電池注液的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電池注液機(jī)，其包括收容裝有若干待注電解液電池的電池盒的注液夾具、用于控制化成所用觸點(diǎn)分別與所述電池正負(fù)極的脫開與吸合的開口化成裝置、用于對(duì)整個(gè)所述注液夾具抽真空的真空箱、用于將電池盒裝入和拉出所述注液夾具的升降機(jī)構(gòu)、使所述注液夾具間歇運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、用于對(duì)電池注入電解液的注液機(jī)構(gòu)和監(jiān)控上述每個(gè)部件工作的電器控制系統(tǒng)，所述注液機(jī)構(gòu)包括自動(dòng)注液部。與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明電池注液機(jī)實(shí)現(xiàn)了真空注液，真空下開口化成，占用空間小，注液效率高，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，適用大容量，高密度電池注液。
【專利說明】電池注液機(jī)
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池注液機(jī)，尤其涉及一種給鋰離子電池注電解液的電池注液機(jī)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著電子智能時(shí)代的到來，人們對(duì)電子產(chǎn)品的需求越來越大，而為電子產(chǎn)品提供工作動(dòng)力的電池則成為重點(diǎn)，特別是鋰離子電池發(fā)展，則成為熱門話題。將電解液注入電池殼內(nèi)的工序是鋰離子電池生產(chǎn)過程中必不可少的工序，因此出現(xiàn)了不同的給電池注電解液的注液機(jī)。
[0003]相關(guān)技術(shù)的電池注液機(jī)包括半自動(dòng)轉(zhuǎn)盤式注液機(jī)和全自動(dòng)轉(zhuǎn)盤式注液機(jī)，這些注液機(jī)結(jié)龐大，需要占用一個(gè)大的干燥房間，由于干燥房的維護(hù)及運(yùn)行成本很高，因此其對(duì)電池的制造成本有很大的壓力，且在干燥房里面工作時(shí)對(duì)人的健康有很大的影響。且相關(guān)技術(shù)的注液機(jī)只適用于小容量，低密度電池注液；對(duì)于大容量，高密度電池注液，就顯現(xiàn)出效率低，設(shè)備成本高，占用空間大，下液困難等問題。成本較高，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)較困難，因其真空密封部位過多，且多為密封圈密封，密封圈經(jīng)電解的腐蝕而老化，密封性能下降，更換密封圈較復(fù)雜。維修時(shí)間較長，維修成本較高，且問題不易查出。[0004]因此又出現(xiàn)了相關(guān)技術(shù)的另一種兩工位直線式注液機(jī)，而這種注液機(jī)是在手套箱中完成，但此種注液機(jī)的工作原理與轉(zhuǎn)盤式注液機(jī)的工作原理不同，轉(zhuǎn)盤式注液機(jī)采用先抽真空后注液,而兩工位直線式注液機(jī)采用先注液后抽真空；先注液后抽真空造成電解的浪費(fèi)嚴(yán)重，注液效率不高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，注液量不一致，造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。
[0005]因此，確實(shí)有必要提出一種新的電池注液機(jī)以克服上述技術(shù)問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006]本發(fā)明需解決的技術(shù)問題是提供一種適用性廣、高密度注液效率高、占用空間小且成本低的電池注液機(jī)。
[0007]根據(jù)上述的技術(shù)問題，設(shè)計(jì)了一種電池注液機(jī)，其目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種電池注液機(jī)，其包括收容裝有若干待注電解液電池的電池盒的注液夾具、用于控制化成所用觸點(diǎn)分別與所述電池正負(fù)極的脫開與吸合的開口化成裝置、用于對(duì)整個(gè)所述注液夾具抽真空的真空箱、用于將電池盒裝入和拉出所述注液夾具的升降機(jī)構(gòu)、使所述注液夾具間歇運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、用于對(duì)電池注入電解液的注液機(jī)構(gòu)和監(jiān)控上述每個(gè)部件工作的電器控制系統(tǒng)。
