CN104681774B - 一种圆柱形锂离子电池注液装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆柱形锂离子电池注液装置，所述注液装置是一长方体结构，所述注液装置包括上下两个部分，所述上半部分为一没有底面的长方体外壳，所述下半部分为一与所述上半部分匹配的长方体状的注液槽，所述长方体外壳能刚好套在所述注液槽上，所述长方体外壳的顶部的两端分别设有抽气口和充气口，所述注液槽底部设有电池固定结构。本发明通过加压和抽真空的方式，注液槽内的电解液会在相对压力的作用下，自动从电池底部的注液口流入到电池内部，当长方体外壳套在注液槽上时，磁铁与金属垫片相互吸引，达到了良好的密封效果。本发明的锂离子电池注液装置结构简单，使用方便，成本低，易于生产。

Description

一种圆柱形锂离子电池注液装置

技术领域

本发明涉及一种注液装置，具体涉及一种圆柱形锂离子电池注液装置。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。锂离子电池能量密度大，平均输出电压高。自放电小，好的电池，每月在2%以下（可恢复）。没有记忆效应。工作温度范围宽为-20℃～60℃。循环性能优越、可快速充放电、充电效率高达100%，而且输出功率大。使用寿命长。不含有毒有害物质，被称为绿色电池。

电解液在锂离子电池正、负极之间起到传导电子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。

锂离子电池通常有两种外型：圆柱形和方形。圆柱形锂离子电池，具有电压平台高，循环寿命长，安全性能好等优点，泛应用于移动设备、汽车、储能电站等高能源领域。但相比一般的储能电池，锂离子电池，特别是圆柱形的锂离子电池存在着注液较难的问题。

注入电解液(以下简称注液)是制造圆柱形锂离子电池的关键工序。注液量直接影响电池的安全性能和容量。注液太多，电池易渗漏，可能使安全阀打开，造成电池报废；注液太少，会降低容量，且易引起电池***。保证注液量的精度很重要，电池的容量越高，注液越困难。国内解决注液困难的方法多为延长注液时间，为了不降低生产效率，只能延长生产线，增加多工位设备。这增加了设备的成本，加重了设备维护，还会降低注液***的稳定性，使设备故障率提高，注液工艺已成为电池制造的瓶颈，必须开发新的注液工艺。新的注液工艺要求简洁高效，还要求设备成本低、维护便捷。

目前，公知的锂离子电池注液方式有倒吸式注液和用海霸泵直接注液。倒吸式注液是先将锂离子电池倒立于电池液中，抽去其中的空气，电池液在大气压的作用下，进入锂离子电池制中。但是这种方式进行注液时，注入量难以控制，注入电池液的量比较多，充电时会溢出，浪费电池液，并且把锂离子电池放入电池液中，锂离子电池的表面容易被腐蚀，影响锂离子电池外表的美观。采用海霸泵直接注液，虽可以控制注入量的多少，不用把锂离子电池倒立于电池液中，但是海霸泵的价格昂贵，工作效率低，不利于大规模生产，造成生产成本高。

磷酸铁锂离子电池对电解液的吸收较慢，所以一般注液时需要通过反复真空的方式，使电解液流入电池内，而且需要对注液量的多少进行定量，所以市面上的一些注液机往往体积较大，结构复杂，成本较高，且注液量精度较差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种结构简单，操作方便，成本低，且易于生产的圆柱形锂离子电池注液装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种圆柱形锂离子电池注液装置，所述注液装置是一长方体结构，所述注液装置包括上下两个部分；

所述上半部分为一没有底面的长方体外壳；

所述下半部分为一与所述上半部分匹配的长方体状的注液槽，所述长方体外壳能刚好套在所述注液槽上；

所述长方体外壳的顶部的两端分别设有抽气口和充气口；

所述注液槽底部设有电池固定结构，所述电池固定结构包括若干个沿长方体底面长轴方向直线排布的若干圆形凹槽。

进一步的，所述抽气口和充气口均为空心圆柱体状。

进一步的，所述圆形固定凹槽的深度小于所述注液槽的深度。

进一步的，所述长方体外壳底部边缘固定有磁铁，所述注液槽的底部外边缘与所述磁铁对应位置固定有金属垫片。

本发明的有益效果如下：

1.本发明的圆柱形锂离子电池注液装置的注液槽内的电解液会在抽真空和加压的相对压力的作用下，自动从电池底部的注液口流入到电池内部，本装置结构简单，密封效果好，使用方便，成本低，易于生产，便于工业上大范围推广使用。

