CN103500851B - 锂电池加工设备及其真空隧道腔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂电池制造装备技术领域，特别是一种真空隧道腔；包括真空过渡腔、真空工作腔和输送机构，需要在真空环境进行加工的一个或多个加工装置设置在真空工作腔中，真空过渡腔与真空工作腔相连接；通过设置真空隧道腔，不管是从大气环境中输送物料到真空工作腔内，还是从真空工作腔内输送物料到大气环境中，都能保证真空工作腔内一直处于真空状态，因此设置在真空工作腔内并且需要在真空环境进行加工的加工装置能持续进行加工，有效地提高了加工效率；本发明还提供一种包括上述真空隧道腔的锂电池加工设备，设置有上述真空隧道腔的锂电池加工设备能有效地提高锂电池的产能。

Description

锂电池加工设备及其真空隧道腔

技术领域

本发明涉及锂电池制造装备技术领域，特别是一种真空隧道腔。本发明还涉及一种包括上述真空隧道腔的锂电池加工设备。

背景技术

软包锂电池也是在原有铜壳、铝壳、塑壳电池的基础上发展起来的第三代动力锂电池，由于软包锂电池更轻、更薄、循环寿命长、安全性能好、能量密度高、放电平台稳定、功率性能出色、环保无污染等优势，而被广泛应用于移动终端、电动摩托车、电动汽车、电动工具、太阳能光伏发电系统、风力发电系统、便携移动电源等领域。

目前，由于锂电池的组成材料及加工工艺的要求，真空在锂电池的生产过程中成为了一种重要的加工工艺条件。而现有的锂电池生产过程中，大部分情况都是针对单个工位制造真空环境，其一般的工作流程为:工件到达加工位→闭合真空腔体形成密封空间→用真空泵对该密封空间抽真空→在真空条件下加工工件→对密封空间进行泄真空→将工件送至下一加工工位，反复循环。这样每次工件在真空加工工位都需要等待较长的时间，以便真空环境的形成与破坏，从而降低了工位的生产效率，进而影响整个加工设备的生产效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前真空加工工位在工作时需要等待较长的时间，以便真空腔体内真空环境的形成与破坏，从而降低了真空工位的生产效率的问题而提供的一种真空工作腔。

本发明的另一个目的是提供一种包含上述真空隧道腔的锂电池加工设备。

为达到上述功能，本发明提供的技术方案是:

一种真空隧道腔，包括真空工作腔，需要在真空环境进行加工的一个或多个加工装置设置在所述真空工作腔中，所述的真空隧道腔还包括至少一个真空过渡腔和输送机构，所述真空过渡腔与所述真空工作腔相连接，所述输送机构设置于所述真空工作腔内。

优选地，所述的真空过渡腔通过管道阀门与所述的真空工作腔相连接，通过阀门的开闭实现与真空工作腔同等的真空环境。

优选地，所述真空过渡腔的数量为2个，分别设置在工件进入所述真空工作腔的位置和从所述真空隧道腔输出工件的位置。

优选地，所述真空过渡腔和所述真空工作腔上下部分叠加设置，所述输送机构包括输入输送机构和输出输送机构，所述输入输送机构和输出输送机构水平并列设置；所述真空隧道腔还包括第一升降装置和第二升降装置，所述第一升降装置设置在所述真空过渡腔的上方，所述第二升降装置设置在所述真空过渡腔内且位于所述真空过渡腔和所述真空工作腔上下叠加部分的正下方；装载有待加工的电池的电池夹具通过所述第一升降装置进入所述真空过渡腔内，装载有加工后的电池的电池夹具通过所述第二升降装置从所述真空工作腔进入所述真空过渡腔内，所述第一升降装置上的电池夹具和所述第二升降装置的电池夹具在所述真空过渡腔内实现电池夹具的交换；电池夹具交换后，所述第二升降装置上升到所述真空工作腔中，所述第一升降装置上升到大气环境中。

优选地，所述的第一升降装置包括支架、驱动装置、第一密封板和夹具输送机构，所述支架固定设置在所述真空过渡腔的上方，所述驱动装置固定设置在所述支架上，所述第一密封板与所述驱动装置固定连接并在所述驱动装置的带动下密封或者打开所述真空过渡腔，所述夹具输送机构固定设置在所述第一密封板的下方。

优选地，所述的第二升降装置包括第二密封板、驱动气缸和夹具输送机构，所述第二密封板与所述驱动气缸固定连接并由所述驱动气缸带动下密封或者打开所述真空工作腔，所述夹具输送机构固定设置在所述第二密封板的上方。

优选地，所述的第一升降装置还包括若干个互相配合的导柱和导套，所述导柱固定设置在所述第一密封板上，所述导套固定设置在支架上。

本发明还提供一种锂电池加工设备，包括注液装置和封装装置，所述的锂电池加工设备还包括上述任意项所述的真空隧道腔，所述封装装置和/或注液装置固定设置在所述真空工作腔内。

