注液系统的制作方法

1.本实用新型涉及电池制造技术领域，特别是涉及一种注液系统。


背景技术：

2.锂电池是一种具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、无记忆效应等优点的绿色能源，已被广泛应用于各行业中，尤其是近年来电动汽车得到了极大的发展。
3.锂电池生产过程中注液是一个重要的工序，直接影响电池的使用性能。注液工序一般在室温下进行，由于室温变化较大，电解液的温度也跟着改变，从而影响电池的一致性，降低良品率。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术中电解液的温度跟随室温变化较大，影响电池的一致性，降低良品率的问题，提供一种改善上述缺陷的注液系统。
5.一种注液系统，包括：
6.换热器，具有供电解液分别输入和输出的第一输入口和第一输出口，由所述第一输入口输入的电解液与所述换热器内的换热介质换热并升温后经所述第一输出口输出；及
7.储液罐，具有第二输入口及第二输出口，所述第二输入口与所述换热器的所述第一输出口管道连接；
8.注液泵，管道连接于所述储液罐的所述第二输出口。
9.在其中一个实施例中，所述注液泵通过第一连接管与所述储液罐的所述第二输出口连接，所述第一连接管上安装有用于控制所述第一连接管导通或截止的第一控制阀。
10.在其中一个实施例中，所述储液罐还具有余液输出口，所述余液输出口通过第二连接管与所述换热器的所述第一输入口连接；
11.所述第二连接管上安装有用于控制所述第二连接管导通或截止的第二控制阀。
12.在其中一个实施例中，所述注液系统还包括温度传感器；
13.所述温度传感器安装于所述第一连接管，且位于所述第一控制阀和所述第二输出口之间，用于检测由所述第二输出口输出的电解液的温度；
14.或者，所述温度传感器安装于所述储液罐，用于检测所述储液罐内的电解液的温度。
15.在其中一个实施例中，所述注液系统还包括控制器，所述控制器与所述温度传感器、所述第一控制阀和所述第二控制阀电连接；
16.当所述温度传感器检测到电解液的温度小于预设阈值时，所述控制器控制所述第一控制阀截止，并控制所述第二控制阀导通。
17.在其中一个实施例中，所述注液系统还包括缓存罐，所述缓存罐具有第三输入口和第三输出口，所述第二连接管连接于所述余液输出口和所述第三输入口之间，所述第三输出口通过第三连接管与所述换热器的所述第一输入口连接；
18.所述第三连接管被构造为可受控地导通或截止。
19.在其中一个实施例中，所述第三连接管上安装有用于控制所述第三连接管导通或截止的第三控制阀。
20.在其中一个实施例中，所述换热器包括开设有所述第一输入口和所述第一输出口的箱体，以及收容于所述箱体内的换热管，所述换热管包括内管和套设于所述内管外的外管，所述内管的一端连接于所述第一输入口，所述内管的另一端连接于所述第一输出口，用于供由所述第一输入口流入的电解液通过，并由所述第一输出口输出；
21.所述外管与所述箱体外的换热介质源连通，用于供所述换热介质源提供的换热介质通过。
22.在其中一个实施例中，所述换热管呈s型或螺旋型布设。
23.在其中一个实施例中，所述换热器的所述第一输出口与所述储液罐的所述第二输入口之间连接有除泡器。
24.上述注液系统，实际作业时，外部电解液源输送的电解液由换热器的第一输入口流入换热器，并在换热器内与换热介质换热，从而升温至预设温度或预设温度范围。然后换热器中的电解液从换热器的第一输出口输出，并从储液罐的第二输入口流入储液罐内储存。当需要进行注液时，注液泵将储液罐内的电解液泵出，从而实现注液。由于电解液在注入电芯之前在换热器内与换热介质进行了换热，使得电解液的温度达到了预设温度或预设温度范围，有利于提高电池的一致性，提升良品率。
附图说明
25.图1为本实用新型一实施例中的注液系统的示意图；
26.图2为图1所示的注液系统的换热器的结构示意图；
27.图3为图2所示的换热器的换热管的横截面图。
具体实施方式
28.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两
个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
34.请参阅图1，本实用新型一实施例提供的一种注液系统，包括换热器10、储液罐20及注液泵30。换热器10用于供流经的电解液换热，使得电解液升温至预设温度或预设温度范围。储液罐20用于储存升温至预设温度或预设温度范围的电解液。注液泵30用于将储液罐20内的电解液注入至电芯内，即进行注液。如此，利用换热器10将电解液升温至预设温度或预设温度范围，有利于提高电池的一致性，提升良品率。
