CN109211619A - 一种锂电池电解液定量取样设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锂电池电解液定量取样设备，包括壳体、操作室、定位机构和取样机构，定位机构包括定位组件和驱动组件，定位组件包括旋转单元和平移单元，驱动组件包括支杆、连接板以及设置在连接板上的升降单元，升降单元包括升降模块和升降块，取样机构包括第一取样组件和连接组件，第一取样组件包括取样瓶和废液瓶，连接组件包括从上往下依次设置的连接管、变径接头、电动球阀、三通管和快速连接头。该锂电池电解液定量取样设备，以自动化取样方式代替传统的人工取样方式，具有操作简单、取样精确等特点，另外其特有的结构可以有效地防止样品在取样过程中被污染，使整个取样过程更加轻松和高效。

Description

一种锂电池电解液定量取样设备

技术领域

本发明涉及取样设备领域，特别涉及一种锂电池电解液定量取样设备。

背景技术

锂电池电解液是电池中离子传输的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。

锂离子电池电解液是一种以碳酸酯和六氟磷酸锂为主要成分的化学品，其具有以下特性：1.对水分的高度敏感性，接触水后会迅速变质产生有害的氢氟酸。2.在高温环境下易变质失效。3.电解液具有挥发性和可燃性。4.电解液具有一定毒性。

生产电解液的过程中，为了保证电解液的品质，需要对电解液进行取样测试，先阶段对于电解液的取样大多采用人工取样方式，由于相关取样设备的匮乏，导致取样时经常发生电解液泄漏或混入外界杂质而影响测试结果的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种锂电池电解液定量取样设备。

本发明解决问题所采用的技术方案是：一种锂电池电解液定量取样设备，包括壳体、操作室、定位机构和取样机构；

所述操作室位于壳体的顶部，所述定位机构位于壳体内，所述取样机构与定位机构连接；

所述定位机构包括定位组件和驱动组件，所述驱动组件设置在定位组件上；

所述定位组件包括旋转单元和平移单元，所述平移单元设置在旋转单元上；

所述旋转单元包括转轴、转盘和旋转模块，所述转轴竖向设置且通过轴承与壳体的底部连接，所述转盘套设在转轴上且与转轴同轴设置，所述旋转模块驱动转轴转动，所述转盘的上端面设有凹槽，所述凹槽有两个，两个凹槽关于转盘的轴线对称设置，所述平移单元有两个，所述平移单元位于凹槽内；

所述平移单元包括第一电机、第一丝杠和第一滑块，所述第一丝杠沿转盘的径向设置，所述第一电机驱动第一滑块沿第一丝杠的轴向运动；

所述驱动组件包括支杆、连接板以及设置在连接板上的升降单元，所述支杆有两个，两个支杆竖向设置且分别与两个平移单元中的第一滑块连接，所述连接板水平设置，两个所述支杆通过连接板连接；

所述升降单元包括升降模块和升降块，所述升降模块驱动升降块竖向运动；

所述取样机构包括第一取样组件和连接组件，所述第一取样组件包括取样瓶和废液瓶，所述连接组件位于壳体内且与升降块连接，所述壳体的顶部设有第一开口，所述第一开口内设有第一桥接管，连接组件与第一桥接管连通，所述取样瓶和废液瓶均位于操作室内，所述取样瓶上设有第一接口和第二接口，所述第一接口与第一桥接管连通，所述第二接口与废液瓶连通；

所述连接组件包括从上往下依次设置的连接管、变径接头、电动球阀、三通管和快速连接头，所述连接管与第一桥接管连通，所述三通管设置在升降块上，所述转轴为空心转轴，所述快速连接头经转轴伸向壳体的外部。

作为优选，所述升降模块包括第二电机、第二丝杠、第二滑块、第一连杆、第三滑块和第二连杆，所述第二丝杠水平设置，所述第二电机驱动第二丝杠转动，所述第二丝杠的两端设有相反的螺纹，所述第二丝杠贯穿第二滑块和第三滑块，所述第二滑块和第三滑块分别位于第二丝杠的两端，所述第二电机驱动第二滑块和第三滑块沿着第二丝杠的轴向运动，所述第二滑块和第三滑块的运动方向相反，所述第一连杆的一端与第二滑块铰接，所述第一连杆的另一端与升降块铰接，所述第二连杆的一端与第三滑块铰接，所述第二连杆的另一端与升降块铰接。

