碳纤维蓄电池注液装置的制作方法

本实用新型涉及蓄电池注液技术领域，具体涉及一种碳纤维蓄电池注液装置。

背景技术：

随着汽车轻量化进程的发展，碳纤维复合材料在汽车特别是新能源车中的应用也越来越多。在汽车各部分的结构件中，使用碳纤维复合材料为原材料的电池箱体比较受欢迎。碳纤维复合材料的电池箱体的设计制造也比较复杂，电池箱体的结构、重量、耐高温能力、化学性能、力学性能都是在制造时要考虑的因素。

使用碳纤维复合材料制作而成的电池被称为碳纤维蓄电池，当电池箱体加工好后，其槽盖上设有进液口和排液口，且槽盖上设有多个通孔。通过进液口和出液口则可向电池箱体内加注电解质，则可使碳纤维蓄电池能够提供电能。由于目前的电解质成本高，因此在加注电解质时，会严格控制电解质的加入量，一方面降低电解质的投入成本，另一方面可以减小碳纤维蓄电池的质量。

目前，给碳纤维蓄电池加注电解质的设备较小，通常每次只能给一个或者几个碳纤维蓄电池加电解质，且在加注电解质时，需要将碳纤维蓄电池整齐排列，且主要通过人工操作来完成，其效率非常低，人工成本高，不利于大批量的生产制造。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可以自动向碳纤维蓄电池灌入电解质的碳纤维蓄电池注液装置。

为达到上述目的，本实用新型的基础方案如下：

碳纤维蓄电池注液装置包括固定在真空罐内的支架、设置于支架上的可伸缩的进液接头和排液接头；进液接头连接有进液嘴，排液接头连接有排液嘴，且排液嘴与处于真空状态的回收罐连通。

本方案产生的有益效果是：

将盛有电解质的储罐与进液嘴连接，由于碳纤维蓄电池的槽盖上设有进液口和排液口，且碳纤维蓄电池的槽盖上设有通孔，使得碳纤维蓄电池的内腔与真空罐连通。因此，通过将碳纤维蓄电池槽盖上的进液口和排液口分别与进液接头和排液接头对准，并通过伸长进液接头和排液接头，使进液接头和排液接头分别与进液口和排液口对接，则在真空罐的负压作用下，可将储罐内的电解质吸入碳纤维蓄电池内。随着碳纤维蓄电池内的电解质逐渐增多，电解质的液面将逐渐升高；当电解质液面漫过排液接头的下端，则多余的电解质吸入废液罐中，此时可停止向碳纤维蓄电池内加入电解质。

通过在真空罐内设置若干上述装置，则可通过同一真空罐向若干碳纤维蓄电池同时注入电解质，从而可批量向碳纤维蓄电池注入电解质。另外，以真空罐的负压作为动力，从而不需要人工向碳纤维蓄电池内注入电解质，进而提高注液的效率。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述进液接头上设有控制进液接头与进液嘴导通或断开的第一控制机构；从而控制进液时机。进液接头与进液口对接之前，为了避免电解质洒到碳纤维蓄电池的表面，此时应使电解质无法从进液接头排出，因此通过设置控制机构，可更好的控制电解质注入碳纤维蓄电池的时机。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，还包括控制器，所述第一控制机构包括设于进液接头下端的第一压力传感器以及设于进液接头和进液嘴之间的第一电控阀，压力传感器和第一电控阀均与控制器电连接，第一压力传感器受到的压力变化时可控制第一电控阀的开闭。当进液接头伸长与进液口对接时，进液接头的下端将受到挤压，从而第一压力传感器将受到压力并向控制器反馈信号，则控制器将控制第一电控阀开启；而第一压力传感器受到的压力降低后，第一电控阀将关闭，从而可达到自动导通和断开进液接头和进液嘴的作用。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述排液接头上设有第二控制机构，所述第二控制机构还包括设于排液接头上的第二压力传感器以及设于排液接头与排液嘴之间的第二电控阀，第二压力传感器和第二电控阀均与控制器电连接，第二压力传感器受到的压力变化时可控制第二电控阀的开闭。通过设置第二压力传感器和第二电控阀，可实现排液接头与排液嘴的自动通断，则在排液接头与排液嘴断开时，真空罐和废液罐形成两个独立空间，从而便于真空泵或其他真空机构对真空罐和废液罐抽真空。

