CN108091818A - 一种全自动锂电池注液机及其注液方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动锂电池注液机及其注液方法，该锂电池注液机包括机架、压力舱、注液装置、真空源、压缩氮气源，所述机架顶部为方板，沿该方板四角向下连接有四根杆体，四根杆体上套有压力舱安装板，所述压力舱安装板能够在四根杆体上上下滑动，其下端面中心处安装有压力舱，所述压力舱下端开口，其内设容腔，所述压力舱安装板的两对角杆体的旁侧向下固定有伸缩杆，该伸缩杆下端连接有气缸，所述气缸带动伸缩杆上升或下降，进而带动压力舱安装板上升或下降，压力舱安装板带动压力舱上升或下降；本发明锂电池注液机不单独对接液杯电池之间施加大的正压和负压，密封操作简单，减小因密封不良所带来的漏气、漏液，提高设备的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池加工技术领域，具体的说是涉及一种全自动锂电池注液机及其注液方法。
背景技术
现有锂电池注液方式为真空注液，将接液杯的出液嘴与电池的进液口对接好，并且采用密封圈用大压力压紧密封，然后一对一将其抽真空，抽完真空后将电解液注入，电解液会缓缓渗入电池极片绕组的间隙里，再打入压缩氮气，使电解液充分浸润。
锂电池真空注液有以下不足之处：
1、对接液杯施加大的气压，难以密封。
2、一对一进行抽真空注液打氮气，效率慢。
3、注液管路、氮气管路、真空管路都需要汇集在一个接液杯里，控制程序复杂，对管路密封性要求高。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种全自动锂电池注液机及其注液方法。
为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种全自动锂电池注液机，该锂电池注液机包括机架、压力舱、注液装置、真空源、压缩氮气源，所述机架顶部为方板，沿该方板四角向下连接有四根杆体，四根杆体上套有压力舱安装板，所述压力舱安装板能够在四根杆体上上下滑动，其下端面中心处安装有压力舱，所述压力舱下端开口，其内设容腔，所述压力舱安装板的两对角杆体的旁侧向下固定有伸缩杆，该伸缩杆下端连接有气缸，所述气缸带动伸缩杆上升或下降，进而带动压力舱安装板上升或下降，压力舱安装板带动压力舱上升或下降；
在压力舱的下方设置有注液装置，所述注液装置包括注液底座及设置于注液底座上的锂电池载具、设置于锂电池载具上的接液杯治具，所述接液杯治具上的接液杯出液嘴与锂电池载具上的锂电池进液口对接，对接处形成密封，所述注液底座的安装槽内设置有一圆槽，在该圆槽上套有第一密封圈，所述压力舱下压后将注液装置罩住，其口部压紧于第一密封圈形成密封；
所述注液底座底部分别设置有排气口、压缩氮气源接口、真空源接口，所述排气口连接排气管，用于泄压，所述压缩氮气源接口通过管路连接压缩氮气源，所述真空源接口通过管路连接真空源。
进一步的，所述压力舱上端面设置有加强筋，沿加强筋两侧设置有吊环，压力舱侧壁设置有压力表，压力表用于测量压力舱的气压。
进一步的，所述四根杆体的其中两个对侧的杆体上套接有夹持块，所述夹持块在每根杆体上设置有两个；
所述夹持块包括左半圆夹块、右半圆夹块，所述左半圆夹块、右半圆夹块通过螺钉连接，在左半圆夹块上通过螺钉连接有红外线感应器，该红外线感应器。
进一步的，所述接液杯治具和锂电池载具为一组注液结构；
所述接液杯治具包括治具托盘，所述治具托盘设置有方阵式接液杯放置孔，在接液杯放置孔上放置有接液杯，所述接液杯为一管体，其管体下部为连接部，该连接部为接液杯出液嘴，其穿过接液杯放置孔，并在接液杯出液嘴的凹槽处设置有第二密封圈；
所述治具托盘的左右侧部各设置有两个十字槽、两个导孔，治具托盘上端面的左右边缘设置有第一扶手，十字槽内的横向槽体设置有一字棒，一字棒通过螺丝固定在横向槽内，导孔底端孔口设置有台阶槽。
进一步的，所述治具托盘上端面还设置有一层套板，所述套板设置有与所述方阵式接液杯放置孔对应的阵列孔。
进一步的，所述锂电池载具包括载具底板、锂电池载具托盘，所述载具底板上设置有相通的纵向导流槽和横向导流槽，在纵向导流槽的各端部设置有导流孔，导流孔通向载具底板底面；