作为优选，所述旋转模块包括第一皮带轮、第二皮带轮和第三电机，所述第一皮带轮套设在转轴上，所述第三电机与第二皮带轮传动连接，所述第二皮带轮与第一皮带轮传动连接。

作为优选，为了精确控制电机，所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机。

作为优选，所述取样机构还包括第二取样组件，所述第二取样组件包括固定板、注射器和线性移动单元，所述线性移动单元和注射器均设置在固定板上，所述线性移动单元与注射器的推杆连接，所述壳体的顶部设有第二开口，所述第二开口内设有第二桥接管，所述第二桥接管内设有硅胶塞，所述注射器的针头插入第二桥接管内，所述第二桥接管与三通管连通。

作为优选，为了便于取样后的分析，所述注射器与固定板可拆连接。

作为优选，所述线性移动组件包括第四电机、第三丝杠和第四滑块，所述第四电机与第三丝杠传动连接，所述第四电机驱动第四滑块沿着第三丝杠的轴向运动。

作为优选，为了封堵注射器的针头，防止样品与空气接触，所述操作室内设有硅胶垫存放盒。

作为优选，为了提高抗腐蚀性，所述取样瓶的制作材料为特氟龙。

作为优选，所述壳体的底部设有若干个支撑脚。

本发明的有益效果是，该锂电池电解液定量取样设备设计巧妙，可行性高，以自动化取样方式代替传统的人工取样方式，具有操作简单、取样精确等特点，另外其特有的结构可以有效地防止样品在取样过程中被污染，使整个取样过程更加轻松和高效。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种锂电池电解液定量取样设备的结构示意图。

图2是图1的A部放大图。

图3是本发明的一种锂电池电解液定量取样设备的旋转单元与平移单元的连接示意图。

图4是本发明的一种锂电池电解液定量取样设备的正视图。

图中：1.壳体，2.操作室，3.转轴，4.转盘，5.凹槽，6.第一电机，7.第一丝杠，8.第一滑块，9.支杆，10.连接板，11.升降块，12.取样瓶，13.废液瓶，14.第一桥接管，15.第一接口，16.第二接口，17.连接管，18.变径接头，19.电动球阀，20.三通管，21.快速连接头，22.第二电机，23.第二丝杠，24.第二滑块，25.第一连杆，26.第三滑块，27.第二连杆，28.第一皮带轮，29.第二皮带轮，30.第三电机，31.固定板，32.注射器，33.推杆，34.第二桥接管，35.硅胶塞。36.第四电机，37.第三丝杠，38.第四滑块，39.硅胶垫存放盒，40.支撑脚。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-4所示，一种锂电池电解液定量取样设备，包括壳体1、操作室2、定位机构和取样机构；

所述操作室2位于壳体1的顶部，所述定位机构位于壳体1内，所述取样机构与定位机构连接；

所述定位机构包括定位组件和驱动组件，所述驱动组件设置在定位组件上；

所述定位组件包括旋转单元和平移单元，所述平移单元设置在旋转单元上；

所述旋转单元包括转轴3、转盘4和旋转模块，所述转轴3竖向设置且通过轴承与壳体1的底部连接，所述转盘4套设在转轴3上且与转轴3同轴设置，所述旋转模块驱动转轴3转动，所述转盘4的上端面设有凹槽5，所述凹槽5有两个，两个凹槽5关于转盘4的轴线对称设置，所述平移单元有两个，所述平移单元位于凹槽5内；

所述平移单元包括第一电机6、第一丝杠7和第一滑块8，所述第一丝杠7沿转盘4的径向设置，所述第一电机6驱动第一滑块8沿第一丝杠7的轴向运动；

所述驱动组件包括支杆9、连接板10以及设置在连接板10上的升降单元，所述支杆9有两个，两个支杆9竖向设置且分别与两个平移单元中的第一滑块8连接，所述连接板10水平设置，两个所述支杆9通过连接板10连接；

所述升降单元包括升降模块和升降块11，所述升降模块驱动升降块11竖向运动；

所述取样机构包括第一取样组件和连接组件，所述第一取样组件包括取样瓶12和废液瓶13，所述连接组件位于壳体1内且与升降块11连接，所述壳体1的顶部设有第一开口，所述第一开口内设有第一桥接管14，连接组件与第一桥接管14连通，所述取样瓶12和废液瓶13均位于操作室2内，所述取样瓶12上设有第一接口15和第二接口16，所述第一接口15与第一桥接管14连通，所述第二接口16与废液瓶13连通；

所述连接组件包括从上往下依次设置的连接管17、变径接头18、电动球阀19、三通管20和快速连接头21，所述连接管17与第一桥接管14连通，所述三通管20设置在升降块11上，所述转轴3为空心转轴3，所述快速连接头21经转轴3伸向壳体1的外部。