35.需要说明的是，另一方面可利用换热器10使得电解液保持较高的温度，有利于提高浸润效果，提高电池质量。上述预设温度或预设温度范围可根据实际工艺情况进行设定，在此不作限定。例如当需要电解液的温度较高时可增加进入换热器10的换热介质的流速和/或温度。当需要电解液的温度较低时可降低进入换热器10的换热介质的流速和/或温度。
36.换热器10具有供电解液分别输入和输出的第一输入口11和第一输出口12。由第一输入口11输入的电解液与换热器10内的换热介质换热并升温后经该第一输出口12输出。储液罐20具有第二输入口21及第二输出口22，该第二输入口21与换热器10的第一输出口12管道连接，使得由换热器10的第一输出口12流出的电解质可由储液罐20的第二输入口21流入储液罐20。注液泵30管道连接于储液罐20的第二输出口22，该注液泵30用于将储液罐20内的电解液注入电芯内。
37.上述注液系统，实际作业时，外部电解液源输送的电解液由换热器10的第一输入口11流入换热器10，并在换热器10内与换热介质换热，从而升温至预设温度或预设温度范围。然后换热器10中的电解液从换热器10的第一输出口12输出，并从储液罐20的第二输入口21流入储液罐20内储存。当需要进行注液时，注液泵30将储液罐20内的电解液泵出，从而实现注液。由于电解液在注入电芯之前在换热器10内与换热介质进行了换热，使得电解液的温度达到了预设温度或预设温度范围，有利于提高电池的一致性，提升良品率。
38.具体到实施例中，注液系统还包括输入管50及输入控制阀51，输入管50用于连接
换热器10的第一输入口11和外部电解液源，使得外部电解液源输送的电解液能够通过输入管50进入换热器10内进行升温。输入控制阀51安装于该输入管50，从而利用该输入控制阀51控制输入管50的导通和截止。如此，当需要向换热器10输送电解液时，控制输入控制阀51导通，使得输入管50导通，此时外部电解液源能够输送电解液至换热器10。当不需要向换热器10输送电解液时，控制输入控制阀51截止，使得输入管50截止，此时外部电解液源不能输送电解液至换热器10。可选地，输入控制阀51可以但不仅限于采用电磁阀。
39.本实用新型的实施例中，注液泵30通过第一连接管24与储液罐20的第二输出口22连接，该第一连接管24上安装有用于控制第一连接管24导通或截止的第一控制阀241。
40.在一些实施例中，储液罐20还具有余液输出口23，该余液输出口23通过第二连接管25与换热器10的第一输入口11连接。第二连接管25上安装有用于控制第二连接管25导通或截止的第二控制阀251。如此，当需要进行注液时，第一控制阀241控制第一连接管24导通，第二控制阀251控制第二连接管25截止，使得储液罐20内的电解液可通过第一连接管24流向注液泵30。当注液完成后储液罐20内残留有电解液或者储液罐20内的电解液的温度低于预设阈值时，第一控制阀241控制第一连接管24截止，第二控制阀251控制第二连接管25导通，使得储液罐20内的电解液通过第二连接管25重新进入换热器10换热升温，然后再次进入储液罐20内储存，实现再利用。可选地，第一控制阀241可以但不仅限于采用电磁阀。第二控制阀251可以但不仅限于采用电磁阀。
41.需要说明的是，由于经过升温后的电解液被储存在储液罐20内，可能由于储存时间过长而导致电解液的温度降低至预设阈值。因此，为了避免温度低于预设阈值的电解液被注入至电芯中，在一个实施例中，注液系统还包括温度传感器242。该温度传感器242安装于第一连接管24，且位于第一控制阀241和第二输出口22之间，用于检测由第二输出口22输出的电解液的温度。当然，在另一实施例中，温度传感器242也可安装于储液罐20，用于检测储液罐20内的电解液的温度。
42.如此，因此在注液泵30进行注液之前，利用温度传感器242对电解液的温度进行检测。当温度传感器242检测到电解液的温度大于或等于预设阈值时，控制第二控制阀251保持截止，使得第二连接管25保持截止。并且，控制第一控制阀241导通，使得第一连接管24导通，注液泵30能够通过第一连接管24将储液罐20内的电解液泵出至电芯内，实现注液。当温度传感器242检测到的电解液的温度低于预设阈值时，控制第一控制阀241截止，使得第一连接管24截止，避免储液罐20内的电解液进入注液泵30。并且，控制第二控制阀251导通，使得第二连接管25导通，储液罐20内的电解液由第二连接管25再次进入换热器10进行升温。
43.进一步地，注液系统还包括控制器(图未示)，该控制器与温度传感器242、第一控制阀241和第二控制阀251电连接。当温度传感器242检测到电解液的温度小于预设阈值时，控制器控制第一控制阀241截止，并控制第二控制阀251导通。当温度传感器242检测到电解液的温度大于或等于预设阈值时，控制器控制第一控制阀241导通，并控制第二控制阀251保持截止。如此，利用控制器根据温度传感器242的检测结果自动控制第一控制阀241和第二控制阀251的截止和导通。需要说明的是，控制器可采用单片机或工控机等常见的控制装置，在此不作限定。
