CN220652152U - 一种注液孔密封装置、电池盖板及电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种注液孔密封装置、电池盖板及电池，所述注液孔密封装置包括间隔分布的上盖板和下盖板；上盖板和下盖板，通过中空的盖板连接架相连接；上盖板上，开口设置有注液孔套筒；注液孔套筒，设置在电池盖原有的注液孔上；注液孔套筒上，贯穿设置有中空的注液通道；盖板连接架内部，设置有注液通道密封机构；注液通道密封机构，用于对注液通道的下端开口进行密封。本实用新型公开的一种注液孔密封装置、电池盖板及电池，其结构设计科学，能够自动密封电池上的注液孔，有效防止外部杂质等污染物进入电池内部，具有重大的实践意义。
Description
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孔密封装置、电池盖板及电池。
背景技术
目前，作为电动车以及储能设备的核心部件，锂离子电池的性能直接决定新能源设备的使用寿命及其安全性。
在锂电池电芯生产过程中，未完成充氦打钉工序的电池的注液孔为双向导通状态，电池在注液之前其注液孔不会进行任何密封处理，并且注液工序、化成工序仅通过插化成钉对注液孔进行密封，从而电池从完成注液、化成到插化成钉的过程中存在较长的时间空隙，当前的密封方式不能对注液孔实时密封，导致外部杂质有较大几率进入电池内部，如果外部杂质进入电池内部，会造成电解液污染，增加电芯短路的风险。
此外，电池在进行充氦打钉工序时，会因为被限位工装夹紧而出现溢液问题，并且在抽负压过程也会损失较多电解液，且在完成该工序之后，注液孔会被密封胶钉彻底堵死，无法对电池进行补液，造成实际注液量小于规定值，造成电解液不可逆损失，难以满足实际使用需要，严重影响电池的性能，同时，在实时该充氦打钉工序后，经常会出现因封钉过高而造成密封焊出现翘Pin(Pin即钉)以及无法焊Pin的问题，影响密封焊的良率。
需要说明的是，充氦打钉工序是锂电池制造工作中的关键环节之一，锂电池制造工艺中的抽真空充氦环节具体为：在真空泵的抽吸作用下，锂电池壳内完全排出空气后,注入氮气。在充氮完成后，对注液孔进行插钉(即打钉)、密封(具体是焊接密封)，即充氦打钉工序发挥的是对注液孔密封的功能。
需要说明的是，焊PIN，是将电池封好胶钉，并在胶钉外覆盖铝钉(也称为铝质PIN)，之后将铝钉通过激光焊接的方式，焊接在电池盖的注液孔上进行封口，通过此工序电芯内部完全被密封起来，达到电池密封的效果。焊接铝钉的质量高低，直接关系到电池的密封程度，焊接铝钉不良，会导致电池出现漏液、析锂、电池外观不良等问题。
因此，目前迫切需要开发一种技术，能够解决以上技术问题。
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，提供一种注液孔密封装置、电池盖板及电池。
为此，本实用新型提供了一种注液孔密封装置，包括间隔分布的上盖板和下盖板；
上盖板和下盖板，通过中空的盖板连接架相连接；
上盖板上，开口设置有注液孔套筒；
注液孔套筒，设置在电池盖板原有的注液孔上；
注液孔套筒上，贯穿设置有中空的注液通道；
盖板连接架内部，设置有注液通道密封机构；
注液通道密封机构，用于对注液通道的下端开口进行密封。
此外，本实用新型还提供了一种电池盖板，所述电池盖板设置有用于注入电解液的注液孔；
所述注液孔用于设置如前所述的注液孔密封装置。
另外，本实用新型还提供了一种电池，包括如前所述的电池盖板。
