CN107316973A - 锂电池软包注液机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了锂电池软包注液机，其主要包括机架，所述机架上设置有转盘机构，沿转盘机构外沿依次设置有注液工装、抽真空注氮气工装和抽真空注氮气热封工装，所述转盘机构上设置有用于放置软包电池的治具工装，还包括驱动转盘机构转动使得治具工装依次位于注液工装、抽真空注氮气工装和抽真空注氮气热封工装下方的旋转驱动机构，本发明的锂电池软包注液机结构紧凑，占用地方小，每台设备只需一人进行操作，操作方便，同时本设备在生产操作过程中可同时进行多个软包电池的注液封装操作，从而提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池注液装置，特别涉及锂电池软包注液机。
背景技术
软包锂电池在生产中需要将电解液注射到气袋中，现有的锂电池一般采用手动注液或者 自动注液；由于自动注液的生产方式成品率高，生产速度快，因此被广泛使用，然而，现有 的自动注液机是流水线式生产，生产线的长度大，导致厂房的面积较大，占用太多的生产空 间，并且生产空间没有合理利用，不利于降低生产成本，同时需要多个人工进行同时操作， 使得人工成本高，影响企业效益。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种提高产能、操作方便的锂电池软包注液机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：锂电池软包注液机，包括机架，所述机架 上设置有转盘机构，沿转盘机构外沿依次设置有注液工装、抽真空注氮气工装和抽真空注氮 气热封工装，所述转盘机构上设置有用于放置软包电池的治具工装，还包括驱动转盘机构转 动使得治具工装依次位于注液工装、抽真空注氮气工装和抽真空注氮气热封工装下方的旋转 驱动机构。
进一步的是：所述注液工装包括与机架通过固定柱固定连接的第一固定板，所述第一固 定板上方设置有驱动板，所述驱动板上方设置有驱动驱动板上下运动的第一驱动气缸，所述 第一固定板下方设置有注液机构，还包括第一导向柱，所述第一导向柱穿过第一固定板，所 述第一导向柱的一端与驱动板固定连接，所述第一导向柱的另一端与注液机构固定连接，所 述注液机构包括与第一导向柱固定连接的注液固定板，所述注液固定板下方两侧分别设置有 左吸盘安装板和右吸盘安装板，所述左吸盘安装板下板面上固定有多个左吸盘，所述右吸盘 安装板下板面上设置有多个右吸盘，还包括驱动左吸盘安装板向右吸盘安装板方向运动的左 吸盘驱动机构和驱动右吸盘安装板向左吸盘驱动板方向运动的右吸盘驱动机构。
进一步的是：所述注液固定板上方设置有接液板，所述接液板上设置有供注液管道通过 的注液通孔，所述注液通孔外沿设置有一圈挡液圈，还包括驱动接液板沿水平方向运动的接 液板驱动机构，所述接液板边缘设置有防止液滴沿边缘滴落的挡液板。
进一步的是：所述抽真空注氮气工装包括与机架通过固定柱固定连接的第二固定板，所 述第二固定板上固定有第二驱动气缸，还包括第一抽真空注氮治具，所述第一抽真空注氮治 具和第二驱动机构的活塞杆固定连接，所述第一抽真空注氮治具上设置有供抽真空管和输氮 气管穿过的通孔。
进一步的是：所述第一抽真空注氮治具底部设置有第一密封圈。
进一步的是：所述抽真空注氮气热封工装包括与机架固定连接的第三固定板，所述第三 固定板上方设置有第三驱动气缸，所述第三驱动气缸的驱动轴上固定有第二抽真空注氮治具， 所述第二抽真空注氮治具两侧分别固定有两个热封气缸，所述热封气缸的活塞杆伸入第二抽 真空注氮治具内，所述热封气缸的活塞杆上固定有热封刀。
