CN102945943A - 电容电池的直线式注液机及其注液方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电容电池的直线式注液机及其注液方法，注液机包括机架，机架上依次设置有前称重装置、前电压测量装置、直线导轨、后电压测量装置和后称重装置，直线导轨一侧的机架上安装有常压注液装置，直线导轨上设置有托盘；注液方法包括将对未注液的电池称量重量并测量电压；将电压测试正常的未注液电池放置在托盘中并推至常压注液装置处；计算注液量，通过海霸泵依次向注液桶内注液，直至达到需要的注液量；对电池进行常压注液；将注液后的电池称重并测量电压；将托盘经导轨直线推回起始位置，并将定位器复位，完成一次注液循环。本发明实现了整个操作呈直线式，工作效率高，且实现了在线电压检测、常压注液和在线补液功能。

Description

电容电池的直线式注液机及其注液方法

技术领域

本发明涉及一种电容电池的直线式注液机及其注液方法，特别涉及一种用于水系方型电池的制造的直线式注液机及其注液方法，属于新能源动力电池制造技术领域。

背景技术

水系方型电池一般包括电池方型壳体和容纳在电池壳体内的电芯和水系电解液。其制作方法一般是将正极、隔膜与负极交替叠加制成电芯，将电芯入壳，密封顶盖，顶盖上设置有注液孔，通过注液装置从该注液孔中将水系电解液注入到电池壳体内。电解液是电池的重要组成成分，因而注液过程是电池生产过程中非常重要的环节。电池中电解液的用量关系到电池容量和循环寿命，电解液不足会造成电池容量和循环寿命的迅速衰减，注液量过多容易引起电池起鼓、循环寿命衰减率递增，而电池中用于容纳电解液的空间有限，因此必须在有限的空间内盛装准确的电解液量，以提高电池容量和循环寿命。

目前市场上用于制造水系大容量电池的注液设备都不能实现称量、测压、注液直线式生产。现有的电池注液生产线，一般过程为：用称重装置对电池进行称重，由手工记录重量值，再将每个电池插上注液杯，进行手动或真空注液，然后进行称重，将其重量值与之注液前相比，对注液重量不足的电池进行人工补液。由于在其生产过程缺乏电池电压前后直接测量，注液量不能在线发现并及时补加，还增加载具并列回流及激光打码扫描装置，造成设备整体工位繁杂，而且短路电池不能及时挑出，因此在生产中不仅需要更多的人力，而且由于注液设备整体工位连锁等原因造成生产成本高昂，同时真空注液方型电池存在电池变形、注液口外围粘上电解液问题，这不仅影响影响产品品质，还增加了注液口擦洗工序。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种解决了上述缺陷的，可进行在线电压检测、在线补液，实现了常压注液的电容电池的直线式注液机及其注液方法。

本发明所述的电容电池的直线式注液机，包括机架，机架上依次设置有前称重装置、前电压测量装置、直线导轨、后电压测量装置和后称重装置，直线导轨一侧的机架上安装有常压注液装置，直线导轨上设置有托盘。

其中托盘具有一定的重量，在无外力作用时，可稳定在直线导轨上，不发生滑动，托盘上可以并排放置需要数量的电池。

所述的常压注液装置包括架体，架体顶部设置有支架板，支架板位于直线导轨上方的位置处并排设置有多个注液桶，注液桶上均标注有刻度，支架板的后端安装有传送带架，传送带架上安装有传送皮带，传送带架的一端通过电机支架安装有步进电机，步进电机与传送皮带相连接，传送皮带上设置有连接杆，连接杆的前端通过变径接头一连接有注液嘴，注液嘴位于并排设置的注液桶的上方位置处，支架板的前端安装有控制面板，控制面板与步进电机相连接；

注液桶的顶部位于支架板的顶面上，其余部分位于支架板下方，每个注液桶的底部均依次通过软管和变径接头二后与注液头相连接，软管上设置有阀门，其中软管固定在定位器上，定位器安装在架体上；

架体的一侧设置有海霸泵，海霸泵与注液嘴相连接。

所述的定位器包括定位支架，软管均固定连接在定位支架的前端，定位支架的后端活动连接在架体上。可采用公知的活动连接方式，能实现定位器的上下移动即可。

所述的支架板上还设有指示灯，指示灯与控制面板相连接。指示灯可对注液状态进行指示。

所述的注液桶的数目为6-10个。

所述的机架一侧设置有工作台，工作台上设置有PC机，前称重装置、前电压测量装置、后电压测量装置和后称重装置分别与PC机相连接，PC机内安装有数据管理模块。

数据管理模块用于存储、比较注液前后电池的重量值和电压值。

所述的托盘底部安装有滑轮。便于推动托盘在直线导轨上行进。

上述的直线式注液机的电容电池的注液方法，其特征在于包括以下步骤：

a、将未注液的电池放至前称重装置上称量重量，同时用前电压测量装置测量电压，并将未注液电池重量值和电压值自动存储在PC机的数据管理模块中；

b、将电压测试正常的未注液电池放置在托盘中，经直线导轨将托盘直线推至常压注液装置处；

c、计算注液量，将海霸泵与储液桶相连接，通过控制面板设定需要注液的电池的数目，控制步进电机动作，经传送皮带带动注液嘴行进，通过海霸泵依次向注液桶内注液，注液完成后通过注液桶上的刻度观察，如注液桶内电解液量与设定量不符，则进行在线补加或抽出电解液操作，直至达到需要的注液量；