本发明的有益效果在于:一种真空隧道腔，包括真空工作腔，需要在真空环境进行加工的一个或多个加工装置设置在所述真空工作腔中，所述的真空隧道腔还包括至少一个真空过渡腔和输送机构，所述真空过渡腔与所述真空工作腔相连接；通过设置真空隧道腔，不管是从大气环境中输送物料到真空工作腔内，还是从真空工作腔内输送物料到大气环境中，都能保证真空工作腔内一直处于真空状态，因此设置在真空工作腔内并且需要在真空环境进行加工的加工装置能持续进行加工，有效地提高了加工效率，设置有上述真空隧道腔的锂电池加工设备能有效地提高鲤电池的产能。

附图说明

图1为本发明所提供的一种真空隧道腔的结构示意图；

图2为本发明所提供的另一种真空隧道腔的结构示意图；

图3为第一升降装置的结构示意图；

图4为第二升降装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图1至附图4对本发明作进一步阐述:

实施例一:

如图1所示的一种真空隧道腔，包括真空工作腔2，需要在真空环境进行加工的一个或多个加工装置5设置在真空工作腔2中，隧道腔还包括2个真空过渡腔，2个真空过渡腔分别设置在工件进入真空工作腔2的位置和从真空工作腔2输出工件的位置；为描述上的方便，我们把设置在工件进入真空工作腔2的位置上的真空过渡腔称为入料真空过渡腔1，把设置在真空工作腔2输出工件的位置上的真空过渡腔称为出料真空过渡腔6，锂电池3等工件设置在电池夹具7上，电池夹具7通过输送机构4带动，依次在入料真空过渡腔1、真空工作腔2和出料真空过渡腔6之间移动。

入料真空过渡腔1开始时是真空状态，需要把锂电池3输送到入料真空过渡腔1中时，对入料真空过渡腔1进行泄真空操作，当入料真空腔中的真空度与外界工作环境一致时，开启入料真空过渡腔1与外界工作环境之间的密封门8，输送机构4将工件送入入料真空过渡腔1，然后关闭密封门8，进行抽真空操作，本实施例采用以下两种真空实现方式，一种是直接将真空泵与入料真空过渡腔1相连，启动真空泵抽真空；另一种是通过管道阀门将入料真空过渡腔1与真空工作腔2相连，通过控制阀门的开启来实现入料真空过渡腔1的真空环境，由于真空工作腔2的体积比入料真空过渡腔1相比要大得多，所以当联通两个腔时对真空度的影响比较小，多次动作造成的损失可由真空工作腔2的真空泵进行补充。当入料真空过渡腔1与真空工作腔2的真空度达到一致的时候，开启密封门9，工件进入真空工作腔2，关闭密封门9，工件在真空工作腔2中依次经过多个工艺工作位后，真空加工完成，应用前述同样的方法实现出料真空过渡腔6的真空环境，然后开启密封门10，己加工完成的工件进入出料真空过渡腔6，关闭密封门10，对出料真空过渡腔6进行泄真空，开启密封门11，输送机构4将己加工工件送出出料真空过渡腔6，完成整个真空加工过程。

输送机构4的实现方式可以根据实际需要采用皮带、滚筒、同步带、机械子等方式。

本发明的所提供的技术方案的基本构思在于，通过设置入料真空过渡腔1和出料真空过渡腔6，使真空工作腔2一直处于真空状态，从而使设置在真空工作腔2内的注液装置或封装装置等加工装置5能连续工作，从而有效地提高设备的生产效率。

实施例二:

为了显示真空工作腔2内部的结构，图2中未显示出真空工作腔2的前板和顶板。

如图2所示的一种真空隧道腔，入料真空过渡腔1和出料真空过渡腔6水平并列且与真空工作腔2上下部分叠加设置，输送机构4包括入料输送机构41和出料输送机构42，真空隧道腔还包括第一升降装置12和第二升降装置13，第一升降装置12和第二升降装置13的数量与真空过渡腔的数量相同，在本实施例中，第一升降装置12和第二升降装置13的数量分别为2个；每个真空过渡腔的上方设置有一个第一升降装置12，第二升降装置13设置在真空过渡腔内且位于真空过渡腔和真空工作腔2上下叠加部分的正下方。

如图3所示，在本实施例中，本发明所提供的第一升降装置12包括支架121、驱动装置122、第一密封板123和夹具输送机构124，支架121固定设置在真空过渡腔的上方，驱动装置122固定设置在支架121上，第一密封板123与驱动装置122固定连接并在驱动装置122的带动下密封或者打开真空过渡腔，夹具输送机构124固定设置在第一密封板123的下方。上述驱动装置122具体可以是气缸、电机或者其他常见的动力设备。

为保证第一密封板123和夹具输送机构124上下升降运动时的稳定性，第一升降装置12还包括：若干个互相配合的导柱125和导套126，导柱125固定设置在第一密封板123上，导套126固定设置在支架121上。

如图4所示，第二升降装置13包括密封板B131、驱动气缸132和夹具输送机构124，第二密封板131与驱动气缸132固定连接并由驱动气缸132带动密封或者打开真空工作腔2，夹具输送机构124固定设置在第二密封板131的上方。