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孔密封装置、电池盖板及电池，其结构设计科学，能够自动密封电池上的注液孔，有效防止外部杂质等污染物进入电池内部，具有重大的实践意义。
基于本实用新型，利用对注液孔的自动密封性，可以省略氦气打钉工序，从根本上解决由于氦气打钉工序造成的电解液不可逆损失以及因封钉过高而造成密封焊翘Pin和无法焊Pin的问题。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种注液孔密封装置的主视图；
图2为本实用新型提供的一种注液孔密封装置的俯视图；
图3为本实用新型提供的一种注液孔密封装置的左视图。
图4为本实用新型提供的一种注液孔密封装置，安装在电池盖上时的状态示意图；
图5为图4所示A部分及周边区域的局部放大示意图；
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至图5，本实用新型提供了一种注液孔密封装置，其用于设置在电池的电池盖板12的注液孔上，具体包括间隔分布的上盖板10和下盖板9；
上盖板10和下盖板9，通过中空的盖板连接架3相连接；
上盖板10上，开口设置有注液孔套筒4；
注液孔套筒4，设置在电池盖板12原有的注液孔上；
注液孔套筒4上，贯穿设置有中空的注液通道11；
盖板连接架3内部，设置有注液通道密封机构；
注液通道密封机构，用于对注液通道11的下端开口进行密封。
在本实用新型中，具体实现上，注液孔套筒4的周向上部外侧，环绕地设置有一圈倒钩41；
倒钩41，用于从下往上贯穿通过电池盖板12原有的注液孔，并且与电池原有的注液孔的上边缘相密封卡接。
具体实现上，倒钩41的形状为锥形。
具体实现上，倒钩41的底部与上盖板10顶面之间的距离，等于电池盖板12原有的注液孔的轴向高度(即图4所示电池盖板12原有的注液孔的高度)。
具体实现上，注液孔套筒4与电池盖板12原有的注液孔之间为过盈配合连接。
需要说明的是，在本实用新型中，注液孔套筒4过盈嵌入到电池盖板12原有的注液孔内壁，通过锥形的倒钩41将电池盖板12原有的注液孔上边缘卡扣严合，从而与电池盖板12的上半部分构成一体式结构。
在本实用新型中，具体实现上，注液通道密封机构，包括密封胶圈5、上顶盖7和弹簧8；
密封胶圈5，设置在上盖板10朝向下盖板9的一侧(即内侧)；
上顶盖7，位于密封胶圈5的正下方；
上顶盖7，通过弹簧8与下盖板9朝向上盖板10的一侧相连接；
弹簧8，用于形成向上的弹力，推动上顶盖7与密封胶圈5密封贴合。
具体实现上，上顶盖7顶部，在与密封胶圈5相对应的位置设置有密封凹槽6；
当上顶盖7被弹簧8向上推动至与密封胶圈5相接触时，密封胶圈5与密封凹槽6相啮合。
具体实现上，密封胶圈5，粘接在上盖板10上。
需要说明的是，密封胶圈5与上顶盖7上的密封凹槽6形成互锁结构，密封胶圈5与上顶盖7的竖直方向截面形状是直径相同的半圆，密封胶圈5的作用在于完全密封注液孔套筒4上的注液通道11。
具体实现上，密封胶圈5的形状为圆环形；
密封凹槽6的形状为圆环形。
需要说明的是，密封凹槽6的形状大小，与密封胶圈5的形状大小相对应匹配。
在本实用新型中，具体实现上，上盖板10的顶面与电池盖板12的底面相焊接。
需要说明的是，上盖板10通过焊接，与电池盖板12下半部分构成一体式结构。因此，注液孔套筒4和上盖板10可将电池盖板12原有的注液孔区域完全密封，保证气体或者电解液只能通过注液孔套筒内部的注液通道11流通。
在本实用新型中，具体实现上，上顶盖7与下盖板9相对的一侧，分别设置有弹簧卡接块；
弹簧8的两端，分别与上顶盖7与下盖板9上的弹簧卡接块相连接。
