CN110247012A - 一种方形电池电解液负压注液设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方形电池电解液负压注液设备，包含提升气缸、被提升气缸控制的密闭容器和固定夹具，本发明的创新点在于设计可以固定多个方形电池的固定夹具，设计移动固定夹具的转移装置，同时利用负压填充电解液的原理，改变了原有填充电解液的方式，提高了充电解液的效率，适合推广。

Description

一种方形电池电解液负压注液设备

技术领域

本发明涉及方形电池制造技术，特别涉及方形电池电解液负压注液设备。

背景技术

方形电池是锂电池中的一种，其外壳的形状是方形，内部卷绕极片，填充电解液，方形电池广泛用于各类电子设备，在本文中，方形电池指金属外壳的方形电池，对电池充电解液是制造电池的重要工艺，冲电解液操作流程，有手工的一个一个注液方式，这种方式依赖于工人的操作，其操作速度慢，需要大量人工，使整个制造成本非常高；由于方形电池的充电解液的孔比较小，简单的用充电解液设备，很难填充，涉及对准问题，对设备精度要求比较高，在现有的设备中，也有简易的操作设备，如公开（公告）号： CN201804956U，此类设备的整体特点是，注液过程缓慢，效率不高，对于规模化生产而已，注液工人的劳动强度还是比较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种效率极高的注液设备，其特点是设计一个整体密闭空间，在内放置数量更多的待充电解液的方形电池，利用负压充电解液的特点，一次性对大量的方形电池填充电解液。

一种方形电池电解液负压注液设备，包含提升气缸，被提升气缸控制的密闭容器和填电解液的固定夹具，其特征在于，方形电池电解液负压注液设备还包含用于移动固定夹具的转移装置、待充电解液的方形电池，往固定夹具内填充电解液的自动配液机；所述提升气缸包含气缸主体和气缸活塞杆，密闭容器包含活动罩、与密闭容器配套的密封底座、设置在活动罩上的抽气管和放气口、设置在活动罩内部中间的密封挡板，所述活动罩连接所述气缸活塞杆，即所述气缸活塞杆控制活动罩的提升和下降操作，所述固定夹具包含上固定排夹、下固定排夹、电解液置留袋、电解液注液针头、方形电池固定座和将上固定排夹和下固定排夹固定起来的连杠，上固定排夹两侧面还分别设置有一个转移孔，在电解液置留袋有两排，每排有多个，安装在上固定排夹的中间下方，相应地，在上固定排夹的上表面开有多个与电解液置留袋的电解液放置孔，密封挡板的大小可以盖住电解液放置孔，每个电解液置留袋下方设置一个电解液注液针头，所述下固定排夹上设置多个方形电池固定座，方形电池固定座的数量和电解液注液针头数量相同，相应地，上下位置对应，即一个方形电池固定座匹配一个电解液注液针头；所述转移装置设置在固定夹具的两侧转移装置包含插杆、转移杆和动力装置，转移装置通过两个插杆，伸入到转移孔，然后移动转移杆实现对固定夹具水平移动；抽气管连接抽真空设备。

进一步地，所述活动罩为金属密闭方形罩，活动罩内部因为是负压，需要承受足够的压力，因此需要将活动罩做成金属的，这样其牢固性比较高。

进一步地，所述方形电池固定座的底座内设置弹簧，在所述方形电池固定座内设置方形电池时，弹簧具有将方形电池往上顶的弹力，弹簧的作用是便于固定方形电池。

进一步地，所述电解液注液针头包含管道、针头容器和可插入到方形电池的注液孔内的针孔，管道往上连接电解液置留袋，电解液置留袋内的电解液往下流入到针头容器内，然后通过针孔，流入到方形电池内，电解液置留袋可以存储电解液，同时应该能存储少量的空气，同时电解液置留袋通常是排列成一排。

进一步地，所述针孔的孔径小于待充电解液的方形电池的注液孔的孔径，这样针孔342可以插入到方形电池的注液孔内，同时因为其通常比较少，这样电解液不会自然流出。

进一步地，所述电解液置留袋为耐电解液的塑料材质制造，针头容器为耐电解液的金属材质，因为针头容器可能反复与方形电池摩擦，因此需要耐磨，而电解液置留袋的功能只是暂存电解液，因此其可以做的轻越好。