优选方案四：作为对优选方案一的进一步优化，所述第一控制机构包括设置在进液接头下端的滑阀以及滑动连接在进液接头下端的滑套，滑套的上方设有与滑套相抵的压簧；滑套相对进液接头上下滑动时可推动滑阀的阀芯滑动，并控制滑阀开闭。将进液接头伸长时，进液接头的下端将与进液口对接，则进液口的外周将对滑套形成挤压，同时滑套将推动滑阀的阀芯滑动，从而打开滑阀；而当进液接头收缩后，滑阀的阀芯复位，因此滑阀关闭，则可实现滑阀的自动启闭，便于向碳纤维蓄电池注液。

优选方案五：作为对基础方案、优选方案一至优选方案四的进一步优化，所述进液嘴和排液嘴均固定在真空罐的侧壁上并伸入真空罐内。电解质储罐和废液罐分别通过管道与进液嘴和排液嘴连接，拆除管道后，进液嘴和排液嘴与真空罐之间则不具有管道，从而有利于维护。

优选方案六：作为对优选方案五的进一步优化，所述进液接头和排液接头均包括固定在支架上的座体和与座体滑动连接的伸缩管，座体上安装有气缸，气缸的活塞杆与伸缩管的端部连接。气缸结构简单，便于维护。

优选方案七：作为对优选方案三的进一步优化，所述控制器电连接有控制气缸伸缩的电磁阀以及控制电磁阀关闭的拉杆开关，所述排液接头上端的内部设有控制杆，控制杆通过转轴铰接在排液接头上，控制杆与转轴固定，且转轴转动将拨动拉杆开关的拉杆并使气缸收缩。由于气缸由气路控制，因此通过切换电磁阀，可使气缸切换伸缩状态；当碳纤维蓄电池内灌满电解质后，电解质将通过排液接头进入废液罐内；而当电解质在排液接头内流动时，将推动控制杆向上转动，从而转轴将拉动拉杆开关的拉杆，进而使得拉杆开关向控制器反馈一脉冲电流，则控制器将控制电磁阀切换，气缸收缩，同时进液接头和排液接头收缩。因此本方案可及时停止向碳纤维蓄电池内灌入电解质，提高电解质的灌入效率。

优选方案八：作为对优选方案七的进一步优化所述排液接头的座体上设有导流通道，拉杆开关固定在排液接头的座体上，伸缩管插入导流通道内；所述控制杆铰接在导流通道的侧壁上，且控制杆的下方设有固定在导流通道侧壁上的限位块。拉杆开关和控制杆均设置在排液接头的座体上，从而伸缩管相对于座体伸缩时，不会影响拉杆开关和控制杆的正常工作；另外，限位块可避免控制杆向下转动呈竖直，不便于流体推动控制杆转动。

附图说明

图1为本实用新型碳纤维蓄电池注液装置实施例一的结构示意图；

图2为实施例一排液接头的剖视图；

图3位图2中排液接头的右视图；

图4位图3中A部分的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：真空罐10、支架11、废液罐20、碳纤维蓄电池30、进液接头40、排液接头50、座体51、导流通道52、导向槽53、限位块54、伸缩管55、气缸56、滑套57、压簧58、阀芯59、进液嘴60、排液嘴70、拉杆开关80、控制杆81、转轴82、拉杆83。

实施例一：

如图1所示，本实施例的碳纤维蓄电池注液装置包括固定在真空罐10内的支架11、设置于支架11上的进液接头40和排液接头50；进液接头40连接有进液嘴60，排液接头50 连接有排液嘴70，进液嘴60固定在真空罐10上部的侧壁上并伸入真空罐10内，排液嘴70 固定在真空罐10下部的侧壁上并伸入真空罐10内，且进液接头40和排液接头50通过管道分别和进液嘴60和排液嘴70连通。进液嘴60还通过管道与设置于真空罐10外部的电解质储罐连通，而排液嘴70还通过管道与设置于真空罐10外部的废液罐20连通。真空罐10和废液罐20均与真空泵连接，从而通过真空泵可使真空罐10和废液罐20内均处于负压状态。

