圆柱形锂离子电池注液装置的制作方法

本实用新型属于电池装置领域，更具体地说，是涉及一种圆柱形锂离子电池注液装置。

背景技术：

随着现代电子信息技术的不断发展，锂离子电池以其能量密度高、循环寿命长等优点，成为现代电子信息产品不可缺少的化学电源。其中，圆柱型锂离子电池以其标准化程度高、适合规模化生产、成本低、一致性好、能量密度高等优势发展迅速。

目前，圆柱型锂离子电池制造过程中的注液工序还存在如下不足：注液后正极耳及滚槽台阶处因残留部分电解液及其结晶，需要对正极耳和滚槽台阶处进行擦拭，如不处理掉，在后续正极耳与盖帽激光焊接时，其不良率明显升高；而且滚槽台阶处残留的电解液如不及时擦拭干净，经过封口、化成、分容后，电芯内部气压增加，且滚槽台阶处残留的电解液因毛细管作用挤出至壳口(圆柱壳体为镀镍钢壳，经过封口模具的冲压，镀层受损)与空气中的水分结合形成电化学腐蚀钢壳，从而影响电芯质量及外观。目前解决此问题的通常做法是人工或自动擦拭正极耳或滚槽台阶处的残留电解液，这有一定的改善效果，但增加两道工序就增加一定的制造成本，且注液后的裸电芯暴露在注液房的时间加长，从而提高了裸电芯的吸水风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种圆柱形锂离子电池注液装置，以解决现有注液装置注液时密封性不好，以致将电解液残留在正极耳及滚槽台阶处，从而影响电芯质量和增加后续工艺成本的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种圆柱形锂离子电池注液装置，包括弹性密封圈、用于存储电解液的储液桶和用于给正极耳直立的待注液电池抽真空的气缸，所述气缸的顶端连接有注液架，且所述气缸的侧壁设置有用固定所述待注液电池的托盘；所述注液架的底部设置有真空腔体，所述真空腔体内固定装有注液针，所述储液桶通过注液管道与所述注液针相连通，所述注液管道上设置有注液泵；

所述注液架下移将所述注液针插入所述待注液电池的中间孔内，所述气缸将所述待注液电池抽真空后，所述弹性密封圈套上所述待注液电池上的滚槽台阶，所述注液泵将所述电解液通过所述注液管道泵入所述注液针内以注入所述待注液电池中。

进一步地，所述注液架的两侧分别设置有直线轴承以便于使所述注液架上下移动。

进一步地，所述真空腔体内固定装有多个所述注液针用以给多个所述待注液电池注入所述电解液。

进一步地，所述弹性密封圈为塑料密封圈或橡胶密封圈。

进一步地，所述注液泵为精密电动注液泵。

进一步地，所述注液针为不锈钢注液针。

进一步地，所述注液针的外径小于所述待注液电池的中间孔的内径。

进一步地，所述注液针插入所述待注液电池的中间孔内时，所述注液针的底端与所述待注液电池的底端距离为1mm-5mm。

进一步地，所述注液针的内径为1.5mm-3.5mm。

进一步地，所述注液针的长度为30mm-100mm。

本实用新型的有益效果是：1)使用本实用新型的圆柱形锂离子电池注液装置给待注液电池注液时，待注液电池的滚槽台阶处与弹性密封圈紧密结合，滚槽台阶处无电解液残留；2)本实用新型的圆柱形锂离子电池注液装置给待注液电池注液过程中，正极耳是直立的，这样保护了正极耳不受电解液浸染，大大提高了正极耳与盖帽焊接时的一次合格率及焊接强度的稳定性。3)本实用新型的圆柱形锂离子电池注液装置整个注液过程，电解液是由下往上渗透，电芯内的空气及时排出，利于渗液；4)本实用新型的圆柱形锂离子电池注液装置注液完成后，省去擦正极耳及滚槽台阶两道工序，节约人力、设备成本，提高了生产效率；同时缩短裸电芯在注液房的暴露时间，减少其对电池性能的不良影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的圆柱形锂离子电池注液装置的正面结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的圆柱形锂离子电池注液装置侧面局部示意图；

其中，图中各附图标记：

1：储液桶；

2：气缸；

3：弹性密封圈；

4：电解液；

5：待注液电池；

51：正极耳；

52：滚槽台阶；

53：中间孔；

6：注液架；

61：真空腔体；

62：直线轴承；

7：托盘；

8：注液针；

9：注液管道；

10：注液泵。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型实施例提供的圆柱形锂离子电池注液装置进行说明。本实用新型的圆柱形锂离子电池注液装置包括弹性密封圈3、用于存储电解液4的储液桶1和用于给正极耳51直立的待注液电池5抽真空的气缸2，气缸2的顶端连接有注液架6，且气缸2的侧壁设置有用固定待注液电池5的托盘7；注液架6的底部设置有真空腔体61，真空腔体61内固定装有注液针8，储液桶1通过注液管道9与注液针8相连通，注液管道9上设置有注液泵10；注液架6下移将注液针8插入待注液电池5的中间孔53内，弹性密封圈3套上待注液电池5上的滚槽台阶52，气缸2将待注液电池5抽真空后，注液泵10将电解液4通过注液管道9泵入注液针8内以注入待注液电池5中。