进一步的是：所述第二抽真空注氮治具底面设置有第二密封圈。
进一步的是：所述治具工装包括工装本体，所述工装本体内部设置有用于放置锂电池软 包的放置腔，所述工装底部设置有插向转盘机构的凸出部，所述转盘下方设置有支撑块，所 述支撑块分别位于上料工位、注液工装、抽真空注氮气工装和抽真空注氮气热封工装处，所 述支撑块通过支撑杆固定在机架上，当工装本体旋转到支撑块处时，所述凸出部和支撑块位 于同一铅垂线上。
进一步的是：所述机架外侧设置有与机架连通的干燥箱，所述干燥箱内底部设置有皮带 传输线，使得软包电池可被传输至机架内，所述干燥箱两侧均设置有阻挡门。
本发明的有益效果是：本发明的锂电池软包注液机结构紧凑，占用地方小，每台设备只 需一人进行操作，操作方便，同时本设备在生产操作过程中可同时进行多个软包电池的注液 封装操作，从而提高生产效率。
附图说明
图1为锂电池软包注液机示意图。
图2为注液工位俯视图。
图3为注液工位仰视图。
图4为抽真空注氮气工装示意图。
图5为抽真空注氮气热封工装示意图。
图中标记为：机架1、转盘机构2、注液工装3、第一固定板31、驱动板32、第一驱动 气缸33、第一导向柱34、注液固定板35、左吸盘安装板36、右吸盘安装板37、接液板38、 注液通孔39、抽真空注氮气工装4、第二固定板41、第二驱动气缸42、第一抽真空注氮治具 43、第一密封圈44、抽真空注氮气热封工装5、第三固定板51、第三驱动气缸52、第二抽真 空注氮治具53、热封气缸54、第二密封圈55、治具工装6、干燥箱7、阻挡门8、支撑块9。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所述的锂电池软包注液机，包括机架1，所述机架1上设置有转盘机构2，沿转盘 机构2外沿依次设置有注液工装3、抽真空注氮气工装4和抽真空注氮气热封工装5，所述转 盘机构2上设置有用于放置软包电池的治具工装6，还包括驱动转盘机构2转动使得治具工 装6依次位于注液工装3、抽真空注氮气工装4和抽真空注氮气热封工装5下方的旋转驱动 机构。
上述机构的工作原理如下所述：工作时，操作人员将软包电池放置在治具工装6内，转 盘机构2转动使得使得治具工装6转至注液工装3处进行注液操作，注液完成后，转盘机构 2继续转动，使得注液操作后的软包电池转至抽真空注氮气工装4处进行抽真空注氮气操作， 使得电解液能更快的进入电芯，当抽真空注氮气操作完成后，转盘机构2继续转动，使得抽 真空注氮气操作完成后的软包电池转至抽真空注氮气热封工装5，在抽真空注氮气热封工装5 处进行再一次的抽真空注氮气操作，当抽真空注氮气操作结束后将软包电池进行热封操作， 热封操作完成后，转盘机构2继续转动使得热封操作后的软包电池转出抽真空注氮气工装4， 人工将加工完成的软包电池拿出，将待加工的软包电池放入治具工装6内，进行新一轮回的 操作，本设备采用转盘形式使得待加工的软包电池依次转至各个工位进行加工操作，且转盘 机构2上设置有多个治具工装6，使得各工位可同时对软包电池进行加工操作，提高加工效 率。
在上述基础上，所述注液工装3包括与机架1通过固定柱固定连接的第一固定板31，所 述第一固定板31上方设置有驱动板32，所述驱动板32上方设置有驱动驱动板32上下运动 的第一驱动气缸33，所述第一固定板31下方设置有注液机构，还包括第一导向柱34，所述 第一导向柱34穿过第一固定板31，所述第一导向柱34的一端与驱动板32固定连接，所述 第一导向柱34的另一端与注液机构固定连接，所述注液机构包括与第一导向柱34固定连接 的注液固定板35，所述注液固定板35下方两侧分别设置有左吸盘安装板36和右吸盘安装板 37，所述左吸盘安装板36下板面上固定有多个左吸盘，所述右吸盘安装板37下板面上设置 有多个右吸盘，还包括驱动左吸盘安装板36向右吸盘安装板37方向运动的左吸盘驱动机构 和驱动右吸盘安装板37向左吸盘驱动板32方向运动的右吸盘驱动机构，还包括注液嘴和注 液嘴驱动气缸，所述注液嘴驱动气缸可固定在第一固定板31上，使得注液嘴穿过注液固定板 35伸入软包电池内。