所述载具底板左右侧各设置有两个U型缺口，在U型缺口上设置有垂直向上的连接板，该连接板上端设置有钩型扣部，钩型扣部扣于所述一字棒上；
所述载具底板的上端面左右边缘各设置有两个导柱，导柱上端圆柱直径较小，其上套有弹簧，上端圆柱套入所述导孔，使弹簧顶在台阶槽上，所述载具底板的上端面左右边缘设置有第二扶手。
所述锂电池载具托盘设置有方阵式锂电池放置孔，该方阵式锂电池放置孔与方阵式接液杯放置孔一一对应，其上放置待注液的锂电池，各锂电池对准接液杯出液嘴并通过第二密封圈形成密封连接。
进一步的，所述注液底座包括安装底板、环形座、上环座，所述安装底板外侧壁底部设置有直角槽，其上端面设置有一圈圆槽，圆槽上设置有第一密封圈，第一密封圈将注液装置包围，所述排气口、压缩氮气源接口、真空源接口设置于安装底板下端面；
所述环形座内侧壁上部设置有与所述安装底板外侧壁直角槽配合的直角槽体，其上端面连接所述上环座；
所述安装底板底面四等分线上安装有支撑柱。
进一步的，所述安装底板上端面、且置于第一密封圈范围内的板体垂直方向上固定有两个相向的挡体组件，其上端面还垂直安装有后挡板；
两个挡体组件置于注液装置的左右侧，其包括垂直安装的侧板体、连接于所述侧板体相向侧面上端的L型块，在该L型块的上端面和横向端面上分别设置有一排第一滚轮、一排第二滚轮；
载具底板的左右侧面沿第一滚轮滑入或滑出，其底面左右边缘沿第二滚轮滑入或滑出，后挡板用于定位注液装置。
进一步的，两个L型块之间连接有注液装置托板，其中最下层的注液装置托板至少要与上环座上端面相平。
一种全自动锂电池注液机的注液方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，将锂电池载具放满待注液的锂电池；
步骤二，将接液杯治具上放满接液杯；
步骤三，将接液杯治具放于锂电池载具上部，并扣接固定，使接液杯下端的接液杯出液嘴与待注液的锂电池口部对接，对接后通过第一密封圈形成密封结构，接液杯注入电解液；
步骤四，将步骤三的接液杯治具和锂电池载具组成的组件，沿注液装置托板置入注液底座；
步骤五，气缸带动伸缩杆下降，进而带动压力舱安装板下降，压力舱安装板带动压力舱下降，压力舱下端口部压紧第一密封圈，其内部形成密封结构；
步骤六，启动真空源，将压力舱内部抽成真空；
步骤七，启动压缩氮气源，对压力舱充入氮气；
步骤八，电解液浸润锂电池内的极片绕组，启动排气阀泄压，气缸将压力舱上升，取出接液杯治具和锂电池载具构成的组件，完成锂电池注液。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
1.本发明锂电池注液机不单独对接液杯电池之间施加大的正压和负压，密封操作简单，减小因密封不良所带来的漏气、漏液，提高设备的稳定性。
2.注液管道与供气管道分开，管道连接简单化，控制程序逻辑简单，便于操作控制。
3.同时对多个电池进行抽真空打氮气以使电解液浸润，极大的提高锂电池注液效率。
附图说明
图1为本发明锂电池注液机打开的立体图；
图2为本发明锂电池注液机底部面立体图；
图3为本发明锂电池注液机压力舱关闭后立体图；
图4为本发明接液杯治具结构示意图；
图5为本发明治具托盘结构示意图；
图6为本发明接液杯结构示意图；
图7为本发明锂电池载具结构示意图；
图8为本发明载具底板结构示意图；
图9为本发明锂电池载具托盘结构示意图；
图10为本发明接液杯治具和锂电池载具扣接后示意图；
图11为本发明接液杯治具和锂电池载具扣接后的连接板局部放大图；
图12为本发明接液杯治具和锂电池载具扣接后的扣接部位局部放大图；
图13为本发明液液机底部结构示意图；
图14为本发明挡体组件结构示意图；
图15为本发明挡体组件内侧的第二滚轮结构示意图；
图16为本发明注液装置托板结构示意图；
图17为本发明压力舱安装结构示意图；
图18为本发明压力舱结构示意图；
图19为本发明红外线感应器安装结构示意图；
图20为本发明夹持块的安装结构示意图；
图21为本发明安装底板结构示意图；