本实用新型的有益效果是：1)使用本实用新型的圆柱形锂离子电池注液装置给待注液电池5注液时，待注液电池5的滚槽台阶52处与弹性密封圈3紧密结合，这样滚槽台阶52处无电解液4残留；2)本实用新型的圆柱形锂离子电池注液装置给待注液电池5注液过程中，正极耳51是直立的，这样保护了正极耳51不受电解液4浸染，大大提高了正极耳51与盖帽焊接时的一次合格率及焊接强度的稳定性。3)本实用新型的圆柱形锂离子电池注液装置的整个注液过程，电解液10是由下往上渗透，电芯内的空气及时排出，利于渗液；4)本实用新型的圆柱形锂离子电池注液装置注液完成后，省去擦正极耳51及滚槽台阶52两道工序，节约人力、设备成本，提高了生产效率；同时缩短裸电芯在注液房的暴露时间，减少其对电池性能的不良影响。

进一步地，作为本实用新型提供的圆柱形锂离子电池注液装置的一种具体实施方式，注液架6的两侧分别设置有直线轴承62以便于使注液架6上下移动。如此，下压注液架6使注液针8插入待注液电池5的中间孔53内时，可以省力，提高效率。

进一步地，作为本实用新型提供的圆柱形锂离子电池注液装置的一种具体实施方式，真空腔体61内固定装有多个注液针8用以给多个待注液电池5注入电解液10。即每一个注液针8对应一个待注液电池5，对其注入电解液10；同时，每一个注液针8单独连接一个注液泵10；如此，可以精准地给每个待注液电池5注液，提高注液效率。

进一步地，作为本实用新型提供的圆柱形锂离子电池注液装置的一种具体实施方式，弹性密封圈3为塑料密封圈或橡胶密封圈。塑料和橡胶材质不仅密封好而且具有弹性，满足本实用新型的要求。

进一步地，作为本实用新型提供的圆柱形锂离子电池注液装置的一种具体实施方式，注液泵10为精密电动注液泵。如此，可以精准控制每个待注液电池5的注液量。

进一步地，作为本实用新型提供的圆柱形锂离子电池注液装置的一种具体实施方式，注液针8为不锈钢注液针。不锈钢不易腐蚀，使用寿命长。

进一步地，作为本实用新型提供的圆柱形锂离子电池注液装置的一种具体实施方式，注液针8的外径小于待注液电池5的中间孔53的内径。如此，注液针8可以顺利的插入中间孔53内。

进一步地，作为本实用新型提供的圆柱形锂离子电池注液装置的一种具体实施方式，注液针8插入待注液电池5的中间孔53内时，注液针8的底端与待注液电池5的底端距离为1mm-5mm。保持如此距离，可以使电解液4顺利进入待注液电池5的底部，同时将其空气排出。

进一步地，作为本实用新型提供的圆柱形锂离子电池注液装置的一种具体实施方式，注液针8的内径为1.5mm-3.5mm。在该范围内，可有效保持电解液4在注液针8内的流动性。

进一步地，作为本实用新型提供的圆柱形锂离子电池注液装置的一种具体实施方式，注液针8的长度为30mm-100mm。在该范围内，使注液针8上下移动时，都可有效注入电解液4。

本实用新型提供的上述圆柱形锂离子电池注液装置使用过程步骤为：1)将待注液电池5(正极耳51直立)放入托盘7中固定；2)启动气缸2，注液架6下压：注液针8对准待注液电池5的中间孔53进入底部，弹性密封圈3与待注液电池滚槽台阶相连并密封；3)抽真空，真度空-0.03到-0.09MPa；4)开始注液，注液泵10将电解液4通过注液针8底部进入待注液电池5的底部注液(根据实际情况，可分1-3次注液)；5)将完成注液的电池加压：0.2-1.0MPa，0-60s，静置30-60s，再抽真空-0.03到-0.09MPa，30-60s，如此循环3-10次，直至电解液4完全渗入电池内。

上述步骤完成后做成的圆柱形锂离子电池有如下优点：1)正极耳51与盖帽焊接的一次合格率由98％提升至99.7％以上；2)由于滚槽台阶52处无残留电解液，封口充电后电池常温搁置一个月，壳口无锈蚀现象。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。