CN213546532U - 一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置，所述注液装置包括电解液槽和与之相适配的电池盒，所述电解液槽的底部设有真空腔，所述真空腔的一侧设有用于连接抽真空设备的真空源接口，所述真空腔的顶部设有多组抽气针，所述抽气针的底端与真空腔相连通；所述电池盒的底部设有用于固定电池的电池卡位，所述电池卡位处设有与抽气针相对应的吸液孔，所述抽气针可穿过吸液孔***至电池内。本实用新型注液装置结构简单，对真空源的要求低，而且不会出现注液过量或注液不足的现象，注液速度快，注液一致性好，可以在更短的时间内一次性完成大批量电池的注液，残留的电解液经过回收处理能够再次使用。

Description

一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置

技术领域

本实用新型属于锂电池生产技术领域，涉及一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置。

背景技术

圆柱电池是一种容量高、循环寿命长、使用环境温度宽广的锂电池。电解液注液是圆柱电池生产中的重要环节，目前，提倡高效率完成注液的企业很多采用的是负压倒吸式注液机，先让电池盒内部吸成负压，用管路将电池盒与电解液连接，使电池盒内部与电解液所在空间之间形成压差，利用该压差使电解液倒吸入到电池盒内部，完成自动注液。

这种注液方式存在的问题在于：注液机结构复杂，对真空源及电池盒的要求很高，并且工序复杂，需预先将电池盒内的真空度抽得很低，才能进行注液；其次，电解液无法到达电芯底部，电池底部无法很好浸润，电芯的浸润效果和电解液注入量会受到影响。此外，注液过程中，电解液会浸润整个电池盒内腔，电池外表面也浸泡在电解液中，既污染电解液，又污染电池外表面，导致完成注液后电池盒及电池的清洁相对困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置，以解决现有注液机结构复杂，对真空度要求高，注液质量不理想的问题。

为此，本实用新型采用如下技术方案：

一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置，包括电解液槽和与之相适配的电池盒，所述电解液槽的底部设有真空腔，所述真空腔的一侧设有用于连接抽真空设备的真空源接口，所述真空腔的顶部设有多组抽气针，所述抽气针的底端与真空腔相连通；所述电池盒的底部设有用于固定电池的电池卡位，且电池卡固于电池卡位后电池与电池盒之间的接触面得到密封，所述电池卡位处设有与抽气针相对应的吸液孔，所述抽气针可穿过吸液孔***至电池内。

进一步地，所述真空腔的顶部由倾斜设置的抽气针底板构成，所述抽气针贯穿并固定于抽气针底板上。

进一步地，所述电解液槽内位于真空腔低位一侧形成电解液回流槽，电解液回流槽的底部设有电解液回流阀。

进一步地，所述电解液回流槽内设有横置的过滤网。

本实用新型的有益效果在于：注液装置结构简单，注液时利用电解液实现了电池端口的密封，启动真空源后，电池内部的空气被抽出，电池内部形成负压，在该负压的作用下，电解液倒吸入电池，直至电池底部，实现电池电芯的全方位、无死角式浸润；

其次，对真空源的要求低，只要电池电芯内外负压差能够形成如电芯一般高度电解液柱就能顺利完成注液，而且不会出现注液过量或注液不足的现象，注液速度快，注液一致性好，可以在更短的时间内一次性完成大批量电池的注液，残留的电解液经过回收处理能够再次使用，能够高效率、高质量、低成本、无污染的完成圆柱电池电芯的注液。

附图说明

图1为本实用新型注液装置的结构示意图；

图2为图1的A部局部放大图；

图3为本实用新型注液装置的结构俯视图；

图4为本实用新型注液装置电池盒的结构示意图；

图5为图4的A部局部放大图；

图中，1-电解液槽，2-电池盒，3-真空腔，4-抽气针底板，5-抽气针，6-真空源接口，7-破真空阀，8-电解液回流槽，9-电解液回流阀，10-过滤网，11-定位销，12-定位孔，13-电池固定槽，14-密封圈，15-吸液孔，16-电池，17-电解液。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型方案进行进一步的说明。

如图1-5所示，一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置，包括电解液槽1和与之相适配的电池盒2，其中：

电解液槽1的底部设有真空腔3，真空腔3的顶部由倾斜设置的抽气针底板4构成，抽气针底板4上贯穿并固定有多组抽气针5，抽气针5的底端与真空腔3相连通，处于不同位置的抽气针5的长度有所不同，但所有抽气针5的顶端处于同一水平面内；真空腔3的一侧设有用于连接抽真空设备的真空源接口6，底部设有破真空阀7。电解液槽1内位于真空腔3低位一侧形成电解液回流槽8，电解液回流槽8的底部设有电解液回流阀9，中部设有横置的过滤网10。电解液槽1的顶端两侧设有用于固定电池盒2的竖置的定位销11。