上述机构的工作原理如下所述：当治具工装6位于注液工装3处时，第一驱动气缸33驱 动驱动板32向下运动，使得注液机构靠近软包电池，接着左吸盘驱动机构和右吸盘驱动机构 分别驱动左吸盘安装板36和右吸盘安装板37相向运动，使得左吸盘和右吸盘贴近软包电池 并吸在软包电池两侧，接着左吸盘驱动机构和右吸盘驱动机构分别驱动左吸盘安装板36和右 吸盘安装板37向相反方向运动，将软包电池的气袋打开，注液嘴驱动气缸驱动注液嘴穿过注 液固定板35伸入软包电池内并将电解液注入软包电池内，注液完成后，注液嘴驱动气缸驱动 注液嘴上升从软包电池内伸出，左吸盘和右吸盘停止吸力，第一驱动气缸33驱动驱动板32 向上运动，使得转盘机构2可以顺利的将带有软包电池的治具工装6转至下一工位，本机构 可以实现自动打开气袋、自动注液的功能，方便快捷，无需人工拉开气袋注液进行人工注液 操作。
在上述基础上，所述注液固定板35上方设置有接液板38，所述接液板38上设置有供注 液管道通过的注液通孔39，所述注液通孔39外沿设置有一圈挡液圈，还包括驱动接液板38 沿水平方向运动的接液板38驱动机构，所述接液板38驱动机构可为气缸、电缸等，所述接 液板38边缘设置有防止液滴沿边缘滴落的挡液板，当进行注液操作时，注液嘴穿过注液通孔 39插入软包电池内进行注液操作，当注液完成后，注液嘴驱动气缸驱动注液嘴伸出软包电池 并伸出注液通孔39，当注液嘴伸出注液通孔39后，接液板38驱动机构驱动接液板38做水 平运动，使得注液嘴驱动气缸不位于注液通孔39上方，从注液嘴内滴落的电解液滴落到接液 板38中，此种结构的设计可防止注液嘴中漏出的电解液滴落到机架1上，造成机架1的脏污 和其他结构的损坏。
在上述基础上，所述抽真空注氮气工装4包括与机架1通过固定柱固定连接的第二固定 板41，所述第二固定板41上固定有第二驱动气缸42，还包括第一抽真空注氮治具43，所述 第一抽真空注氮治具43和第二驱动机构的活塞杆固定连接，所述第一抽真空注氮治具43上 设置有供抽真空管和输氮气管穿过的通孔，工作前，在第一抽真空注氮治具43上的通孔处连 接外部的抽真空装置和输氮气装置，工作时，当携带软包电池的治具工装6位于抽真空注氮 气工装4下方时，第二驱动气缸42驱动第一抽真空注氮治具43向下运动直至第一抽真空注 氮治具43的底部与转盘机构2接触，从而使得第一抽真空注氮治具43与转盘机构2之间形 成一个密闭空间，从而使得软包电池处在密闭的空间内，接着抽真空装置对第一抽真空注氮 治具43内先进行抽真空操作再向内注入氮气，从而利于排出电芯内部的气泡同时使得电解液 能更好的进入电芯，减小注液后的静置时间。
在上述基础上，所述第一抽真空注氮治具43底部设置有第一密封圈44，所述第一密封 圈44的设置有利于使得第一抽真空注氮治具43与转盘机构2之间形成密闭空间，在进行抽 真空注氮气操作时防止气体发生泄露，对软包电池的静置过程造成影响。