进一步地，所述自动配液机配置在固定夹具进入密闭容器内之前的区域。

进一步地，所述转移装置含有的动力装置可以是实现平移运动的步进电机，也可以是由气缸驱动实现平移的装置。

进一步地，所述插杆的插入操作由气缸控制。

进一步地，在一台方形电池电解液负压注液设备中，设置有多个密闭容器，相应地，有多个提升气缸，同时有多套固定夹具；自动配液机有一台或者多台。

本发明的显现步骤为，首先在固定夹具放好方形电池，放方形电池的操作如下，因为方形电池固定座下方有点弹性，将方形电池的注液孔放置在针孔的下方，然后推入方形电池即可，这个操作可以采用机械手，也可以人工，由于工人在操作工程中，可以一次性将多个方形电池推入，因此此处的速度比较快，在密闭容器的前方的固定位置放置好固定夹具，固定夹具可以夹住多个方形电池，通常这个位置有卡槽，然后自动配液机自动往固定夹上方的电解液放置孔内注入一定量的电解液，电解液流入到电解液置留袋内，同时由于下方针孔比较小，即时收到重力，电解液也不会自动流出；提升气缸将所有的活动罩提起；转移装置将固定夹具移动到活动罩的下方，然后提升气缸放下活动罩，盖住整个固定夹具，活动罩内部形成一个封闭空间，开启抽真空设备，封闭空间的空气被抽取，同时方形电池内的空气也会被抽取，在气压差下，电解液会自动流入到方形电池内，一定时间后，抬起活动罩，然后用转移装置移出固定夹具，取下方形电池即可。

本发明的创新点在于，设计能容纳很多个方形电池的固定夹具；设计移动固定夹具的转移装置。

本发明具有以下优点：由于通常可以在一个密闭容器内放置2个固定夹具，一个固定夹具一次性可以夹20个以上的方形电池，这样，一次填充可以填充40个以上，如果一台设备上设置几个密闭容器，那么一台设备的填充速度会非常快。

附图说明

图1是本发明的实施例一种方形电池电解液负压注液设备示意图。

图2是图1中活动罩抬起示意图。

图3是固定夹具立体示意图。

图4是固定夹具侧面示意图。

图5是图4中圈A示意图。

图6是本发明的实施例一种方形电池电解液负压注液设备示意图。

图7是抽真空示意图。

图8是转移装置工作示意图。

图9是自动配液机示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明。

本发明的中心思想在于，分解每个注液动作，将难道大的注液动作转换为负压注液，效率更高。

如图1-9，一种方形电池电解液负压注液设备，包含提升气缸1，被提升气缸控制的密闭容器2和填电解液的固定夹具3，方形电池电解液负压注液设备还包含用于移动固定夹具的转移装置5、待充电解液的方形电池4，往固定夹具内填充电解液的自动配液机7；提升气缸1包含气缸主体11和气缸活塞杆12，密闭容器2包含活动罩22、与密闭容器配套的密封底座21、设置在活动罩上的抽气管23和放气口24、设置在活动罩22内部中间的密封挡板25，所述活动罩22连接所述气缸活塞杆12，即所述气缸活塞杆12控制活动罩22的提升和下降操作，所述固定夹具3包含上固定排夹31、下固定排夹35、电解液置留袋33、电解液注液针头34、方形电池固定座36和将上固定排夹31与下固定排夹35固定起来的连杠37，上固定排夹31两侧面还分别设置有一个转移孔310，在电解液置留袋33有两排，每排有多个，安装在上固定排夹31的中间下方，相应地，在上固定排夹33的上表面开有多个与电解液置留袋的电解液放置孔32，密封挡板25的大小可以盖住电解液放置孔32，每个电解液置留袋33下方设置一个电解液注液针头34，所述下固定排夹36上设置多个方形电池固定座35，方形电池固定座35的数量和电解液注液针头34数量相同，相应地，上下位置对应，即一个方形电池固定座35匹配一个电解液注液针头34；所述转移装,5设置在固定夹具的两侧，转移装置5包含插杆522、转移杆51和动力装置，转移装置5通过两个插杆，伸入到转移孔310，然后移动转移杆51实现对固定夹具3水平移动；抽气管23连接抽真空设备。

