一种锂电池注液装置的制作方法

本实用新型涉及锂电池注液设备，具体涉及一种锂电池注液装置。

背景技术：

锂电池在生产过程中，有一个必要步骤就是往锂电池外壳上的注液管内注入电解液，锂电池随着能量密度的不断提升，对其注液就显得越来越困难。方形壳锂电池的注液常用方式有倒吸式注液和直线式注液两种，而目前很多工厂都是采用直线式注液的方法。

如授权公告号为CN203812963U的中国专利，该专利公布了一种直线式电池注液设备，包括机架板、注液装置、定位装置和弹簧底座，注液装置、定位装置和弹簧底座从上到下依次设置在所述机架板上，注液装置和定位装置可升降地设置在所述机架板上，弹簧底座固定所述机架板上；定位装置包括若干用于对齐注液装置和电池注液孔的定位孔。

上述专利在工作时，通过下降定位装置以及上调弹簧底座，使定位在弹簧底座上的电池以及设置在定位装置上的注液管均伸入定位孔内，此时便可使注液管对电池注液孔的注液操作。

上述专利中基本上是靠电解液本身的重力以及注液管内部的正压力将电解液注入到电池内部的，这种注液方式的注液速度普遍偏慢。因为如果注液速度过快，将导致电池内部压强过大，出现电解液溢流的问题，甚至可能会破坏电池内部结构；而且由于锂电池内部的电芯随着技术的发展，其能量密度不断提升，靠电解液重力以及注液管内部的正压力来对电池进行注液将越来越困难。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种锂电池注液装置，通过负压注液提高了电解液注入阶段的速率，通过溢流筒的设置提高了电解液配平体积阶段的率，通过这两个阶段可提高整个注液流程的注液速度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种锂电池注液装置，包括机架板，机架板由上至下依次安装有储液箱、与储液箱连通的缓存箱、用于升降锂电池的升降台，储液箱与缓存箱通过下料管连通，下料管上设有下料阀；所述缓存箱下壁外固连有若干个注液筒且注液筒上端连通缓存箱，注液筒下端开有下液孔，下液孔内壁上固定嵌设有第一密封圈；注液筒内部设有一块用于将注液筒内部隔成上腔室和下腔室的隔板，隔板上开设有连接孔且连接孔内设有用于启闭连接孔的启闭组件，注液筒周壁上连接有与下腔室连通的抽气管，抽气管上设有抽气阀，抽气管另一端连接有抽气装置；缓存箱下壁外固连有若干个溢流筒且溢流筒较注液筒更靠近缓存箱边缘，溢流筒上端连通于缓存箱内部，溢流筒下端连出有一根回流管且回流管另一端连通至储液箱内部，回流管上设有回流泵。

通过采用上述技术方案，通过下料管将储液箱内的电解液注入到缓存箱内，并由注液筒的上腔室盛取一定量的电解液，而这一定量的电解液正好是锂电池所需的电解液的量，之于多余的电解液将溢流至溢流筒内并通过回流管回流至储液箱内；在上腔室盛取一定量电解液的同时，下腔室由抽气装置进行负压处理，锂电池内部的气压也处于负压状态，当上腔室内的电解液通入至下腔室时，由于负压的作用，电解液将快速的注入至连接于下腔室下侧的锂电池内。从而实现高效快速的完成锂电池的注液。

本实用新型的进一步设置为：所述启闭组件包括固定嵌设在连接孔孔壁上的连接管，连接管的管壁上开有通液窗且通液窗位于上腔室内，通液窗用于将上腔室内的电解液完全下泄至下腔室内；连接管内滑动穿设有中空设置的启闭杆，启闭杆上端穿出缓存箱上壁且封闭设置，启闭杆靠近通液窗的部分的周壁上开有下液窗，通过转动启闭杆实现下液窗与通液窗的错开或对齐，从而实现启闭组件对连接孔的启闭。

通过采用上述技术方案，常用的启闭组件会用到塞子，但是无论是将塞子设于连接孔的上方还是下方亦或者是连接孔内，都会有一个反气压压力方向做功的过程；而本实施例中的启闭组件通过旋转启闭杆就能实现连接孔的启闭，没有反气压压力方向做功的过程，从而减少启闭连接孔所需的能耗。

