一种新能源锂电池电解液注液器件及其使用方法

技术领域

本发明及新能源锂电池技术领域，尤其是一种新能源锂电池电解液注液器件及其使用方法。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。

公开号为CN113823881B的专利公开了一种蓄电池加工用电解液均匀灌装装置，其中明确提出现有技术利用真空的方式进行单点灌装，其利用压强差使电解液灌装到蓄电池内部，这种方式在使用中需要首先将电池壳内部进行抽真空，但是在具体使用的过程中，由于内部为真空状态，而外部大气压强不变，可能会出现电池壳体变形的情况，而如果直接让电解液流到电池壳体内部，由于电池壳体内部存在极片和隔板，会使电解液无法快速充分地注满电池壳体，因此直接注射和采用压强法在实际使用中都有一定弊端，而且在注射电解液的过程中，注射喷嘴上的排液通道处于打开状态，当注射完毕后，注射喷嘴上还会残留有电解液，电解液一般都为强酸性电解液或者强碱性电解液，具有一定的腐蚀性，使得电解液容易从注射喷嘴的排液通道滴出，造成设备被腐蚀。

发明内容

本发明的目的是提供一种新能源锂电池电解液注液器件及其使用方法，解决了现有技术中电解液无法快速充分地进到蓄电池壳体的内部，注射过程中容易存在空隙，影响电池质量的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种新能源锂电池电解液注液器件及其使用方法，包括底座；

注液箱，所述注液箱设置在底座的顶部；

电池本体，所述电池本体设置在底座和注液箱之间；

升降组件，所述升降组件设置在底座的表面，所述注液箱设置在升降组件的表面；

注射组件，所述注射组件设置在注液箱的表面；

所述注射组件包括活塞板，所述活塞板滑动连接在注液箱的内部，所述活塞板的表面转动贯穿有连接筒，所述连接筒的底部设置有挤压杆，所述注液箱的顶部设置有气缸，所述气缸的输出端端口固定安装有连接壳，所述连接壳的底部设置有连接杆，所述连接杆活动插设在注液箱的内部，且连接杆的底端和连接筒固定连接，所述注液箱的底端连通有带有阀门的注射管。

优选的，所述升降组件包括立杆，所述立杆固定安装在注液箱的侧壁，所述底座的表面固定安装有液压缸，所述液压缸的输出端端口和立杆固定连接，所述底座的表面固定安装有竖杆，所述竖杆的表面滑动贯穿立杆，所述注液箱固定安装在立杆的表面，所述底座的表面开设有定位槽，且定位槽的内部设置有定位板，所述电池本体的顶部固定安装有注入管，所述定位板的表面开设有和电池本体尺寸相适配的限制槽，所述电池本体放置在限制槽的内部以达到注入管和注射管位于同一竖直线的状态，所述注液箱的侧壁连通有进液管。

优选的，所述连接筒的内部固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端端口和挤压杆固定连接，所述挤压杆贯穿连接筒的底端，所述挤压杆的顶部靠近两侧的位置均固定安装有横杆，所述连接筒的内壁开设有两个滑槽，所述横杆和滑槽滑动连接，所述挤压杆的直径尺寸和注射管的内径尺寸相适配。

优选的，所述注射管的底端靠近内壁的位置设置为锥形倒角，所述注射管的管壁内部固定安装有带有阀门的排液管，所述排液管的底端和锥形倒角平齐，所述注入管的顶部设置有内径尺寸大于注入管内径尺寸的进液口。

优选的，所述注液箱的顶部固定安装有固定架，所述气缸固定安装在固定架的表面，所述连接壳的内部固定安装有电机，所述连接杆的顶部转动插设在连接壳内部，且和电机输出轴端口固定连接，所述固定架呈“n”形结构，所述固定架的两臂相互靠近的一侧均开设有竖槽，所述连接壳通过竖槽和固定架滑动连接，所述挤压杆的底端设置有和注入管尺寸相适配的带有外螺纹的端盖，所述注入管的内壁开设有和端盖相适配的内螺纹。

优选的，所述端盖的顶部固定安装有连接块，所述连接块的顶部固定安装有磁铁块，所述挤压杆的底端开设有和连接块尺寸相适配的卡槽，所述卡槽的顶壁固定安装有电磁铁，所述挤压杆的底部固定安装有密封垫。

