CN220268521U - 一种注液单向阀及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种注液单向阀及电池，所述注液单向阀包括注液单向阀壳体；注液单向阀壳体，包括中空的阀门腔体；所述阀门腔体的两端，分别具有进液口和出液口；所述阀门腔体在靠近进液口的一侧密封设置有活塞；所述阀门腔体上具有当活塞被朝向出液口方向按压时，可选择地使进液口和出液口相连通或者断开的导流口。本实用新型公开的注液单向阀及电池电池，其结构设计科学，能够在不对软包电池等电池的内部结构造成破坏的基础上，安全、可靠地进行二次或者多次注液操作，防止电池电芯受到污染，保证电池的性能，避免安全隐患。

Description

一种注液单向阀及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种注液单向阀及电池。

背景技术

目前，锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备(如移动电话、数码摄像机和手提电脑)上得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能要求越来越高。

对锂离子电池进行二次注液，能够提升电池的电化学性能，目前已广泛应用于方型电池。由于方形电池的外壳结构有预留的注液孔，在化成过程中多采用开口化成方式，便于进行二次或者多次注液。

然而，软包电池受限于结构，无法在不破坏外壳的情况下进行二次或多次注液；如果需要在首次注液之后进行再次注液(再次注液包括二次或多次注液)，需要将软包电池的铝塑外壳裁切开，此时带电软包电池内部会暴露于空气中，使得氧气、水分、粉尘等杂质进入软包电池中，从而使得电池电芯受到污染，造成软包电池性能的下降，同时也会导致安全隐患。虽然在惰性气体条件下对软包电池进行再次注液的操作，能够避免上述问题，但是会显著增加加工成本和人力成本。

因此，目前迫切需要开发出一种技术，能够安全、可靠地进行二次或者多次注液操作，防止电池电芯受到污染，保证电池的性能，避免安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种注液单向阀及电池。

为此，本实用新型提供了一种注液单向阀，包括注液单向阀壳体；

注液单向阀壳体，包括中空的阀门腔体；

所述阀门腔体的两端，分别具有进液口和出液口；

所述阀门腔体在靠近进液口的一侧密封设置有活塞；

所述阀门腔体上具有当活塞被朝向出液口方向按压时，可选择地使进液口和出液口相连通或者断开的导流口。

此外，本实用新型，还公开了一种电池，包括电池外壳；

电池外壳上设置有如前所述的注液单向阀；

注液单向阀壳体的底端，通过底托与电池外壳相压接。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种注液单向阀及电池，其结构设计科学，能够在不对软包电池等电池的内部结构造成破坏的基础上，安全、可靠地进行二次或者多次注液操作，防止电池电芯受到污染，保证电池的性能，避免安全隐患，具有重大的实践意义。

基于本实用新型提供的注液单向阀，能够对电池进行二次或者多次注液操作，操作方便、快捷，显著提升注液效率。同时，也易于集成在标准化生产线上进行规模化扩大化生产。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种注液单向阀的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种电池在其电池外壳(具体是铝塑膜外壳)尚未完成对内侧电池电芯的包装操作时的结构示意图；

图中，1.顶盖；2.注液单向阀壳体；3.进液口；4.活塞；5.导流口；

6.弹簧；7.限位片；8.出液口；9.底托；

10.电池外壳；20.注液单向阀；30.电池电芯；

701.第一过液孔；901.第二过液孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1，本实用新型提供了一种注液单向阀，该注液单向阀20包括注液单向阀壳体2；

注液单向阀壳体2，包括中空的阀门腔体；

所述阀门腔体的两端，分别具有进液口3和出液口8；

所述阀门腔体在靠近进液口3的一侧密封设置有活塞4，具体为：活塞4与相邻的阀门腔体内侧壁紧密贴合；

需要说明的是，在未注液的初始状态，活塞4与阀门腔体的内侧壁紧密贴合；

所述阀门腔体上具有当活塞4被朝向出液口8方向按压时，可选择地使进液口3和出液口8相连通或者断开的导流口5。

在本实用新型中，具体实现上，所述进液口3上，密封设置有顶盖1。

在本实用新型中，具体实现上，所述阀门腔体在靠近出液口8的一侧设置有限位片7；

所述限位片7上设置有第一过液孔701；

所述活塞4与限位片7通过弹簧6相连接；

需要说明的是，对于本实用新型，参见图1所示，由于弹簧6的压力，活塞4顶端与阀门腔体内侧壁紧密贴合，使进液口3保持封闭状态，从而保护电池电芯30，防止电池电芯30由于与外部环境接触而受到污染。