作为优选，所述升降模块包括第二电机22、第二丝杠23、第二滑块24、第一连杆25、第三滑块26和第二连杆27，所述第二丝杠23水平设置，所述第二电机22驱动第二丝杠23转动，所述第二丝杠23的两端设有相反的螺纹，所述第二丝杠23贯穿第二滑块24和第三滑块26，所述第二滑块24和第三滑块26分别位于第二丝杠23的两端，所述第二电机22驱动第二滑块24和第三滑块26沿着第二丝杠23的轴向运动，所述第二滑块24和第三滑块26的运动方向相反，所述第一连杆25的一端与第二滑块24铰接，所述第一连杆25的另一端与升降块11铰接，所述第二连杆27的一端与第三滑块26铰接，所述第二连杆27的另一端与升降块11铰接。

作为优选，所述旋转模块包括第一皮带轮28、第二皮带轮29和第三电机30，所述第一皮带轮28套设在转轴3上，所述第三电机30与第二皮带轮29传动连接，所述第二皮带轮29与第一皮带轮28传动连接。

作为优选，为了精确控制电机，所述第一电机6、第二电机22和第三电机30均为伺服电机。

作为优选，所述取样机构还包括第二取样组件，所述第二取样组件包括固定板31、注射器32和线性移动单元，所述线性移动单元和注射器32均设置在固定板31上，所述线性移动单元与注射器32的推杆33连接，所述壳体1的顶部设有第二开口，所述第二开口内设有第二桥接管34，所述第二桥接管34内设有硅胶塞35，所述注射器32的针头插入第二桥接管34内，所述第二桥接管34与三通管20连通。

作为优选，为了便于取样后的分析，所述注射器32与固定板31可拆连接。

作为优选，所述线性移动组件包括第四电机36、第三丝杠37和第四滑块38，所述第四电机36与第三丝杠37传动连接，所述第四电机36驱动第四滑块38沿着第三丝杠37的轴向运动。

作为优选，为了封堵注射器的针头，防止样品与空气接触，所述操作室2内设有硅胶垫存放盒39。

作为优选，为了提高抗腐蚀性，所述取样瓶12的制作材料为特氟龙。

作为优选，所述壳体1的底部设有若干个支撑脚40。

该锂电池电解液定量取样设备中的工作方式为：将该设备放置在电解液桶上，定位机构用于使快速连接头21与电解液桶的液相接头对准并连接，其定位组件中的旋转单元和平移单元起到“极坐标”系的定位作用。当快速接头与电解液桶的液相接头连接后，通过控制电动球阀19，使电解液依次通过三通管20、电动球阀19、变径接头18、连接管17和第一桥接管14后进入取样瓶12，当将取样瓶12灌满后，溢出的电解液流入肥料瓶中。关闭取样瓶12的第一接口15和第二接口16后可获取到所需样品。第二取样组件中，通过线性移动组件驱动注射器32从第二桥接管34中定量抽取所需的样品，第二桥接管34与三通管20的旁路出口连通，在第二桥接管34内用堵头固定有硅胶塞。注射器32可拆的连接在固定板31上，当去完样品时，可使用硅胶垫存放盒39内的硅胶垫进行封口，防止电解液与空气接触后变质。

与现有技术相比，该锂电池电解液定量取样设备设计巧妙，可行性高，以自动化取样方式代替传统的人工取样方式，具有操作简单、取样精确等特点，另外其特有的结构可以有效地防止样品在取样过程中被污染，使整个取样过程更加轻松和高效。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种锂电池电解液定量取样设备，其特征在于，包括壳体(1)、操作室(2)、定位机构和取样机构；

所述操作室(2)位于壳体(1)的顶部，所述定位机构位于壳体(1)内，所述取样机构与定位机构连接；

所述定位机构包括定位组件和驱动组件，所述驱动组件设置在定位组件上；

所述定位组件包括旋转单元和平移单元，所述平移单元设置在旋转单元上；

所述旋转单元包括转轴(3)、转盘(4)和旋转模块，所述转轴(3)竖向设置且通过轴承与壳体(1)的底部连接，所述转盘(4)套设在转轴(3)上且与转轴(3)同轴设置，所述旋转模块驱动转轴(3)转动，所述转盘(4)的上端面设有凹槽(5)，所述凹槽(5)有两个，两个凹槽(5)关于转盘(4)的轴线对称设置，所述平移单元有两个，所述平移单元位于凹槽(5)内；

