CN105870397B - 加压抽真空设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池的技术领域，提供了一种加压抽真空设备，包括箱体、盖板、夹紧机构以及抽真空组件。箱体具有朝上的开口，箱体用于放置电池的凹腔，盖板用于盖合在箱体上并封闭开口，夹紧机构将电池固定并对电池施加预定的挤压力，抽真空组件在盖板与箱体闭合时使凹腔真空。与现有技术对比，本发明提供的加压抽真空设备，在真空环境下保压预定时间后，流出电池外部的电解液逐渐回流并渗入电芯，同时电解液中的气泡排出凹腔外部，这样，使得电芯与电解液进一步融合，电池对电解液完全吸收，有效保证电池的性能，使电池具有较长的使用寿命。

Description

加压抽真空设备
技术领域
本发明涉及电池的技术领域，尤其是涉及一种加压抽真空设备。
背景技术
目前，锂电池在生产过程中需要经历注液工序。注液是在成型的锂电池外壳内先抽真空后再充入电解液，使电解液完全包裹电池芯。锂电池的电解液是电池的一个重要组成部分，对电池的性能有很大的影响。然而，由于电池内部结构的特性，电解液并不能完全渗透池芯，而且电解液中存在气泡，使二者不能完全融和，导致电池性能的下降，影响电池的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种加压抽真空设备，旨在解决现有技术中，由于电池对电解液的吸收率较低，影响电池使用寿命缺陷。
本发明提供的一种加压抽真空设备，包括：
-箱体，其具有朝上开口且用于放置电池的凹腔；
-盖板，用于盖合在所述箱体上并封闭所述开口；
-夹紧机构，将电池固定并对电池施加预定的挤压力；以及
-抽真空组件，在所述盖板与所述箱体闭合时使所述凹腔真空。
进一步地，所述夹紧机构包括至少一组夹紧组件，至少一组所述夹紧组件包括：
至少一个导杆，设置在所述凹腔内；
多个隔板，均滑动设置在所述导杆上；
隔板驱动件，使所述隔板沿一第一方向移动并对放置在相邻所述隔板之间的电池夹压；以及
复位件，沿与第一方向相反的方向使各隔板相对分离开。
进一步地，多个所述隔板依序设置形成与所述隔板驱动件连接的首位隔板、末位隔板和位置二者之间的中间隔板；所述复位件为由多个牵引链节通过销轴连接构成的链条，所述首位隔板和多个中间隔板分别与所述链条固定连接。
进一步地，所述首位隔板与相邻的中间隔板之间以及各相邻的中间隔板之间的链节数量相同。
进一步地，所述夹紧组件还包括抵接在所述末位隔板的远离所述中间隔板一侧表面上的一压力感应器。
进一步地，所述夹紧组件包括彼此平行的四个导杆，每个所述隔板上均开设有供导杆穿过的四个孔，四个孔分别位于隔板的四个边角部。
进一步地，所述隔板驱动件为具有一连接轴的气缸，所述气缸固定在所述箱体的外侧，所述连接轴伸入所述箱体内并与隔板连接。
进一步地，加压抽真空设备还包括机架和固定在所述机架上的固定支架，所述箱体固设在所述机架上并由机架支撑，所述盖板滑动设置在所述固定支架上，所述固定支架上固设有使所述盖板上下移动的动力件。
进一步地，所述盖板具有位于其顶部的锁合部，所述固定支架的顶部固设有与所述锁合部相锁合以限制所述盖板向下移动的插销。
进一步地，所述抽真空组件包括通过一真空管与所述箱体连接的真空泵，所述真空管上设置有真空阀和破真空阀。
与现有技术对比，本发明提供的加压抽真空设备，采用夹紧机构将电池固定并对电池施加预定的挤压力，以及采用抽真空组件在所述盖板与所述箱体闭合时使凹腔真空，这样，在真空环境下保压预定时间后，流出电池外部的电解液逐渐回流并渗入电芯，同时电解液中的气泡排出凹腔外部，这样，使得电芯与电解液进一步融合，电池对电解液完全吸收，有效保证电池的性能，使电池具有较长的使用寿命；另外，全密封的结构设计，确保电解液不易挥发，无气味，且人力资源消耗小，产能高，生产效率高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的加压抽真空设备的立体示意图；
图2是本发明实施例提供的箱体、夹紧机构以及抽真空组件的立体示意图；
图3为图2中A部的放大示意图；
图4是本发明实施例提供的盖板和固定支架的立体示意图；
