一种电池注液嘴结构及电池的制作方法

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池注液嘴结构及电池。

背景技术：

电能作为一种清洁能源，越来越受到各国的重视，电池的制造技术随着我国整体科学技术实力的进步，也有了长足发展，但是目前电池装配完成后，在电池活化过程中存在溢液和胀气的问题，导致电池表面出现难以打磨干净的污渍，影响生产效率和产品品质，同时还会造成电池容易发生变形，影响电池使用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种电池注液嘴结构，以解决现有技术中存在的电池活化过程中存在溢液和胀气的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电池注液嘴结构，安装在电池的盖板上，并位于所述电池的内部，所述电池注液嘴结构包括阀体，所述阀体的内部形成有供流体通过的流体通道，在所述流体的流动路径上设置有阀芯，所述阀芯构造为：

所述阀芯在不受外界压力情况下，将所述流体通道关闭，所述电池内部和外部封闭；所述阀芯在受外界压力情况下，所述阀芯将所述流体通道开启，所述电池的内部和外部可以进行气体或液体交换。

优选地，所述阀体包括限位部，所述阀芯与所述限位部之间设置有弹性结构，所述弹性结构能够被压缩，

当所述阀芯将所述流体通道关闭时，所述弹性结构处于第一压缩状态，所述阀芯在所述弹性结构的作用下朝远离所述限位部的方向运动；

当所述流体流入所述电池的内部时，所述阀芯在所述流体的作用下将所述弹性结构进一步压缩，所述弹性结构处于第二压缩状态，所述弹性结构朝所述限位部的方向运动，将所述流体通道开启。

优选地，所述弹性结构包括弹簧。

优选地，所述流体通道包括与所述电池的外部始终保持连通的第一流体结构，以及与所述电池的内部始终保持连通的第二流体结构，在所述第一流体结构与所述第二流体结构之间设置有开关结构，所述阀芯与所述开关结构相互配合，以将所述流体通道开启或关闭；

所述流体通道开启时，所述电池的外部与所述电池的内部通过所述第一流体结构和所述第二流体结构连通，

所述流体通道关闭时，通过所述开关结构和所述阀芯将所述电池的外部与所述电池的内部断开。

优选地，所述第一流体结构和所述第二流体结构均为管状结构，所述第一流体结构的横截面的面积小于所述第二流体结构的横截面的面积。

优选地，所述开关结构由所述流体通道的内壁朝向所述流体通道的内部凸出设置形成，

所述阀芯与所述开关结构相抵接时，所述弹性结构处于第一压缩状态，所述流体通道处于关闭状态；

所述阀芯与所述开关结构分离时，所述弹性结构处于第二压缩状态，所述流体通道处于开启状态。

优选地，所述开关结构包括倾斜面，所述倾斜面的第一侧与所述第二流体结构的内壁相连，所述倾斜面由所述第一侧朝向所述流体通道的内部倾斜设置，所述流体通道关闭时，所述阀芯与所述倾斜面相抵接。

优选地，所述阀芯包括球形阀芯；和/或，

所述阀体与所述盖板的朝向所述电池的内部的一侧焊接连接。

优选地，所述阀体采用铜或铜合金制成；和/或，

所述阀体采用具有抗腐蚀性能的胶体材料制成。

为达到上述目的，另一方面，本发明采用另一种技术方案为：

一种电池，所述电池的注液嘴包括如上所述的电池注液嘴结构。

本申请中的电池的注液嘴结构，通过采用单向阀的设计，电池内部液体只能沿进流体通道单向流入，无法回流，注液过程中只需通过注液嘴把电解液注入电池内部即可，单向阀密封良好，不用担心电解液逆流；同时可通过施加按压等外部压力，打开阀芯，方便的排出电池内部气体，无需打开泄压阀，简化工艺流程。本申请中的技术方案有效地解决了电池注液口漏液和电池内部产生气体后，排气工艺复杂，可靠性差的问题，结构安全可靠，成本低廉，建议大规模推广使用。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本发明具体实施方式提供的电池注液嘴结构在电池上的安装位置示意图。