d、压下定位器，使得注液头与电池注液口连接，打开阀门，注液桶中电解液通过重力作用经软管和注液头进入电池内部，对电池进行常压注液；

e、将注液后的电池放置在后称重装置上称重，同时用后电压测量装置测量电压，并将所得的已注液电池的重量值和电压值自动存储在PC机的数据管理模块中；

f、将托盘经导轨直线推回起始位置，并将定位器复位，完成一次注液循环。

所述的c步骤中，向注液桶内注液时，控制面板控制指示灯红色闪烁，向注液桶）内注液完毕时，控制面板控制指示灯绿色闪烁。

本发明所具有的有益效果是：

1、本发明注液机的称重、测压、托盘、注液装置布置成一条直线，实现了直线式操作，设计简洁、工艺布局合理，相比于现有的注液设备，成本大大降低，本注液机制作成本在10W以内，现有注液设备的制作成本一般在30W以上。

2、本发明注液机中加装了电压测量装置，自动存储电池电压数据，可在线检测出短路电池并将其取出，防止了短路电池进入注液工位。

3、本发明注液机由于设置了定位器，实现了注液头与注液孔同步对接，提高了生产效率。

4、本发明注液机中由于注液桶带有体积刻度，可在线补液至相应刻度，省去了人工转运工序的繁杂操作，且注液桶可更换多个型号，匹配不同的电容电池，保证了注液精度，以此提高了生产效率，降低了劳动强度和成本。

5、本发明设有电脑数据库用于存储、比较注液前后电池的重量值、电压值，测量准确，托盘在直线导轨上移动、定位精确；本发明注液方法实现了常压注液和在线补液，保证了电池注液口干净和注液精度，整个操作呈直线式，提高了生产线的工作效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2为本发明主视结构示意图；

图3为本发明左视结构示意图。

图中：1、机架；2、前称重装置；3、前电压测量装置；4、直线导轨；5、后电压测量装置；6、后称重装置；7、托盘；8、架体；9、支架板；10、注液桶；11、传送带架；12、传送皮带；13、电机支架；14、步进电机；15、连接杆；16、变径接头一；17、注液嘴；18、控制面板；19、软管；20、变径接头二；21、注液头；22、阀门；23、海霸泵；24、定位支架；25、指示灯；26、PC机；27、工作台；28、滑轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：

如图1~3所示，电容电池的直线式注液机包括机架1，机架1上依次设置有前称重装置2、前电压测量装置3、直线导轨4、后电压测量装置5和后称重装置6，直线导轨4一侧的机架1上安装有常压注液装置，直线导轨4上设置有托盘7。

常压注液装置包括架体8，架体8顶部设置有支架板9，支架板9位于直线导轨4上方的位置处并排设置有8个注液桶10，注液桶10上均标注有刻度，支架板9的后端安装有传送带架11，传送带架11上安装有传送皮带12，传送带架11的一端通过电机支架13安装有步进电机14，步进电机14与传送皮带12相连接，传送皮带12上设置有连接杆15，连接杆15的前端通过变径接头一16连接有注液嘴17，注液嘴17位于并排设置的注液桶10的上方位置处，支架板9的前端安装有控制面板18，控制面板18与步进电机14相连接；

注液桶10的顶部位于支架板9的顶面上，其余部分位于支架板9下方，每个注液桶10的底部均依次通过软管19和变径接头二20后与注液头21相连接，软管19上设置有阀门22，其中软管19固定在定位器上，定位器安装在架体8上；

架体8的一侧设置有海霸泵23，海霸泵23与注液嘴17相连接。

定位器包括定位支架24，软管19均固定连接在定位支架24的前端，定位支架24的后端活动连接在架体8上。

支架板9上还设有指示灯25，指示灯25与控制面板18相连接。

PC机26设置在位于机架1一侧的工作台27上，前称重装置2、前电压测量装置3、后电压测量装置4和后称重装置5分别与PC机26相连接，PC机26内安装有数据管理模块。

