口和出液口，所述进液口位于所述注液杯的顶部，所述出液口位于所述注液杯的底部；所述注液嘴设于所述出液口处；所述进液口用于供所述注液针置入并向所述注液杯输入电解液。

本申请实施例提供的电池注液装置，包括用于密封所述电池和所述注液机构的密封机构，以及用于对所述密封机构进行抽真空和加压循环操作的压力机构。抽真空使钟罩内部产生负压，负压使电池内部的空气经过注液机构被抽气组件抽走，使得电池内部产生负压，然后通过充气组件向钟罩内加压，电解液在电池负压和钟罩充入正压的情况下完全进入电池内；如此循环，极大加快了注液效率；相比于静置注液的方式，能够加快注液效率，从而减小电解液在空气中暴露的时间，进而避免电解质被污染。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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。

图1是本申请实施例提供的电池注液装置的立体结构示意图；

图2是图1中所示的电池注液装置的另一视角的示意图；

图3是图1中所示的电池注液装置正视图；

图4是图1中所示的密封机构的结构示意图；

图5是图1中所示的套杯组件的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的电池注液装置的第一状态图；

图7是本申请实施例提供的电池注液装置的第二状态图；

图8是本申请实施例提供的电池注液装置的第三状态图。

其中，附图标号：

10、机架；11、底板；12、支撑柱；13、连接杆；

20、托盘；200、电池；

30、注液机构；31、注液组件；32、套杯组件；321、注液杯；3210、进液口；322、注液嘴；

40、密封机构；41、第一盖体；411、第一凸环；412、第一凸耳；42、钟罩；421、第二凸耳；422、第四凸耳；43、第二盖体；431、盖板；432、第二凸环；433、第三凸耳；44、第一驱动件；45、第二驱动件；46、第三驱动件；47、第四驱动件。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。“多个”是指两个及两个以上。

如图1、图2或图3所示，本申请实施例提供一种电池200注液装置，包括机架10、托盘20、注液机构30、密封机构40和压力机构；托盘20用于承载电池200，托盘20安装于机架10的底部；注液机构30用于向电池200内注入电解液，注液机构30安装于机架10的中部，且位于托盘20的上方；密封机构40用于密封电池200和注液机构30，密封机构40安装于机架10；压力机构包括抽气组件和加压组件，抽气组件用于对密封机构40进行抽真空，加压组件用于向注液机构30加压，抽气组件和加压组件均安装于所机架10。通过抽气组件抽真空使钟罩42内部产生负压，负压使电池200内部的空气经过注液机构30被抽气组件抽走，使得电池200内部产生负压，然后通过充气组件向钟罩42内加压，电解液在电池200负压和钟罩42充入正压的情况下完全进入电池200内；如此循环，极大加快了注液效率；相比于静置注液的方式，能够加快注液效率，从而减小电解液在空气中暴露的时间，进而避免电解质被污染。

在应用中，抽气组件包括真空泵、抽气阀以及压力计；真空泵通过抽气阀与密封机构40相连通，压力计设置在密封结构上，用于测量密封结构内的压强；抽气组件能够通过注液机构30将电池200内部的多余的空气抽出，使得密封结构内产生负压，从而方便电解液进入电池200内。加压组件包括气泵和充气阀，气泵通过充气阀与密封机构40相连，用于向注液机构30加压，使得电解质能够更快的进入电池200内。压力机构图中未示出。

如图1和图2所示，具体地，机架10包括底板11、设于底板11四角处的支撑柱12以及连接相邻两个支撑柱12的连接杆13。如此设置，利于提高机架10的整体稳定性。

在一个实施例中，如图2至图4所示，密封机构40包括第一盖体41、钟罩42以及第二盖体43；第一盖体41设于机架10底部，且第一盖体41围绕托盘20布局；钟罩42设于机架10，且位于第一盖体41上方，钟罩42的一端与第一盖体41可拆卸连接；第二盖体43设于机架10，且第二盖体43位于钟罩42上方，第二盖体43与钟罩42远离第一盖体41的一端可拆卸连接；