由于工件进入真空工作腔2和工件从真空工作腔2进入大气环境的工作原理基本相同，以下我们以工件进入真空工作腔2的方式对本发明的工作原理进行说明。

其工作原理如下：入料真空过渡腔1的真空度开始时与外界工作环境一致，此时装载有待加工的锂电池3的电池夹具7被输送到第一升降装置12的夹具输送机构124上，在驱动装置122的作用下夹具输送机构124进入入料真空过渡腔1，同时第一密封板123把入料真空过渡腔1封闭，然后采用与实施例一相同的方式，使入料真空过渡腔1处于真空状态，第二升降装置13上的夹具输送机构124通过驱动气缸132的带动从真空工作腔2进入入料真空过渡腔1内，此时第一升降装置12的夹具输送机构124与第二升降装置13上的夹具输送机构124水平对齐；在其它设置在入料真空过渡腔1内的气缸的推动下，装载有待加工的锂电池3的电池夹具7被输送第二升降装置13上的夹具输送机构124上，实现了电池夹具7的交换；第二升降装置13上升到真空工作腔2中，第二密封板131封闭真空工作腔2，对入料真空过渡腔1泄真空，然后第一升降装置12上升到大气环境中，从而实现待加工的锂电池3输送到真空工作腔2内。

本实施例中，采用真空过渡腔和真空工作腔2上下叠加，以及入料输送机构41和出料输送机构42并列设置的方式，与实施例一的方式相比能使真空隧道腔的长度缩短50%，减少了设备对场地面积的占用使设备更紧凑。

在本实施例中，夹具输送机构124由一对水平匣放的带有凹槽1241的部件组成的滑动轨道，电池夹具7的底板71刚好与上述的凹槽1241配合，并能在上述的滑动轨道上水平滑动。

本发明所提供的锂电池加工设备包括注液装置、封装装置和本发明所提供的真空隧道腔，封装装置和/或注液装置固定设置在真空工作腔2内。锂电池加工设备的其他结构可以参考现有技术，本文不再展开说明。

以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种真空隧道腔，包括真空工作腔，需要在真空环境进行加工的一个或多个加工装置设置在所述真空工作腔中，其特征在于：所述的真空隧道腔还包括两个真空过渡腔和输送机构，所述真空过渡腔与所述真空工作腔相连接，所述输送机构设置于所述真空工作腔内；所述真空过渡腔分别设置在工件进入所述真空工作腔的位置和从所述真空隧道腔输出工件的位置，把设置在工件进入真空工作腔的位置的真空过渡腔称为入料真空过渡腔，把设置在从真空工作腔输出工件的位置的真空过渡腔称为出料真空过渡腔；所述入料真空过渡腔和出料真空过渡腔水平并列且与所述真空工作腔上下部分叠加设置；所述输送机构包括输入输送机构和输出输送机构，所述输入输送机构和输出输送机构水平并列设置；所述真空隧道腔还包括第一升降装置和第二升降装置，第一升降装置和第二升降装置的数量与真空过渡腔的数量相同，每个真空过渡腔的上方设置有一个第一升降装置，在每个真空过渡腔内且位于真空过渡腔和真空工作腔上下叠加部分的正下方设置一个第二升降装置；装载有待加工的电池的电池夹具通过所述第一升降装置进入所述入料真空过渡腔内，所述第一升降装置上的电池夹具和所述第二升降装置的电池夹具在所述入料真空过渡腔内实现电池夹具的交换；电池夹具交换后，与入料真空过渡腔对应的第二升降装置上升到所述真空工作腔中，与入料真空过渡腔对应的第一升降装置上升到大气环境中，装载有加工后的电池的电池夹具通过所述第二升降装置从所述真空工作腔进入所述出料真空过渡腔内。

2.如权利要求1所述的真空隧道腔，其特征在于：所述的真空过渡腔通过管道阀门与所述的真空工作腔相连接，通过阀门的开闭实现与真空工作腔同等的真空环境。

3.如权利要求1所述的真空隧道腔，其特征在于：所述的第一升降装置包括支架、驱动装置、第一密封板和夹具输送机构，所述支架固定设置在所述真空过渡腔的上方，所述驱动装置固定设置在所述支架上，所述第一密封板与所述驱动装置固定连接并在所述驱动装置的带动下密封或者打开所述真空过渡腔，所述夹具输送机构固定设置在所述第一密封板的下方。

4.如权利要求1所述的真空隧道腔，其特征在于：所述的第二升降装置包括第二密封板、驱动气缸和夹具输送机构，所述第二密封板与所述驱动气缸固定连接并在所述驱动气缸带动下密封或者打开所述真空工作腔，所述夹具输送机构固定设置在所述第二密封板的上方。

5.如权利要求3所述的真空隧道腔，其特征在于：所述的第一升降装置还包括：若干个互相配合的导柱和导套，所述导柱固定设置在所述第一密封板上，所述导套固定设置在支架上。

6.一种锂电池加工设备，包括注液装置和封装装置，其特征在于：所述的锂电池加工设备还包括权利要求1至5任意一项所述的真空隧道腔，所述封装装置固定设置在所述真空工作腔内。

7.如权利要求6所述的锂电池加工设备，其特征在于：所述注液装置固定设置在所述真空工作腔内。