图2示出本发明具体实施方式提供的图1中的阀体的局部结构放大图。

图中：

1、阀体；11、流体通道；111、第一流体结构；112第二流体结构；113开关结构、1131、内部凸出；1132、倾斜面；12、阀芯；121、限位部；122、弹性结构

2、电池盖板。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本申请中的上、下等方位，是以图2中所述的方位进行描述的。

如图1和图2所示，本申请提供了一种电池注液嘴结构，安装在电池的盖板2上并位于电池的内部，与电池盖板2采用焊接的方式固定连接，当然，也可采用螺纹方式固定连接。电池注液嘴结构外端顶部为电池注液端口(图中未输出)，位于电池盖板2上；电池注液嘴结构还包括阀体1，阀体1的内部形成有供流体通过的流体通道11，通过电池注液端口和流体通道11，实现对电池内部进行注液。

进一步地，阀体的流体通道11中有阀芯12，设置于流体的流动路径上，阀芯12的的开启与关闭状态，决定了流体通道的通、断状态：当阀芯开启时，流体通道11形成通路，电池的内部和外部通过流体通道形成连通；当阀芯12关闭时，流体通道11形成断路，电池的内部和外部断开连通。

进一步地，阀芯在不受外界压力情况下，处于关闭状态，流体通道11断开，电池内部和外部封闭；阀芯12在受外界压力情况下，阀芯12开启，流体通道11连通，电池的内和外部进而形成连通，可以进行气体或液体交换。

在一个具体地实施例中，由电池注液端口注入电池液，阀芯12受到的电池液的由电池外部向电池内部的压力(外界压力)而开启，流体通道11打开，电池液由流体通道11进入电池内部。当注液停止后，阀芯12不再受到注入的电池液的压力，阀芯关闭，进而流体11通道关闭，电池内部的电池液无法逆流而出，有效地解决了电池注液时，电池注液嘴漏液的问题。

在另一个具体地实施例中，电池活化过程中，电池内部会产生气体，用一个导管(图中未示出)插入电池注液嘴结构，压住阀芯12，使阀芯12因受到由电池外部向电池内部的压力而开启，进而流体通道11开启，电池内部的气体由于和外界空气存在气压差，会通过流体通道排至电池外部，实现电池的排气。当电池内外部的气压相同时，排气完成，松开按压阀芯12的导管，阀芯12恢复关闭状态，电池内外部再次封闭，防止电池液外流。

进一步地，阀体12包括限位部121，阀芯与限位部之间设置有弹性结构122，弹性结构能够被压缩。流体通道11包括与电池的外部始终保持连通的第一流体结构111，以及与电池的内部始终保持连通的第二流体结构112，在第一流体结构111与第二流体结构112之间设置有开关结构113，所述阀芯12与开关结构112相互配合，以将所述流体通道11开启或关闭。

当阀芯12未受外界压力时，弹性结构122处于第一压缩状态，阀芯12在弹性结构122的作用下朝远离所述限位部121的方向运动，即阀芯12受到弹性结构122形变产生的压力而挤压开关结构113，使第一流体结构111和第二流体结构112断开，实现阀芯12的关闭和流体通道11的关闭，进而实现电池内外部的封闭。

当阀芯12受到由外向内的外界压力时，弹性结构122处于第二压缩状态，阀芯12在弹性结构和外界压力的合力作用下保持平衡，阀芯12与压开关结构113分离，使第一流体结构111和第二流体结构112连通，实现阀芯12的打开和流体通道11的打开，进而实现电池内外部的连通，使电池可以进行内外部的液体和气体交换。

当阀芯12受到由外向内的外界压力时，阀芯12受到弹性结构122形变产生的压力大于外界压力，弹性结构122仍处于第一压缩状态，弹性结构122压力和外界压力的合力仍使阀芯向外挤压开关结构113，使第一流体结构111和第二流体结构112断开，实现阀芯12的关闭和流体通道11的关闭，进而实现电池内外部的封闭。另外，可以通过调节阀芯11与限位部121的距离，调整第一压缩状态，以实现更好的密封效果。