电池盒2呈槽型，其顶端外沿处设有与定位销11相适配的定位孔12，电池盒2可通过定位销11和定位孔12定位并卡固于电解液槽1内。电池盒2的底部设有用于固定电池的电池卡位，所述电池卡位由圆形的电池固定槽13构成，电池固定槽13内设有密封圈14，电池固定槽13中心处设有与抽气针5相对应的吸液孔15，抽气针5可穿过吸液孔15***至电池16内。

本实用新型中，抽气针5的数量可设置为300-600个，呈矩阵型等距排布，也可以采用其他点阵排布，电池固定槽13与抽气针5一一对应。抽气针底板4的坡度范围为1-60°，优选为45°，抽气针5的长度至少为72mm，外径为2-3mm，且抽气针5的外径小于吸液孔15直径。定位孔12与定位销11相配合，可实现电池盒2的精准定位，进而便于抽气针5和吸液孔15的对位，使每根抽气针5都能顺利地由吸液孔15***电池16的电芯内孔。密封圈14的设置可使电池16置入电池固定槽13后，电池16能够与电池盒2之间实现密封，防止注液时电解液进入电池盒2内。破真空阀7可以起到破真空和清理溢流至真空腔3内电解液的双重作用。

一种采用上述注液装置的圆柱电池电解液注液方法，包括如下步骤：

（1）将抽气针5固定于抽气针底板4上后，将所有抽气针5的顶端调节到同一水平面内，关闭电解液回流阀9和破真空阀7，向电解液槽1内注入足够的电解液，并使液位稍低于抽气针5顶端；

（2）将圆柱电池16的头端朝下卡固于电池盒2的电池固定槽13内，然后将装满电池的电池盒2放入电解液槽1内，放入时使定位孔12刚好穿过定位销11，实现定位和固定，电池盒2放入过程中使抽气针5穿过吸液孔15并由电池16的电芯内孔***至电池16内，通过定位销11和抽气针5的高度设置，使电池盒2固定后抽气针5的顶端刚好能触及电池16的底部，此时电池盒2的底部完全浸没于电解液内；由于密封圈14的密封，电池16的头端会浸入电解液一定深度，利用电解液进行液封，进而使每个电池16内部形成一个小的密闭空间；

（3）将抽真空设备连接真空源接口6，将真空腔3不断抽真空，电池16内的气体通过抽气针5不断被抽走并形成负压，在负压作用下电解液由吸液孔15被吸入电池16内，直至实现对整个电池的全方位无死角浸润；

（4）关闭抽真空设备，静置一定时间，使电池16内的极片和隔膜充分润湿后，打开破真空阀7，使空气进入真空腔3内，电芯内外气压恢复一致，然后取出电池盒2，注液过程完成，转入下一电池生产工序；

（5）完成注液后，打开电解液回流阀9，电解液槽1内的电解液顺着抽气针底板4不断流入电解液回流槽8内，电解液在经过滤网10过滤后由电解液回流阀9流出并进行回收，电解液中的粉尘残渣被过滤网10滤除，以此实现电解液的循环回收利用。

通过该注液装置进行注液，注液后无需真空舱进行静置，且真空源真空度越高，注液时间越快，5分钟左右即可完成电解液的注液浸润，然后转入后续封口工序。

Claims (8)

1.一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置，其特征在于，包括电解液槽和与之相适配的电池盒，所述电解液槽的底部设有真空腔，所述真空腔的一侧设有用于连接抽真空设备的真空源接口，所述真空腔的顶部设有多组抽气针，所述抽气针的底端与真空腔相连通；所述电池盒的底部设有用于固定电池的电池卡位，且电池卡固于电池卡位后电池与电池盒之间的接触面得到密封，所述电池卡位处设有与抽气针相对应的吸液孔，所述抽气针可穿过吸液孔***至电池内。

2.根据权利要求1所述的一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置，其特征在于，所述真空腔的顶部由倾斜设置的抽气针底板构成，所述抽气针贯穿并固定于抽气针底板上。

3.根据权利要求1所述的一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置，其特征在于，所述电解液槽内位于真空腔低位一侧形成电解液回流槽，电解液回流槽的底部设有电解液回流阀。

4.根据权利要求1所述的一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置，其特征在于，所述电池盒呈槽型，所述电解液槽的顶端设有竖置的定位销，所述电池盒的顶端外沿处设有与定位销相适配的定位孔，所述电池盒可通过定位销和定位孔卡固于电解液槽内。

5.根据权利要求1所述的一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置，其特征在于，所述电池卡位由圆形的电池固定槽构成，所述吸液孔位于电池固定槽的中心处，所述电池固定槽内设有密封圈。

6.根据权利要求1所述的一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置，其特征在于，所述真空腔的底部还设有破真空阀。

7.根据权利要求1所述的一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置，其特征在于，所述抽气针的顶端处于同一水平面内。

8.根据权利要求3所述的一种倒吸式圆柱电池电解液注液装置，其特征在于，所述电解液回流槽内设有横置的过滤网。

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