本实用新型的进一步设置为：所述启闭杆穿出缓存箱上壁一端的周壁上固设有上限位环，上限位环通过与缓存箱抵接来实现限制启闭杆下移的目的，启闭杆向下穿出连接管一端的周壁上固设有下限位环，下限位环通过与隔板抵接来实现限制启闭杆上移的目的。

通过采用上述技术方案，启闭杆的上下移动将可能导致启闭杆上的下液窗与连接管上的通液窗不能对齐，从而导致上腔室内的电解液无法注入至下腔室内；而上限位环以及下限位环能很好的防止启闭杆上下移动。

本实用新型的进一步设置为：所述抽气管位于下腔室内一端向下弯曲设置。

通过采用上述技术方案，由于抽气管位于下腔室内一端向下弯曲设置，使得在重力作用下的电解液难以进入到抽气管内，从而减少由于电解液进入到抽气管内导致注入到锂电池内的电解液变少的情况的发生。

本实用新型的进一步设置为：每个所述注液筒并列且等间隔设置，缓存箱内设有调量组件，调量组件包括若干滑动穿设在缓存箱下侧壁上且并列排布的调量板，调量板设于相邻两注液筒之间以及设于最外侧的注液筒与溢流筒之间，调量板用于将缓存箱内部隔成若干个分别对应于注液筒和溢流筒的小腔室；调量板与缓存箱下侧壁之间连接有防止缓存箱内的电解液从调量板与缓存箱下侧壁之间的缝隙内下漏的第二密封圈，第二密封圈相对于缓存箱固定；调量板上端固设有用于升降调量板且上端穿出缓存箱上壁的调量杆。

通过采用上述技术方案，通过升降调量杆来带动调量板的升降，从而改变两块调量板之间的小腔室的容积大小，使得小腔室的容积以及上腔室的容积之和能正好等于锂电池所需的电解液的量；而且本技术方案适用于不同电解液容量的锂电池的注液。

本实用新型的进一步设置为：所述调量杆穿出缓存箱上壁一端的周壁上刻有刻度，刻度用于标识与之对应的上腔室以及小腔室的容积之和。

通过采用上述技术方案，便于在升降调量杆的同时能更为便捷的掌握小腔室以及上腔室的容积之和。

本实用新型的进一步设置为：所述调量杆向上穿出缓存箱上壁一端固设有一块垂直于调量杆的限位板，限位板上螺纹穿设有一根螺纹杆，螺纹杆下端固设有嵌于缓存箱上壁内的T形块，T形块用于在螺纹杆周向转动时防止螺纹杆脱离缓存箱上壁。

通过采用上述技术方案，不需要手动升降调量杆，从而减少人力，而且螺纹杆能通过限位板对调量杆起到竖直方向的定位作用，维持调量板的正常运行。

本实用新型的进一步设置为：所述升降台上侧滑动设置有平移台，平移台上开有若干条等间隔设置且用于安装锂电池的凹槽，且凹槽的长度方向垂直于若干个注液筒的排布方向，凹槽宽度小于注液筒外径，且相邻两条凹槽的间距小于相邻两个注液筒筒壁的最小间距；平移台侧边连接有用于间歇平移平移台的第一驱动组件。

通过采用上述技术方案，升降台上升使一部分锂电池向上对齐注液筒并连接至下液孔，而与之相邻的另一部分锂电池可进行更换，将完成注液的锂电池换下，将未完成注液的锂电池换上；当那部分锂电池完成注液之后，下降升降台并平移平移台一个凹槽间距的距离，使原先换上且未被注液的锂电池开始注液，如此循环，可使得一部分锂电池在注液的同时另一部分锂电池能进行更换，从而减少了整个流程的操作时间，提高了运作速度。

本实用新型的进一步设置为：所述下液孔靠近下腔室一端的孔壁上固设有垂直于孔壁的密封环。

通过采用上述技术方案，当锂电池上侧用于向锂电池内部注液的注液管伸入下液孔时，可使注液管上端抵紧在密封环下壁上，从而提升下液孔与注液管连接之后下液孔与外界的气密性，既较少抽气阶段所需的能耗，又减少电解液渗至第一密封圈的量，从而延长第一密封圈的寿命。

本实用新型的进一步设置为：所述隔板靠近上腔室一侧的侧壁上设有用于将上腔室内的电解液导向至通液窗的斜面；注液筒下端的内壁上设有用于将下腔室内的电解液导向至下液孔的斜面。