在上述基础上，所述抽真空注氮气热封工装5包括与机架1固定连接的第三固定板51， 所述第三固定板51上方设置有第三驱动气缸52，所述第三驱动气缸52的驱动轴上固定有第 二抽真空注氮治具53，所述第二抽真空注氮治具53两侧分别固定有两个热封气缸54，所述 热封气缸54的活塞杆伸入第二抽真空注氮治具53内，所述热封气缸54的活塞杆上固定有热 封刀，所述热封刀可从市场上直接购买获得，工作前将抽真空装置和注氮气装置分别连接至 第二抽真空注氮气治具内，可对第二抽真空注氮气治具内部环境进行抽真空和注氮气操作， 当前一工位的抽真空注氮气操作完成后，转盘机构2转动，将进行完前一工位的治具工装6 转动至抽真空注氮气热封工装5下方，第三驱动气缸52驱动第二抽真空注氮治具53向下运 动，使得第二抽真空注氮治具53的底部与转盘机构2表面接触，使得第二抽真空注氮治具 53与转盘机构2之间形成密闭空间，接着抽真空装置和注氮气装置对密闭空间内部环境进行 抽真空和注氮气操作，进行二次静置，进一步排出电芯内部气泡并使得电解液快速进入电芯， 当操作一段时间之后，第二抽真空注氮治具53两侧的热封气缸54驱动热封到伸出，将软包 电池的封口处夹紧，并通过热封刀对软包电池的封口处进行封口处理，本机构在进行封口前， 再一次对软包电池进行抽真空和注氮气操作，从而保证了软包电池的品质，且本装置将抽真 空注氮气操作在两个工位进行了两次操作，使得在整个操作过程中，无需因为抽真空注氮气 操作需要很久时间而使得在注液工装3处注液后的软包电池在注液工装3处停留很久，而使 得各个工位处的操作时间分配不均，加长设备操作时间。
在上述基础上，所述第二抽真空注氮治具53底面设置有第二密封圈55，所述第二密封 圈55的设置可使得第二抽真空注氮治具53与转盘机构2之间形成完全密封空间，使得在进 行抽真空注氮气操作过程中，造成气体的泄露，从而对软包电池的质量造成影响。
在上述基础上，所述治具工装6包括工装本体，所述工装本体内部设置有用于放置锂电 池软包的放置腔，所述工装底部设置有插向转盘机构2的凸出部，所述转盘下方设置有支撑 块9，所述支撑块9分别位于上料工位、注液工装3、抽真空注氮气工装4和抽真空注氮气热 封工装5处，所述支撑块9通过支撑杆固定在机架1上，当工装本体旋转到支撑块9处时， 所述凸出部和支撑块9位于同一铅垂线上，当转盘机构2将治具工装6转至各个工位处时， 治具工装6的凸出部顶在支撑块9上方，使得支撑块9可对治具工装6起到支撑作用，使得 在进行注液、抽真空注氮气等操作时，外部压力不会造成治具工装6的晃动，从而对各操作 造成影响。
在上述基础上，所述机架1外侧设置有与机架1连通的干燥箱7，所述干燥箱7内底部 设置有皮带传输线，使得锂电池软包可被传输至机架1内，所述干燥箱7两侧均设置有阻挡 门8，在工作时，打开阻挡门8，将未进行注液的软包电池放入干燥箱7内，干燥箱7内的软包电池在皮带传输线的传输下逐渐传输至机架1一侧，当需要人工上料时，操作人员将干燥箱7靠近机架1一侧的阻挡门8打开，将干燥箱7内的软包电池放置在治具工装6内，再将 阻挡门8关闭，防止干燥箱7内的干燥气体外溢，且干燥箱7的设置可以使得在注液操作时 电池软包上不含其他水分，不会在注电解液时，电池软包表面的水分跟随电解液混入软包电池内，对电池品质造成影响。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明， 所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明 的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之 内。
Claims (9)
1.锂电池软包注液机，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)上设置有转盘机构(2)，沿转盘机构(2)外沿依次设置有注液工装(3)、抽真空注氮气工装(4)和抽真空注氮气热封工装(5)，所述转盘机构(2)上设置有用于放置软包电池的治具工装(6)，还包括驱动转盘机构(2)转动使得治具工装(6)依次位于注液工装(3)、抽真空注氮气工装(4)和抽真空注氮气热封工装(5)下方的旋转驱动机构。