具体实现上，所述阀门腔体在弹簧6的外侧，设置有活塞限位块11；

所述活塞限位块11，与所述活塞4正对应设置；

具体实现上，活塞限位块11，位于所述活塞4的正下方。

具体实现上，第一过液孔701，设置于所述限位片7的中心位置。

具体实现上，活塞限位块11环绕地设置在弹簧6的四周外侧。

优选地，活塞限位块11的横截面形状为圆环形；

具体实现上，所述阀门腔体在弹簧6的外侧，设置有轴对称分布的两个活塞限位块11；

和/或，活塞限位块11的横截面形状为圆弧形。

具体实现上，所述弹簧6，优选为螺旋型弹簧。

具体实现上，限位片7的形状为圆环形；

和/或，所述活塞4的形状为圆柱形。

在本实用新型中，具体实现上，所述阀门腔体的内侧壁上，设置有导流口5；

所述导流口5位于活塞4与活塞限位块11之间的位置；

所述导流口5，与出液口8相连通；

需要说明的是，在未注液的初始状态，所述导流口5保持与出液口8相连通；

当活塞4被朝向出液口8方向按压时，所述导流口5与进液口3相连通。

具体实现上，所述导流口5环绕设置在活塞4与活塞限位块11的外侧；

和/或，所述导流口5的横截面形状为圆环形。

具体实现上，所述活塞4，用于通过注液管被按压；

注液管，用于通过其底部平面的出液口与活塞4相接触。

需要说明的是，注液管的进液口，与位于外部的电解液注液装置(是现有技术成熟的公知装置)的出液口相连通，用于导入电解液。

需要说明的是，参见图1所示的注液单向阀20在未注液的初始状态，此时，所述导流口5的下端，通过阀门腔体中段空隙(即位于活塞4与活塞限位块11之间的阀门腔体在安装弹簧6和活塞限位块11之后的剩余空隙)、限位片7上的过液孔701与出液口8相导通。

对于本实用新型，在对电池进行注液(例如二次注液)时，打开顶盖1将注液用的注液管(塑料材质，其底部为平面的出液口)伸入进液口3，注液管底端向下压住活塞4并同时注液，电解液从导流口5流入，然后经过阀门腔体中段空隙(即位于活塞4与活塞限位块11之间的阀门腔体在安装弹簧6和活塞限位块11之后的剩余空隙)、限位片7上的第一过液孔701以及出液口8进入电池外壳10内部。

通过上述手段，可以达到对软包电池等电池进行二次或多次注液的目的。

参见图2，基于上述图1所示的注液单向阀，本实用新型还提供了一种电池，包括电池外壳10；

电池外壳10上设置有如前所述的注液单向阀20；

注液单向阀壳体2的底端，通过底托9与电池外壳10相压接。

在本实用新型中，具体实现上，所述电池为软包电池或刀片电池。

在本实用新型中，具体实现上，电池外壳10为软包电池或刀片电池的外壳。

在本实用新型中，具体实现上，注液单向阀壳体2的底端，通过底托9与电池外壳10热压在一起。

具体实现上，注液单向阀壳体2和底托9，分别位于电池外壳10的外侧以及内侧，参见图1、图2所示，通过热压将两者与电池外壳10(例如铝塑膜外壳)紧密结合。

具体实现上，所述电池外壳10为采用能够热压的材料制成的壳体；

所述电池外壳10，优选为铝塑膜外壳。

需要说明的是，铝塑复合膜，简称铝塑膜，是一种用于封装锂离子电池的复合软包装外壳材料，常用于软包电池和刀片电池中。

在本实用新型中，具体实现上，出液口8越靠近电池外壳10，其孔径越大；

和/或，进液口3越靠近电池外壳10，其孔径越小。

需要说明的是，基于上述出液口8、进液口3的孔径大小设计规律，有利于帮助电解液更快速通过出液口8，防止电解液回流溢出。

在本实用新型中，具体实现上，底托9上设置有第二过液孔901；

具体实现上，第二过液孔901与第一过液孔701上下正对应设置。

具体实现上，第二过液孔901，设置于底托9的中心位置。

具体实现上，第二过液孔901的孔径，等于出液口8最下方位置的孔径。

在本实用新型中，具体实现上，所述电池外壳10上，设置有注液单向阀安装孔；

所述注液单向阀安装孔的孔径，等于出液口8最下方位置的孔径。

为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案，下面说明本实用新型的工作原理。

实施例1

对于软包锂离子电池，在其制备过程中，当进行到入壳阶段时，首先，使用打孔器在软包电池的铝塑膜外壳(具体是靠近电池电芯气袋一侧的铝塑膜外壳)表面打孔，孔的直径与出液口8的最宽处的直径相等。