图5为图4中B部的放大示意图。
主要元件符号说明
100：加压抽真空设备 200：电池
1：机架 11：安装基板
2：箱体 2a：凹腔
3：盖板 31：锁合部
31a：锁合孔
4：夹紧机构 41：夹紧组件
411：导杆 412、413、414：隔板
415：隔板驱动件 415a：连接轴
416：复位件 416a 牵引链节
417：压力感应器
5：抽真空组件 51：真空管
52：真空阀 6：固定支架
7：动力件 8：密封条
9：插销气缸 91：插销
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。
如图1至5所示，为本发明提供的一较佳实施例。
本实施例提供的加压抽真空设备100，包括箱体2、盖板3、夹紧机构4以及抽真空组件5。箱体2具有朝上开口且用于放置电池的凹腔2a，盖板3用于盖合在箱体2上并封闭开口，夹紧机构4将电池200固定并对电池200施加预定的挤压力，抽真空组件5在盖板3与箱体2闭合时使凹腔2a真空。
上述的加压抽真空设备100，在真空环境下保压预定时间后，流出电池200外部的电解液逐渐回流并渗入电芯，同时电解液中的气泡排出凹腔2a外部，这样，使得电芯与电解液进一步融合，电池200对电解液完全吸收，有效保证电池200的性能，使电池200具有较长的使用寿命。
为叙述方便，下文中所称的“左”“右”“上”“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致，但并不对本发明的结构起限定作用。
参见图1，本实施例提供的加压抽真空设备100，用于对电池200进行真空加压，包括机架1以及安装在机架1上的箱体2、盖板3、夹紧机构4、抽真空组件5和固定支架6。在本实施例中，电池200为但不局限于方形的动力锂电池，电池200具有顶面、底面和介于两者之间的两个面积较大的宽面及两个较窄的窄面，需要说明的是，电池200的注液孔(图未示)位于该顶面上，在电池200放入加压抽真空设备100时，电池200顶面的注液孔处连接有与电池200内部连通的储液杯(图未示)。
如图1所示，机架1包括一个安装基板11，安装基板11的顶面具有相互垂直的一横向(图示中D1方向，以下统称第一方向D1)和一纵向(图示中D2方向，以下统称第二方向D2)。箱体2和固定支架6通过螺钉、焊接等一切的现有固定方式安装在安装基板11上由机架1的安装基板11支撑，盖板3以上下滑动的方式安装在固定支架6上，固定支架6上固设有使盖板3上下移动的动力件7，该动力件7为但不局限于气缸。
如图1和2所示，箱体2，大致呈方形，箱体2朝上开口，该箱体2具有用于放置电池200的凹腔2a，盖板3的形状与箱体2开口相匹配，在动力件7的驱动下向下移动并盖合在箱体2上，以将开口闭合，进而使箱体2的凹腔2a形成封闭的空间。为了使箱体2与盖板3相盖合后的密封效果更佳，在箱体2的顶部设置有密封条8(当然，密封条8也可以设置在盖板3的底部)，密封条8环绕整个开口设置，这样，通过盖板3对密封条8的挤压，以保证凹腔2a的密封性。
如图1和2所示，由于电解液注入电池200内后，电解液并未能与电芯完全融和，为使电芯完全吸收电解液，需要将未融和的电解液吸出后，再使吸出的电解液慢慢渗入电芯内。在本实施例中，通过抽真空组件5将凹腔2a抽真空，以使电池200完全吸收电解液。具体地，抽真空组件5包括安装在机架1内部的真空泵(图未示)，真空泵通过真空管51与箱体2连接，真空管51上设置有真空阀52和破真空阀53。在电池200放入凹腔2a内由夹紧机构4固定后，盖合上盖板3，通过真空阀52的控制，对凹腔2a抽真空，以使凹腔2a真空，电池200内部的电解液在抽真空的过程中，会经注液孔向电池200外部流出，以存储在储液杯中，并慢慢回流，渗入电池200内部，以使电芯与电解液融和。在电池200完全吸收电解液后，通过破真空阀53的控制，释放真空，以破除真空环境。