如图2和图3所示，进液接头40和排液接头50均包括固定在支架11上的座体51和与座体51滑动连接的伸缩管55，且伸缩管55仅能沿竖直方向滑动。座体51上安装有气缸56，气缸56的缸体与座体51铰接，而气缸56的活塞杆与伸缩管55的端部连接，从而当气缸56 伸缩时，将同时带动伸缩管55相对于座体51伸缩。碳纤维蓄电池30的槽盖上设有进液口和排液口，将碳纤维蓄电池30放置在进液接头40和排液接头50的下方，进液接头40和排液接头50分别对准进液口和排液口，从而使进液接头40和排液接头50的伸缩管55向下伸长，则可使进液接头40和排液接头50的下端分别与进液口和排液口对接。另外，碳纤维蓄电池的槽盖上设有通孔，使得碳纤维蓄电池30的内腔与真空罐10连通，因此当进液嘴60 和进液接头40将装有电解质的储罐与碳纤维蓄电池30内部连通后，在真空罐10负压的作用下，电解质将被吸入碳纤维蓄电池30内。

如图2、图3和图4所示，进液接头40和排液接头50的下端均设有控制机构，控制机构包括第一控制机构和第二控制机构，第一控制机构用于控制进液接头40与进液嘴60导通和断开，第二控制机构用于控制排液接头50和排液嘴70的导通和断开。第一控制机构和第二控制机构均包括设置在伸缩管55下端的滑阀以及滑动连接在伸缩管55下端的滑套57，滑套57的上方设有与伸缩管55一体成型的凸环，凸环与滑套57之间设有压簧58，压簧58 的上端与凸环固定，而压簧58的下端这与滑套57固定。另外在伸缩管55下部的侧壁上设有一道沿竖直方向的导向槽53，滑套57的内壁上设有嵌入导向槽53内的凸棱，通过导向槽 53和凸棱配合可防止滑套57转动。滑阀的阀芯59的一端伸入导向槽53内，且阀芯59伸入导向槽53的一端与凸棱上设有相互配合的楔面；另外，还设有复位弹簧与阀芯59的另一端相抵，因此在滑套57向上滑动并与阀芯59相抵时，滑套57将挤压阀芯59，使阀芯59移动；则滑阀由关闭状态向开启状态切换。

如图2和图4所示，控制机构还包括与气缸56连接的电磁阀、与电磁阀连接的控制器以及与控制器连接的拉杆开关80；通过切换电磁阀可控制气缸56的伸缩。排液接头50的座体51上设有导流通道52，拉杆开关80固定在排液接头50的座体51上，伸缩管插入导流通道52内与座体51形成转动连接。导流通道52内设有控制杆81，控制杆81通过转轴82铰接在排液接头50的座体51上，且控制杆81的下方设有固定在导流通道52侧壁上的限位块 54，以防止控制杆81向下转动形成竖直状态。另外，拉杆开关80的拉杆83上设有条形槽，而转轴82的一端从排液接头50的座体51的一侧伸出向拉杆开关80一侧弯折，并且转轴82 的端部插入条形槽内；从而当转轴82转动时将拨动拉杆83，则拉杆开关80向控制器反馈一脉冲电流，控制器将控制电磁阀切换，气缸56收缩。

将碳纤维蓄电池30放置好后，通过切换电磁阀，使得进液接头40和排液接头50伸长，则进液接头40和排液接头50分别与进液口和排液口对接，滑阀打开，在真空罐10的负压作用下，储罐内的电解质被吸入碳纤维蓄电池内。随着碳纤维蓄电池30内的电解质逐渐增多，电解质液面漫过排液接头50的下端后，多余的电解质被吸入废液罐20中；当电解质在排液接头50内流动时，将推动控制杆81向上转动，则转轴82将拉动拉杆开关80的拉杆83，使电磁阀切换，同时气缸56收缩，进液接头40和排液接头50均与进液口和排液口分离，滑阀关闭，从而停止向碳纤维蓄电池30内加入电解质。

实施例二：

实施例二与实施例一的区别在于，在实施例二中，控制机构包括控制器和设于进液接头 40下端的第一压力传感器，进液接头40和进液嘴60之间的管道上设有第一电控阀，压力传感器和第一电控阀均与控制器电连接。排液接头50下端设有第二压力传感器，排液接头50 与排液嘴70之间的管道上设有第二电控阀，第二压力传感器和第二电控阀均与控制器电连接。以进液接头40上的控制机构的运动过程为例，当进液接头40伸长与进液口对接时，进液接头40的下端将受到挤压，从而第一压力传感器将受到压力并向控制器反馈信号，则控制器将控制第一电控阀开启；而第一压力传感器受到的压力降低后，第一电控阀将关闭，从而可达到自动导通和断开进液接头40和进液嘴60的作用。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。