CN106531956A - 一种锂离子动力电池真空封口装置及其封口工艺 - Google Patents

一种锂离子动力电池真空封口装置及其封口工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锂离子动力电池真空封口装置，包括标准箱体、下夹具、上夹具、橡胶塞、夹紧机构、第一电机、压针，标准箱体开设有抽真空接口，下夹具设于标准箱体中，夹紧机构设于下夹具侧壁上，橡胶塞部分置入注液孔中，电池置入标准箱体中的下夹具，夹紧机构作用于电池侧壁夹紧，上夹具设于下夹具正上方，第一电机与上夹具连接，压针设于上夹具中，且位置与注液孔的位置相对，本发明还公开了其封口工艺。本发明的优点是采用真空封口工艺，电池内部保持负压，电池使用过程中产生等量气体的前提下，利用本发明封口的电池内部压力明显小于利用现有工艺封口的电池，电池内部压力远小于外界气压，减少了电池的膨胀，有效地控制了电池的厚度。

Description

一种锂离子动力电池真空封口装置及其封口工艺
技术领域
本发明涉及电池封口装置及其封口工艺，尤其涉及电池真空封口装置及其封口工艺。
背景技术
锂离子动力电池的装配过程包括将正极片、隔膜、负极片、隔膜按顺序放好，经绕卷制成电池极芯，封装后再从注液孔注入电解液，最后对注液孔进行封口。
锂离子动力电池的封口工艺对于电池品质至关重要，现有的批量生产应用的封口工艺一般采用常压封口装置，在常压的情况下，将电池放入夹具中，注液孔中放入橡胶塞并密封压紧。电池随着充放电次数的增加，内部会产生气体，内压逐渐增大，使电池厚度方向的形变增加，电池的厚度逐渐增加，影响电池的使用性能和使用寿命。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种锂离子方型动力电池真空封口装置及其封口工艺，使电池内压降低，减少内压对电池厚度方向的形变影响。
技术方案：
一种锂离子动力电池真空封口装置，包括标准箱体、下夹具、上夹具、橡胶塞、夹紧机构、第一电机、压针，所述标准箱体一端开设有抽真空接口，所述下夹具设于所述标准箱体中，所述夹紧机构设于所述下夹具侧壁上，所述橡胶塞部分置入注液孔中，所述橡胶塞与所述注液孔之间具有缝隙，电池置入所述标准箱体中的所述下夹具，所述夹紧机构作用于电池侧壁夹紧，所述上夹具设于所述下夹具正上方，所述第一电机与所述上夹具连接，带动所述上夹具上下运动，所述压针设于所述上夹具中，且位置与所述注液孔的位置相对。通过抽真空接口对标准箱体内进行抽真空，同时也对电池内部进行抽真空，然后上夹具下压，压针作用于橡胶塞上，将橡胶塞完全压入注液孔中密封。
具体的，所述橡胶塞下部外壁与所述注液孔之间具有缝隙，上部与所述注液孔保持密封，橡胶塞部分塞入注液孔时，电池内部通过缝隙与外界大气连通，橡胶塞完全塞入注液孔时，橡胶塞上部分与注液孔密封连接。
具体的，所述夹紧机构包括移动板、第一连接杆、第二电机，所述第一连接杆穿设于所述下夹具的侧壁上，一端与所述移动板连接，另一端与所述第二电机连接，第二电机带动第一连接杆，从而使移动板将电池压紧或松开。
优选的，所述夹紧机构设置两组，分别设置于所述下夹具相对的侧壁上，夹紧机构同时对电池侧壁进行夹紧，更好地固定电池。
另外的，所述夹紧机构还包括固定板、第二连接杆，所述固定板通过所述第二连接杆固定于所述下夹具的侧壁上，所述固定板与所述移动板平行相对，下夹具一侧设置移动板，另一侧设置固定板，达到对电池夹紧的作用的同时，精简了部件，节约生产成本。
另外的，还包括控制器，所述控制器分别与所述标准箱体、所述第一电机、所述第二电机电连接，控制器控制标准箱体的打开和关闭，并控制第一电机、第二电机的开启和关闭，实现整体智能控制该装置。
另外，本发明还公开了该真空封口装置的封口工艺，包括以下步骤：
步骤一、橡胶塞初步下压至注液孔中，橡胶塞与注液孔之间留有缝隙，打开标准箱体，将电池放入下夹具中，夹紧机构将电池侧壁夹紧，关闭标准箱体；
步骤二、将抽真空装置连接至抽真空接口，对标准箱体内部进行抽真空，因为橡胶塞与注液孔之间留有缝隙，电池内部同时也在进行抽真空；
