CN106369160B - 锂电池注液生产用压力容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锂电池注液生产用压力容器，包括可拆式结合的上壳体和下壳体，上壳体与下壳体结合时形成密闭空腔；所述下腔体内设有电池定位架，该电池定位架上设有多个开口朝上的电池定位槽；所述下壳体上端周沿设有连接面，所述上壳体下端设有与连接面对应的连接环，所述连接面上设有环状分布的多个向上伸出的连接柱，所述连接环上设有多个与连接柱对应的连接孔；所述上壳体和下壳体结合时，连接柱穿过连接孔后伸出连接环的上表面，设于连接环上的卡位部卡于连接柱上的限位部中。本发明可在注液时对电池进行整体加压，消除电池内外压差，提高注液效率的同时避免电池损坏；同时，由于上壳体与下壳体为可拆式结构，可方便用自动化设备生产。

Description

锂电池注液生产用压力容器

技术领域

本发明涉及锂离子电池生产设备领域技术，尤其涉及一种锂电池注液生产用压力容器。

背景技术

制作硬壳锂电池时，通常先将正极、负极和隔膜制成极芯，再将极芯装入电池壳体内部，并盖上盖板，于盖板上设置有注液孔，通过该注液孔将电解液注入到电池内部，该电解液的质量及注液量直接决定锂电池的质量好坏，因此，注液这一环节十分重要。

目前的注液装置大多是在大气环境条件下对单个电池进行注液生产，这种生产方式注液效率低，导致电解液接触空气时间久，容易吸收空气中的水分，造成电解液失效，影响电池的使用寿命。同时，由于电池暴露在大气环境中，当注液压力大于大气压时，容易发生电池壳体胀开的现象，造成电池损坏。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种锂电池注液生产用压力容器，其可对锂电池进行批量注液或静置，在对电池注液时保证电池内外无压差，提高注液压力，提高电池的生产效率。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种锂电池注液生产用压力容器，包括可拆式结合的上壳体和下壳体，所述上壳体具有开口朝下的上腔体，所述下壳体具有开口朝上的下腔体，所述上壳体与下壳体结合时，上腔体与下腔体连通，形成密闭的空腔；所述下腔体内设有电池定位架，所述电池定位架上设有多个开口朝上的电池定位槽；所述下壳体上端周沿设有连接面，所述上壳体下端设有与连接面对应的连接环，所述连接面上设有环状分布的多个向上伸出的连接柱，所述连接柱的上端设有限位部，所述连接环上设有多个与连接柱对应的连接孔，所述连接环的上表面设有与连接柱上的限位部分别对应的卡位部；所述上壳体和下壳体结合时，连接柱穿过连接孔后伸出连接环的上表面，所述卡位部卡于限位部中。

作为一种优选方案，所述连接环的上表面设有一活动锁圈，所述活动锁圈上对应连接孔处设有与连接柱直径相适配的限位导槽，前述的卡位部为固定安装于各限位导槽相同的一侧的卡位斜块，对应之限位部为与卡位斜块的厚度相适配的限位槽。

作为一种优选方案，所述各卡位斜块均设有开口朝向限位导槽另一侧的开槽，所述开槽的至少一侧形成限位臂；所述上壳体和下壳体组装时，活动锁圈转动后所述连接柱卡于卡位斜块的开槽内，所述限位臂的内侧卡于连接柱上端的限位槽内。

作为一种优选方案，所述连接环的下表面设有开口朝下的环形槽，所述环形槽内设有环形密封圈，所述环形密封圈与环形槽的底部保持有间距，并于环形槽内形成环形气腔，所述上壳体和下壳体组装时，所述环形密封圈受环形气腔内气压作用向环形槽开口外凸出与连接面挤压接触。

作为一种优选方案，所述环形槽开口的宽度小于环形槽内部的宽度。

作为一种优选方案，所述上壳体上端设有注液组件，所述注液组件包括可上下活动的注液针安装板和多个注液针，所述注液针固定安装于注液针安装板上，下端穿过上壳体伸入上腔体内，并且与下腔体内的电池定位槽的位置分别对应。