44.本实用新型的实施例中，注液系统还包括缓存罐40，该缓存罐40具有第三输入口41和第三输出口42。上述第二连接管25连接于余液输出口23和第三输入口41之间，第三输
出口42通过第三连接管43与换热器10的第一输入口11连接。第三连接管43被构造为可受控地导通或截止。如此，利用缓存罐40储存由储液罐20的余液输出口23输出的电解液。当缓存罐40内的电解液达到预设量时，控制第三连接管43导通，使得储存罐内的电解液通过第三连接管43流入换热器10进行升温。也就是说，由储液罐20的余液输出口23输出的电解液并不直接流入换热器10，而是先在缓存罐40内储存，待储存至一定量后再统一输入至换热器10。需要说明的是，由于将需要再次进行升温的电解液输入至换热器10时，需要控制输入控制阀51截止，以阻止外部电解液源输送电解液至换热器10，因此缓存罐40的设置避免了频繁的启闭输入控制阀51而影响注液效率和阀门精度。
45.具体到实施例中，第三连接管43上安装有用于控制第三连接管43导通或截止的第三控制阀431。如此，当缓存罐40内储存的电解液达到预设量时，可控制第三控制阀431导通，并控制输入控制阀51截止，使得缓存罐40内的电解液能够流入换热器10。当缓存罐40内储存的电解液小于预设量时，可控制第三控制阀431保持截止。可选地，第三控制阀431可以是电磁阀。
46.具体到实施例中，注液系统还包括安装于缓存罐40的检测器(图未示)，该检测器用于检测缓存罐40内储存的电解液的量。如此，可根据该检测器的检测结果控制第三控制阀431和输入控制阀51。可选地，检测器可以是液位传感器或称重传感器。
47.进一步地，检测器、第三控制阀431和输入控制阀51均与控制器电连接。当检测器检测到缓存罐40内的电解液的量小于预设量时，控制器控制第三控制阀431保持截止，并且控制输入控制阀51导通，使得外部电解液源能够向换热器10内输送电解液；当检测器检测到缓存罐40内的电解液达到预设量时，控制器控制输入控制阀51截止，从而使得外部电解液源停止向换热器10输送电解液。并且，控制第三控制阀431导通，使得缓存罐40内的电解液通过第三连接管43流入换热器10。
48.需要说明的是，可通过向储液罐20内充入惰性气体，从而使得储液罐20内的电解液受压而向缓存罐40流动。同理，也可通过向缓存罐40内充入惰性气体，从而使得缓存罐40内的电解液受压而向换热器10流动。当然，在其它实施例中，也可分别在第二连接管25和第三连接管43设置泵，并利用泵送的方式实现储液罐20和缓存罐40内的电解液的输出，在此不作限定。
49.请参见图2及图3所示，本实用新型的实施例中，换热器10包括开设有上述第一输入口11和第一输出口12的箱体13，以及收容于该箱体13内的换热管14。该换热管14包括内管141和套设于内管141外的外管142。内管141的一端连接于第一输入口11，内管141的另一端连接于第一输出口12，用于供由第一输入口11流入的电解液通过，并由第一输出口12输出。
50.外管142与箱体13外的换热介质源连通，用于供换热介质源提供的换热介质通过，使得通过内管141的电解液与通过外管142的换热介质进行热交换，使得电解液吸收换热介质的热量而升温。如此，利用外管142套设在内管141外，使得外管142内的换热介质能够围绕内管141，增加换热面积，提升换热效率。可选地。箱体13及换热管14均可采用不锈钢制成，例如316不锈钢。
51.进一步地，内管141内的电解液的流动方向与外管142内的换热介质的流动方向相反，有利于提高换热效率。
52.进一步地，换热管14呈s型或螺旋型布设，从而增加换热管14的管道长度，进而增加换热面积，达到提升换热效率的目的。
53.需要说明的是，换热介质源可通过输送泵60(见图1)向外管142的一端泵送换热介质，该换热介质由外管142的另一端输出并返回至换热介质源。可以理解的是，输入至外管142的换热介质处于高温状态，输出外管142的换热介质由于与电解液换热而处于低温状态，处于低温状态的换热介质返回至换热介质源后被加热至高温状态，进而再次被输送泵60泵入外管142，以此形成换热介质的运行回路。可选地，换热介质可以是油或水等，在此不作限定。
54.请继续参见图1所示，本实用新型的实施例中，换热器10的第一输出口12与储液罐20的第二输入口21之间连接有除泡器70，用于对由换热器10的第一输出口12输出的电解液进行除泡(去除气泡)，并将除泡后的电解液输送至储液罐20。如此，利用除泡器70去除电解液中的气泡，有利于提高注液质量，提高良品率。
55.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
56.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。