优选的，所述注液箱的内部固定安装有两个限制杆，两个所述限制杆均滑动贯穿两个活塞板，所述活塞板的周边固定安装有橡胶圈。

优选的，所述注液箱的底部设置有限制板，所述限制板的顶部固定安装有两个弹簧，两个所述弹簧的顶端均和注液箱固定连接，所述弹簧的内部设置有伸缩套，伸缩套的两端分别与限制板和注液箱固定连接。

一种新能源锂电池电解液注液器件的使用方法，包括以下步骤，

S1:往注液箱内部添加电解液，使挤压杆伸出注射管，并且在挤压杆底端安装封盖；

S2:将电池本体放置在定位板上的定位槽中，利用升降机构带动注液箱下移直到注射管与进液口抵接；

S3:利用注射组件中的气缸带动活塞板下移，将电解液挤压至电池本体中；

S4:启动电动伸缩杆带动挤压杆下移对注射管中残留的电解液进行挤压，使残留电解液利用排液管排出，直到挤压杆底部的封盖达到进液口的位置；

S5:启动电机带动整个连接筒转动，使连接筒带动挤压杆和封盖转动，直到封盖与注入管之间螺纹连接，实现电池本体的自动封装；

S6:使电磁铁断电，电动伸缩杆带动挤压杆上移与封盖实现脱离后利用升降组件带动注液箱上移，电池本体电解液注射完成。

本发明至少具备以下有益效果：

通过设置可移动的注液箱，使注液箱底部的注射管与电池本体的注入管抵接，然后利用启动驱动连接筒、连接杆和活塞板下移，从而将注液箱内部的电极液以一定压力的方式注射到电池壳体的内部，从而可以避免采用压强法导致的电池壳体受到压强差导致的损坏，也可以避免电解液自动流入电池本体内部导致电解液无法充满内部空间或者充满速度缓慢的问题。

通过在活塞板的基础上设置挤压杆，利用电动伸缩杆进行驱动，从而可以使注射管内部残留的电解液被挤压出去，避免注射管中残留电解液，导致电解液滴落腐蚀设备的情况，而且挤压杆还可以起到对电池本体的进液口利用封盖进行封堵的作用，避免电池本体在注射完成后没有进行封堵导致电解液洒落或者灰尘进入的情况。

通过设置的限制板和弹簧，利用弹簧的弹性形变，使电池本体受到限制板的挤压，从而方便提高电池本体注射过程的稳定性，而且可以在挤压杆与封盖脱离的时候以及注射管与进液口分离的时候使电池本体受到向下的压力，避免在分离过程中由于卡合太紧导致电池本体也被拉起来的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明定位板结构示意图；

图3为本发明注液箱剖视图；

图4为本发明注液箱内部结构示意图；

图5为本发明图4中A处结构示意图；

图6为本发明挤压杆结构示意图；

图7为本发明端盖结构示意图。

图中：1、底座；2、定位板；3、立杆；4、注液箱；5、电池本体；6、固定架；7、气缸；8、连接壳；9、电机；10、连接杆；11、进液管；12、连接筒；13、限制杆；14、竖槽；15、活塞板；16、橡胶圈；17、挤压杆；18、端盖；181、磁铁块；182、连接块；19、弹簧；20、限制板；21、注射管；22、排液管；23、锥形倒角；24、进液口；25、注入管；26、电动伸缩杆；27、滑槽；28、横杆；29、电磁铁；30、卡槽；31、密封垫；32、液压缸；33、竖杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

实施例

参照图1-7，一种新能源锂电池电解液注液器件及其使用方法，包括底座1；

注液箱4，注液箱4设置在底座1的顶部；

电池本体5，电池本体5设置在底座1和注液箱4之间；

升降组件，升降组件设置在底座1的表面，注液箱4设置在升降组件的表面；

注射组件，注射组件设置在注液箱4的表面；

注射组件包括活塞板15，活塞板15滑动连接在注液箱4的内部，活塞板15的表面转动贯穿有连接筒12，连接筒12的底部设置有挤压杆17，注液箱4的顶部设置有气缸7，气缸7的输出端端口固定安装有连接壳8，连接壳8的底部设置有连接杆10，连接杆10活动插设在注液箱4的内部，且连接杆10的底端和连接筒12固定连接，注液箱4的底端连通有带有阀门的注射管21，使用中首先将电池本体5放置在底座1上，往注液箱4内部添加电解液，添加的量多于电池本体5所需要的电解液量，从而可以使电解液可以充满电池壳体，利用升降组件带动注液箱4下移，可以对准电池本体5，利用注液箱4以及注射组件往电池本体5的内部进行注射电解液，注射组件在使用中，启动气缸7，气缸7带动连接壳8下移，连接壳8带动连接杆10下移，连接杆10带动连接筒12下移，连接筒12带动活塞板15下移，利用活塞板15使注液箱4内部的电解液受到挤压力，从而使电解液从注射管21中被挤压出来，然后进到电池壳体的内部，由于电解液始终受到活塞板15的挤压，因此可以使电解液快速充满电池壳体的内部，而且可以利用挤压可以避免电池壳体内部由于极片和隔板的情况导致出现空隙的情况，使电解液充满每个角落，为了降低注射后电解液滴出来的情况，通过设置的挤压杆17可以在注射完毕后插入到注射管21的内部，从而将注射管21内部残留的电解液排出，进而可以减少电解液滴落的情况。

