CN220324671U - 一种压钉针及电解液回流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压钉针及电解液回流装置，其中，一种压钉针，包括：一种压钉针，包括针头，适用于插入电芯内部。集液部，为中空结构，内部为电解液暂存腔，设有抽真空口和氦气注入口，与针头的顶端连接，且连通。当抽真空时，针头进入电芯内部抽出空气，此时被抽出的电解液顺着针头进入电解液暂存腔内；当回氦操作时，氦气首先进入集液部，将电解液暂存腔的电解液挤压回电芯内部，完成充氦操作，可解决电解液流失问题。本实用新型结构简单，设计精妙，利用集液部形成的电解液暂存腔，存放电芯内部抽出的电解液，经回氦操作后再将原电解液注入电芯，避免了电解液的流失，从而防止电解液进入抽真空管，造成胶钉封口设备腐蚀。

Description

一种压钉针及电解液回流装置

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种压钉针及电解液回流装置。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。为提升电池的能量密度，现将电芯的形状优化和改善后形成一种刀片电池结构。根据刀片的结构设计，刀片电池的电芯设计更长更薄。如此设计同样的体积下能够布置的电芯数量增多，使得空间利用率提高，并增加了电池的续航里程。

刀片电池封口后，电池内部会产生一些气体，气体含量较多时会增加电池内部压力，甚至会导致防爆阀开启，造成危险。现有技术一般采用负压回氦的封口方式，首先将胶钉预压进注液孔内，然后通过注液孔对电池内部抽真空处理，之后，向电池内部注入氦气，接着，下压胶钉，以使电池内部与外部隔离。

然而，在对电池内部抽真空处理过程中，电池内部的电解液会流入真空抽气管内，很难再回流至电池内部。因此，如何在胶钉封口压钉针预压钉之后，使从电池内部流出的电解液回流至电池内部，是本领域技术人员有待解决的技术问题。

实用新型内容

为解决在胶钉封口压钉针预压钉之后，电解液难以回流至电池内部的问题，本实用新型提供一种压钉针及电解液回流装置。

为实现本实用新型目的提供的一种压钉针，包括针头，适用于插入电芯内部。

集液部，为中空结构，内部为电解液暂存腔，设有抽真空口和氦气注入口，与针头的顶端连接，且连通。

在其中一些具体实施例中，氦气注入口设置于集液部的顶部。

在其中一些具体实施例中，集液部包括：

集液杯，设置于针头的顶端，且与针头连通；

接头，设置于集液杯的顶端，且与集液杯连通；接头上设置有抽真空口和氦气注入口。

在其中一些具体实施例中，集液部还包括：

导流管，顶端与集液杯连接，且连通，底端与针头连接，且连通。

在其中一些具体实施例中，集液杯上部的轴向截面为正梯形结构，下部的轴向截面为倒梯形结构，能够与集液杯的上部组合，内部形成电解液暂存腔。

在其中一些具体实施例中，还包括：

外压针，套设在导流管的外侧，内部中空，形成供导流管沿其轴线移动的活动腔，其底部开设有让位孔，能够使针头穿过。

在其中一些具体实施例中，还包括：

弹簧，其一端与导流管的底端固定连接，另一端与外压针的内部底面固定连接。

基于同一构思的一种电解液回流装置，包括：挤压装置、第一气管、抽真空装置、第二气管、回氦装置及上述任一实施例提供的压钉针；

挤压装置的输出轴与压钉针固定连接，能够带动压钉针做直线往复运动；

第一气管的一端与压钉针的抽真空口连通，另一端与抽真空装置连通，抽真空装置适用于抽走压钉针内的空气；

第二气管的一端与压钉针的氦气注入口连通，另一端与回氦装置连通，回氦装置适用于向压钉针内注入氦气。

在其中一些具体实施例中，还包括胶钉，其顶面开设有交叉线注液切孔，

在其中一些具体实施例中，胶钉的内部开设有通孔，形成注液流道，注液流道的轴向与胶钉本体的轴向平行设置。

本实用新型的有益效果：本实用新型的压钉针通过设置集液部和针头，能够解决现有技术中电池在封口时，采用负压回氦方式导致的电解液流失问题。针头能够插入电池的内部，集液部内部中空为电解液暂存腔，设有抽真空口和氦气注入口，当抽真空时，针头进入电芯内部抽出空气，此时被抽出的电解液顺着针头进入电解液暂存腔内；当回氦操作时，氦气首先进入集液部，将电解液暂存腔的电解液挤压回电芯内部，完成充氦操作，可防止电解液进入抽真空管，造成电池电解液流失的问题。本实用新型结构简单，设计精妙，利用集液部内部中空形成的电解液暂存腔，存放电芯内部抽出的电解液，经回氦操作后再将原电解液注入电芯，避免了电解液的流失，从而防止电解液进入抽真空管，造成胶钉封口设备腐蚀。