其中，第一盖体41、钟罩42以及第二盖体43连接形成有用于容纳注液机构30和电池200的腔室。如此，才能将电池200和注液机构30密封，确保注液过程中电解液处于密闭腔室内，从而使电解液尽可能少的与空气中的水分子接触而发生污染。

在应用中，钟罩42与第一盖体41、钟罩42图第二盖体43之间的可拆卸连接方式可以是卡接、磁吸、插接、铆接等连接方式。将钟罩42与第一盖体41之间设置成可拆卸是为了便于电池200的进出料；钟罩42与第二盖体43之间设置成可拆是为了便于加液机构的取出，以便对加液机构进行定期清洗。

在一个实施例中，如图2至图4所示，第一盖体41转动连接于机架10的底部；钟罩42滑移连接于机架10；第二盖体43包括滑移连接于机架10的盖板431和转动连接于盖板431靠近钟罩42的一侧的第二凸环432，第二凸环432与钟罩42的一端卡扣配合。如此，能够实现钟罩42、第一盖体41以及第二盖体43的可拆卸连接。

在一个实施例中，如图2至图4所示，密封机构40还包括：

第一驱动件44，用于驱动钟罩42沿机架10的高度方向上、下移动，第一驱动件44的输出端与钟罩42相连，第一驱动件44安装于机架10；以及

第二驱动件45，用于驱动第二盖体43沿机架10的高度方向上、下移动，第二驱动件45的输出端与盖板431相连，第二驱动件45安装于机架10。

在一个实施例中，密封机构40还包括：

第三驱动件46，用于驱动第一盖体41转动，第三驱动件46的输出端与第一盖体41相连，第三驱动件46安装于机架10；以及

第四驱动件47，用于驱动第二凸环432转动，第四驱动件47的输出端与第二凸环432相连，第四驱动件47安装于机架10。

在应用中，第一驱动件44、第二驱动件45、第三驱动件46以及第四驱动件47为气缸，在其他是实施例中，还可以是电机等驱动设备。选用气缸的好处在于，气缸运行稳定，结构简单，十分适用于直上直下的直线运动。

在一个实施例中，如图2至图4所示，第一盖体41包括第一凸环411和第一凸耳412，第一凸耳412设于第一凸环411靠近钟罩42的一端的内侧，多个第一凸耳412沿第一盖体41周向均匀分布；

钟罩42靠近第一盖体41的一端的外侧设有多个第二凸耳421，多个第二凸耳421沿钟罩42周向均匀分布，第二凸耳421用于与第一凸耳412配合以限制钟罩42的位置。

在应用中，钟罩42在第一驱动件44的驱动下向下移动，使第一凸耳412进入钟罩42内，然后第三驱动件46驱动第一盖体41转动，第一凸耳412随之转动，并与位于钟罩42内的第二凸耳421的内侧抵接，实现第一盖体41与钟罩42的扣合。

在一个实施例中，如图2至图4所示，第二凸环432靠近钟罩42的一端的内侧设有多个第三凸耳433，多个第三凸耳433沿第二凸环432周向均匀分布；

钟罩42靠近第二凸环432的一端的外侧设有多个第四凸耳422，多个第四凸耳422沿钟罩42周向均匀分布，第四凸耳422用于与第三凸耳433配合以限制第二盖体43的位置。

在应用中，第二盖体43在第二驱动件45的驱动下向下移动，使第三凸耳433进入钟罩42内，然后第四驱动件47驱动第二盖体43转动，第三凸耳433随之转动，并与位于钟罩42上的第四凸耳422的内侧抵接，实现第二盖体43与钟罩42的扣合。