进一步的，升降组件包括立杆3，立杆3固定安装在注液箱4的侧壁，底座1的表面固定安装有液压缸32，液压缸32的输出端端口和立杆3固定连接，底座1的表面固定安装有竖杆33，竖杆33的表面滑动贯穿立杆3，注液箱4固定安装在立杆3的表面，底座1的表面开设有定位槽，且定位槽的内部设置有定位板2，电池本体5的顶部固定安装有注入管25，定位板2的表面开设有和电池本体5尺寸相适配的限制槽，电池本体5放置在限制槽的内部以达到注入管25和注射管21位于同一竖直线的状态，注液箱4的侧壁连通有进液管11，升降组件在使用中，启动液压缸32，液压缸32可以带动注液箱4和立杆3在竖杆33上进行竖直方向的移动，从而在电池壳体被放好后驱动注液箱4下移，当电池壳体注射完成后可以驱动注液箱4上移，通过设置的定位板2可以对电池本体5的位置进行限制，而且定位板2放置在定位槽中，方便更换具有不同限制槽的定位板2，以便于适应不同型号的电池本体5进行使用，通过设置进液管11方便往注液箱4内部添加电解液。

实施例

进一步的，连接筒12的内部固定安装有电动伸缩杆26，电动伸缩杆26的输出端端口和挤压杆17固定连接，挤压杆17贯穿连接筒12的底端，挤压杆17的顶部靠近两侧的位置均固定安装有横杆28，连接筒12的内壁开设有两个滑槽27，横杆28和滑槽27滑动连接，挤压杆17的直径尺寸和注射管21的内径尺寸相适配，在启动活塞板15之前，首先利用电动伸缩杆26使挤压杆17进行收缩，当活塞板15下移至最低处的时候，电池本体5内部的电解液会被充满，此时再启动电动伸缩杆26，电动伸缩杆26带动挤压杆17下移，利用挤压杆17将注射管21内部残留的电解液排出，并且使挤压杆17充满注射管21的内部，使注液箱4内部的电解液不会自动向下流动。

进一步的，注射管21的底端靠近内壁的位置设置为锥形倒角23，注射管21的管壁内部固定安装有带有阀门的排液管22，排液管22的底端和锥形倒角23平齐，注入管25的顶部设置有内径尺寸大于注入管25内径尺寸的进液口24，为了配合挤压杆17将注射管21中的电解液排出，将注射管21底部设置为锥形倒角23，升降组件驱动注液箱4下移的时候，可以使注射管21插设到进液口24的位置，并且对进液口24抵接，注射管21的底端外壁和进液口24紧密接触，由于锥形倒角23的设置，使得排液管22的底端可以处于悬空的状态，从而在挤压杆17下移的时候，注射管21中的电解液会在压力作用下进到排液管22中，打开排液管22的阀门，即可将残留的电解液排出，该阀门在电解液注射过程中需要进行关闭，避免电解液在压力作用下直接从排液管22出来，导致电池本体5无法被电解液充满。