弹性结构122优选为弹簧，弹簧结构简单，可靠性好，并且可以准确控制其处于第一压缩状态时提供的压力，能够更好保证电池工艺质量，提高良品率。

当然，可以理解的是，弹性结构122还可以是其他零部件构成，比如，弹性结构122为具有一定弹性形变能力的支撑板(图中未示出)，支撑板一端固定设置在限位部121上或者阀体1内壁上，另一端与阀芯12连接并处于弹性形变状态，当阀芯12不受外界压力时，阀芯12受到支撑板由于形变产生的压力而向外挤压开关结构113，使第一流体结构111和第二流体结构112断开，实现阀芯12的关闭和流体通道11的关闭，进而实现电池内外部的封闭；当阀芯12受到外界压力时，若外界压力大于支撑板形变产生的压力，阀芯12向电池内部方向移动并进一步使支撑板产生形变，阀芯12与开关结构113分离，使第一流体结构111和第二流体结构112连通，实现阀芯12的打开和流体通道11的打开，进而实现电池内外部的连通；当外界压力消失后，阀芯12在支撑板的弹性变形作用下再次向电池外部方向移动，向外挤压开关结构，使第一流体结构111和第二流体结构112断开，实现阀芯的关闭和流体通道的关闭，进而实现电池内外部的封闭。支撑片结构的弹性结构，相比弹簧更为简单，且占用电池内部空间更小，具有一定的技术效果。

进一步地，第一流体结构111和第二流体结构112均为管状结构，第一流体结构111的横截面的面积小于第二流体结构112的横截面的面积，同时开关结构13由流体通道的内壁朝向流体通道的内部凸出设置形成，阀芯12与开关结构13相抵接时，弹性结构122处于第一压缩状态，流体通道11处于关闭状态，在一个优选地实施例中，内部凸出1131与阀芯12的接触为线接触，内部凸出1131与阀芯12的接触线为与阀体1同心的圆，通过该圆形接触线对第一流体结构111和第二流体结构进行阻断112，从而实现流体通道11关闭的效果。该技术方案对加工精度要求较低，可以有效降低阀体1部件的加工成本。

在另一个优选地实施例中，内部凸出1131与阀芯12的接触为面接触，内部凸出1131与阀芯12的外表面部分完全接触，形成与阀体1同心的一个圆环形密封带(图中未示出)，通过该圆环形密封带，对第一流体结构111和第二流体结构112进行阻断，从而实现流体通道11关闭的效果。该技术方案具有更好的密封效果。

进一步地，开关结构113包括倾斜面1132，倾斜面1132的第一侧与第二流体结构112的内壁相连，倾斜面1132由第一侧朝向流体通道的内部倾斜设置，流体通道11关闭时，阀芯12与所述倾斜面1132相抵接。该结构设计可以使流体机构的密封性更好，同时降低了加工时的难度，降低加工成本。

进一步地，阀芯12为球形阀芯，球形阀芯成本低，密封性好。阀体采用铜或铜合金制成，由于阀体和电池电解液长时间接触，其材料需要具备抗腐蚀的特征，当然可以理解的是，处了铜或铜合金材料为，其他具有抗腐蚀性能的胶体材料也可作为阀体的加工材料。

本申请中的电池的注液嘴结构，通过采用单向阀的设计，电池内部液体只能沿进流体通道单向流入，无法回流，注液过程中只需通过注液嘴把电解液注入电池内部即可，单向阀密封良好，不用担心电解液逆流；同时可通过施加按压等外部压力，打开阀芯，方便的排出电池内部气体，无需打开泄压阀，简化工艺流程。本申请中的技术方案有效地解决了电池注液口漏液和电池内部产生气体后，排气工艺复杂，可靠性差的问题，结构安全可靠，成本低廉，建议大规模推广使用。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。