2.如权利要求1所述的锂电池软包注液机，其特征在于：所述注液工装(3)包括与机架(1)通过固定柱固定连接的第一固定板(31)，所述固定板上方设置有驱动板(32)，所述驱动板(32)上方设置有驱动驱动板(32)上下运动的第一驱动气缸(33)，所述第一固定板(31)下方设置有注液机构，还包括第一导向柱(34)，所述第一导向柱(34)穿过第一固定板(31)，所述第一导向柱(34)的一端与驱动板(32)固定连接，所述第一导向柱(34)的另一端与注液机构固定连接，所述注液机构包括与第一导向柱(34)固定连接的注液固定板(35)，所述注液固定板(35)下方两侧分别设置有左吸盘安装板(36)和右吸盘安装板(37)，所述左吸盘安装板(36)下板面上固定有多个左吸盘，所述右吸盘安装板(37)下板面上设置有多个右吸盘，还包括驱动左吸盘安装板(36)向右吸盘安装板(37)方向运动的左吸盘驱动机构和驱动右吸盘安装板(37)向左吸盘驱动板(32)方向运动的右吸盘驱动机构。
3.如权利要求2所述的锂电池软包注液机，其特征在于：所述注液固定板(35)上方设置有接液板(38)，所述接液板(38)上设置有供注液管道通过的注液通孔(39)，所述注液通孔(39)外沿设置有一圈挡液圈，还包括驱动接液板(38)沿水平方向运动的接液板(38)驱动机构，所述接液板(38)边缘设置有防止液滴沿边缘滴落的挡液板。
4.如权利要求1所述的锂电池软包注液机，其特征在于：所述抽真空注氮气工装(4)包括与机架(1)通过固定柱固定连接的第二固定板(41)，所述第二固定板(41)上固定有第二驱动气缸(42)，还包括第一抽真空注氮治具(43)，所述第一抽真空注氮治具(43)和第二驱动机构的活塞杆固定连接，所述第一抽真空注氮治具(43)上设置有供抽真空管和输氮气管穿过的通孔。
5.如权利要求4所述的锂电池软包注液机，其特征在于：所述第一抽真空注氮治具(43)底部设置有第一密封圈(44)。
6.如权利要求1所述的锂电池软包注液机，其特征在于：所述抽真空注氮气热封工装(5)包括与机架(1)固定连接的第三固定板(51)，所述第三固定板(51)上方设置有第三驱动气缸(52)，所述第三驱动气缸(52)的驱动轴上固定有第二抽真空注氮治具(53)，所述第二抽真空注氮治具(53)两侧分别固定有多个热封气缸(54)，所述热封气缸(54)的活塞杆伸入第二抽真空注氮治具(53)内，所述热封气缸(54)的活塞杆上固定有热封刀。
7.如权利要求6所述的锂电池软包注液机，其特征在于：所述第二抽真空注氮治具(53)底面设置有第二密封圈(55)。
8.如权利要求1所述的锂电池软包注液机，其特征在于：所述治具工装(6)包括工装本体，所述工装本体内部设置有用于放置锂电池软包的放置腔，所述工装底部设置有插向转盘机构(2)的凸出部，所述转盘下方设置有支撑块(9)，所述支撑块(9)分别位于上料工位、注液工装(3)、抽真空注氮气工装(4)和抽真空注氮气热封工装(5)处，所述支撑块(9)通过支撑杆固定在机架(1)上，当工装本体旋转到支撑块(9)处时，所述凸出部和支撑块(9)位于同一铅垂线上。
9.如权利要求1所述的锂电池软包注液机，其特征在于：所述机架(1)外侧设置有与机架(1)连通的干燥箱(7)，所述干燥箱(7)内底部设置有皮带传输线，使得锂电池软包可被传输至机架(1)内，所述干燥箱(7)两侧均设置有阻挡门(8)。
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