在一个实施例中，如图4所示，第一盖体41朝向钟罩42的一端开设有第一开口，第一开口的口径大于钟罩42的口径；

第二盖体43朝向钟罩42的一端开设有第二开口，第二开口的口径大于钟罩42的口径。

在另一个实施例中，第一盖体41朝向钟罩42的一端开设有第一开口，第一开口的口径大于钟罩42的口径；或，第二盖体43朝向钟罩42的一端开设有第二开口，第二开口的口径大于钟罩42的口径。如此，实现第一盖体41与钟罩42，第二盖体43与钟罩42插接配合。

在一个实施例中，如图2至图4所示，注液机构30包括注液组件31、套杯组件32以及直线模组；

注液组件31用于通过套杯组件32向电池200输入电解液；注液组件31包括多个注液阀、多个注液针以及进液管路，一个注液针对应一个注液阀；关于注液组件31的各部件的连接关系以及工作原理为本技术领域的常规设置，本申请不过多赘述。

套杯组件32用于承接注液组件31注入的电解液并向电池200输入，套杯组件32安装于钟罩42内；以及

直线模组用于驱动注液组件31于套杯组件32上方水平移动。

具体地，注液组件31包括10个注液阀、接头以及注液针。

在一个实施例中，如图3和图5所示，套杯组件32包括注液杯321和注液嘴322，注液杯321的两端分别开设有进液口3210和出液口，进液口3210位于注液杯321的顶部，出液口位于注液杯321的底部；注液嘴322设于出液口处；进液口3210用于供注液针置入并向注液杯321输入电解液。

在应用中，套杯组件32设有多组。具体地，套杯组件32设有10×10组，如此便于快速注液，一次性能够对多个电池200进行注液，提高了注液效率。

如图6至图8所示，图6展示的是电池200注液装置处于未工作时的状态，图7展示的是钟罩42下移，注液嘴322对准电池200准备进行注液的状态图，图8展示的是第二盖体43下移以密封套杯组件32，通过压力机构实现正负压循环，以使注液杯321内的电解液全部进入电池200内。其中，图7和图8为了便于看清楚注液杯321与电池200的位置关系，故省去了钟罩42。

在应用中，注液方法为在密封机构40内进行正负压循环(将整个注液装置完全密封，再通过把钟罩42抽真空5秒，停止后，充正压5秒，停止后，抽真空5秒，依次循环，直到把注液杯321内的电解液全部注到电池200里。在其他实施例中，抽真空以及充正压的时间还可以是10秒、15秒等。具体地，注液嘴322为三元乙丙橡胶。

本申请提供的电池200注液装置的工作原理及步骤：将待注液的电池200置于托盘20上，第一驱动件44驱动钟罩42下移，并使注液机构30的套杯组件32与电池200对接，第三驱动件46驱动第一凸环411旋转与钟罩42锁扣；注液机构30进行加液；第二驱动件45驱动第二盖体43下移，第四驱动件47驱动第二凸环432旋转与钟罩42锁扣，至此完成对注液机构30的密封；压力机构通过抽气组件和加压组件进行抽真空和加压循环，致使套杯组件32内的电解液全部进入电池200内。如此，能够加快电解液的注液效率，以及减小了电解液暴露于空气中的时间，避免电解质受到污染。

本申请具备的有益效果有：钟罩42内的套杯组件32不用每次清洗，可以根据使用情况来进行清洗，极大的减少浪费清洗资源；

注液杯321位于钟罩42内，只有升降动作，加液口很小，不会造成电解液飞溅出来；

注液杯321内的电解液与空气接触时间短，不会与空气中的其他物质发生反应，保证注入电池200的都是来料高质量的电解液。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述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精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池注液装置，其特征在于，包括：