所述平移单元包括第一电机(6)、第一丝杠(7)和第一滑块(8)，所述第一丝杠(7)沿转盘(4)的径向设置，所述第一电机(6)驱动第一滑块(8)沿第一丝杠(7)的轴向运动；

所述驱动组件包括支杆(9)、连接板(10)以及设置在连接板(10)上的升降单元，所述支杆(9)有两个，两个支杆(9)竖向设置且分别与两个平移单元中的第一滑块(8)连接，所述连接板(10)水平设置，两个所述支杆(9)通过连接板(10)连接；

所述升降单元包括升降模块和升降块(11)，所述升降模块驱动升降块(11)竖向运动；

所述取样机构包括第一取样组件和连接组件，所述第一取样组件包括取样瓶(12)和废液瓶(13)，所述连接组件位于壳体(1)内且与升降块(11)连接，所述壳体(1)的顶部设有第一开口，所述第一开口内设有第一桥接管(14)，连接组件与第一桥接管(14)连通，所述取样瓶(12)和废液瓶(13)均位于操作室(2)内，所述取样瓶(12)上设有第一接口(15)和第二接口(16)，所述第一接口(15)与第一桥接管(14)连通，所述第二接口(16)与废液瓶(13)连通；

所述连接组件包括从上往下依次设置的连接管(17)、变径接头(18)、电动球阀(19)、三通管(20)和快速连接头(21)，所述连接管(17)与第一桥接管(14)连通，所述三通管(20)设置在升降块(11)上，所述转轴(3)为空心转轴(3)，所述快速连接头(21)经转轴(3)伸向壳体(1)的外部。

2.如权利要求1所述的锂电池电解液定量取样设备，其特征在于，所述升降模块包括第二电机(22)、第二丝杠(23)、第二滑块(24)、第一连杆(25)、第三滑块(26)和第二连杆(27)，所述第二丝杠(23)水平设置，所述第二电机(22)驱动第二丝杠(23)转动，所述第二丝杠(23)的两端设有相反的螺纹，所述第二丝杠(23)贯穿第二滑块(24)和第三滑块(26)，所述第二滑块(24)和第三滑块(26)分别位于第二丝杠(23)的两端，所述第二电机(22)驱动第二滑块(24)和第三滑块(26)沿着第二丝杠(23)的轴向运动，所述第二滑块(24)和第三滑块(26)的运动方向相反，所述第一连杆(25)的一端与第二滑块(24)铰接，所述第一连杆(25)的另一端与升降块(11)铰接，所述第二连杆(27)的一端与第三滑块(26)铰接，所述第二连杆(27)的另一端与升降块(11)铰接。

3.如权利要求2所述的锂电池电解液定量取样设备，其特征在于，所述旋转模块包括第一皮带轮(28)、第二皮带轮(29)和第三电机(30)，所述第一皮带轮(28)套设在转轴(3)上，所述第三电机(30)与第二皮带轮(29)传动连接，所述第二皮带轮(29)与第一皮带轮(28)传动连接。

4.如权利要求3所述的锂电池电解液定量取样设备，其特征在于，所述第一电机(6)、第二电机(22)和第三电机(30)均为伺服电机。

5.如权利要求1所述的锂电池电解液定量取样设备，其特征在于，所述取样机构还包括第二取样组件，所述第二取样组件包括固定板(31)、注射器(32)和线性移动单元，所述线性移动单元和注射器(32)均设置在固定板(31)上，所述线性移动单元与注射器(32)的推杆(33)连接，所述壳体(1)的顶部设有第二开口，所述第二开口内设有第二桥接管(34)，所述第二桥接管(34)内设有硅胶塞(35)，所述注射器(32)的针头插入第二桥接管(34)内，所述第二桥接管(34)与三通管(20)连通。

6.如权利要求5所述的锂电池电解液定量取样设备，其特征在于，所述注射器(32)与固定板(31)可拆连接。

7.如权利要求6所述的锂电池电解液定量取样设备，其特征在于，所述线性移动组件包括第四电机(36)、第三丝杠(37)和第四滑块(38)，所述第四电机(36)与第三丝杠(37)传动连接，所述第四电机(36)驱动第四滑块(38)沿着第三丝杠(37)的轴向运动。

8.如权利要求7所述的锂电池电解液定量取样设备，其特征在于，所述操作室(2)内设有硅胶垫存放盒(39)。

9.如权利要求1所述的锂电池电解液定量取样设备，其特征在于，所述取样瓶(12)的制作材料为特氟龙。

10.如权利要求1所述的锂电池电解液定量取样设备，其特征在于，所述壳体(1)的底部设有若干个支撑脚(40)。