由于电池200不能完全吸收电解液，且电解液中存在气泡，抽真空后会使部分电解抽出，不仅能排除电解液中的气泡，也能电解液与电芯更加地融和，然而，电池200在吸收电解液时会发生膨胀，为了避免电池200膨胀，需要通过夹紧机构4对电池200施加预定的挤压力。如图2所示，夹紧机构4包括夹紧组件41，夹紧组件41包括设置在凹腔2a内的导杆411、设置在导杆411上的多个隔板412、413、414、使隔板412、413、414沿一第一方向D1移动并对放置在相邻隔板412、413、414之间的电池200夹压的隔板驱动件415以及沿与第一方向D1相反的方向使各隔板412、413、414相对分离开的复位件416。在本实施例中，夹紧组件41的数量为但不局限于两组，两组夹紧组件41在第二方向D2上并排且间隔设置。在每组夹紧组件41中，多个隔板412、413、414依序设置形成与隔板驱动件415连接的首位隔板412、末位隔板414和位置二者之间的中间隔板413。隔板驱动件415为但不局限于气缸，气缸固定在箱体2的外侧。隔板驱动件415具有一连接轴415a，连接轴415a伸入箱体2内并与首位隔板412连接。可以理解的是，在每个隔板412、413、414之间放置有一个电池200，电池200直立在凹腔2a中，且电池200的两个面积较大的宽面分别与隔板412、413、414的表面平行，在隔板驱动件415的驱动下，首位隔板412沿第一方向D1移动并逐渐推动位于相邻隔板412、413、414之间的电池200以及各中间隔板413沿第一方向D1相对末位隔板414移动，从而在固定电池200的同时对电池200施加预定的挤压力。
参见图2，作为进一步地优化，夹紧组件41还包括抵接在末位隔板414的远离中间隔板413一侧表面上的一压力感应器417。具体地，压力感应器417安装在箱体2的内壁上，压力感应器417具有用于与末位隔板414抵接并感应末位隔板414的压力的接触部，可以理解的是，通过压力感应器417，可以控制夹紧压力，以保持隔板412、413、414对电池200的夹紧力不发生变化，从而在保压(指隔板412、413、414对电池200施加的预定挤压压力保持不变)和真空条件下，使电池200吸收电解液。
参见图2，作为进一步地优化，夹紧组件41包括彼此平行的四个导杆411，每个隔板412、413、414上均开设有供导杆411穿过的四个孔(图未示)，四个孔分别位于隔板412、413、414的四个边角部。具体地，每个导杆411均沿第一方向D1延伸，且导杆411的两端分别固定连接在箱体2上，各隔板412、413、414的每个孔的形状与导杆411形状相匹配，通过孔使隔板412、413、414滑动设置在导杆411上，连接轴415a大致连接在首位隔板412的中央，这样，隔板驱动件415的驱动下，隔板412、413、414移动更加平稳。
参见图3，复位件416为链条，链条包括多个牵引链节416a，多个牵引链节416a通过销轴连接以构成链条，首位隔板412和多个中间隔板413分别与链条固定连接，容易想到的是，在连接轴415a拉动首位隔板412朝远离末位隔板414(沿与第一方向D1相反)的方向移动时，在链条的拉动下，各中间隔板413逐渐向远离末位隔板414的方向移动，并使相邻的两个隔板412、413、414之间的间距逐渐拉大。
当然，复位件416也可以是连接在位隔板412、413、414与相邻的中间隔板413之间以及各相邻的中间隔板413之间的连杆，或者是弹簧。
参见图3，作为进一步地优化，首位隔板412与相邻的中间隔板413之间以及各相邻的中间隔板413之间的链节数量相同，在本实施例中，相邻的隔板412、413、414之间设置的链节数量为但不局限于三个。也就是说，在首位隔板412朝远离末位隔板414的方向复位移动后，由于相邻隔板412、413、414之间的链节数量相同，首位隔板412与相邻的中间隔板413之间以及各相邻的中间隔板413之间形成等间距设置，这样，以便于取放同一规格的电池200。
参见图4和5，盖板3具有位于其顶部的锁合部31，固定支架6的顶部固设有与锁合部31相锁合以限制盖板3向下移动的插销91。具体地，插销91通过一插销气缸9固定安装在固定支架6上，盖板3的锁合部31具有供插销91滑入和滑出的锁合孔31a，可以理解的是，在盖板3移动至最上方时，插销气缸9控制插销91滑入锁合部31的锁合孔31a中，以避免盖板3在非常规操作的情况下掉落。