需要说明的是，弹簧卡接块上具有用于卡接弹簧的卡槽，能够防止弹簧发生横向位移。
具体实现上，弹簧8、上顶盖7和下盖板9的中心点，与注液孔套筒4上的注液通道11的中心点，位于同一中心轴线上。因此，可以确保上顶盖7上的密封凹槽6受弹簧8的弹力作用而咬合环形的密封胶圈5时，能够受力均匀。
在本实用新型中，具体实现上，盖板连接架3是具有过液通孔的结构(例如其四周侧壁，贯穿设置有过液通孔)。
具体实现上，盖板连接架3是四面镂空的结构，从而可容纳较大流量的气体和电解液通过。
需要说明的是，盖板连接架3的作用是固定上盖板10和下盖板9，保证结构稳定。
在本实用新型中，具体实现上，还包括注液通道导通机构；
注液通道导通机构，下压注液通道密封机构中的上顶盖7，使得上顶盖7与密封胶圈5脱离接触，形成让电解液注入的间隙。
具体实现上，注液通道导通机构，包括顶针2。
具体实现上，顶针2的顶部，设置有十字相通套筒1；
进一步地，十字相通套筒1，包括上下垂直贯通的、中空的圆柱形筒体；
该圆柱形筒体的内腔中，设置有十字格栅101。
需要说明的是，十字相通套筒1，其可加装在位于外部的、现有的注液设备的注液嘴或者位于外部的、现有的化成柜的负压吸嘴上。十字相通套筒1通过其内的十字格栅可增强结构强度，防止其发生形变，导通设计可保证电解液和气体能够在此机构中畅通流动；
需要说明的是，顶针2为十字相通套筒1的凸起物，其作用在于下压上顶盖7，使自动密封的注液通道呈导通状态。通过带顶针的十字相通套筒，可实现注液通道的双向导通。
需要说明的是，本实用新型的所有组件的中心在水平位置上均完全重合，保证注液通道密封机构在自动密封注液通道时，上顶盖7受力均匀，可与环形的密封胶圈5完全闭合，并且在注液通道有导通需求时，由于顶针2受外部气缸作用带来的下压力和弹簧8在压缩后产生的弹力在同一方向上，能够防止顶针受力不均匀折断或者弯曲。
此外，基于图1至图5所示的注液孔密封装置，本发明还提供了一种电池盖板，电池盖板12设置有用于注入电解液的注液孔；
所述注液孔用于设置如前所述的注液孔密封装置。
另外，本发明还提供了一种电池，包括中空的电池壳体以及包括如前所述的电池盖板。
其中，电池盖板，密封设置在所述电池壳体的一侧开口(例如顶部开口)上。
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。
对于本实用新型，非注液和化成排气时，上顶盖7受弹簧8的弹力作用，与上盖板10自动闭合，整个电池的内腔形成密闭空间；当需要注液和化成排气时，通过顶针2下压上顶盖7，使得上顶盖7与上盖板10分离，注液孔(具体是注液孔套筒内部的注液通道11)处于导通状态，即可对电池进行注液和化成操作。
与现有技术相比较，本实用新型提供的注液孔密封装置、电池盖板及电池，具有如下有益效果：
1、本实用新型可避免在电池生产过程中，由于注液孔处于双向导通状态，而导致杂质进入电池内部；
2、通过应用本实用新型，在有注液和化成排气需求时，对注液嘴和化成负压吸嘴加装位于外部的、现有的注液孔导通机构时，可使注液孔处于双向导通状态，确保生产需求的顺利进行；
3、通过应用本实用新型，在完成注液和化成任务时，可将注液孔锁死，省去了充氦打钉工序，同时可避免密封焊工序中封顶高度过高造成翘Pin和无法焊Pin的问题。
4、通过应用本实用新型，在整个电池生产过程中省去了拔插化成钉和充氦打钉工序，有效避免了外部杂质进入电池内部和封钉高度对焊Pin影响的问题，极大地提高了生产效率，优化了电池的生产工艺，具有重大的实验研究意义。
综上，通过本实用新型，可对电池的注液孔自动密封，只有在注液和化成排气时，才能够导通注液孔，使注液孔具有双向导通性，可有效避免杂质进入电池内部；
