CN2665398Y - 真空注液计量泵 - Google Patents

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王贵增
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Abstract

一种真空注液计量泵，包括：柱塞泵，柱塞泵的一端设有液体排出嘴，其特征在于：柱塞泵缸体中部两侧缸壁上对应开设有进液孔和进出液孔；柱塞上端部和下端部分别有可与缸壁上进液孔和进出液孔相通的通孔；一与柱塞泵一侧壁上进出液孔相通的计量泵。利用柱塞泵的一次往复运动完成整个注液过程中的柱塞泵吸入腔抽真空、液体定量计量和电解液注入电池。大大简化了注液过程，不再需要配备真空泵和干燥气源，亦不需要顺序控制电路、PLC或计算机控制各种阀门。既减少了设备投资，简化了设备间的调节和安装，亦方便了操作，且可保证电解液注入量的准确性，是一种设计科学，结构简单、合理，非常适用于电池制造业的真空注液计量泵。

Description

真空注液计量泵
技术领域
本实用新型涉及的是机械泵，尤其是一种适用于电池液灌注的真空注液计量泵。
技术背景
目前，国内外各种锂电池注液机通常由泵、产生真空的负压源、将电解液压入电池的干燥空气气压源和各种控制它们的单、双向阀门组成。具体的注液过程是：先在电池上套住一个与电池内部相通的容器，使电池仅与容器相通；与该容器相连的有三个端口，这三个端口分别通过阀门与负压源真空机、干燥气体空压机或氮气瓶、氩气瓶和计量泵的输出端口相连；开启真空机，将容器抽真空到一定真空度时，再开启计量泵，将定量液体注入该项容器，最后，开启干燥气体空压机或氮气瓶、氩气瓶，将容器内的液体压入电池。这种注液过程中所采用的各装置间的配合要求高，要求精确调节注入的干燥气体的压力和流量并精确定时，三者的关系协调不好就会出现电池注液量不准，或过多的气体压入电池使电池出现涨肚等注液不良现象。为避免上述涨肚或注液量不准现象的发生，有些注液机加装了电池秤重和注液量校准机构。以上注液过程需配套的设备多，对每一步控制的精度要求很高，且先放入电解液再抽真空过程中，电解液在负压下更容易挥发，所挥发的气体直接排入大气，会对环境造成污染。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述存在的不足，提供一种计量准确、封闭性好，操作简单的真空注液计量泵。
本实用新型真空注液计量泵，包括：柱塞泵，柱塞泵的一端设有液体排出咀，其特征在于：柱塞泵缸体中部两侧缸壁上对应开设有进液孔和进出液孔；柱塞处于缸体底部位置之柱塞上端部开设有一与缸体两侧缸壁上进液孔和进出液孔相对应的通孔；柱塞处于缸体顶部位置之柱塞下端部开设一既与柱塞泵一侧壁上进出液孔相对应、又与柱塞泵内腔相通的通孔；一与柱塞泵一侧壁上进出液孔相通的计量泵。
本实用新型真空注液计量泵的设计原理是：在柱塞泵上开设与计量泵输液孔相通的通道，利用柱塞泵的一次往复运动完成整个注液过程中的柱塞泵吸入腔抽真空、液体定量计量和电解液注入电池。
本实用新型真空注液计量泵大大简化了注液过程，整个注液过程只需要控制柱塞泵内的柱塞往复运动，不再需要配备真空泵和干燥气源，亦不需要顺序控制电路、PLC或计算机控制各种阀门。既减少了设备投资，简化了设备间的调节和安装，亦方便了操作，且可保证电解液注入量的准确性，是一种设计科学，结构简单、合理，非常适用于电池制造业的真空注液计量泵。
本实用新型真空注液计量泵的具体结构由以下附图和实施例详细给出。
附图说明
图1是真空注液计量泵结构示意图；
图2是真空注液计量泵工作状态一示意图；
图3是真空注液计量泵工作状态二示意图；
图4是真空注液计量泵的另一结构示意图。
具体实施方式
实施例1：从图1可以清楚地看到真空注液计量泵由柱塞泵1和计量泵2组成，所述柱塞泵1由缸体3和设有柱塞杆4的柱塞5组成，柱塞5设置在缸体3内，设置在柱塞5一端的柱塞杆4从缸体3和端盖6中心孔伸出，缸体3的缸底板7设有供液体排出的注液管8，缸体3中部两侧缸壁上对应开设有进液孔9和进出液孔10；柱塞5处于缸体3底部位置之柱塞5上端部开设有一与缸体3两侧缸壁上进液孔9和进出液孔10相对应的通孔11；柱塞5处于缸体3顶部位置之柱塞5下端部开设一既与缸体3一侧壁上进出液孔10相对应、又与缸体吸入腔12相通的通孔13。所述计量泵2由缸体14和可调节活塞组件15组成，可调节活塞组件15由活塞16、定位挡块17、设置在活塞16与定位挡块17间的弹簧18、调节螺旋器19构成，调节螺旋器19设置在缸体14端盖外侧，其一端从缸体端盖中心孔伸入与缸体内的定位挡块17连接，通过调节螺旋器19可调节缸体14内活塞16与缸体14构成的计量腔21之容积，缸体14的底端盖上设有输液孔23。从图1可见本实施例的计量泵2通过螺钉24垂直安装在柱塞泵1之缸体3上，计量泵2的输液孔23与柱塞泵1之缸体3上的进出液孔10相通。
为确保进入柱塞泵1吸入腔12内的计量液体完全排出，柱塞5端面为凸锥面25，缸体3之缸底板7内面为与柱塞凸锥面25相吻合的凹锥面26。
本实用新型真空注液计量泵的工作过程和原理是：将本真空注液计量泵设置在进液孔9与具一定压力的电解液槽连接，设置在柱塞泵缸底板7上的注射管8与电池密封连接。开启外部动力，外部动力通过柱塞杆4驱动柱塞泵1内的柱塞5作往复运动，当柱塞5到达柱塞泵1底部，柱塞5端面紧贴柱塞泵的缸底板7时(见图2)，设置在柱塞5另端的通孔11与柱塞泵两侧缸壁上的进液孔9和进出液孔10导通，具一定压力的电解液即通过由缸体3侧缸壁上的进液孔9、柱塞5上的通孔11和缸体侧缸壁上的进出液孔10所形成的通道输入到计量泵2之计量腔21内，并通过活塞16压缩弹簧18，计量腔2的充液量预先通过定位挡块17设定，当计量腔21内充满电解液后，液体无法继续充入时，柱塞5向缸体3的端盖6方向运动，柱塞5切断输液通道的同时，柱塞泵1内吸入腔12被机械的扩大，按照气体定律，一个密封腔体的何种扩大时，它内部的空气密度降低，产生负压。当柱塞5运行到柱塞泵端盖6时(见图3)，吸入腔12内的真空度达到注液工艺设计要求，此时设置在柱塞5下端部的通孔13刚好与缸体3侧缸壁上的进出液孔11相接通，使计量腔2与吸入腔12相通，此时在计量泵2活塞16的作用和吸入腔12真空负压作用下，计量腔21内的液体将全部被压入柱塞泵1的吸入腔12，当柱塞5向缸底板7方向运动时，柱塞5切断输液通道的同时，将柱塞泵吸入腔12内的电解液注入与缸底板7上的注射管8连接的电池。由于注入电池的电解液是根据电池结构通过计量泵2设定的，其精确的电解液注入量，可避免电解液注入量过多，而引起的涨肚现象，或注入量过少而导致的产品质量下降的问题。
实施例2：从图4可以清楚地看到这是真空注液计量泵的变形结构，其基本组成与实施例1相同，区别仅在于：将计量泵2平行地固定安装在柱塞泵1一侧壁，其工作原理和过程与实施例1完全相同。