[0009]優(yōu)選的，所述注液夾具包括安裝在所述真空箱底部的注液支板、固定安裝在所述注液支板上的注液托板、安裝在所述注液托板上的電池盒、注液套杯及注液拉板和安裝在所述注液拉板上的注液壓板，所述注液壓板與所述注液拉板及所述注液托板共同形成所述注液夾具的運(yùn)動(dòng)部。
[0010]優(yōu)選的，所述注液夾具分I飛層，每層可同時(shí)對(duì)8~150個(gè)電池進(jìn)行真空注液，所述注液套杯采用閥控式密封將所述電解液密封在其內(nèi)，不使所述電解液自動(dòng)流入所述電池內(nèi)部，待真空箱抽完真空后將注液閥打開，實(shí)現(xiàn)真空注液。
[0011]優(yōu)選的，所述電池盒上設(shè)有將所述電池盒推入或拉出所述注液夾具的溝槽，所述注液套杯的注液口的中心與對(duì)應(yīng)的每個(gè)所述電池的中心不在同一中心線上，偏心距為1 ~1 Smnin
[0012]優(yōu)選的，所述開口化成裝置包括電磁鐵安裝板和固定安裝在所述電磁鐵安裝板上的電磁鐵，通過所述電磁鐵的通斷電控制化成所用觸點(diǎn)與所述電池正負(fù)極的脫開與吸合。
[0013]優(yōu)選的，所述真空箱包括真空箱支架、固定安裝在所述真空箱支架外部的氣缸和安裝在所述真空支架上的真空罩、旋轉(zhuǎn)球閥、真空泵、導(dǎo)柱和直線軸承，所述真空罩下部設(shè)有用于封密的密封條，所述密封條與所述真空箱底板相接合，形成一個(gè)封閉的真空空間。
[0014]優(yōu)選的，所述真空箱底部設(shè)有四根穿過所述真空箱的所述導(dǎo)柱，所述導(dǎo)柱在所述真空箱內(nèi)部與所述注液夾具相連接并在所述真空箱外部與所述氣缸連接，通過所述氣缸的運(yùn)動(dòng)拉動(dòng)所述注液夾具運(yùn)動(dòng)，所述真空箱與所述導(dǎo)柱采用雙氣封密封保持真空。
[0015]優(yōu)選的，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)于工作臺(tái)上的橫向?qū)к壓涂v向?qū)к?，述縱向?qū)к壟c所述橫向?qū)к壭纬煞叫蝹鲃?dòng)軌道并交替運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)所述注液夾具在所述方形傳動(dòng)軌道上作間歇運(yùn)動(dòng)，所述方形傳動(dòng)軌道設(shè)有6~20個(gè)工位，其中有一個(gè)工位為空工位，每個(gè)所述工位上的所述真空箱逐個(gè)占用該空工位，從而實(shí)現(xiàn)間歇循環(huán)運(yùn)動(dòng)，每個(gè)所述工位間歇停止廣20分鐘，每個(gè)所述真空箱完成一個(gè)循環(huán)需要10-120分鐘。
[0016]優(yōu)選的，所述注液機(jī)構(gòu)包括與導(dǎo)軌相聯(lián)接滑臺(tái)及若干定量注液泵，滑臺(tái)上安裝有f 10個(gè)注液頭，每個(gè)所述注液頭分別與每個(gè)所述定量注液泵相聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)定量向所述注液套杯中注液。
[0017]優(yōu)選的，所述電器控制系統(tǒng)包括廣23臺(tái)可編程控制器，一臺(tái)人機(jī)界面，通過RS485通信接口組成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)所述工位上的真空箱進(jìn)行監(jiān)控。
[0018]與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明電池注液機(jī)適用性廣、高密度注液效率高、占用空間小且成本低。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0019]圖1為本發(fā)明電池注液機(jī)立體結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2為圖1底部視角結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為圖1后側(cè)視角結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為圖1左側(cè)視角結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為本發(fā)明電池注液機(jī)的注液夾具立體結(jié)構(gòu)圖，已裝配了注液機(jī)構(gòu)和真空箱。
[0024]圖6為本發(fā)明電池注液機(jī)的注液夾具兩種不同狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)圖，已裝配了真空箱，A圖為真空箱打開狀態(tài)，B圖為真空箱關(guān)閉狀態(tài)。