图22为本发明注液底座剖视图的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1：请参照附图1-22，本发明的一种全自动锂电池注液机，该锂电池注液机包括机架1、压力舱2、注液装置、真空源、压缩氮气源，所述机架1顶部为方板，沿该方板四角向下连接有四根杆体，四根杆体上套有压力舱安装板10，所述压力舱安装板10能够在四根杆体上上下滑动，其下端面中心处安装有压力舱2，所述压力舱2下端开口，其内设容腔，所述压力舱安装板10的两对角杆体的旁侧向下固定有伸缩杆，该伸缩杆下端连接有气缸3，所述气缸3带动伸缩杆上升或下降，进而带动压力舱安装板10上升或下降，压力舱安装板10带动压力舱2上升或下降；
在压力舱2的下方设置有注液装置，所述注液装置包括注液底座7及设置于注液底座7上的锂电池载具6、设置于锂电池载具6上的接液杯治具4，所述接液杯治具4上的接液杯出液嘴46与锂电池载具6上的锂电池62进液口对接，对接处形成密封，所述注液底座7的安装槽内设置有一圆槽，在该圆槽上套有第一密封圈74，所述压力舱2下压后将注液装置罩住，其口部压紧于第一密封圈74形成密封；
所述注液底座7底部分别设置有排气口71、压缩氮气源接口72、真空源接口73，所述排气口71连接排气管，用于泄压，所述压缩氮气源接口72通过管路连接压缩氮气源，所述真空源接口73通过管路连接真空源。
优选方案：所述压力舱2上端面设置有加强筋，沿加强筋两侧设置有吊环，压力舱侧壁设置有压力表21，压力表21用于测量压力舱2的气压。
优选方案：所述四根杆体的其中两个对侧的杆体上套接有夹持块14，所述夹持块14在每根杆体上设置有两个；
所述夹持块14包括左半圆夹块141、右半圆夹块142，所述左半圆夹块141、右半圆夹块142通过螺钉连接，在左半圆夹块141上通过螺钉连接有红外线感应器15，该红外线感应器15。
优选方案：所述接液杯治具4和锂电池载具6为一组注液结构；
所述接液杯治具4包括治具托盘41，所述治具托盘41设置有方阵式接液杯放置孔，在接液杯放置孔上放置有接液杯42，所述接液杯42为一管体，其管体下部为连接部，该连接部为接液杯出液嘴46，其穿过接液杯放置孔，并在接液杯出液嘴46的凹槽处设置有第二密封圈；
所述治具托盘41的左右侧部各设置有两个十字槽44、两个导孔45，治具托盘上端面的左右边缘设置有第一扶手43，十字槽44内的横向槽体设置有一字棒，一字棒通过螺丝固定在横向槽内，导孔45底端孔口设置有台阶槽。
优选方案：所述治具托盘41上端面还设置有一层套板11，所述套板11设置有与所述方阵式接液杯放置孔对应的阵列孔。
优选方案：所述锂电池载具6包括载具底板61、锂电池载具托盘66，所述载具底板61上设置有相通的纵向导流槽和横向导流槽，在纵向导流槽的各端部设置有导流孔，导流孔通向载具底板61底面；
所述载具底板61左右侧各设置有两个U型缺口，在U型缺口上设置有垂直向上的连接板64，该连接板64上端设置有钩型扣部，钩型扣部扣于所述一字棒上；
所述载具底板61的上端面左右边缘各设置有两个导柱63，导柱63上端圆柱直径较小，其上套有弹簧，上端圆柱套入所述导孔，使弹簧顶在台阶槽上，所述载具底板61的上端面左右边缘设置有第二扶手65。
所述锂电池载具托盘66设置有方阵式锂电池放置孔，该方阵式锂电池放置孔67与方阵式接液杯放置孔一一对应，其上放置待注液的锂电池62，各锂电池62对准接液杯出液嘴46并通过第二密封圈形成密封连接。
优选方案：所述注液底座7包括安装底板75、环形座77、上环座76，所述安装底板75外侧壁底部设置有直角槽，其上端面设置有一圈圆槽，圆槽上设置有第一密封圈74，第一密封圈74将注液装置包围，所述排气口71、压缩氮气源接口72、真空源接口73设置于安装底板75下端面；
所述环形座77内侧壁上部设置有与所述安装底板75外侧壁直角槽配合的直角槽体，其上端面连接所述上环座76；
所述安装底板75底面四等分线上安装有支撑柱9。
优选方案：所述安装底板75上端面、且置于第一密封圈74范围内的板体垂直方向上固定有两个相向的挡体组件13，其上端面还垂直安装有后挡板8；
两个挡体组件13置于注液装置的左右侧，其包括垂直安装的侧板体、连接于所述侧板体相向侧面上端的L型块133，在该L型块133的上端面和横向端面上分别设置有一排第一滚轮131、一排第二滚轮132；
载具底板61的左右侧面沿第一滚轮131滑入或滑出，其底面左右边缘沿第二滚轮132滑入或滑出，后挡板8用于定位注液装置。