2.本发明的长方体外壳的顶部的两端分别设有抽气口和充气口，通过加压和抽真空的方式，注液槽内的电解液会在相对压力的作用下，自动从电池底部的注液口流入到电池内部。

3.本发明的电池固定凹槽的深度小于所述注液槽的深度，当电池固定在凹槽内时，流经注液槽的电解液可以在电池底部流动。

4.本发明的注液槽的长方体外壳底部边缘固定有磁铁，注液槽的底部外边缘与磁铁对应位置固定有金属垫片，当长方体外壳套在注液槽上时，磁铁与金属垫片相互吸引，达到了良好的密封效果。

5.本发明装置使用时将电解液先倒入注液槽中，再将待注液的电池的有注液口的一端倒扣在圆形固定凹槽内，结构简单，使用方便，成本低，易于生产。

附图说明

图1是本发明的锂离子电池注液装置的剖面示意图。

图2是本发明的锂离子电池注液装置的整体外观图。

图3是本发明的锂离子电池注液装置的注液槽的整体外观图。

附图中标号：1、长方体外壳；2、注液槽；3、圆形固定凹槽；4、抽气口；5、充气口；6、磁铁；7、金属垫片。

具体实施方式

下面将对本发明专利的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明专利保护的范围。

如图1和图3所示，本发明公开了一种圆柱形锂离子电池注液装置，其创新点在于，该注液装置是一长方体结构，具体结构为：该注液装置包括上下两个部分；上半部分为一没有底面的长方体外壳1；下半部分为一与上半部分匹配的长方体状的注液槽2，长方体外壳1能刚好套在注液槽2上；长方体外壳1的顶部的两端分别设有抽气口4和充气口5；注液槽2底部设有电池固定结构，电池固定结构包括若干个沿长方体底面长轴方向直线排布的若干圆形凹槽3，用以固定电池。

作为对本发明的进一步优化，如图2所示，抽气口4和充气口5均为空心圆柱体状。圆形固定凹槽3的深度小于注液槽2的深度，当电池固定在圆形固定凹槽3内时，流经注液槽2的电解液可以在电池底部流动。长方体外壳1底部边缘固定有磁铁6，注液槽2的底部外边缘与磁铁6对应位置固定有金属垫片7，用以密封，当长方体外壳1套在注液槽2上时，磁铁6与金属垫片7相互吸引，达到了良好的密封效果。

本发明所提供的一种锂离子电池的注液装置，其工作原理为：该注液装置的长方体外壳1设计时能刚好套在注液槽2上，对该注液装置的抽气口4抽真空，对充气口5加压，注液槽2内的电解液会在相对压力的作用下，自动从电池底部的注液口流入到电池内部；当长方体外壳1套在注液槽2上时，磁铁6与金属垫片7相互吸引，达到了良好的密封效果。本发明装置的长方体外壳1可根据实际大小需要更换，其具体参数需与电池的具体型号相配合。本发明装置结构简单，使用方便，成本低，易于生产。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程转换，或直接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种圆柱形锂离子电池注液装置，其特征在于：所述注液装置是一长方体结构，所述注液装置包括上下两个部分；上半部分为一没有底面的长方体外壳（1）；下半部分为一与所述上半部分匹配的长方体状的注液槽（2），所述长方体外壳（1）能刚好套在所述注液槽（2）上；

所述长方体外壳（1）的顶部的两端分别设有抽气口（4）和充气口（5）；

所述注液槽（2）底部设有电池固定结构，所述电池固定结构包括若干个沿长方体底面长轴方向直线排布的若干圆形固定凹槽（3）;所述长方体外壳（1）底部边缘固定有磁铁（6），所述注液槽（2）的底部外边缘与所述磁铁（6）对应位置固定有金属垫片（7）。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱形锂离子电池注液装置，其特征在于：所述抽气口（4）和充气口（5）均为空心圆柱体状。

3.根据权利要求1所述的一种圆柱形锂离子电池注液装置，其特征在于：所述圆形固定凹槽（3）的深度小于所述注液槽（2）的深度。