电池的注液装置的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池的注液装置。

背景技术：

锂离子电池具有能量密度高、安全可靠的特点，同时可以实现电池的薄形化、异性化。锂电池也以其在安全性的独特优势，被广泛应用于机、笔记本电脑、音频制品、电动工具、备用电源、车用电源系统等多个应用领域，发展前景十分乐观。

在锂电池制造工艺中，真空注液是一道重要的工序，即在真空环境下将电解液导入电芯，可避免空气、水汽等杂质进入电芯。据研究表明，提高注液真空值可提高电芯浸润效果，可极大的减少电芯注液后的静置工序时间，提高生产效率以及电芯性能。在物理性质上，电解液沸点随注液真空腔内的真空值降低而降低，因此高真空注液时电解液的低沸点会加速电解的汽化，另一方面，注液设备的前工序为真空高温烘烤，来料电芯温度较高也加速了电解液的汽化、挥发，一定程度上降低注液精度、污染设备抽真空管路，造成一定的资源浪费。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电池的注液装置，该注液装置可以有效避免电解液的挥发和汽化，可以避免资源的浪费。

根据本实用新型的电池的注液装置，包括：注液模块和注液夹具，所述注液夹具用于夹持电芯，所述注液模块位于所述注液夹具的上方，所述注液模块选择性地向所述电芯注液，所述注液模块和所述注液夹具中的至少一个设置有冷却流道。

根据本实用新型的电池的注液装置，位于注液模块内的冷却流道可以有效冷却注液模块内的电解液，即未注入电芯内的电解液，位于注液夹具内的冷却流道也可以有效冷却电芯内的电解液，即已注入电芯内的电解液，这样可以避免电解液的汽化、挥发，从而可以一定程度上降低资源的浪费，以及可以提升每次的注液精度。

在本实用新型的一些示例中，所述注液模块包括：注液中转杯和注液针，所述注液针连接在所述注液中转杯的下方，所述冷却流道设置在所述注液中转杯内。

在本实用新型的一些示例中，所述注液中转杯包括：外周壁，所述冷却流道形成在所述外周壁内。

在本实用新型的一些示例中，所述冷却流道在所述外周壁内呈螺旋状排布。

在本实用新型的一些示例中，所述冷却流道具有进口和出口，所述进口位于所述出口的上方。

在本实用新型的一些示例中，所述外周壁的内表面涂有导热涂层。

在本实用新型的一些示例中，所述注液夹具包括两个相对设置的注液夹具体，所述冷却流道设置在两个所述注液夹具体内。

在本实用新型的一些示例中，所述冷却流道在所述注液夹具体内蜿蜒延伸。

在本实用新型的一些示例中，所述注液夹具体的内表面涂有导热涂层。

在本实用新型的一些示例中，所述冷却流道内流动有5-20℃的冷却水。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电池的注液装置的结构示意图；

图2和图3分别是不同角度的注液夹具的结构示意图；

图4是沿图3中A-A方向的剖视图；

图5是注液模块的结构示意图；

图6是沿图5中B-B方向的剖视图。

附图标记：

注液装置100；

注液模块10；第一冷却流道11；第一进口111；第一出口112；

注液中转杯12；外周壁121；第一导热涂层122；

注液针13；

注液夹具20；第二冷却流道21；第二进口211；第二出口212；注液夹具体22；第二导热涂层23；

真空腔30；

电芯200。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图详细描述根据本实用新型实施例的电池的注液装置100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的电池的注液装置100可以包括：注液模块10和注液夹具20，注液夹具20用于夹持电芯200，注液模块10位于注液夹具20的上方，注液模块10选择性地向电芯200注液。其中，该注液装置100可以为真空注液装置100，例如，如图1所示，注液装置100还包括：真空腔30，真空腔30可以分为上腔和下腔，上腔和下腔可以上下对接以形成密闭的真空腔30，注液夹具20可以设置在下腔内，上腔可以与注液模块10同步向下移动以在上腔和下腔对接密封时，注液模块10能够向被夹持的电芯200注液。注液装置100还可以包括：支架，下腔设置在支架上。

注液模块10和注液夹具20中的至少一个设置有冷却流道，冷却流道内可以流动有冷却液。换言之，注液模块10可以单独设置有冷却流道，注液夹具20内也可以单独设置有冷却流道，注液模块10和注液夹具20还可以同时设置有冷却流道。需要说明的是，位于注液模块10内的冷却流道可以有效冷却注液模块10内的电解液，即未注入电芯200内的电解液，位于注液夹具20内的冷却流道也可以有效冷却电芯200内的电解液，即已注入电芯200内的电解液，这样可以使得电解液的温度低于其沸点，可以避免电解液的汽化、挥发，从而可以一定程度上降低资源的浪费，以及可以提升每次的注液精度。

