CN111341996A - 真空注液方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种真空注液方法，首先将电解液加入到上杯体中，其次，设定抽真空时间并通过PLC控制抽真空设备与下杯体之间的第一阀门，PLC控制第一阀门打开时，同时控制抽真空设备启动，当到达抽真空设定的时间阈值时，PLC控制关闭第一阀门同时停止抽真空设备的运转，由于下杯体与电池壳体相连通，因此当下杯体完成抽真空后电池壳体也为真空状态；第三，当完成下杯体抽真空作业后PLC控制将上杯体与下杯体之间的第二阀门打开，电解液通过第二阀门、下杯体进入到电池壳体中。本发明依靠负压以及电解液自身的重力完成批量注液，注液精度高，实现了无人自动化生产，大大节省人力成本，极大地提高电池生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及电池制造技术领域，具体地，涉及一种真空注液方法。
背景技术
随着锂离子电池的需求量逐渐增大，人们对其各方面的性能要求也越来越高，尤其是对于电池的循环性能的要求，而电池的注液量是保证电池循环的重要参数，注液量过少会导致循环衰减过快，造成电池的使用寿命衰减过快；但过多的注液量又会造成电池胀液，破坏电池的整体结构。
为了保证电池产品的稳定性和一致性，提高电池生产效率，现有的电池生产工艺中基本采用自动化设备进行生产，其中，电池注液是电池生产过程中非常关键的工序，生产过程中，对于方形铝壳注液机负压注液是注液的方式之一，但由于电池壳体3内含极片填充，存储真空量小，在作业时又因电池注液口径较小，因此在注液过程中只有少量电解液通过真空吸进电池壳体3内，注液杯体内仍存留大部分电解液，无法达到电解液快速一次性全部进入电池壳体3内的目的，因此如何实现电解液全部且快速进入电池壳体3内是本领域技术人员亟待解决的问题。
专利文献CN110379994A公开了一种注液机构及注液装置，涉及电池制造技术领域，该注液机构，包括注液筒和活塞，注液筒包括相互连通的注液段和泄压段，泄压段的口径大于注液段的口径，注液段用于与待注液电芯连通，活塞设置于注液筒内，并能够于注液段和泄压段内运动，且活塞与注液段密封配合，与泄压段间隙配合。但该设计仍然不能满足电池注液的需求。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种真空注液方法。
根据本发明提供的一种真空注液方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将电解液加入到上杯体1中；
步骤二：设定抽真空时间并通过PLC控制抽真空设备与下杯体2之间的第一阀门，PLC控制第一阀门打开时，同时控制抽真空设备启动，当到达抽真空设定的时间阈值时，PLC控制关闭第一阀门同时停止抽真空设备的运转，所述下杯体2与电池壳体3相连通；
步骤三：所述上杯体1与下杯体2之间设置有第二阀门，当完成下杯体2抽真空作业后PLC控制第二阀门打开，电解液通过第二阀门、下杯体2进入到电池壳体3中。
优选地，所述上杯体1上设置有电解液入口；
所述电解液通过与电解液入口相连的注液泵4注入到上杯体1中。
优选地，所述第一阀门、第二阀门都采用电磁阀。
优选地，所述上杯体1设置在下杯体2的正上方，所述电池壳体3设置在下杯体2的正下方。
优选地，所述电池壳体3的数量为一个或多个；
所述下杯体2的数量与电池壳体3的数量相匹配。
优选地，所述下杯体2上设置有注液嘴；
所述电池壳体3上设置有与注液嘴相匹配的注液孔；
在PLC的控制下，所述下杯体2通过注液嘴插入注液孔实现与电池壳体3相连通。
优选地，当电池壳体3的数量为多个时，PLC能够控制多个下杯体2同时动作实现多个电池壳体3同时进行电解液的注液作业。
优选地，所述电池壳体3安装在电池安装支架上；
所述电池安装支架安装在轨道上，所述电池安装支架能够在PLC的控制下带动电池壳体3在导轨上运动。
优选地，所述的抽真空时间能够通过设备显示屏手动设置；
所述设备显示屏与PLC电连接。
优选地，所述第二阀门安装在第一管路上，所述第一管路为柔性结构。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明解决了现有技术中注液效率低、注液后注液杯体内仍存留大部分电解液的问题，实现了电解液一次性全部进入电池壳体3内的效果，注液速度快，提高了注液效率。