机架；

托盘，用于承载电池，所述托盘安装于所述机架的底部；

注液机构，用于向所述电池内注电解液，所述注液机构安装于所述机架的中部，且所述注液机构位于所述托盘的上方；

密封机构，用于密封所述电池和所述注液机构，所述密封机构安装于所述机架；以及

压力机构，包括用于对所述密封机构抽真空的抽气组件和用于向所述注液机构加压的加压组件，所述抽气组件和所述加压组件安装于所述机架。

2.如权利要求1所述的电池注液装置，其特征在于，所述密封机构包括：

第一盖体，设于所述机架底部，所述第一盖体围绕所述托盘布局；

钟罩，设于所述机架，且位于所述第一盖体上方，所述钟罩的一端与所述第一盖体可拆卸连接；以及

第二盖体，设于所述机架，且位于所述钟罩上方，所述第二盖体与所述钟罩的另一端可拆卸连接；

其中，所述第一盖体、钟罩以及第二盖体连接形成用于容纳所述注液机构和所述电池的腔室。

3.如权利要求2所述的电池注液装置，其特征在于，所述第一盖体转动连接于所述机架的底部；所述钟罩滑移连接于所述机架；所述第二盖体包括滑移连接于所述机架的盖板和转动连接于所述盖板靠近所述钟罩的一侧的第二凸环，所述第二凸环与所述钟罩的一端卡扣配合。

4.如权利要求3所述的电池注液装置，其特征在于，所述密封机构还包括：

第一驱动件，用于驱动所述钟罩沿所述机架的高度方向上、下移动，所述第一驱动件的输出端与所述钟罩相连，所述第一驱动件安装于所述机架；以及

第二驱动件，用于驱动所述第二盖体沿所述机架的高度方向上下移动，所述第二驱动件的输出端与所述盖板相连，所述第二驱动件安装于所述机架。

5.如权利要求3所述的电池注液装置，其特征在于，所述密封机构还包括：

第三驱动件，用于驱动所述第一盖体转动，所述第三驱动件的输出端与所述第一盖体相连，所述第三驱动件安装于所述机架；以及

第四驱动件，用于驱动所述第二凸环转动，所述第四驱动件的输出端与所述第二凸环相连，所述第四驱动件安装于所述机架。

6.如权利要求2所述的电池注液装置，其特征在于，所述第一盖体包括第一凸环和第一凸耳，所述第一凸耳设于所述第一凸环靠近所述钟罩的一端的内侧，多个所述第一凸耳沿所述第一盖体周向均匀分布；

所述钟罩靠近所述第一盖体的一端的外侧设有多个第二凸耳，多个所述第二凸耳沿所述钟罩周向均匀分布，所述第二凸耳用于与所述第一凸耳配合以限制所述钟罩的位置。

7.如权利要求3所述的电池注液装置，其特征在于，所述第二凸环靠近所述钟罩的一端的内侧设有多个第三凸耳，多个所述第三凸耳沿所述第二凸环周向均匀分布；

所述钟罩靠近所述第二凸环的一端的外侧设有多个第四凸耳，多个所述第四凸耳沿所述钟罩周向均匀分布，所述第四凸耳用于与所述第三凸耳配合以限制所述第二盖体的位置。

8.如权利要求2所述的电池注液装置，其特征在于，所述第一盖体朝向所述钟罩的一端开设有第一开口，所述第一开口的口径大于所述钟罩的口径；

和/或，所述第二盖体朝向所述钟罩的一端开设有第二开口，所述第二开口的口径大于所述钟罩的口径。

9.如权利要求1至8任一项所述的电池注液装置，其特征在于，所述注液机构包括：

注液组件，包括多个注液阀、多个注液针以及进液管路，一个所述注液针对应一个所述注液阀；

套杯组件，用于承接所述注液组件注入的电解液并向所述电池输入，所述套杯组件安装于所述密封机构内；以及

直线模组，用于驱动所述注液组件于所述套杯组件上方水平移动。

10.如权利要求9所述的电池注液装置，其特征在于，所述套杯组件包括注液杯和注液嘴，所述注液杯的两端分别开设有进液口和出液口，所述进液口位于所述注液杯的顶部，所述出液口位于所述注液杯的底部；所述注液嘴设于所述出液口处；所述进液口用于供所述注液针置入并向所述注液杯输入电解液。