同时，利用本实用新型装置的自动密封性，可省去充氦打钉工序，从根本上解决由于氦气打钉工序造成的电解液不可逆损失以及因封钉过高而造成密封焊翘Pin和无法焊Pin的问题。
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)
1.一种注液孔密封装置，其特征在于，包括间隔分布的上盖板(10)和下盖板(9)；
上盖板(10)和下盖板(9)，通过中空的盖板连接架(3)相连接；
上盖板(10)上，开口设置有注液孔套筒(4)；
注液孔套筒(4)，设置在电池盖板(12)原有的注液孔上；
注液孔套筒(4)上，贯穿设置有中空的注液通道(11)；
盖板连接架(3)内部，设置有注液通道密封机构；
注液通道密封机构，用于对注液通道(11)的下端开口进行密封。
2.如权利要求1所述的注液孔密封装置，其特征在于，注液孔套筒(4)的周向上部外侧，环绕地设置有一圈倒钩(41)；
倒钩(41)，用于从下往上贯穿通过电池盖板(12)原有的注液孔，并且与电池原有的注液孔的上边缘相密封卡接。
3.如权利要求2所述的注液孔密封装置，其特征在于，倒钩(41)的形状为锥形；
和/或，
倒钩(41)的底部与上盖板(10)顶面之间的距离，等于电池盖板(12)原有的注液孔的轴向高度；
和/或，
注液孔套筒(4)与电池盖板(12)原有的注液孔之间为过盈配合连接。
4.如权利要求1所述的注液孔密封装置，其特征在于，注液通道密封机构，包括密封胶圈(5)、上顶盖(7)和弹簧(8)；
密封胶圈(5)，设置在上盖板(10)朝向下盖板(9)的一侧；
上顶盖(7)，位于密封胶圈(5)的正下方；
上顶盖(7)，通过弹簧(8)与下盖板(9)朝向上盖板(10)的一侧相连接；
弹簧(8)，用于形成向上的弹力，推动上顶盖(7)与密封胶圈(5)密封贴合。
5.如权利要求4所述的注液孔密封装置，其特征在于，上顶盖(7)顶部，在与密封胶圈(5)相对应的位置设置有密封凹槽(6)；
当上顶盖(7)被弹簧(8)向上推动至与密封胶圈(5)相接触时，密封胶圈(5)与密封凹槽(6)相啮合。
6.如权利要求5所述的注液孔密封装置，其特征在于，密封胶圈(5)，粘接在上盖板(10)上；
和/或，
密封胶圈(5)的形状为圆环形；
密封凹槽(6)的形状为圆环形；
和/或，
上盖板(10)的顶面与电池盖板(12)的底面相焊接；
和/或，
盖板连接架(3)是四面镂空的结构。
7.如权利要求1所述的注液孔密封装置，其特征在于，还包括注液通道导通机构；
注液通道导通机构，下压注液通道密封机构中的上顶盖(7)，使得上顶盖(7)与密封胶圈(5)脱离接触，形成让电解液注入的间隙。
8.如权利要求7所述的注液孔密封装置，其特征在于，注液通道导通机构，包括顶针(2)；
顶针(2)的顶部，设置有十字相通套筒(1)；
十字相通套筒(1)，包括上下垂直贯通的、中空的圆柱形筒体；
该圆柱形筒体的内腔中，设置有十字格栅(101)。
9.一种电池盖板，其特征在于，所述电池盖板设置有用于注入电解液的注液孔；
所述注液孔用于设置如权利要求1至8任一项所述的注液孔密封装置。
10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池盖板。
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| GR01 | Patent grant | ||
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