一种自清洁注液装置的制作方法

本实用新型属于电池生产技术领域，涉及一种自清洁注液装置。

背景技术：

目前，在动力电池的生产过程中往往需要进行电解液的注液，如一次锂电池、二次锂离子电池以及铅酸电池等生产中的注液工序，该过程一般需要用到注液杯，注液杯在使用时，内壁会粘附少量电解液液珠，使得实际注液量比泵打出量少；注液杯长期使用后，与电解液接触的内壁上会形成电解液结晶，结晶掉落入电池后，直接影响实际注液量与产品品质，因此，注液杯的材质需要具备耐电解液腐蚀、不易粘附电解液的特性。

现有的注液杯一般采用普通塑料材质，如pet、pvc以及尼龙等。cn205376636u公开了一种注液套杯，包括注液杯体，所述注液杯体外表面设置有刻度，注液杯体内部设置有用于储存电解液的腔体，注液杯体的一端设置有嵌入电池钢壳口的杯口，所述杯口的外径小于所述注液杯体的外径，所述注液杯体采用pet材料制成。cn205335340u公开了一种圆柱型锂离子电池注液套管，包括套管本体，套管两端均设置有套头，套管内侧的中部带有引流环，引流环内径小于套管两端内径，所述套管的材质为聚乙烯、聚丙烯或聚对苯二甲酸类塑料。

上述专利中的材料已经具有较好的耐电解液腐蚀特性，但由于本身摩擦系数较大的原因，使用过程中表面易粘附电解液液滴，长时间使用仍会形成电解液结晶，造成注液量偏差，需要经常进行清洗；而且其套管的结构设计不利于电解液液滴的汇流，剩余电解液较少时，造成注入的难度增加。

综上所述，电池注液装置的选择还需要具备不易粘附电解液的特性，同时能够满足注液过程稳定，长期注液量基本一致，保证产品品质。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种自清洁注液装置，所述注液装置在注液杯体内壁上设置聚四氟乙烯涂层，利用聚四氟乙烯的高润滑、低摩擦系数的特性，使得注液杯体基本不粘附电解液，注液量稳定。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种自清洁注液装置，所述注液装置包括内部中空的注液杯体，所述注液杯体的内壁覆盖有聚四氟乙烯层；

所述注液杯体包括上部进液口和下部出液口，注液杯体的内径自上而下逐渐减小。

本实用新型中，所述注液装置的主体为注液杯体，其中与电解液直接接触的部分为聚四氟乙烯涂层，由于聚四氟乙烯的摩擦系数极低，大概只有0.04，在注液过程中基本不粘附电解液，实际注液量与理论量一致，长期使用后内壁基本不会形成电解液结晶，具有自清洁的特性。

而且，本实用新型中注液杯体自上而下，沿电解液流动方向内径逐渐减小，有助于电解液的流动，尤其是电解液较少时，可以起到电解液液滴的汇流效果，进一步减少电解液的粘附，减少注液装置的人工清洁频率。

以下作为本实用新型优选的技术方案，但不作为本实用新型提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本实用新型的技术目的和有益效果。

作为本实用新型优选的技术方案，所述聚四氟乙烯层的厚度为3～10μm，例如3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本实用新型优选的技术方案，所述聚四氟乙烯层经喷涂处理得到。

本实用新型中，聚四氟乙烯层的厚度无需太厚，只要能够满足覆盖注液杯体内表面即可，采用简单的喷涂处理即可得到，但喷涂时要求涂层的厚度均匀，避免影响电解液的流动。

作为本实用新型优选的技术方案，所述注液杯体的厚度为2～5mm，例如2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本实用新型优选的技术方案，所述注液杯体的材质为聚对苯二甲酸类塑料、聚氯乙烯(pvc)或尼龙中任意一种。

本实用新型中，注液杯体的材质可选择常用的塑料树脂或纤维，聚对苯二甲酸类塑料主要包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)。

作为本实用新型优选的技术方案，所述注液杯体呈倒圆锥形结构。

作为本实用新型优选的技术方案，所述注液杯体下部出液口的内径是上部进液口内径的30～90％，例如30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本实用新型优选的技术方案，所述注液杯体的经过中心轴的纵截面的侧边与竖直方向的夹角为10～50度，例如10度、20度、30度、40度或50度等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本实用新型中，注液杯体的整体结构选择为倒圆锥形，其属于常见的内径收紧形汇流结构，根据实际注液量、注液速率的需求，选择合适的出液口内径与进液口内径的比例以及杯体侧面的倾斜角。其中，若出液口内径与进液口内径的比例偏大或侧面与竖直方向的倾斜角偏小，则无法起到电解液汇流的作用，若出液口内径与进液口内径的比例偏小或侧面与竖直方向的倾斜角偏大，则会使电解液的注入速率不均匀，出液口易堵塞。

作为本实用新型优选的技术方案，所述注液装置还包括密封圈，所述密封圈环绕设置于注液杯体出液口的外侧。

作为本实用新型优选的技术方案，所述注液杯体的出液口嵌入电芯的注液口，通过所述密封圈密封连接。

本实用新型中，所述注液装置用于将电解液注入电池中，而在注液前需要将电池的储液槽抽真空，便于电解液的注入，因此，总体来说，注液装置还包括抽真空装置，而为了维持真空状态，在注液杯体的出液口与电池电芯的注液口连接处需要设置密封圈，避免因气体进入而影响真空状态。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型在注液杯体内壁上设置聚四氟乙烯涂层，利用聚四氟乙烯的高润滑、低摩擦系数的特性，使得注液杯体基本不粘附电解液，维持注液量稳定；