实施例

进一步的，注液箱4的顶部固定安装有固定架6，气缸7固定安装在固定架6的表面，连接壳8的内部固定安装有电机9，连接杆10的顶部转动插设在连接壳8内部，且和电机9输出轴端口固定连接，固定架6呈“n”形结构，固定架6的两臂相互靠近的一侧均开设有竖槽14，连接壳8通过竖槽14和固定架6滑动连接，挤压杆17的底端设置有和注入管25尺寸相适配的带有外螺纹的端盖18，注入管25的内壁开设有和端盖18相适配的内螺纹，注液完成后的锂电池需要进行转运，由于没有对锂电池进行密封，在转运时，不仅容易因为晃动造成液体的洒落，而且外部的灰尘容易进入到锂电池的内部，对锂电池液造成污染，影响加工的质量，此时在注射之前，首先利用电动伸缩杆26带动挤压杆17伸出注射管21，然后将端盖18卡在挤压杆17底端，最后再利用电动伸缩杆26带动挤压杆17上移，直到挤压杆17完全脱离注射管21，避免挤压杆17堵住注射管21影响注射的现象，当注射完成后，挤压杆17带动端盖18下移，直到端盖18与注入管25接触的时候，启动电机9，电机9带动连接杆10转动，连接杆10带动连接筒12转动，连接筒12带动内部的电动伸缩杆26和挤压杆17同步转动，从而带动端盖18转动，使端盖18可以螺纹连接在注入管25的内部，从而可以注射完毕后可以直接实现封堵，方便进行操作。

进一步的，端盖18的顶部固定安装有连接块182，连接块182的顶部固定安装有磁铁块181，挤压杆17的底端开设有和连接块182尺寸相适配的卡槽30，卡槽30的顶壁固定安装有电磁铁29，挤压杆17的底部固定安装有密封垫31，通过设置的密封垫31可以增强挤压杆17对注射管21残留的电解液的清除效果，当需要将端盖18与卡槽30进行卡合的时候，使电磁铁29通电，从而使电磁铁29具有一定的吸力，然后将端盖18顶部的连接块182卡入卡槽30中，连接块182的设置可以使端盖18与挤压杆17之间不会发生相对转动，从而端盖18与注入管25螺纹连接的时候更加方便，连接块182顶部设置的磁铁块181可以被电磁铁29吸附，从而不会轻易使端盖18从卡槽30中脱落，当端盖18与注入管25之间螺纹连接之后，电磁铁29断电，可以轻松使端盖18脱离卡槽30与注入管25进行连接。

进一步的，注液箱4的内部固定安装有两个限制杆13，两个限制杆13均滑动贯穿两个活塞板15，活塞板15的周边固定安装有橡胶圈16，通过设置的限制杆13可以限制活塞板15的无法进行转动，通过设置的橡胶圈16可以在挤压电解液的时候避免电解液从活塞板15边沿向上溢出的情况。

实施例

进一步的，注液箱4的底部设置有限制板20，限制板20的顶部固定安装有两个弹簧19，两个弹簧19的顶端均和注液箱4固定连接，弹簧19的内部设置有伸缩套，伸缩套的两端分别与限制板20和注液箱4固定连接，由于端盖18利用连接块182与卡槽30进行卡合，而端盖18在与注入管25连接后，为了使端盖18与卡槽30之间更方便脱离，设置的限制板20利用长孔套设在注入管25的表面，并且在注液箱4下移的时候，限制板20就会在弹簧19作用下与电池本体5接触，并且弹簧19会被压缩，因此电池本体5会受到限制板20向下的压力，因此在挤压杆17上移的时候，蓄电池被限制板20压紧，因此不会跟随端盖18和挤压杆17上移，方便端盖18与卡槽30之间的脱离，同时也方便注射管21与进液口24之间的脱离。

一种新能源锂电池电解液注液器件的使用方法，包括以下步骤，

S1:往注液箱4内部添加电解液，使挤压杆17伸出注射管21，并且在挤压杆17底端安装封盖；

S2:将电池本体5放置在定位板2上的定位槽中，利用升降机构带动注液箱4下移直到注射管21与进液口24抵接；

S3:利用注射组件中的气缸7带动活塞板15下移，将电解液挤压至电池本体5中；

S4:启动电动伸缩杆26带动挤压杆17下移对注射管21中残留的电解液进行挤压，使残留电解液利用排液管22排出，直到挤压杆17底部的封盖达到进液口24的位置；

S5:启动电机9带动整个连接筒12转动，使连接筒12带动挤压杆17和封盖转动，直到封盖与注入管25之间螺纹连接，实现电池本体5的自动封装；

S6:使电磁铁29断电，电动伸缩杆26带动挤压杆17上移与封盖实现脱离后利用升降组件带动注液箱4上移，电池本体5电解液注射完成。

综上，使用中首先将电池本体5放置在底座1上，往注液箱4内部添加电解液，添加的量多于电池本体5所需要的电解液量，从而可以使电解液可以充满电池壳体，利用升降组件带动注液箱4下移，可以对准电池本体5，利用注液箱4以及注射组件往电池本体5的内部进行注射电解液。