附图说明

图1是本实用新型一种压钉针的一些具体实施例的结构示意图；

图2是图1所示的压钉针的爆炸图；

图3是本实用新型一种电解液回流装置的结构示意图。

附图中，100、压钉针；110、集液杯；111、导流管；112、让位孔；113、弹簧；120、针头；130、抽真空口；131、第一气管；140、氦气注入口；141、第二气管；150、外压针；200、注液装置；210、挤压装置；220、抽真空装置；230、回氦装置；240、胶钉。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴线”、“周向”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或简化描述，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实用新型的限制。

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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“衔接”、“铰接”等术语应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

现有技术一般采用负压回氦的封口方式，首先将胶钉预压进注液孔内，然后通过注液孔对电池内部抽真空处理，之后，向电池内部注入氦气，接着，下压胶钉，以使电池内部与外部隔离。

但是，此种方法无法将抽真空操作过程中抽出的电解液带回到电芯内部，从而会导致电芯内部不可控量的电解液流失问题。同时，被抽出的电解液长时间储存在抽真空设备管路中，设备长期运行，会对胶钉封口设备造成腐蚀。

参照图1和图2，一种压钉针100，包括针头120和集液部。针头适用于插入电芯内部。集液部为中空结构，内部为电解液暂存腔。集液部上设有抽真空口130和氦气注入口140。集液部与针头120的顶端连接，且连通。当抽真空时，针头进入电芯内部抽出空气，此时被抽出的电解液顺着针头进入电解液暂存腔内；当回氦操作时，氦气首先进入集液部，将电解液暂存腔的电解液挤压回电芯内部，完成充氦操作，可防止电解液进入抽真空管，造成电池电解液流失的问题。本实用新型结构简单，设计精妙，利用集液部内部中空形成的电解液暂存腔，存放电芯内部抽出的电解液，经回氦操作后再将原电解液注入电芯，避免了电解液的流失，从而防止电解液进入抽真空管，造成胶钉封口设备腐蚀。

在其中一些具体实施例中，氦气注入口140设置于集液部的顶部。

在其中一些具体实施例中，集液部包括：

集液杯110，设置于针头120的顶端，且与针头120连通；

接头，设置于集液杯110的顶端，且与集液杯110连通；接头上设置有抽真空口130和氦气注入口140。

在其中一些具体实施例中，集液部还包括：

导流管111，顶端与集液杯110连接，且连通，底端与针头120连接，且连通。

在其中一些具体实施例中，集液杯110上部的轴向截面为正梯形结构，下部的轴向截面为倒梯形结构，能够与集液杯110的上部组合，内部形成电解液暂存腔。

具体而言，集液杯110优选为中部横截面大于上部和下部的中空结构。此种结构设计能够在集液杯110中部增大内部空间，形成电解液暂存腔，用于储存从电芯中抽出的电解液，避免电解液缺失问题和腐蚀现象。

具体而言，本实用新型的抽真空口130优选的设置在集液部的顶部，此种设计在抽尽电芯内部的空气后，电解液随着电芯内部压力增大进入针头120，可依次流经针头120、导流管111和集液杯110，因为抽真空口130设置在集液杯110的顶部，所以只有当电解液填满集液杯110的电解液暂存腔时，才有可能流入抽真空口130。此时可最大化利用电解液暂存腔的空间，延长电解液进入抽真空口130的时间，以便工作人员及时停止抽真空操作，避免电解液的流失问题。

具体而言，本实用新型的氦气注入口140优选的设置在集液杯110的顶部，此种设计在氦气回流密封操作中，可使氦气依次流经集液杯110、导流管111、针头120和电芯，通过氦气将抽真空带出的电解液推回原电芯内部，避免电解液流失问题。设计在集液杯110顶部的氦气注入口140可最大化的利用集液杯110的电解液暂存腔空间，将残留在集液杯110、导流管111和针头120内壁的电解液带回电芯内部。

同样的，本实用新型的抽真空口130和氦气注入口140可以设置在集液杯110的中部或下部，也可以起到避免电芯电解液流失的问题，但是并没有充分的利用集液杯110的内部电解液暂存腔的空间，所以不是本实施例的最佳方案。

在其中一些具体实施例中，还包括：

外压针150，套设在导流管111的外侧，内部中空，形成供导流管111沿其轴线移动的活动腔，其底部开设有让位孔112，能够使针头120穿过。

在其中一些具体实施例中，还包括：

弹簧113，其一端与导流管111的底端固定连接，另一端与外压针150的内部底面固定连接。

具体而言，针头120通过让位孔112穿设于外压针150内，其顶部与导流管111的底端固定连接。当在弹簧113自然状态下，能够使导流管111底面远离外压针150内部的底面；当压钉针100下压时，导流管111在压力作用下，竖直向下运动，从而压缩弹簧113，弹簧113的反作用力施加在针头120上，使针头120弹出让位孔112，可以挤入待密封电芯的内部，即可对电芯开始负压回氦操作。

参照图3，基于上述实施例的另一种优选的实施方式中，一种电解液回流装置包括：挤压装置210、第一气管131、抽真空装置220、第二气管141、回氦装置230及上述任一实施例提供的压钉针100；