(2)本实用新型注液杯体的内径自上而下逐渐减小的结构设计，有助于电解液液滴的汇流，进一步减少电解液的粘附，减少注液装置的人工清洁频率，具有电解液自清洁的特性；

(3)本实用新型所述装置结构简单，操作简便，适用于多种电池生产的注液过程。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的自清洁注液装置的结构示意图；

其中，1-注液杯体，2-聚四氟乙烯层，3-密封圈，4-电芯。

具体实施方式

为更好地说明本实用新型，便于理解本实用新型的技术方案，下面对本实用新型进一步详细说明，但下述的实施例仅仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型保护范围以权利要求书为准。

本实用新型具体实施方式部分提供了一种自清洁注液装置，所述注液装置包括内部中空的注液杯体1，所述注液杯体1的内壁覆盖有聚四氟乙烯层2；

所述注液杯体1包括上部进液口和下部出液口，注液杯体1的内径自上而下逐渐减小。

以下为本实用新型典型但非限制性实施例：

实施例1：

本实施例提供了一种自清洁注液装置，所述注液装置的结构示意图如图1所示，包括内部中空的注液杯体1，所述注液杯体1的内壁覆盖有聚四氟乙烯层2；

所述注液杯体1包括上部进液口和下部出液口，注液杯体1的内径自上而下逐渐减小。

所述聚四氟乙烯层2的厚度为6μm，经喷涂处理得到；注液杯体1的厚度为3mm，其材质为pet。

所述注液杯体1呈倒圆锥形结构，注液杯体1下部出液口的内径是上部进液口内径的60％，注液杯体1的纵截面侧边与竖直方向的夹角为30度。

所述注液装置还包括密封圈3，所述密封圈3环绕设置于注液杯体1出液口的外侧。

所述注液杯体1的出液口嵌入电芯4的注液口，通过所述密封圈3密封连接。

实施例2：

本实施例提供了一种自清洁注液装置，所述注液装置包括内部中空的注液杯体1，所述注液杯体1的内壁覆盖有聚四氟乙烯层2；

所述注液杯体1包括上部进液口和下部出液口，注液杯体1的内径自上而下逐渐减小。

所述聚四氟乙烯层2的厚度为3μm，经喷涂处理得到；注液杯体1的厚度为2mm，其材质为pvc。

所述注液杯体1呈倒圆锥形结构，注液杯体1下部出液口的内径是上部进液口内径的30％，注液杯体1的纵截面侧边与竖直方向的夹角为50度。

所述注液装置还包括密封圈3，所述密封圈3环绕设置于注液杯体1出液口的外侧。

所述注液杯体1的出液口嵌入电芯4的注液口，通过所述密封圈3密封连接。

实施例3：

本实施例提供了一种自清洁注液装置，所述注液装置包括内部中空的注液杯体1，所述注液杯体1的内壁覆盖有聚四氟乙烯层2；

所述聚四氟乙烯层2的厚度为10μm，经喷涂处理得到；注液杯体1的厚度为5mm，其材质为尼龙。

所述注液杯体1呈倒圆锥形结构，注液杯体1下部出液口的内径是上部进液口内径的90％，注液杯体1的纵截面侧边与竖直方向的夹角为10度。

所述注液装置还包括密封圈3，所述密封圈3环绕设置于注液杯体1出液口的外侧。

所述注液杯体1的出液口嵌入电芯4的注液口，通过所述密封圈3密封连接。

上述实施例中，所述注液装置的杯体内壁上设置聚四氟乙烯涂层，利用聚四氟乙烯的低摩擦特性，使得注液杯体基本不粘附电解液，维持注液量稳定；同时杯体的结构设计，有助于电解液液滴的汇流，进一步减少电解液的粘附，可连续使用60天左右而无需清洗，具有电解液自清洁的特性。

对比例1：

本对比例提供了一种注液装置，所述注液装置的结构参照实施例1中的结构，区别仅在于：所述注液杯体1的内壁未覆盖聚四氟乙烯层2。

本对比例中，由于未使用聚四氟乙烯作为内壁涂层，杯体材质的摩擦系数偏大，注液过程中电解液容易粘附到内壁上，长时间使用后容易形成电解液结晶，影响实际注液量。

对比例2：

本对比例提供了一种注液装置，所述注液装置的结构参照实施例1中的结构，区别仅在于：所述注液杯体1为圆柱形结构，即进液口和出液口的内径相同。

本对比例中，所述注液装置的杯体采用直筒型设计，剩余电解液较少时，液滴粘附到内壁上不易汇流，长时间使用后也容易形成电解液结晶。

综合上述实施例和对比例可以看出，本实用新型注液杯体内壁上聚四氟乙烯涂层的设计，以及内径自上而下逐渐减小的结构设计，均能够使得注液杯体基本不粘附电解液，维持注液量稳定，减少注液装置的人工清洁频率，具有电解液自清洁的特性；所述装置结构简单，操作简便，适用于多种电池生产的注液过程。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细装置结构，但本实用新型并不局限于上述装置，即不意味着本实用新型必须依赖上述装置才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型装置的等效替换及辅助装置的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。