托盘7底部安装有滑轮28。

上述的直线式注液机的电容电池的注液方法，包括以下步骤：

a、将未注液的电池放至前称重装置2上称量重量，同时用前电压测量装置3测量电压，并将未注液电池重量值和电压值自动存储在PC机26的数据管理模块中；

b、将电压测试正常的未注液电池放置在托盘7中，经直线导轨4将托盘7直线推至常压注液装置处；

c、计算注液量，将海霸泵23与储液桶相连接，通过控制面板18设定需要注液的电池的数目，控制步进电机14动作，经传送皮带12带动注液嘴17行进，通过海霸泵23依次向注液桶10内注液，注液完成后通过注液桶10上的刻度观察，如注液桶10内电解液量与设定量不符，则进行在线补加或抽出（采用吸管吸出）电解液操作，直至达到需要的注液量；

d、压下定位器，使得注液头21与电池注液口连接，打开阀门22，注液桶10中电解液通过重力作用经软管19和注液头21进入电池内部，对电池进行常压注液；

e、将注液后的电池放置在后称重装置6上称重，同时用后电压测量装置5测量电压，并将所得的已注液电池的重量值和电压值自动存储在PC机26的数据管理模块中；

f、将托盘7经导轨直线4推回起始位置，并将定位器复位，完成一次注液循环。

其中c步骤中，向注液桶10内注液时，控制面板18控制指示灯25红色闪烁，向注液桶10内注液完毕时，控制面板18控制指示灯25绿色闪烁。

Claims (9)

1.一种电容电池的直线式注液机，其特征在于：包括机架（1），机架（1）上依次设置有前称重装置（2）、前电压测量装置（3）、直线导轨（4）、后电压测量装置（5）和后称重装置（6），直线导轨（4）一侧的机架（1）上安装有常压注液装置，直线导轨（4）上设置有托盘（7）。

2.根据权利要求1所述的电容电池的直线式注液机，其特征在于：所述的常压注液装置包括架体（8），架体（8）顶部设置有支架板（9），支架板（9）位于直线导轨（4）上方的位置处并排设置有多个注液桶（10），注液桶（10）上均标注有刻度，支架板（9）的后端安装有传送带架（11），传送带架（11）上安装有传送皮带（12），传送带架（11）的一端通过电机支架（13）安装有步进电机（14），步进电机（14）与传送皮带（12）相连接，传送皮带（12）上设置有连接杆（15），连接杆（15）的前端通过变径接头一（16）连接有注液嘴（17），注液嘴（17）位于并排设置的注液桶（10）的上方位置处，支架板（9）的前端安装有控制面板（18），控制面板（18）与步进电机（14）相连接；

注液桶（10）的顶部位于支架板（9）的顶面上，其余部分位于支架板（9）下方，每个注液桶（10）的底部均依次通过软管（19）和变径接头二（20）后与注液头（21）相连接，软管（19）上设置有阀门（22），其中软管（19）固定在定位器上，定位器安装在架体（8）上；

架体（8）的一侧设置有海霸泵（23），海霸泵（23）与注液嘴（17）相连接。

3.根据权利要求2所述的电容电池的直线式注液机，其特征在于：所述的定位器包括定位支架（24），软管（19）均固定连接在定位支架（24）的前端，定位支架（24）的后端活动连接在架体（8）上。

4.根据权利要求2所述的电容电池的直线式注液机，其特征在于：所述的支架板（9）上还设有指示灯（25），指示灯（25）与控制面板（18）相连接。

5.根据权利要求2所述的电容电池的直线式注液机，其特征在于：所述的注液桶（10）的数目为6-10个。

6.根据权利要求1所述的电容电池的直线式注液机，其特征在于：还包括PC机（26），PC机（26）设置在位于机架（1）一侧的工作台（27）上，前称重装置（2）、前电压测量装置（3）、后电压测量装置（4）和后称重装置（5）分别与PC机（26）相连接，PC机（26）内安装有数据管理模块。

7.根据权利要求1所述的电容电池的直线式注液机，其特征在于：所述的托盘（7）底部安装有滑轮（28）。

8.一种采用权利要求1~7所述的直线式注液机的电容电池的注液方法，其特征在于包括以下步骤：

a、将未注液的电池放至前称重装置（2）上称量重量，同时用前电压测量装置（3）测量电压，并将未注液电池重量值和电压值自动存储在PC机（26）的数据管理模块中；

b、将电压测试正常的未注液电池放置在托盘（7）中，经直线导轨（4）将托盘（7）直线推至常压注液装置处；

c、计算注液量，将海霸泵（23）与储液桶相连接，通过控制面板（18）设定需要注液的电池的数目，控制步进电机（14）动作，经传送皮带（12）带动注液嘴（17）行进，通过海霸泵（23）依次向注液桶（10）内注液，注液完成后通过注液桶（10）上的刻度观察，如注液桶（10）内电解液量与设定量不符，则进行在线补加或抽出电解液操作，直至达到需要的注液量；

d、压下定位器，使得注液头（21）与电池注液口连接，打开阀门（22），注液桶（10）中电解液通过重力作用经软管（19）和注液头（21）进入电池内部，对电池进行常压注液；

e、将注液后的电池放置在后称重装置（6）上称重，同时用后电压测量装置（5）测量电压，并将所得的已注液电池的重量值和电压值自动存储在PC机（26）的数据管理模块中；

f、将托盘（7）经导轨直线（4）推回起始位置，并将定位器复位，完成一次注液循环。

9.根据权利要求8所述的电容电池的注液方法，其特征在于：所述的c步骤中，向注液桶（10）内注液时，控制面板（18）控制指示灯（25）红色闪烁，向注液桶（10）内注液完毕时，控制面板（18）控制指示灯（25）绿色闪烁。

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