[0025]圖7為本發(fā)明電池注液機(jī)的注液機(jī)構(gòu)中的單個(gè)單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖8為本發(fā)明電池注液機(jī)的真空箱支架立體結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖9為本發(fā)明電池注液機(jī)的注液機(jī)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖10為本發(fā)明電池注液機(jī)的注液機(jī)構(gòu)中的注液套杯立體結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖11為本發(fā)明電池注液機(jī)的注液機(jī)構(gòu)和開口發(fā)成裝置的立體分解圖。[0030]圖12為本發(fā)明電池注液機(jī)的整體支架立體結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖13為本發(fā)明電池注液機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5的部分立體結(jié)構(gòu)圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0032]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0033]如圖1-6所示，一種電池注液機(jī)100，其包括收容裝有若干待注電解液電池的電池盒7的注液夾具1、用于控制化成所用觸點(diǎn)分別與所述電池正負(fù)極的脫開與吸合的開口化成裝置2、用于對(duì)整個(gè)所述注液夾具I抽真空的真空箱3、用于將電池盒7裝入和拉出所述注液夾具I的升降機(jī)構(gòu)4、使所述注液夾具I間歇運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5、用于對(duì)電池注入電解液的注液機(jī)構(gòu)6和監(jiān)控上述每個(gè)部件工作的電器控制系統(tǒng)(未圖不)。
[0034]注液夾具I包括注液套杯托板11、注液套杯12、注液壓板13、注液拉板14、注液支板15、注液密封軸16、彈簧17、密封圈18，注液套杯12安裝于注液托板11上，注液托板11安裝于注液支板15上，注液支板15安裝于真空箱3底板上，電池盒7的底板也安裝于注液托板11上，形成注液夾具I的整體支架；注液壓板13安裝于注液拉板14上形成聯(lián)動(dòng)，注液拉板14安裝于注液托板11上，三者共同形成注液夾具I的運(yùn)動(dòng)部件；注液密封軸16和彈簧17安裝于注液套杯12中，形成注液閥(未標(biāo)號(hào));注液壓板13的上下運(yùn)動(dòng)，壓著注液密封軸16，實(shí)現(xiàn)注液閥的打開和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)真空注液。本實(shí)施方式中，注液夾具I分I飛層，每層可同時(shí)對(duì)8~150個(gè)電池進(jìn)行真空注液。
[0035]同時(shí)參加圖7-13，注液套杯12采用閥控式密封將所述電解液密封在其內(nèi)，不使所述電解液自動(dòng)流入所述電池內(nèi)部，待真空箱抽完真空后將注液閥打開，實(shí)現(xiàn)真空注液。 [0036]電池盒7上設(shè)有將電池盒7推入或拉出注液夾具I的溝槽71，注液套杯12的注液口中心與對(duì)應(yīng)的每個(gè)待注電解液的電池的中心不在同一中心線上，偏心距為f 15mm。
[0037]開口化成裝置2包括電磁鐵安裝板21和固定安裝在電磁鐵安裝板21上的電磁鐵22，通過電磁鐵22的通斷電控制化成所用觸點(diǎn)與所述電池正負(fù)極的脫開與吸合。電磁鐵22吸住蓋帽23使蓋子豎起即可開始注電解液。
[0038]真空箱3包括真空箱支架35、固定安裝在真空箱支架外部的氣缸(未圖示)和安裝在真空支架上的真空罩31、旋轉(zhuǎn)球閥(未圖示)、真空泵32、導(dǎo)柱33和直線軸承(未標(biāo)號(hào))，真空罩31下部設(shè)有用于封密的密封條34，密封條34與真空箱3的底板相接合，形成一個(gè)封閉的真空空間，易于對(duì)整個(gè)注液夾具I抽真空。通過控制真空箱3兩側(cè)的氣缸實(shí)現(xiàn)真空罩31的上下運(yùn)動(dòng)而對(duì)整個(gè)注液夾具I抽真空。
[0039]具體的，本實(shí)施方式中，真空箱3的底部設(shè)有四根穿過真空箱3的導(dǎo)柱33，導(dǎo)柱33在真空箱3內(nèi)部與注液夾具I相連接并在真空箱3外部與氣缸連接，通過氣缸的運(yùn)動(dòng)拉動(dòng)注液夾具I運(yùn)動(dòng)，真空箱3與導(dǎo)柱33采用雙氣封密封保持真空。