固定夹具3的作用是存有一定量的电解液，同时固定方形电池，是本发明的关键。

密封挡板25的作用是盖住电解液放置孔32，这样当活动罩22抽真空时，优先抽的空气是方形电池内的空气，然后电解液置留袋33的空气压力更大，形成压力差，电解液可以流入到方形电池内。

需要注意的是，在实际中，即使不设置密封挡板25，在抽真空时，电解液会往下流入到方形电池中。

具体地，活动罩22为金属密闭方形罩，活动罩22内部因为是负压，需要承受足够的压力，因此需要将活动罩22做成金属的，这样其牢固性比较高。

如图4，具体地，方形电池固定座35的底座内设置弹簧，在所述方形电池固定座内设置方形电池4时，弹簧具有将方形电池往上顶的弹力，弹簧的作用是便于固定方形电池。

如图5，具体地，所述电解液注液针头34包含管道343、针头容器341和可插入到方形电池的注液孔内的针孔342，管道343往上连接电解液置留袋33，电解液置留袋33内的电解液往下流入到针头容器341内，然后通过针孔342，流入到方形电池4内，电解液置留袋33可以存储电解液，同时应该能存储少量的空气，如图3，同时电解液置留袋33通常是排列成一排。

具体地，针孔342的孔径小于待充电解液的方形电池的注液孔的孔径，这样针孔342可以插入到方形电池的注液孔内，同时因为其通常比较少，这样电解液不会自然流出。

具体地，所述电解液置留袋33为耐电解液的塑料材质制造，针头容器34为耐电解液的金属材质，因为针头容器34可能反复与方形电池摩擦，因此需要耐磨，而电解液置留袋33的功能只是暂存电解液，因此其做的轻越好。

如图6，具体地，所述自动配液机7配置在固定夹具进入密闭容器内之前的区域。

具体地，所述转移装置含有的动力装置可以是实现平移运动的步进电机，也可以是由气缸驱动实现平移的装置，由于实现平移运动的装置比较多，因此不展开描述。

如图6，具体地，所述插杆522的插入操作由气缸521控制，插杆522插入到转移孔310时，整个移动杆51，则固定夹具移动，因此通过控制转移杆51的平移移动，就可以移动整个固定夹具。

如图8，展示了移动杆51的移动逻辑，坐标轴的方式便于理解，当需要将固定夹具往活动罩22下方移动时，将Y1位置的固定夹具移动到Y4位置，然后将Y2位置的固定夹具移动到Y5位置，将Y3位置的固定夹具移动到Y6位置，这样完成了移动后，放下活动罩罩住固定夹具，然后起到抽真空设备即可完成注液，移出固定夹具的原理也是一样。

具体地，在一台方形电池电解液负压注液设备中，设置有多个密闭容器，相应地，有多个提升气缸，同时有多套固定夹具；自动配液机有一台或者多台。

自动配液机7可以直接利用公开号CN207042367U的实用新型的技术方案，而且此类方案比较多，仅通过外购即可实现自动配电解液。

自动配电解液可以往电解液放置孔32内注入一定量的电解液，由于电解液放置孔32可以设置较宽，因此实现注液操作会比较简单，不需要位置很紧密对准。

本发明的显现步骤为，首先在固定夹具3放好方形电池4，放方形电池的操作如下，因为方形电池固定座36下方有点弹性，将方形电池的注液孔放置在电解液注液针头34的下方，然后推入方形电池4即可，这个操作可以采用机械手，也可以人工，由于工人在操作工程中，可以一次性将多个方形电池推入，因此此处的速度比较快，在密闭容器的前方的固定位置放置好固定夹具，通常是图8中的Y1，Y2，Y3位置，通常这个位置有一个卡槽，然后自动配液机自动往固定夹上方的电解液放置孔内注入一定量的电解液，电解液流入到电解液置留袋内，同时由于下方针孔比较小，即时受到重力，电解液也不会自动流出；提升气缸1将所有的活动罩提起；转移装置将固定夹具移动到活动罩的下方，然后提升气缸放下活动罩，盖住整个固定夹具，活动罩内部形成一个封闭空间，开启抽真空设备，封闭空间的空气被抽取，同时方形电池内的空气也会被抽取，在气压差下，电解液会自动流入到方形电池内，一定时间后，抬起活动罩，然后用转移装置移出固定夹具，取下方形电池即可。

