CN103515570A - 一种方形电池注液机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方形电池注液机，包括电解液存储箱（10）、注液系统（20）和抽真空系统（30），注液系统（20）和抽真空系统（30）为一体化组合，注液系统（20）包括海霸泵（21）、注液机身（22）和注液夹具（23），该海霸泵（21）通过出液管（40）连接于注液夹具（23）的尾端；注液机身（22）包括移动架（221）和可使移动架（221）水平移动的移动架驱动装置，移动架（221）上设有可竖直上下移动的竖直移动机构（222）；抽真空系统（30）将注好液的注液夹具（23）通过正负压交换，使电解液迅速进入到方形电芯铝壳（50）内。本发明通过注液系统及抽真空系统组合一体化设计，有利于电解液的快速注入。

Description

一种方形电池注液机

技术领域

本发明涉及一种电池生产设备，更具体地说，涉及一种为方形电池充填电解液的电池注液机。

背景技术

随着现代社会的不断发展，移动设备如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、摄像机、以及混合电动车和纯电动车等将会越来越广泛运用锂离子电池，锂离子电池注液设备也随着社会的进步也不断改进。以前1Ah电芯一般都采用产量较高的倒吸式注液机来注液，缺点是操作员工最低配置3-4人、注液量不稳定、浪费电解液、铝壳表面腐蚀等，已经不适合10Ah-20Ah以上大动力电池的注液；而全自动化注液设备投入成本较高或采用简易海霸泵的注液设备需要配置单独的真空箱及操作人员配置2-3人而使中小企业承受的成本压力过大。一种能够提高生产效率及操作人员又少、减少电解液浪费、注液量稳定在±2‰（±0.002g）内的半自动注液设备已越来越成为工厂的急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中注液效率低、注液量不稳定、铝壳表面易腐蚀的缺陷，提供一种方形电池注液机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种方形电池注液机，包括电解液存储箱、注液系统和抽真空系统，所述注液系统和抽真空系统为一体化组合，其中，所述注液系统包括海霸泵、注液机身和注液夹具，该海霸泵通过出液管连接于注液夹具的尾端；所述注液机身包括移动架和可使所述移动架水平移动的移动架驱动装置，所述移动架上设有可竖直上下移动的竖直移动机构；所述抽真空系统将注好液的注液夹具通过正负压交换，使电解液迅速进入到方形电芯铝壳内。

在本发明所述的一种方形电池注液机中，所述注液夹具上设有注液筒和注液头，所述注液筒和注液头连通，且两者为分体设计。

在本发明所述的一种方形电池注液机中，所述竖直移动机构上与所述注液头连接。

在本发明所述的一种方形电池注液机中，所述竖直移动机构包括可竖直上下移动的固定板和注液头驱动装置，所述注液头设于所述固定板上，并可由所述注液头驱动装置驱动在所述固定板上水平移动。

在本发明所述的一种方形电池注液机中，所述注液夹具的顶端设有穿孔，所述注液头固定在所述注液夹具的穿孔内。

在本发明所述的一种方形电池注液机中，所述注液夹具还包括压杆，将所述方形电芯铝壳通过该压杆置于所述注液夹具的中下部，并通过所述压杆将电芯放入所述方形电芯铝壳内。

在本发明所述的一种方形电池注液机中，所述穿孔均匀分布在所述注液夹具的顶端上。

在本发明所述的一种方形电池注液机中，所述注液夹具上还设有可调节方形电芯高度的调节螺杆。

在本发明所述的一种方形电池注液机中，所述电解液存储箱为所述海霸泵存储电解液并使其里面保持有0.1Mp以下的压力，电解液的存储量通过液位控制器感应自动补充电解液。

在本发明所述的一种方形电池注液机中，所述注液筒、注液头、方形电芯铝壳和穿孔的数量均为7个。

实施本发明的一种方形电池注液机，具有以下有益效果：本发明通过注液系统及抽真空系统组合一体化设计，有利于电解液的快速注入，使注完液的注液夹具通过抽真空系统的正负压交换，使电解液迅速进入到电芯铝壳内，从而减小操作员的工作强度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明方形电池注液机的整体结构示意图；