下面结合附图1至5对本发明实施例的电池200真空加压过程进行说明：
A、首先人工将带储液杯的电池200放入凹腔2a内；
B、通过夹紧机构4将电池200夹紧施加预定的挤压力；
C、在扫描电池200条码后，将盖板3与箱体2闭合并使凹腔2a真空；
D、在保压预定时间后，泄真空并打开凹腔2a；
E、人工取出储液杯后，打入密封钉；
F、松开夹紧机构4，人工取出电池200。
此外，本发明实施例的加压抽真空设备100，还具有以下有点：
1、效率高、一致性好、自动化程度高；
2、人力资源消耗小，产能高，生产效率高；
3、全密封电解液不易挥发，无气味。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种加压抽真空设备，其特征在于，包括：
-箱体，其具有朝上开口且用于放置电池的凹腔；
-盖板，用于盖合在所述箱体上并封闭所述开口；
-夹紧机构，将电池固定并对电池施加预定的挤压力；以及
-抽真空组件，在所述盖板与所述箱体闭合时使所述凹腔真空；
所述夹紧机构包括至少一组夹紧组件，至少一组所述夹紧组件包括：
至少一个导杆，设置在所述凹腔内；
多个隔板，均滑动设置在所述导杆上；
隔板驱动件，使所述隔板沿一第一方向移动并对放置在相邻所述隔板之间的电池夹压；以及
复位件，沿与第一方向相反的方向使各隔板相对分离开。
2.根据权利要求1所述的加压抽真空设备，其特征在于，多个所述隔板依序设置形成与所述隔板驱动件连接的首位隔板、末位隔板和位于 二者之间的中间隔板；所述复位件为由多个牵引链节通过销轴连接构成的链条，所述首位隔板和多个中间隔板分别与所述链条固定连接。
3.根据权利要求2所述的加压抽真空设备，其特征在于，所述首位隔板与相邻的中间隔板之间以及各相邻的中间隔板之间的链节数量相同。
4.根据权利要求2所述的加压抽真空设备，其特征在于，所述夹紧组件还包括抵接在所述末位隔板的远离所述中间隔板一侧表面上的一压力感应器。
5.根据权利要求1所述的加压抽真空设备，其特征在于，所述夹紧组件包括彼此平行的四个导杆，每个所述隔板上均开设有供导杆穿过的四个孔，四个孔分别位于隔板的四个边角部。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的加压抽真空设备，其特征在于，所述隔板驱动件为具有一连接轴的气缸，所述气缸固定在所述箱体的外侧，所述连接轴伸入所述箱体内并与隔板连接。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的加压抽真空设备，其特征在于，还包括机架和固定在所述机架上的固定支架，所述箱体固设在所述机架上并由机架支撑，所述盖板滑动设置在所述固定支架上，所述固定支架上固设有使所述盖板上下移动的动力件。
8.根据权利要求7所述的加压抽真空设备，其特征在于，所述盖板具有位于其顶部的锁合部，所述固定支架的顶部固设有与所述锁合部相锁合以限制所述盖板向下移动的插销。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的加压抽真空设备，其特征在于，所述抽真空组件包括通过一真空管与所述箱体连接的真空泵，所述真空管上设置有真空阀和破真空阀。
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Application publication date: 20160817

Assignee: Zhongshan Yuchen Intelligent Technology Co.,Ltd.

Assignor: Shenzhen Yuchen Intelligent Equipment Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980040280

Denomination of invention: Pressure vacuum equipment

Granted publication date: 20180601

License type: Exclusive License

Record date: 20230822