[0040]升降機(jī)構(gòu)4，包括電機(jī)固定座、電機(jī)、與電機(jī)相連的滾珠絲桿、與絲桿相連的導(dǎo)軌(未圖示)、與導(dǎo)軌相連的注液托板11。通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)注液托板11上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下電池的作用；
[0041]傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5包括工作臺(tái)、設(shè)于工作臺(tái)上的橫向?qū)к?1、縱向?qū)к?2、絲桿及滑臺(tái)，設(shè)于滑臺(tái)上的連接板、與絲桿相連的驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，縱向?qū)к?2與橫向?qū)к?1形成方形傳動(dòng)軌道并交替運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)注液夾具I在方形傳動(dòng)軌道上作間歇運(yùn)動(dòng)。本實(shí)施方式中，方形傳動(dòng)軌道設(shè)有6~20個(gè)工位(未圖示)，其中有一個(gè)工位為空工位，每個(gè)所述工位上的真空箱3逐個(gè)占用該空工位，從而實(shí)現(xiàn)間歇循環(huán)運(yùn)動(dòng)，每個(gè)所述工位間歇停止廣20分鐘，每個(gè)所述真空箱完成一個(gè)循環(huán)需要10-120分鐘；
[0042]注液機(jī)構(gòu)6包括與導(dǎo)軌相聯(lián)接滑臺(tái)(未圖示)及若干定量注液泵61，滑臺(tái)上安裝有4~10個(gè)注液頭62，每個(gè)注液頭62分別與每個(gè)定量注液泵61相聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)定量向注液套杯12中注液。
[0043]電器控制系統(tǒng)包括廣23臺(tái)可編程控制器(未圖示)，一臺(tái)人機(jī)界面(未圖示)，通過RS485通信接口組成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)所述工位上的真空箱3進(jìn)行監(jiān)控。
[0044]本發(fā)明的電池注液機(jī)在使用時(shí)，其工作原理是這樣的:先在出入電池工位處將真空箱打開，升降機(jī)構(gòu)將裝滿電池的電池盒裝入注液夾具內(nèi)；再在注電解液工位處，注液機(jī)構(gòu)通過海霸泵將定量的電解液間歇地注入注液夾具；接著在真空注電解液工位處，真空箱關(guān)閉，對(duì)準(zhǔn)備好的注液夾具抽真空，注液(同時(shí)甚至可以加充氮?dú)?，開口化成；真空箱在真空注液的同時(shí)，在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下間歇地在各個(gè)工位上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)運(yùn)動(dòng)至出入電池工位處時(shí)，真空箱打開，升降機(jī)構(gòu)把已注好電解液的電池盒從注液夾具上取出，再次重新裝入待注電解液的電池盒，如此循環(huán)實(shí)現(xiàn)真空注液并開口化成。
[0045]與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明電池注液機(jī)實(shí)現(xiàn)了單工位對(duì)100-500支電池進(jìn)行先抽真空后注液，降低了注液時(shí)間，大大提高了注液效率；降低了電解液的揮發(fā)，提高了電池內(nèi)的含液一致性，降低了成本；避免了焊接蓋帽時(shí)因電解液未擦干凈影響焊接質(zhì)量，大大提高了電池的性能；維護(hù)及維修方便，故障率極低，因其結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)單一，真空密封處極少，密封圈更換極其方便，維修成本較低。
[0046]以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進(jìn)，但這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電池注液機(jī)，其特征在于:所述電池注液機(jī)包括收容裝有若干待注電解液電池的電池盒的注液夾具、用于控制化成所用觸點(diǎn)分別與所述電池正負(fù)極的脫開與吸合的開口化成裝置、用于對(duì)整個(gè)所述注液夾具抽真空的真空箱、用于將電池盒裝入和拉出所述注液夾具的升降機(jī)構(gòu)、使所述注液夾具間歇運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、用于對(duì)電池注入電解液的注液機(jī)構(gòu)和監(jiān)控上述每個(gè)部件工作的電器控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池注液機(jī)，其特征在于:所述注液夾具包括安裝在所述真空箱底部的注液支板、固定安裝在所述注液支板上的注液托板、安裝在所述注液托板上的電池盒、注液套杯及注液拉板和安裝在所述注液拉板上的注液壓板，所述注液壓板與所述注液拉板及所述注液托板共同形成所述注液夾具的運(yùn)動(dòng)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池注液機(jī)，其特征在于:所述注液夾具分I飛層，每層可同時(shí)對(duì)8?150個(gè)電池進(jìn)行真空注液，所述注液套杯采用閥控式密封將所述電解液密封在其內(nèi)，不使所述電解液自動(dòng)流入所述電池內(nèi)部，待真空箱抽完真空后將注液閥打開，實(shí)現(xiàn)真空注液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池注液機(jī)，其特征在于:所述電池盒上設(shè)有將所述電池盒推入或拉出所述注液夾具的溝槽，所述注液套杯的注液口中心與對(duì)應(yīng)的每個(gè)所述電池的中心不在同一中心線上，偏心距為f 15mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池注液機(jī)，其特征在于:所述開口化成裝置包括電磁鐵安裝板和固定安裝在所述電磁鐵安裝板上的電磁鐵，通過所述電磁鐵的通斷電控制化成所用觸點(diǎn)與所述電池正負(fù)極的脫開與吸合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池注液機(jī)，其特征在于:所述真空箱包括真空箱支架、固定安裝在所述真空箱支架外部的氣缸和安裝在所述真空支架上的真空罩、旋轉(zhuǎn)球閥、真空泵、導(dǎo)柱和直線軸承，所述真空罩下部設(shè)有用于封密的密封條，所述密封條與所述真空箱底板相接合，形成一個(gè)封閉的真空空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池注液機(jī)，其特征在于:所述真空箱底部設(shè)有四根穿過所述真空箱的所述導(dǎo)柱，所述導(dǎo)柱在所述真空箱內(nèi)部與所述注液夾具相連接并在所述真空箱外部與所述氣缸連接，通過所述氣缸的運(yùn)動(dòng)拉動(dòng)所述注液夾具運(yùn)動(dòng)，所述真空箱與所述導(dǎo)柱采用雙氣封密封保持真空。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池注液機(jī)，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)于工作臺(tái)上的橫向?qū)к壓涂v向?qū)к墸隹v向?qū)к壟c所述橫向?qū)к壭纬煞叫蝹鲃?dòng)軌道并交替運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)所述注液夾具在所述方形傳動(dòng)軌道上作間歇運(yùn)動(dòng)，所述方形傳動(dòng)軌道設(shè)有6?20個(gè)工位，其中有一個(gè)工位為空工位，每個(gè)所述工位上的所述真空箱逐個(gè)占用該空工位，從而實(shí)現(xiàn)間歇循環(huán)運(yùn)動(dòng)，每個(gè)所述工位間歇停止廣20分鐘，每個(gè)所述真空箱完成一個(gè)循環(huán)需要I (Tl 20 分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池注液機(jī)，其特征在于:所述注液機(jī)構(gòu)包括與導(dǎo)軌相聯(lián)接滑臺(tái)及若干定量注液泵，滑臺(tái)上安裝有f 10個(gè)注液頭，每個(gè)所述注液頭分別與每個(gè)所述定量注液泵相聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)定量向所述注液套杯中注液。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池注液機(jī)，其特征在于:所述電器控制系統(tǒng)包括f23臺(tái)可編程控制器，一臺(tái)人機(jī)界面，通過RS485通信接口組成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)所述工位上的真空箱進(jìn)行監(jiān)控。
【文檔編號(hào)】H01M2/36GK103928653SQ201310010151
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月10日
【發(fā)明者】李瑤 申請(qǐng)人:深圳市沃特瑪電池有限公司