挤压装置210的输出轴与压钉针100固定连接，能够带动压钉针100做直线往复运动；

第一气管131的一端与压钉针的抽真空口130连通，另一端与抽真空装置220连通，抽真空装置220适用于抽走压钉针100内的空气；

第二气管141的一端与压钉针的氦气注入口140连通，另一端与回氦装置230连通，回氦装置230适用于向压钉针100内注入氦气。

具体而言，本实用新型的第一气管131通过抽真空口130与压钉针连通；第二气管141通过氦气注入口140与压钉针100连通。压钉针100优选为中空，且底部开口的结构，其底部依次连接有集液杯110、导流管111和针头120。对电芯进行抽真空操作时，针头120伸入电芯内部，被抽出的电解液依次流经针头120、导流管111和集液杯110，最终暂存在集液杯110的电解液暂存腔内，并不会流入第一气管131或第二气管141内。

具体而言，挤压装置210优选为压缩气缸，压缩气缸竖直放置，其输出轴的轴线竖直，输出轴与本实用新型的压钉针100顶部固定连接，能够带动压钉针100沿输出轴的轴线运动，用于电芯的注液密封操作。

具体而言，抽真空装置220优选为抽真空机，抽真空机与第一气管131连通，当针头120进入电芯内部时，能够将内部的空气抽出。回氦装置230与第二气管141连通，当抽真空机抽空电芯内部空气时，回氦装置230启动，向第二气管141内注入氦气，氦气流经第二气管141、集液杯110、导流管111、针头120和电芯。此时将会推动集液杯110内因抽真空操作带出的电解液回流至电芯内部。从而可以有效的解决电芯注液密封操作时，采用负压回氦的方式时，造成的电解液流失问题。

在其中一些具体实施例中，还包括胶钉240，其顶面开设有交叉线注液切孔，

在其中一些具体实施例中，胶钉240的内部开设有通孔，形成注液流道，注液流道的轴向与胶钉240本体的轴向平行设置。

具体而言，胶钉240的顶面开设有交叉线注液切孔，该切孔在针头120的压力作用下打开，使针头120沿内部通孔形成的注液流道进入电芯内部；当拔出针头120时，交叉线注液切孔自动闭合，起到密封作用。

下面对本实用新型一种电解液回流装置的工作流程进行描述：

首先移动待压钉电芯移动到目标位置；压缩气缸的输出轴下降，外压针150开始预压钉；然后压缩气缸继续下降，外压针150不动，内部针头120在压缩气缸的驱使下打开胶钉240顶面的交叉线注液切孔，进入电芯内部；抽真空机开始工作，抽出电芯内部的空气；回氦装置230开始工作，向电芯内部注入氦气；压缩气缸再次下降，压紧胶钉240；最后压缩气缸上升，抬起压钉针100，完成胶钉240封口工作。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一个具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压钉针，其特征在于，包括：

针头，适用于插入电芯内部；

集液部，为中空结构，内部为电解液暂存腔，设有抽真空口和氦气注入口，与所述针头的顶端连接，且连通。

2.根据权利要求1所述的压钉针，其中，所述氦气注入口设置于所述集液部的顶部。

3.根据权利要求1所述的压钉针，其中，所述集液部包括：

集液杯，设置于所述针头的顶端，且与所述针头连通；

接头，设置于所述集液杯的顶端，且与所述集液杯连通；所述接头上设置有所述抽真空口和所述氦气注入口。

4.根据权利要求3所述的压钉针，其中，所述集液部还包括：

导流管，顶端与所述集液杯连接，且连通，底端与所述针头连接，且连通。

5.根据权利要求3所述的压钉针，其中，所述集液杯上部的轴向截面为正梯形结构，下部的轴向截面为倒梯形结构，能够与所述集液杯的上部组合，内部形成电解液暂存腔。

6.根据权利要求4所述的压钉针，其中，还包括：

外压针，套设在所述导流管的外侧，内部中空，形成供所述导流管沿其轴线移动的活动腔，其底部开设有让位孔，能够使所述针头穿过。

7.根据权利要求6所述的压钉针，其中，还包括：

弹簧，其一端与所述导流管的底端固定连接，另一端与所述外压针的内部底面固定连接。

8.一种电解液回流装置，其特征在于，包括：挤压装置、第一气管、抽真空装置、第二气管、回氦装置及权利要求1至7任一项所述的压钉针；

所述挤压装置的输出轴与所述压钉针固定连接，能够带动所述压钉针做直线往复运动；

所述第一气管的一端与所述压钉针的抽真空口连通，另一端与所述抽真空装置连通，所述抽真空装置适用于抽走所述压钉针内的空气；

所述第二气管的一端与所述压钉针的氦气注入口连通，另一端与所述回氦装置连通，所述回氦装置适用于向所述压钉针内注入氦气。

9.根据权利要求8所述的电解液回流装置，其中，还包括胶钉，其顶面开设有交叉线注液切孔。

10.根据权利要求9所述的电解液回流装置，其中，所述胶钉的内部开设有通孔，形成注液流道，所述注液流道的轴向与所述胶钉本体的轴向平行设置。