图2是本发明方形电池注液机的海霸泵的结构示意图；

图3是本发明方形电池注液机的注液夹具的结构示意图；

图4是本发明方形电池注液机的注液系统的结构示意图；

图5是本发明方形电池注液机的抽真空系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，在本发明的一种方形电池注液机中，方形电池注液机100包括电解液存储箱10、注液系统20和抽真空系统30，所述注液系统20和抽真空系统30为一体化组合，注液系统20及抽真空系统30组合一体化设计，有利于电解液的快速注入，减小操作员的工作强度.其中，所述注液系统20包括海霸泵21、注液机身22和注液夹具23，该海霸泵21设于海霸泵架211上，所述海霸泵21通过出液管40连接于注液夹具23的尾端；所述注液机身22包括移动架221和可使所述移动架221水平移动的移动架驱动装置，所述移动架221上设有可竖直上下移动的竖直移动机构222；所述抽真空系统30将注好液的注液夹具23通过正负压交换，使电解液迅速进入到方形电芯铝壳50内，该注液系统20主要作用是为电芯注电解液，由进口170ml精密海霸泵21、注液机身22、注液夹具23三部份组成，方形电池注液机100还包括机架90，在机架90的端面下部设有电控箱91，该电控箱91内安装有PLC，该PLC用于控制步进电机80带动注液夹具23移动。

其工作原理为将七个20Ah的锂壳方形电芯上到注液夹具23后，推到注液机身22活动板的固定位置上。按启动按钮开关后，PLC控制步进电机80带动注液夹具按程序设定移动距离后，PLC再控制170ml精密海霸泵注电解液到注液夹具23后再继续按设定轨迹继续移动，直至七个电芯注液完再复位到原点。在本实施中，注液系统机身上的支撑导轨单元CSR25SA（图中未示出）也可以用直线轴承代替。

进一步地，如图2所示，通过液位开关60控制电磁阀（图中未示出），将电解液先存储于电解液存储箱10，其规格为W258mm*D158mm*H408mm，主要作用是为海霸泵21存储足够的电解液并保证里面有0.1Mp以下的压力，电解液的存储量可通过液位控制器感应自动补充电解液。根据电芯不同规格要求的电解液量来调节精密海霸泵千分尺，因注液量要稳定在±2‰（±0.002g）内。

进一步地，如图3所示，所述注液夹具23上设有注液筒231和注液头232，所述注液筒231和注液头232连通，且两者为分体设计，具体地，该注液夹具23上的注液筒231为150ml，如果在使用的过程中，注液头232堵塞则可以直接更换即可，在本实施中，注液筒231和注液头232也可以做成连体的。

进一步地，所述竖直移动机构222上与所述注液头232连接。

进一步地，所述竖直移动机构222包括可竖直上下移动的固定板2221和注液头驱动装置，所述注液头232设于所述固定板2221上，并可由所述注液头驱动装置驱动在所述固定板2221上水平移动，如图4所示，所述注液头驱动装置通过步进电机80来控制，控制所述固定板2221上水平移动，

进一步地，所述注液夹具23的顶端设有穿孔233，所述注液头232固定在所述注液夹具23的穿孔233内。

进一步地，如图3所示，所述注液夹具23还包括压杆234，将所述方形电芯铝壳50通过该压杆234置于所述注液夹具23的中下部，并通过所述压杆234将电芯放入所述方形电芯铝壳50内。所述注液夹具23上还设有可调节方形电芯高度的调节螺杆235。

优选地，将七个未注液电芯上到注液夹具23上，其规格为W398mm*D98mm*H413mm.。注液夹具23采用比较人性化设计，根据杠杆原理安装了压杆234，轻轻一压压杆234，电芯放入即可，使操作人员不会因上大电芯而感到手疲劳；注液头232与注液筒231采用分体设计，为以后注液头232因损坏方便更换，减少浪费；在本实施例中，此注液夹具23适用于5Ah-20Ah的方形电芯，具体高度可利用调节螺杆235来调节.

进一步地，如图1，图3至图5，所述穿孔233均匀分布在所述注液夹具23的顶端上。

进一步地，如图4所示，所述电解液存储箱10为所述海霸泵21存储电解液并保证里面有0.1Mp以下的压力，电解液的存储量通过液位控制器感应自动补充电解液。具体地，抽真空系统30主要作用是将注好液的注液夹具通过正负压交替，使电解液讯速进入到方形电芯铝壳50内，其规格为W570mm*D300*H700mm。压板采用内抽壳掏空设计，密封采用8mm*8mm的高密度泡棉，上面开两个一分牙连接孔，一头接SMC压力传感器，一边主要是进气；。抽真空过程中，因采用了真空缓冲箱的高度落差，可以避免将电解液抽入管道导致堵塞管道。其工作原理为按下启动按扭开关后通过80*50气缸70将压板压在注完液的注液夹具23上，PLC控制真空电磁阀进行抽真空，达到设定-85Mp后，压力传感器传回信号给PLC，PLC再控制氮气电磁阀进行解压。其压力值及循环次数可设置

进一步地，所述注液筒231、注液头232、方形电芯铝壳50和穿孔233的数量均为7个，该注液筒231、注液头232、方形电芯铝壳50和穿孔233的数量不局限于本发明。

进一步地，如图1、图5所示，在本发明的一种方形电池注液机中，方形电池注液机100因是采用组合一体化设计，操作人员只需要一个即可完成相关工作，将上好电芯的注液夹具23推到注液系统20机身底板上，踩下启动开关60后，注液系统20开始按设定的程序进行注液；注液机身22复位停止后，将注液夹具23推到抽真空系统30中，踩下启动开关60，抽真空系统30开始按设定好的程序开始正负压交替工作。抽真空等待过程中，将另一个注液夹具23上好电芯再推到注液系统20中开始注液。

通过以上实施例可以看出本发明的一种方形电池注液机，本发明通过注液系统及抽真空系统组合一体化设计，有利于电解液的快速注入，使注完液的注液夹具通过抽真空系统的正负压交换，使电解液迅速进入到电芯铝壳内，从而减小操作员的工作强度。

尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种方形电池注液机，其特征在于，包括电解液存储箱（10）、注液系统（20）和抽真空系统（30），所述注液系统（20）和抽真空系统（30）为一体化组合，其中，所述注液系统（20）包括海霸泵（21）、注液机身（22）和注液夹具（23），该海霸泵（21）通过出液管（40）连接于注液夹具（23）的尾端；所述注液机身（22）包括移动架（221）和可使所述移动架（221）水平移动的移动架驱动装置，所述移动架（221）上设有可竖直上下移动的竖直移动机构（222）；所述抽真空系统（30）将注好液的注液夹具（23）通过正负压交换，使电解液迅速进入到方形电芯铝壳（50）内。

2.根据权利要求1所述的方形电池注液机，其特征在于，所述注液夹具（23）上设有注液筒（231）和注液头（232），所述注液筒（231）和注液头（232）连通，且两者为分体设计。

3.根据权利要求2所述的方形电池注液机，其特征在于，所述竖直移动机构（222）上与所述注液头（232）连接。

4.根据权利要求2所述的方形电池注液机，其特征在于，所述竖直移动机构（222）包括可竖直上下移动的固定板（2221）和注液头驱动装置，所述注液头（232）设于所述固定板（2221）上，并可由所述注液头驱动装置驱动在所述固定板（2221）上水平移动。

5.根据权利要求2所述的方形电池注液机，其特征在于，所述注液夹具（23）的顶端设有穿孔（233），所述注液头（232）固定在所述注液夹具（23）的穿孔（233）内。

6.根据权利要求2所述的方形电池注液机，其特征在于，所述注液夹具（23）还包括压杆（234），将所述方形电芯铝壳（50）通过该压杆（234）置于所述注液夹具（23）的中下部，并通过所述压杆（234）将电芯放入所述方形电芯铝壳（50）内。

7.根据权利要求5所述的方形电池注液机，其特征在于，所述穿孔（233）均匀分布在所述注液夹具（23）的顶端上。

8.根据权利要求6所述的方形电池注液机，其特征在于，所述注液夹具（23）上还设有可调节方形电芯高度的调节螺杆（235）。

9.根据权利要求1所述的方形电池注液机，其特征在于，所述电解液存储箱（10）为所述海霸泵（21）存储电解液并使其里面保持有0.1Mp以下的压力，电解液的存储量通过液位控制器感应自动补充电解液。

10.根据权利要求5所述的方形电池注液机，其特征在于，所述注液筒（231）、注液头（232）、方形电芯铝壳（50）和穿孔（233）的数量均为7个。

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