通过采用上述技术方案，便于上腔室内以及下腔室内的电解液完全漏下，从而使注入到锂电池内的电解液更为准确。

本实用新型具有以下优点：

1、本技术方案使得注入至锂电池内的量更为准确，更为迅速，提高了注液速度；

2、本技术方案使得锂电池的更换更为快捷，减少更换过程中浪费的时间，提高了注液速度；

3、本技术方案通过运用调量组件使得本装置适用于不同电解液容量的锂电池的注液。

附图说明

图1为本实施例结构示意图；

图2为本实施例俯视图；

图3为图2中A-A处的剖面示意图；

图4为图3中B处的放大示意图，用以展示螺纹杆与调量杆以及缓存箱上壁这三者之间的关系；

图5为图3中C处的放大示意图，用以展示注液管与下液孔之间的结构关系；

图6为图3中D处的放大示意图，用以展示调量板与缓存箱下壁之间的关系；

图7为启闭杆与缓存箱以及连接管的爆炸示意图。

附图标记：1、机架板；2、储液箱；21、加料口；22、下料管；23、下料阀；24、回流管；25、回流泵；3、缓存箱；31、溢流筒；32、小腔室；4、注液筒；41、上腔室；42、隔板；421、连接孔；43、下腔室；431、抽气管；432、抽气阀；433、抽气装置；434、下液孔；435、密封环；436、第一密封圈；5、升降台；51、第二驱动组件；6、平移台；61、第一驱动组件；62、凹槽；63、锂电池；64、注液管；7、启闭组件；71、连接管；711、通液窗；72、启闭杆；721、下液窗；722、下限位环；723、上限位环；73、启闭旋钮；8、调量组件；81、调量板；811、第二密封圈；82、调量杆；821、刻度；822、限位板；823、螺纹杆；824、T形块。

具体实施方式

参照附图对本实用新型做进一步说明。

一种锂电池注液装置，参考图1，包括机架板1，机架板1由上至下依次安装有储液箱2、缓存箱3、用于升降锂电池63的升降台5。缓存箱3固定在机架板1上，储液箱2位于缓存箱3上方，储液箱2上方连通有用于对储液箱2加料的加料口21，储液箱2与缓存箱3之间连通有下料管22，下料管22用于将储液箱2内的电解液输送至缓存箱3内，且下料管22连接在缓存箱3上壁的中部，下料管22上设有控制下料管22下料量的下料阀23。

参考图3，缓存箱3下壁上固设有若干个连通于缓存箱3内部的注液筒4，注液筒4等间隔并列设置，缓存箱3下壁上还固设有两个连通于缓存箱3内部的溢流筒31，注液筒4与溢流筒31下端均封闭设置。溢流筒31下端连出有一根回流管24，回流管24另一端连通至储液箱2内，且回流管24上设有回流泵25。注液筒4内部设有一块隔板42，隔板42用于将注液筒4隔成上下设置的上腔室41和下腔室43。

参考图3，隔板42上开有连接孔421，隔板42靠近上腔室41一侧的侧壁上设有用于将上腔室41内的电解液完全导向至通液窗711的斜面，连接孔421内设有用于启闭连接孔421的启闭组件7。

参考图7，启闭组件7包括固定嵌设于连接孔421内的连接管71，连接管71周壁上开有一个通液窗711，连接管71内滑动嵌设有中空设置的启闭杆72，启闭杆72上端穿出缓存箱3上壁，且穿出缓存箱3上壁一端封闭并固定连接有启闭旋钮73，启闭旋钮73便于转动启闭杆72。启闭杆72上与通液窗711接触的周壁上开设有一个与通液窗711等大小的下液窗721，转动启闭杆72可实现通液窗711与下液窗721的对齐或错开，从而起到启闭连接孔421的目的。启闭杆72穿出缓存箱3上壁的部分的周壁上固设有上限位环723，上限位环723用于限制启闭杆72下移。启闭杆72向下穿出连接管71一端的周壁上固设有下限位环722，下限位环722用于防止启闭杆72上移导致启闭杆72脱出连接管71。

参考图2，每个注液筒4周壁上均连接有抽气管431，抽气管431与下腔室43连通，抽气管431另一端连接有抽气装置433，且抽气装置433位于机架板1背面（参考图2）。抽气装置433可以是真空抽气泵，抽气管431上设有抽气阀432。