步骤三、上夹具在第一电机的带动下下压，压针作用于橡胶塞上，将橡胶塞完全压入注液孔，橡胶塞与注液孔密封连接；
步骤四、标准箱体与大气连通，恢复常压，打开标准箱体，上夹具在第一电机的作用下上移，夹紧机构松开，取出已封口的电池。
其中，步骤二中，真空保持时间为1-10min。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是对注液孔进行封口的过程中，先对电池内部进行抽真空，再对注液孔完全封口，下压橡胶塞进行封口也在真空条件下进行，使电池内压明显降低，电池实际使用过程中电池内部产生一定量气体，内压远低于没有进行抽真空封口的电池，减小了气体对电池厚度方向形变的影响，有效地控制电池厚度，保证电池品质。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图；
图2为实施例2的结构示意图；
图3为橡胶塞的外部结构示意图；
图4为电池结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1
如附图1-4所示，一种锂离子动力电池真空封口装置，包括标准箱体1、下夹具2、上夹具3、橡胶塞4、夹紧机构5、第一电机6、压针7、抽真空接口8、控制器9，抽真空接口8开设于标准箱体1一侧，标准箱体1关闭时只有抽真空接口8与外界连通，下夹具2设于标准箱体1中，夹紧机构5与下夹具2侧壁固定，电池10置于下夹具2中，夹紧机构5将电池10侧壁夹紧，上夹具3设于下夹具2正上方，第一电机6设于上夹具3上方，带动上夹具3上下运动，压针7设于上夹具3中，压针7的位置与注液孔11的位置相对，控制器9分别与标准箱体1、第一电机6、夹紧机构5电连接，自动控制标准箱体1的开启和关闭，第一电机6的上下运动，夹紧机构5对电池10的夹紧和松开。
橡胶塞4下部外壁为非圆周，橡胶塞4部分塞入注液孔11时，橡胶塞4下部侧壁与注液孔11具有缝隙，电池10内部通过缝隙与外界大气连通，同时橡胶塞4下部能稳固地塞于注液孔11中，不会因为抽真空的作用力使橡胶塞4脱离注液孔11，橡胶塞4完全塞于注液孔11时，橡胶塞4上部能与注液孔11保持密封。
夹紧机构5包括移动板51、第一连接杆52、第二电机53，第一连接杆52穿设于下夹具2的侧壁上，一端与移动板51连接，另一端与第二电机53连接，夹紧机构5设置两组，分别设置于下夹具2相对的侧壁上，对电池10相对的两侧壁进行夹紧，当然夹紧机构5也可以只设置一组，电池10紧邻下夹具2的侧壁，利用一侧移动板51使电池10夹紧。
另外，本发明还公开了该真空封口装置的封口工艺，包括以下步骤：
步骤一、橡胶塞初步下压至注液孔中，橡胶塞与注液孔之间留有缝隙，打开标准箱体，将电池放入下夹具中，夹紧机构将电池侧壁夹紧，关闭标准箱体；
步骤二、将抽真空装置连接至抽真空接口，对标准箱体内部进行抽真空，因为橡胶塞与注液孔之间留有缝隙，电池内部同时也在进行抽真空，真空保持1-10min；
步骤三、上夹具在第一电机的带动下下压，压针作用于橡胶塞上，将橡胶塞完全压入注液孔，橡胶塞与注液孔密封连接；
步骤四、标准箱体与大气连通，恢复常压，打开标准箱体，上夹具在第一电机的作用下上移，夹紧机构松开，取出已封口的电池。
实施例2
与实施例1的区别在于夹紧机构5包括移动板51、第一连接杆52、第二电机53、固定板54、第二连接杆55，第一连接杆52穿设于下夹具2的侧壁上，一端与移动板51连接，另一端与第二电机53连接，固定板54通过第二连接杆55固定于下夹具2的侧壁上，固定板54与移动板51平行相对。夹紧机构5设置为一侧固定板54作用于电池10侧壁，另一侧移动板51对电池10另一侧壁进行夹紧，夹紧效果与实施例1一样，但是有效地简化了装置，节约了成本。
本发明对电池采用真空封口工艺，电池内部保持负压，电池使用过程中产生等量气体的前提下，利用本发明封口的电池内部压力明显小于利用现有工艺封口的电池，电池内部压力远小于外界气压，减少了电池的膨胀，有效地控制了电池的厚度。