需要说明的是，之所以打孔器在软包电池的铝塑膜外壳(具体是靠近电池电芯气袋一侧的铝塑膜外壳)表面打孔，是因为在气袋一侧开口方便注液，在后续化成工艺后同时裁掉气袋与注液单向阀，如果在非气袋区域打孔会造成漏液，使电池报废。

然后，将注液单向阀主体(即注液单向阀壳体2)放置在软包电池的铝塑膜外壳表面，将底托9放置在两层铝塑膜外壳的中间，与注液单向阀主体对齐。

然后，使用热压工装(是现有技术成熟的公知装置)将注液单向阀主体、软包电池的铝塑膜外壳和底托9热压成一体，之后进行封装、注液、静置和封口。

在化成之后，打开注液单向阀的顶盖1，对电池进行二次注液。二次注液后进行单边封，裁切电池电芯气袋以及注液单向阀，完成电池的全部制备流程。

实施例2

在实施例2中，软包电池制备的流程至化成阶段与实施例1相同。化成之后，软包电池可以保留注液单向阀，以进行循环测试。

在电池循环后期，如果因电解液消耗导致电池性能下降，基于本实用新型的设计，可以通过对电池进行再次注液，来使电池性能得到提升。

再次注液的次数，可以根据电池的实际使用情况进行相应调整，具体可以是二次或多次注液。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种注液单向阀，其特征在于，包括注液单向阀壳体(2)；

注液单向阀壳体(2)，包括中空的阀门腔体；

所述阀门腔体的两端，分别具有进液口(3)和出液口(8)；

所述阀门腔体在靠近进液口(3)的一侧密封设置有活塞(4)；

所述阀门腔体上具有当活塞(4)被朝向出液口(8)方向按压时，可选择地使进液口(3)和出液口(8)相连通或者断开的导流口(5)。

2.如权利要求1所述的注液单向阀，其特征在于，所述进液口(3)上，密封设置有顶盖(1)。

3.如权利要求1所述的注液单向阀，其特征在于，所述阀门腔体在靠近出液口(8)的一侧设置有限位片(7)；

所述限位片(7)上设置有第一过液孔(701)；

所述活塞(4)与限位片(7)通过弹簧(6)相连接。

4.如权利要求3所述的注液单向阀，其特征在于，所述阀门腔体在弹簧(6)的外侧，设置有活塞限位块(11)；

所述活塞限位块(11)，与所述活塞(4)正对应设置。

5.如权利要求4所述的注液单向阀，其特征在于，活塞限位块(11)环绕地设置在弹簧(6)的四周外侧；

和/或，活塞限位块(11)的横截面形状为圆环形；

和/或，限位片(7)的形状为圆环形；

和/或，所述活塞(4)的形状为圆柱形。

6.如权利要求1所述的注液单向阀，其特征在于，所述阀门腔体的内侧壁上，设置有导流口(5)；

所述导流口(5)位于活塞(4)与活塞限位块(11)之间的位置；

所述导流口(5)，与出液口(8)相连通。

7.如权利要求6所述的注液单向阀，其特征在于，所述导流口(5)环绕设置在活塞(4)与活塞限位块(11)的外侧；

和/或，所述导流口(5)的横截面形状为圆环形；

和/或，所述活塞(4)，用于通过注液管被按压；

注液管，用于通过其底部平面的出液口与活塞(4)相接触。

8.一种电池，其特征在于，包括电池外壳(10)；

电池外壳(10)上设置有如权利要求1至7任一项所述的注液单向阀(20)；

注液单向阀壳体(2)的底端，通过底托(9)与电池外壳(10)相压接。

9.如权利要求8所述的电池，其特征在于，注液单向阀壳体(2)的底端，通过底托(9)与电池外壳(10)热压在一起；

底托(9)上设置有第二过液孔(901)；

第二过液孔(901)与第一过液孔(701)上下正对应设置

和/或，注液单向阀壳体(2)和底托(9)，分别位于电池外壳(10)的外侧以及内侧。

10.如权利要求8所述的电池，其特征在于，所述电池外壳(10)上，设置有注液单向阀安装孔；

所述注液单向阀安装孔的孔径，等于出液口(8)最下方位置的孔径；

和/或，出液口(8)越靠近电池外壳(10)，其孔径越大；

和/或，进液口(3)越靠近电池外壳(10)，其孔径越小。