作为一种优选方案，所述上壳体上还设有用于驱动注液针安装板上下移动的注液气缸。

作为一种优选方案，所述下腔体底部设有用于承托电池的弹性底座，所述弹性底座包括电池承托板和缓冲弹簧，前述的电池定位架设于电池承托板上，所述缓冲弹簧一端抵于下腔体底部，另一端抵于电池承托板的下表面。

作为一种优选方案，所述电池定位架包括至少两块上下设置的限位板，所述限位板上均设有多个与电池截面形状相适配的通孔，上下正对的通孔形成前述的电池定位槽。

作为一种优选方案，还包括有流转底座，所述流转底座的侧面设有导向轴承，工作时，所述下壳体设于流转底座上，并随流转底座流转移动。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述方案可知：

1、通过在下腔体内设置具有多个电池定位槽的电池定位架，可以在密闭空腔内同时放置多个电池，满足对电池进行批量注液或对完成注液的电池进行批量静置的需要，极大地提高了电池的注液效率，以及电池的生产效率；2、通过在密闭空腔内进行注液生产，在生产时可以在空腔内增加与注液压力相当的气压，消除电池内外压差，在提高注液压力的同时可有效防止因电池内外压差过大而造成电池损坏的现象，由此，注液压力可以加得很高，提高了电池注液生产的效率，同时也保证了电池质量的稳定；3、由于上壳体与下壳体为可拆式结合，当下壳体内的电池完成注液或静置完成后，上壳体与下壳体拆离，上壳体与另一个装有电池空壳或刚完成注液的电池的下壳体重新结合，即可对另一批电池进行注液或静置，因而不需每个下壳体均配置对应的上壳体，降低了设备的制造成本，提高了设备的使用效率，以及电池的生产效率。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：

附图说明

图1是本发明之实施例的组装结构图；

图2是本发明之实施例的截面示意图；

图3是本发明之实施例的上壳体结构图；

图4是本发明之实施例的上壳体俯视图；

图5是本发明之实施例的下壳体结构图；

图6是本发明之实施例的电池定位架结构图；

图7是本发明之实施例的电池定位架的俯视图；

图8是本发明之实施例的上壳体截面示意图；

图9是图8中A处的放大示意图；

图10是本发明之实施例的另一种使用状态图。

具体实施方式

如图1-9所示，一种锂电池注液生产用压力容器，包括可拆式结合的上壳体10和下壳体20，所述上壳体10具有开口朝下的上腔体，所述下壳体20具有开口朝上的下腔体，所述上壳体10与下壳体20结合时，上腔体与下腔体连通，形成密闭的空腔1；所述下壳体20上端周沿设有连接面21，所述上壳体10下端设有与连接面21对应的连接环11，所述连接面21上设有环状分布的多个向上伸出的连接柱22，所述连接柱22的上端设有限位槽23，所述连接环11上设有多个与连接柱22对应的连接孔，所述连接环11的上表面设有一活动锁圈12，所述活动锁圈12上对应连接孔处设有与连接柱22直径相适配的限位导槽121，于各限位导槽121相同的一侧设有与连接柱22上端的限位槽23对应的卡位斜块13，所述各卡位斜块13均设有开口朝向限位导槽121另一侧的开槽131，所述开槽131的两侧形成限位臂132，所述卡位斜块13的上表面沿开槽131的开口方向自上往下倾斜。所述上壳体10和下壳体20组装时，连接柱22穿过连接孔和限位导槽121后伸出活动锁圈12的上表面，活动锁圈12由对称设于连接环11两侧的两个锁合气缸14驱动转动，所述连接柱22卡于卡位斜块13的开槽131内，所述限位臂132的内侧卡于连接柱22上端的限位槽23内。