Claims (5)

1、一种真空注液计量泵，包括：柱塞泵，柱塞泵的一端设有液体排出咀，其特征在于：柱塞泵缸体中部两侧缸壁上对应开设有进液孔和进出液孔；柱塞处于缸体底部位置之柱塞上端部开设有一与缸体两侧缸壁上进液孔和进出液孔相对应的通孔；柱塞处于缸体顶部位置之柱塞下端部开设一既与柱塞泵一侧壁上进出液孔相对应、又与柱塞泵内腔相通的通孔；一与柱塞泵一侧壁上进出液孔相通的计量泵。
2、根据权利要求1所述的真空注液计量泵，其特征在于：计量泵(2)由缸体(14)和可调节活塞组件(15)组成，可调节活塞组件(15)由活塞(16)、定位挡块(17)、设置在活塞(16)与定位挡块(17)间的弹簧(18)、调节螺旋器(19)构成，调节螺旋器(19)设置在缸体(14)端盖外侧，其一端从缸体端盖(20)中心孔伸入与缸体(14)内的定位挡块(17)连接，通过调节螺旋器(19)可调节缸体(14)内活塞(16)与缸体(14)构成的计量腔(21)之容积，缸体(14)的底端盖(22)上设有输液孔(23)。
3、根据权利要求1或2所述的真空注液计量泵，其特征在于：柱塞(5)端面为凸锥面(25)，缸体(3)之缸底板(7)内面为与柱塞凸锥面(25)相吻合的凹锥面(26)。
4、根据权利要求1或2所述的真空注液计量泵，其特征在于：计量泵(2)通过螺钉(24)垂直安装在柱塞泵(1)之缸体(3)上。
5、根据权利要求1或2所述的真空注液计量泵，其特征在于：计量泵(2)平行地固定安装在柱塞泵(1)一侧壁。
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