优选方案：两个L型块133之间连接有注液装置托板12，其中最下层的注液装置托板12至少要与上环座76上端面相平。
实施例2：
一种全自动锂电池注液机的注液方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，将锂电池载具6放满待注液的锂电池62；
步骤二，将接液杯治具4上放满接液杯42；
步骤三，将接液杯治具4放于锂电池载具6上部，并扣接固定，使接液杯6下端的接液杯出液嘴46与待注液的锂电池62口部对接，对接后通过第一密封圈形成密封结构，接液杯42注入电解液；
步骤四，将步骤三的接液杯治具4和锂电池载具6组成的组件，沿注液装置托板12置入注液底座7；
步骤五，气缸3带动伸缩杆下降，进而带动压力舱安装板10下降，压力舱安装板10带动压力舱2下降，压力舱2下端口部压紧第一密封圈74，其内部形成密封结构；
步骤六，启动真空源，将压力舱2内部抽成真空；
步骤七，启动压缩氮气源，对压力舱2充入氮气；
步骤八，电解液浸润锂电池62内的极片绕组，启动排气阀泄压，气缸3将压力舱2上升，取出接液杯治具4和锂电池载具6构成的组件，完成锂电池注液。
本发明锂电池注液机不单独对接液杯电池之间施加大的正压和负压，密封操作简单，减小因密封不良所带来的漏气、漏液，提高设备的稳定性。注液管道与供气管道分开，管道连接简单化，控制程序逻辑简单，便于操作控制。同时对多个电池进行抽真空打氮气以使电解液浸润，极大的提高锂电池注液效率。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种全自动锂电池注液机，其特征在于：该锂电池注液机包括机架(1)、压力舱(2)、注液装置、真空源、压缩氮气源，所述机架(1)顶部为方板，沿该方板四角向下连接有四根杆体，四根杆体上套有压力舱安装板(10)，所述压力舱安装板(10)能够在四根杆体上上下滑动，其下端面中心处安装有压力舱(2)，所述压力舱(2)下端开口，其内设容腔，所述压力舱安装板(10)的两对角杆体的旁侧向下固定有伸缩杆，该伸缩杆下端连接有气缸(3)，所述气缸(3)带动伸缩杆上升或下降，进而带动压力舱安装板(10)上升或下降，压力舱安装板(10)带动压力舱(2)上升或下降；
在压力舱(2)的下方设置有注液装置，所述注液装置包括注液底座(7)及设置于注液底座(7)上的锂电池载具(6)、设置于锂电池载具(6)上的接液杯治具(4)，所述接液杯治具(4)上的接液杯出液嘴(46)与锂电池载具(6)上的锂电池(62)进液口对接，对接处形成密封，所述注液底座(7)的安装槽内设置有一圆槽，在该圆槽上套有第一密封圈(74)，所述压力舱(2)下压后将注液装置罩住，其口部压紧于第一密封圈(74)形成密封；
所述注液底座(7)底部分别设置有排气口(71)、压缩氮气源接口(72)、真空源接口(73)，所述排气口(71)连接排气管，用于泄压，所述压缩氮气源接口(72)通过管路连接压缩氮气源，所述真空源接口(73)通过管路连接真空源。
2.根据权利要求1所述的一种全自动锂电池注液机，其特征在于：所述压力舱(2)上端面设置有加强筋，沿加强筋两侧设置有吊环，压力舱侧壁设置有压力表(21)，压力表(21)用于测量压力舱(2)的气压。
3.根据权利要求1所述的一种全自动锂电池注液机，其特征在于：所述四根杆体的其中两个对侧的杆体上套接有夹持块(14)，所述夹持块(14)在每根杆体上设置有两个；
所述夹持块(14)包括左半圆夹块(141)、右半圆夹块(142)，所述左半圆夹块(141)、右半圆夹块(142)通过螺钉连接，在左半圆夹块(141)上通过螺钉连接有红外线感应器(15)，该红外线感应器(15)。
4.根据权利要求1所述的一种全自动锂电池注液机，其特征在于：所述接液杯治具(4)和锂电池载具(6)为一组注液结构；
所述接液杯治具(4)包括治具托盘(41)，所述治具托盘(41)设置有方阵式接液杯放置孔，在接液杯放置孔上放置有接液杯(42)，所述接液杯(42)为一管体，其管体下部为连接部，该连接部为接液杯出液嘴(46)，其穿过接液杯放置孔，并在接液杯出液嘴(46)的凹槽处设置有第二密封圈；