Claims (8)

1.一种锂离子动力电池真空封口装置，其特征在于：包括标准箱体(1)、下夹具(2)、上夹具(3)、橡胶塞(4)、夹紧机构(5)、第一电机(6)、压针(7)，所述标准箱体(1)一端开设有抽真空接口(8)，所述下夹具(2)设于所述标准箱体(1)中，所述夹紧机构(5)设于所述下夹具(2)侧壁上，所述橡胶塞(4)部分置入注液孔中，所述橡胶塞(4)与所述注液孔之间具有缝隙，电池置入所述标准箱体(1)中的所述下夹具(2)，所述夹紧机构(5)作用于电池侧壁夹紧，所述上夹具(3)设于所述下夹具(2)正上方，所述第一电机(6)与所述上夹具(3)连接，带动所述上夹具(3)上下运动，所述压针(7)设于所述上夹具(3)中，且位置与所述注液孔的位置相对。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池真空封口装置，其特征在于：所述橡胶塞(4)下部外壁与所述注液孔之间具有缝隙，上部与所述注液孔保持密封。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池真空封口装置，其特征在于：所述夹紧机构(5)包括移动板(51)、第一连接杆(52)、第二电机(53)，所述第一连接杆(52)穿设于所述下夹具(2)的侧壁上，一端与所述移动板(51)连接，另一端与所述第二电机(53)连接。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子动力电池真空封口装置，其特征在于：所述夹紧机构(5)设置两组，分别设置于所述下夹具(2)相对的侧壁上。
5.根据权利要求3所述的一种锂离子动力电池真空封口装置，其特征在于：所述夹紧机构(5)还包括固定板(54)、第二连接杆(55)，所述固定板(54)通过所述第二连接杆(55)固定于所述下夹具(2)的侧壁上，所述固定板(54)与所述移动板(51)平行相对。
6.根据权利要求3所述的一种锂离子动力电池真空封口装置，其特征在于：还包括控制器(9)，所述控制器(9)分别与所述标准箱体(1)、所述第一电机(6)、所述第二电机(53)电连接。
7.一种权利要求1所述的锂离子动力电池真空封口装置的封口工艺，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、橡胶塞初步下压至注液孔中，橡胶塞与注液孔之间留有缝隙，打开标准箱体，将电池放入下夹具中，夹紧机构将电池侧壁夹紧，关闭标准箱体；
步骤二、将抽真空装置连接至抽真空接口，对标准箱体内部进行抽真空；
步骤三、上夹具在第一电机的带动下下压，压针作用于橡胶塞上，将橡胶塞完全压入注液孔，橡胶塞与注液孔密封连接；
步骤四、将标准箱体与大气连通，恢复常压，打开标准箱体，上夹具在第一电机的作用下上移，松开夹紧机构取出已封口的电池。
8.根据权利要求7所述的一种锂离子动力电池真空封口工艺，其特征在于：步骤二中，真空保持时间为1-10min。
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