参考图5，注液筒4下端开有用于连接锂电池63的下液孔434，注液筒4下端的内壁上设有用于将下腔室43内的电解液完全导向至下液孔434的斜面。

参考图2，升降台5水平固定在机架板1，升降台5位于缓存箱3下方，升降台5下方设有第二驱动组件51，第二驱动组件51用于推动升降台5上下移动，第二驱动组件51可以是气缸。升降台5上滑动设有平移台6，平移台6上方开有若干个等间隔设置凹槽62，凹槽62用于安装锂电池63，凹槽62的长度方向垂直于若干个注液筒4的排布方向。凹槽62宽度小于注液筒4外径，且相邻两条凹槽62的间距小于相邻两个注液筒4筒壁的最小间距。平移台6侧边连接有用于间歇平移平移台6的第一驱动组件61，第一驱动组件61可以是气缸。

参考图5，锂电池63上端设有注液管64（参考图2），注液管64便于外部电解液注入锂电池63内部，注液管64滑动嵌于下液孔434内，且下液孔434孔壁与注液管64外管壁之间夹设有第一密封圈436，第一密封圈436相对下液孔434固定。下液孔434的孔壁上固设有密封环435，且密封环435设于下液孔434孔壁的靠近下腔室43位置。注液管64伸入下液孔434内，且注液管64上端抵紧在密封环435下壁上，从而大大减少电解液与第一密封圈436接触的机会，延长第一密封圈436的使用寿命。

参考图2，缓存箱3内设有调量组件8，调量组件8包括若干调量板81，调量板81滑动穿设在缓存箱3下侧壁上且并列排布，调量板81设于相邻两注液筒4之间以及设于最外侧的注液筒4与溢流筒31之间，调量板81用于将缓存箱3内部隔成若干个分别对应于注液筒4和溢流筒31的小腔室32。调量板81与缓存箱3下侧壁之间连接有第二密封圈811（参考图6），第二密封圈811用于防止缓存箱3内的电解液从调量板81与缓存箱3下侧壁之间的缝隙内下漏，第二密封圈811相对于缓存箱3固定。

参考图4，调量板81上端固设有调量杆82，调量杆82用于升降调量板81且上端穿出缓存箱3上壁。调量杆82穿出缓存箱3上壁一端的周壁上刻有刻度821，刻度821用于标识与之对应的上腔室41以及小腔室32的容积之和。调量杆82向上穿出缓存箱3上壁一端固设有一块限位板822，限位板822垂直于调量杆82，限位板822上螺纹穿设有一根螺纹杆823，螺纹杆823下端固设有T形块824，T形块824用于在螺纹杆823周向转动时防止螺纹杆823脱离缓存箱3上壁。

具体实施过程：先将锂电池63的注液管64安装在下腔室43的下液孔434内，由储液箱2通过下料管22以及下料阀23向缓存箱3内注入一定量的电解液，且电解液的量略大于所有锂电池63所需的注入量。由于下料管22连接在缓存箱3上壁的中部位置，所有随着下料管22的不断注液，上腔室41以及该上腔室41上方的小腔室32先被注满，溢出的电解液进入到溢流筒31内，并通过回流管24从溢流筒31回到储液箱2内。

在上腔室41以及与之对应的小腔室32内积蓄电解液的同时，打开抽气阀432和抽气装置433，将下腔室43抽成负压，当上腔室41以及与之对应的小腔室32已经完成蓄液后，转动启闭杆72，使上腔室41以及与之对应的小腔室32内的电解液在负压的作用下快速经过下腔室43并通入到锂电池63内。

该方案通过升降台5将锂电池63上的注液管64嵌入下液孔434内，升降台5上升使还未注液的锂电池63上的注液管64嵌于下液孔434内，此时这部分锂电池63进行注液，而与之相邻的凹槽62内可换上未经过注液的锂电池63；当一部分锂电池63完成注液之后，下降升降台5再平移平移台6，使刚才更换上凹槽62且还未注液的锂电池63正好对齐在注液筒4下方，并重复上述过程，实现一部分锂电池63在注液的同时，另一部分锂电池63能更换，即将注完液的锂电池63换下，换上未注液的锂电池63。

本技术方案能适用于不同电解液容量大小的锂电池63，可通过旋转所有螺纹杆823来升降所有调量杆82至同一高度，从而将上腔室41以及小腔室32的容积之和调整至单个锂电池63所需电解液的总量，而且根据调量杆82上的刻度821可确定与之对应的上腔室41以及小腔室32的容积之和为多少。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。