所述下腔体内设有电池定位架40，所述电池定位架40上设有多个开口朝上的电池定位槽44，所述电池定位槽44的个数为36个，因此，在使用时可以在电池定位架40内同时放置36个需要注液的电池60，在放置电池时，所述电池60的注液口61相互错位，由此可使在对电池注液时受力更加均匀，避免发生电池损坏的现象。所述上壳体10上端设有注液组件30，所述注液组件30包括可上下活动的注液针安装板31和与36个电池定位槽44位置对应的36个注液针32，所述注液针32固定安装于注液针安装板31上，下端穿过上壳体10伸入上腔体内，并且与下腔体内的电池定位槽44的位置分别对应。所述上壳体10和下壳体20组装时，所述注液针32的出液端伸于对应的电池60的注液口61的上方，并且与注液口61保持间距，注液时，所述注液针安装板31由设于上壳体10上端的注液气缸34驱动向下移动，同时带动设于注液针安装板31上的注液针31整体下移，使注液针31的注液端与电池60的注液口61接触，在注液过程中，向密闭空腔1内注入氮气，对位于空腔1内的电池60进行整体加压，使电池60在注液过程中内外无压差，避免了电池60因内部压力过大而发生损坏。为保证注液针安装板31在移动时准确到位，所述上壳体10的上端还没有四根导向柱35，所述注液针安装板31上设有与导向柱35对应的导向套筒33，所述注液针安装板31通过导向套筒33套装于导向柱35外而活动安装于上壳体10上。

所述下腔体底部设有用于承托电池的弹性底座，所述弹性底座包括电池承托板24和缓冲弹簧25，前述的电池定位架40设于电池承托板24上，所述缓冲弹簧25一端抵于下腔体底部，另一端抵于电池承托板24的下表面。通过设置弹性底座，可保证注液针32注液下压抵到电池60时，电池60具有缓冲下移的空间，避免了注液针32与电池60硬性接触而将电池60压坏的情况。

所述上壳体10上还设有吊装组件，所述吊装组件包括吊装滑轮36，以及用于固定所述吊装滑轮36的滑轮固定件37，所述滑轮固定件37固定安装于上壳体10上。通过设置吊装组件，可方便上壳体10吊起打开。所述压力容器还包括有流转底座50，所述流转底座50的侧面设有导向轴承51，便于流转底座50在生产线上流转使用。工作时，所述下壳体20设于流转底座50上，并随流转底座50流转移动。通过设置吊装组件及流转底座50，可以方便将压力容器设置于锂电池的生产线上，方便进行自动化生产，提高生产效率。

如图3和图4所示，所述连接环11的两侧设有用于安装锁合气缸14的固定板141，所述锁合气缸14的后端枢接于固定板141上，锁合气缸14的伸缩杆枢接于固定在活动锁圈12上的连接板142上，所述两个锁合气缸14驱动活动锁圈12转动的方向一致。为保证活动锁圈12转动方向精确度，所述上壳体10上还设有对活动锁圈12转动进行导向的导向机构，所述导向机构包括导向槽122和导向件123，所述导向槽122设于活动锁圈12上，所述导向件123固定设于连接环11的上表面，并且向上伸入导向槽122中，所述活动锁圈12转动时，导向件123沿导向槽122移动，防止活动锁圈12转动时发生偏移。所述导向件123为塞打螺丝。本发明中，所述导向槽122也可设于连接环11的上表面，导向件123固定于活动锁圈12的下表面且向下伸入到该导向槽122中。所述上壳体10上还设有用于防止活动锁圈12回退的定位机构，所述定位机构包括定位销151和设于活动锁圈12上的定位孔，锁合时，所述定位销151由定位气缸15驱动向下移动插于定位孔内，限制活动锁圈12不能转动。

如图5-7所示，所述电池定位架40包括三块限位板，各限位板之间通过多根支撑柱连接形成上下设置的层状结构，所述限位板上均设有多个与电池截面形状相适配的通孔43，上下正对的通孔43形成前述的电池定位槽44。其中，位于最上层的限位板由铝板骨架42与铁弗龙板材41结合而成，其余两层限位板均为铁弗龙板材41。本发明中，所述电池定位槽44可通过插入分隔板45形成与其他型号的电池适配的定位槽46，满足不同型号电池的使用需求，提高压力容器的使用效率。