注射组件在使用中，启动气缸7，气缸7带动连接壳8下移，连接壳8带动连接杆10下移，连接杆10带动连接筒12下移，连接筒12带动活塞板15下移，利用活塞板15使注液箱4内部的电解液受到挤压力，从而使电解液从注射管21中被挤压出来，然后进到电池壳体的内部，由于电解液始终受到活塞板15的挤压，因此可以使电解液快速充满电池壳体的内部，而且可以利用挤压可以避免电池壳体内部由于极片和隔板的情况导致出现空隙的情况，使电解液充满每个角落，为了降低注射后电解液滴出来的情况，通过设置的挤压杆17可以在注射完毕后插入到注射管21的内部，从而将注射管21内部残留的电解液排出，进而可以减少电解液滴落的情况。

升降组件在使用中，启动液压缸32，液压缸32可以带动注液箱4和立杆3在竖杆33上进行竖直方向的移动，从而在电池壳体被放好后驱动注液箱4下移，当电池壳体注射完成后可以驱动注液箱4上移，通过设置的定位板2可以对电池本体5的位置进行限制，而且定位板2放置在定位槽中，方便更换具有不同限制槽的定位板2，以便于适应不同型号的电池本体5进行使用，通过设置进液管11方便往注液箱4内部添加电解液。在启动活塞板15之前，首先利用电动伸缩杆26使挤压杆17进行收缩，当活塞板15下移至最低处的时候，电池本体5内部的电解液会被充满，此时再启动电动伸缩杆26，电动伸缩杆26带动挤压杆17下移，利用挤压杆17将注射管21内部残留的电解液排出，并且使挤压杆17充满注射管21的内部，使注液箱4内部的电解液不会自动向下流动，为了配合挤压杆17将注射管21中的电解液排出，将注射管21底部设置为锥形倒角23，升降组件驱动注液箱4下移的时候，可以使注射管21插设到进液口24的位置，并且对进液口24抵接，注射管21的底端外壁和进液口24紧密接触，由于锥形倒角23的设置，使得排液管22的底端可以处于悬空的状态，从而在挤压杆17下移的时候，注射管21中的电解液会在压力作用下进到排液管22中，打开排液管22的阀门，即可将残留的电解液排出，该阀门在电解液注射过程中需要进行关闭，避免电解液在压力作用下直接从排液管22出来，导致电池本体5无法被电解液充满，注液完成后的锂电池需要进行转运，由于没有对锂电池进行密封，在转运时，不仅容易因为晃动造成液体的洒落，而且外部的灰尘容易进入到锂电池的内部，对锂电池液造成污染，影响加工的质量，此时在注射之前，首先利用电动伸缩杆26带动挤压杆17伸出注射管21，然后将端盖18卡在挤压杆17底端，最后再利用电动伸缩杆26带动挤压杆17上移，直到挤压杆17完全脱离注射管21，避免挤压杆17堵住注射管21影响注射的现象，当注射完成后，挤压杆17带动端盖18下移，直到端盖18与注入管25接触的时候，启动电机9，电机9带动连接杆10转动，连接杆10带动连接筒12转动，连接筒12带动内部的电动伸缩杆26和挤压杆17同步转动，从而带动端盖18转动，使端盖18可以螺纹连接在注入管25的内部，从而可以注射完毕后可以直接实现封堵，方便进行操作，当需要将端盖18与卡槽30进行卡合的时候，使电磁铁29通电，从而使电磁铁29具有一定的吸力，然后将端盖18顶部的连接块182卡入卡槽30中，连接块182的设置可以使端盖18与挤压杆17之间不会发生相对转动，从而端盖18与注入管25螺纹连接的时候更加方便，连接块182顶部设置的磁铁块181可以被电磁铁29吸附，从而不会轻易使端盖18从卡槽30中脱落，当端盖18与注入管25之间螺纹连接之后，电磁铁29断电，可以轻松使端盖18脱离卡槽30与注入管25进行连接，由于端盖18利用连接块182与卡槽30进行卡合，而端盖18在与注入管25连接后，为了使端盖18与卡槽30之间更方便脱离，设置的限制板20利用长孔套设在注入管25的表面，并且在注液箱4下移的时候，限制板20就会在弹簧19作用下与电池本体5接触，并且弹簧19会被压缩，因此电池本体5会受到限制板20向下的压力，因此在挤压杆17上移的时候，蓄电池被限制板20压紧，因此不会跟随端盖18和挤压杆17上移，方便端盖18与卡槽30之间的脱离，同时也方便注射管21与进液口24之间的脱离。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。