所述治具托盘(41)的左右侧部各设置有两个十字槽(44)、两个导孔(45)，治具托盘上端面的左右边缘设置有第一扶手(43)，十字槽(44)内的横向槽体设置有一字棒，一字棒通过螺丝固定在横向槽内，导孔(45)底端孔口设置有台阶槽。
5.根据权利要求4所述的一种全自动锂电池注液机，其特征在于：所述治具托盘(41)上端面还设置有一层套板(11)，所述套板(11)设置有与所述方阵式接液杯放置孔对应的阵列孔。
6.根据权利要求4所述的一种全自动锂电池注液机，其特征在于：所述锂电池载具(6)包括载具底板(61)、锂电池载具托盘(66)，所述载具底板(61)上设置有相通的纵向导流槽和横向导流槽，在纵向导流槽的各端部设置有导流孔，导流孔通向载具底板(61)底面；
所述载具底板(61)左右侧各设置有两个U型缺口，在U型缺口上设置有垂直向上的连接板(64)，该连接板(64)上端设置有钩型扣部，钩型扣部扣于所述一字棒上；
所述载具底板(61)的上端面左右边缘各设置有两个导柱(63)，导柱(63)上端圆柱直径较小，其上套有弹簧，上端圆柱套入所述导孔，使弹簧顶在台阶槽上，所述载具底板(61)的上端面左右边缘设置有第二扶手(65)；
所述锂电池载具托盘(66)设置有方阵式锂电池放置孔，该方阵式锂电池放置孔(67)与方阵式接液杯放置孔一一对应，其上放置待注液的锂电池(62)，各锂电池(62)对准接液杯出液嘴(46)并通过第二密封圈形成密封连接。
7.根据权利要求1所述的一种全自动锂电池注液机，其特征在于：所述注液底座(7)包括安装底板(75)、环形座(77)、上环座(76)，所述安装底板(75)外侧壁底部设置有直角槽，其上端面设置有一圈圆槽，圆槽上设置有第一密封圈(74)，第一密封圈(74)将注液装置包围，所述排气口(71)、压缩氮气源接口(72)、真空源接口(73)设置于安装底板(75)下端面；
所述环形座(77)内侧壁上部设置有与所述安装底板(75)外侧壁直角槽配合的直角槽体，其上端面连接所述上环座(76)；
所述安装底板(75)底面四等分线上安装有支撑柱(9)。
8.根据权利要求7所述的一种全自动锂电池注液机，其特征在于：所述安装底板(75)上端面、且置于第一密封圈(74)范围内的板体垂直方向上固定有两个相向的挡体组件(13)，其上端面还垂直安装有后挡板(8)；
两个挡体组件(13)置于注液装置的左右侧，其包括垂直安装的侧板体、连接于所述侧板体相向侧面上端的L型块(133)，在该L型块(133)的上端面和横向端面上分别设置有一排第一滚轮(131)、一排第二滚轮(132)；
载具底板(61)的左右侧面沿第一滚轮(131)滑入或滑出，其底面左右边缘沿第二滚轮(132)滑入或滑出，后挡板(8)用于定位注液装置。
9.根据权利要求8所述的一种全自动锂电池注液机，其特征在于：两个L型块(133)之间连接有注液装置托板(12)，其中最下层的注液装置托板(12)至少要与上环座(76)上端面相平。
10.一种以权利要求1-9任意一项所述的全自动锂电池注液机的注液方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一，将锂电池载具(6)放满待注液的锂电池(62)；
步骤二，将接液杯治具(4)上放满接液杯(42)；
步骤三，将接液杯治具(4)放于锂电池载具(6)上部，并扣接固定，使接液杯(6)下端的接液杯出液嘴(46)与待注液的锂电池(62)口部对接，对接后通过第一密封圈形成密封结构，接液杯(42)注入电解液；
步骤四，将步骤三的接液杯治具(4)和锂电池载具(6)组成的组件，沿注液装置托板(12)置入注液底座(7)；
步骤五，气缸(3)带动伸缩杆下降，进而带动压力舱安装板(10)下降，压力舱安装板(10)带动压力舱(2)下降，压力舱(2)下端口部压紧第一密封圈(74)，其内部形成密封结构；
步骤六，启动真空源，将压力舱(2)内部抽成真空；
步骤七，启动压缩氮气源，对压力舱(2)充入氮气；
步骤八，电解液浸润锂电池(62)内的极片绕组，启动排气阀泄压，气缸(3)将压力舱(2)上升，取出接液杯治具(4)和锂电池载具(6)构成的组件，完成锂电池注液。
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