本发明的创新点在于，设计能容纳很多个方形电池的固定夹具；设计移动固定夹具的转移装置。

本发明具有以下优点：由于可以在一个密闭容器内放置2个固定夹具，一个固定夹具一次性可以夹20个以上的方形电池，这样，一次填充可以填充40个以上，如果一台设备上设置几个密闭容器，那么一台设备的填充电解液的速度会非常快。

本发明的充电解液效率高，降低了劳动强度，适合大规模生产方形电池的工厂使用。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种方形电池电解液负压注液设备，包含提升气缸，被提升气缸控制的密闭容器和填电解液的固定夹具，其特征在于，方形电池电解液负压注液设备还包含用于移动固定夹具的转移装置、待充电解液的方形电池，往固定夹具内填充电解液的自动配液机；所述提升气缸包含气缸主体和气缸活塞杆，密闭容器包含活动罩、与密闭容器配套的密封底座、设置在活动罩上的抽气管和放气口、设置在活动罩内部中间的密封挡板，所述活动罩连接所述气缸活塞杆，即所述气缸活塞杆控制活动罩的提升和下降操作，所述固定夹具包含上固定排夹、下固定排夹、电解液置留袋、电解液注液针头、方形电池固定座和将上固定排夹和下固定排夹固定起来的连杠，上固定排夹两侧面还分别设置有一个转移孔，电解液置留袋有两排，每排有多个，电解液置留袋安装在上固定排夹的中间下方，相应地，在上固定排夹的上表面开有多个与电解液置留袋的电解液放置孔，密封挡板的大小可以盖住电解液放置孔，每个电解液置留袋下方设置一个电解液注液针头，所述下固定排夹上设置多个方形电池固定座，方形电池固定座的数量和电解液注液针头数量相同，相应地，上下位置对应，即一个方形电池固定座匹配一个电解液注液针头；所述转移装置设置在固定夹具的两侧转移装置包含插杆、转移杆和动力装置，转移装置通过两个插杆，伸入到转移孔，然后移动转移杆实现对固定夹具水平移动；抽气管连接抽真空设备。

2.根据权利要求1所述的方形电池电解液负压注液设备，其特征在于，所述活动罩为金属密闭方形罩。

3.根据权利要求1所述的方形电池电解液负压注液设备，其特征在于，所述方形电池固定座的底座内设置弹簧，在所述方形电池固定座内设置方形电池时，弹簧具有将方形电池往上顶的弹力。

4.根据权利要求1所述的方形电池电解液负压注液设备，其特征在于，所述电解液注液针头包含管道、针头容器和可插入到方形电池的注液孔内的针孔，管道往上连接电解液置留袋，电解液置留袋内的电解液往下流入到针头容器内，然后通过针孔，流入到方形电池内。

5.根据权利要求4所述的方形电池电解液负压注液设备，其特征在于，所述电解液注液针头的孔径小于待充电解液的方形电池的注液孔的孔径。

6.根据权利要求4所述的方形电池电解液负压注液设备，其特征在于，所述电解液置留袋为耐电解液的塑料材质制造，针头容器为耐电解液的金属材质。

7.根据权利要求1所述的方形电池电解液负压注液设备，其特征在于，所述自动配液机配置在固定夹具进入密闭容器内之前的区域。

8.根据权利要求1所述的方形电池电解液负压注液设备，其特征在于，所述转移装置含有的动力装置可以是实现平移运动的步进电机，也可以是由气缸驱动实现平移的装置。

9.根据权利要求1所述的方形电池电解液负压注液设备，其特征在于，所述插杆的插入操作由气缸控制。

10.根据权利要求1所述的方形电池电解液负压注液设备，其特征在于，在一台方形电池电解液负压注液设备中，设置有多个密闭容器，相应地，有多个提升气缸，同时有多套固定夹具；自动配液机有一台或者多台。