其中，冷却流道内可以流动有5-20℃的冷却水。满足上述温度范围的冷却水温度适宜，可以有效避免电解液的挥发和汽化。例如，冷却水可以为10℃。

下面分别对注液模块10内的冷却流道和注液夹具20内的冷却流道进行描述，其中，设置在注液模块10内的冷却流道为第一冷却流道11，设置在注液夹具20内的冷却流道为第二冷却流道21。

根据本实用新型的一个可选实施例，如图5和图6所示，注液模块10包括：注液中转杯12和注液针13，注液针13连接在注液中转杯12的下方，第一冷却流道11设置在注液中转杯12内。其中，注液中转杯12的上游可以连接有注液泵和注液源，注液泵可以将注液源内的电解液泵入注液中转杯12内，此时，第一冷却流道11可以有效冷却注液中转杯12内的电解液，从而可以避免电解液的汽化和挥发，可以一定程度上降低资源的浪费，以及可以提升每次的注液精度。

具体地，如图5和图6所示，注液中转杯12包括：外周壁121，第一冷却流道11形成在外周壁121内，这样第一冷却流道11本身布置简单，无需单独增加冷却设备，从而可以使得注液中转杯12结构简单，还有，这样可以缩短第一冷却流道11和电解液之间的冷却路径，可以提高第一冷却流道11内的冷却液对电解液的冷却效率。

可选地，如图5所示，第一冷却流道11在外周壁121内呈螺旋状排布。由此，可以保证第一冷却流道11内的冷却液冷却电解液的冷却效果，从而可以使得电解液温度均衡，可以更好地避免电解液的汽化和挥发。

可选地，如图5所示，第一冷却流道11具有第一进口111和第一出口112，第一进口111位于第一出口112的上方，例如，如图6所示，第一进口111位于注液中转杯12的外周壁121的上端，第一出口112位于注液中转杯12的外周壁121的下端，此时，第一进口111位于第一出口112的斜上方。由此，在重力的作用下，冷却液在第一冷却流道11内易于流动，从而可以更好地保证冷却液冷却电解液的效果。

还有，如图6所示，注液中转杯12外周壁121的内表面涂有第一导热涂层122。第一导热涂层122可以导热复合材料涂层，又如，第一导热涂层122可以为导热陶瓷涂层。导热涂层的设置可以有利于冷却液和电解液之间的换热，可以进一步地有利于冷却液冷却电解液，从而可以更好地避免电解液在注液模块10内汽化和挥发。

根据本实用新型的另一个可选实施例，如图2-图4所示，注液夹具20包括两个相对设置的注液夹具体22，第二冷却流道21设置在两个注液夹具体22内。由此，第二冷却流道21可以为两个，两个第二冷却流道21可以在电芯200的相对两侧同时冷却电芯200和电芯200内的电解液，从而可以有效避免注入电芯200的电解液汽化和挥发。

具体地，如图4所示，第二冷却流道21在注液夹具体22内蜿蜒延伸。例如，第二冷却流道21可以在注液夹具体22内蜿蜒成两个手指头的外轮廓的形状。可以理解的是，通过合理设置第二冷却流道21，可以使得第二冷却流道21更好地冷却电芯200内各处的电解液。

其中，注液夹具体22的内表面涂有第二导热涂层23。第二导热涂层23可以导热复合材料涂层，如，改性聚四氟乙烯高导热复合材料；又如，第二导热涂层23可以为导热陶瓷涂层。导热涂层的设置可以进一步地有利于冷却液冷却电解液，从而可以更好地避免电解液在注液模块10内汽化和挥发。

需要说明的是，上述两个可选实施例可以相互结合，即注液模块10内可以设置有上述形式的第一冷却流道11，注液夹具20内可以设置有上述形式的第二冷却流道21。

下面结合图1详细描述一下根据本实用新型实施例的电池的注液装置100的工作原理。

步骤一：电芯200上料，机械手将电芯200放入注液夹具20后，驱动气缸驱动一个注液夹具体22向另一个注液夹具体22平移靠近，将电芯200夹紧定位；

步骤二：抽真空：上腔与注液模块10下行，上腔与下腔接触，形成密封的真空腔30，然后启动真空泵通过抽真空口对真空腔30进行抽真空；

步骤三：将冷却介质(10℃的水)从第二冷却流道21的第二进口211引入，并从第二出口212引出，两个注液夹具体22对夹紧定位后的电芯200进行冷却；将冷却介质(10℃的水)从注液中转杯12处的第一冷却流道11的第一进口111引入，并从第二出口212引出，对流经注液中转杯12内的电解液进行冷却；

步骤四：真空注液，控制进液阀为导通状态，注液阀为关闭状态，注液阀将定量电解液从进液管注入注液中转杯12内进行冷却；将进液阀控制为关闭状态，注液阀为导通状态，后的电解液经注液针13导入到电芯200内，进液阀设置在注液中转杯12上游的注液管上，注液阀设置在注液中转杯12和注液针13之间的连接管上；

步骤五：下料，注液后的电芯200在注液夹具20里静置5秒，通过抽真空口对真空腔30进行破真空，上腔上升，完成电芯200真空注液进入下一工位——真空热封装。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。