如图8-9所示，所述连接环11的下表面设有开口朝下的环形槽16，所述环形槽16开口的宽度小于环形槽16内部的宽度。所述环形槽16内设有环形密封圈17，所述环形密封圈17与环形槽16的底部保持有间距，并于环形槽16内形成环形气腔18，所述连接环11的侧壁设有与该环形气腔18连通的充气孔19。所述上壳体10和下壳体20组装时，通过充气孔19向环形气腔18内充入一定量的气体，所述环形密封圈17受环形气腔18内气压作用向环形槽16开口外凸出与连接面21挤压接触，实现上壳体10与下壳体20连接时密封。

如图10所示，本压力容器也可以作为完成注液后的电池静置用的密封腔使用，该密封腔上壳体10上端不必设置注液组件30。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，故凡是依据本发明的技术实际对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种锂电池注液生产用压力容器，其特征在于：包括可拆式结合的上壳体和下壳体，所述上壳体具有开口朝下的上腔体，所述下壳体具有开口朝上的下腔体，所述上壳体与下壳体结合时，上腔体与下腔体连通，形成密闭的空腔；所述下腔体内设有电池定位架，所述电池定位架上设有多个开口朝上的电池定位槽；所述下壳体上端周沿设有连接面，所述上壳体下端设有与连接面对应的连接环，所述连接面上设有环状分布的多个向上伸出的连接柱，所述连接柱的上端设有限位部，所述连接环上设有多个与连接柱对应的连接孔，所述连接环的上表面设有与连接柱上的限位部分别对应的卡位部；所述上壳体和下壳体结合时，连接柱穿过连接孔后伸出连接环的上表面，所述卡位部卡于限位部中；所述连接环的上表面设有一活动锁圈，所述活动锁圈上对应连接孔处设有与连接柱直径相适配的限位导槽，前述的卡位部为固定安装于各限位导槽相同的一侧的卡位斜块，对应之限位部为与卡位斜块的厚度相适配的限位槽；所述连接环的下表面设有开口朝下的环形槽，所述环形槽内设有环形密封圈，所述环形密封圈与环形槽的底部保持有间距，并于环形槽内形成环形气腔，所述上壳体和下壳体组装时，所述环形密封圈受环形气腔内气压作用向环形槽开口外凸出与连接面挤压接触。

2.根据权利要求1所述的锂电池注液生产用压力容器，其特征在于：所述各卡位斜块均设有开口朝向限位导槽另一侧的开槽，所述开槽的至少一侧形成限位臂；所述上壳体和下壳体组装时，活动锁圈转动后所述连接柱卡于卡位斜块的开槽内，所述限位臂的内侧卡于连接柱上端的限位槽内。

3.根据权利要求1所述的锂电池注液生产用压力容器，其特征在于：所述环形槽开口的宽度小于环形槽内部的宽度。

4.根据权利要求1所述的锂电池注液生产用压力容器，其特征在于：所述上壳体上端设有注液组件，所述注液组件包括可上下活动的注液针安装板和多个注液针，所述注液针固定安装于注液针安装板上，下端穿过上壳体伸入上腔体内，并且与下腔体内的电池定位槽的位置分别对应。

5.根据权利要求4所述的锂电池注液生产用压力容器，其特征在于：所述上壳体上还设有用于驱动注液针安装板上下移动的注液气缸。

6.根据权利要求1所述的锂电池注液生产用压力容器，其特征在于：所述下腔体底部设有用于承托电池的弹性底座，所述弹性底座包括电池承托板和缓冲弹簧，前述的电池定位架设于电池承托板上，所述缓冲弹簧一端抵于下腔体底部，另一端抵于电池承托板的下表面。

7.根据权利要求1或6所述的锂电池注液生产用压力容器，其特征在于：所述电池定位架包括至少两块上下设置的限位板，所述限位板上均设有多个与电池截面形状相适配的通孔，上下正对的通孔形成前述的电池定位槽。

8.根据权利要求1所述的锂电池注液生产用压力容器，其特征在于：还包括有流转底座，所述流转底座的侧面设有导向轴承，工作时，所述下壳体设于流转底座上，并随流转底座流转移动。