2、PLC根据设备显示屏设定的抽真空时间控制执行，抽真空时间能够根据实际情况随时进行设置，简单灵活，实用性强。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的结构示意图。
图中示出：
上杯体1 下杯体2 电池壳体3 注液泵4
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种真空注液方法，如图1所示，首先将电解液加入到上杯体1中，具体地，上杯体1上设置有电解液入口，电解液通过与电解液入口相连接的注液泵4注入到上杯体1中；其次，设定抽真空时间并通过PLC控制抽真空设备与下杯体2之间的第一阀门，PLC控制第一阀门打开时，同时控制抽真空设备启动，当到达抽真空设定的时间阈值时，PLC控制关闭第一阀门同时停止抽真空设备的运转，由于下杯体2与电池壳体3相连通，因此当下杯体2完成抽真空后电池壳体3也为真空状态；第三，当完成下杯体2抽真空作业后PLC控制将所述上杯体1与下杯体2之间的第二阀门打开，电解液通过第二阀门、下杯体2进入到电池壳体3中。本发明先将电解液从上杯体1流至下杯体2存储，再通过设定真空时间，在此时间内，充分利用对电池壳体3、下杯体2进行抽真空来置换出电池壳体3、下杯体2内空气，后将电解液吸入电池壳体3内部，使电解液全部且快速进入电池壳体3内，有效的控制了注液量，提高了注液效率。
进一步地，所述上杯体1设置在下杯体2的正上方，电池壳体3设置在下杯体2的正下方，因此在电解液从上杯体1进入电池壳体3的过程中，一方面通过电池壳体3的负压产生的吸力，另一方面，上杯体1上设置有堵头，上杯体堵头上升，电解液由于重力流入下杯体2和电池壳体3中，依靠电解液自身的重力，使电解液更加快速、高效的进入电池壳体3内，完成电解液的注入作业。
具体地，所述电池壳体3的数量为一个或多个；所述下杯体2的数量与电池壳体3的数量相匹配，下杯体2上设置有注液嘴，所述电池壳体3上设置有与注液嘴相匹配的注液孔，在PLC的控制下，下杯体2通过注液嘴插入注液孔实现与电池壳体3相连通；在实际生产中，为提高生产效率，实现无人化自动生产，注液作业批量进行，PLC能够控制多个下杯体2同时动作实现多个电池壳体3同时进行电解液的注液作业。在一个优选例中，电池壳体3安装在电池安装支架上，电池安装支架上设置有多个电池壳体3安装位，电池安装支架安装在轨道上，电池安装支架能够在PLC的控制下带动电池壳体3在导轨上运动。当需要进行注液作业时，PLC控制安装有多个电池壳体3的电池安装支架运动到多个下杯体2对应的正下方，接着PLC控制多个下杯体2同时靠近电池壳体3运动，下杯体2上的注液嘴插入注液孔中，由于注液嘴与注液孔连接处设置有橡胶圈，因此注液嘴插入注液孔后为密封连接，同时实现了下杯体2与电池壳体3的连通，当完成抽真空以及电解液的注液作业后，PLC控制多个下杯体2同时远离电池壳体3运动，完成注液作业；PLC控制电池安装支架移动并将另一批电池壳体3移动到多个下杯体2对应的正下方继续进行注液作业，实现了电池壳体3的批量自动注液作业，大大提高了作业效率。
进一步地，所述第二阀门安装在第一管路上，第一管路为柔性结构，在PLC控制下杯体2运动时第一关路能够跟随下杯体2运动，结构简单实用。
具体地，所述的抽真空时间能够通过设备显示屏手动设置，所述设备显示屏与PLC电连接，在一个优选例中，根据产品的型号确定注入电解液的体积，并将确定体积的电解液加入到上杯体1中，同时根据抽真空设备的抽真空的速度、电池壳体3以及下杯体2的体积计算出抽真空时间，再通过设备显示屏手动设置完成抽真空时间，PLC根据设备显示屏设定的抽真空时间控制执行，抽真空时间能够根据实际情况随时进行设置，简单灵活，实用性强。
具体地，在一个优选例中，所述第一阀门、第二阀门都采用电磁阀。
本发明的工作原理如下：
将电池壳体3通过机器人安装在电池安装支架的电池壳体3安装位上，PLC控制安装有多个电池壳体3的电池安装支架运动到多个下杯体2对应的正下方，接着PLC控制多个下杯体2同时靠近电池壳体3运动，下杯体2上的注液嘴插入注液孔中，实现了下杯体2与电池壳体3的连通，使下杯体2与电池壳体3形成同一密封空间，PLC控制抽真空设备对下杯体2与电池壳体3形成的密封空间进行抽真空作业、注液作业，当完成抽真空以及电解液的注液作业后，PLC控制多个下杯体2同时远离电池壳体3运动，完成当前一批的电池壳体3的注液作业；接着PLC控制电池安装支架移动并将另一批电池壳体3移动到多个下杯体2对应的正下方继续进行注液作业。
本发明依靠负压原理以及电解液自身的重力完成批量注液，一次性通过注液的产品可以根据产品的实际进行设计，且无重复注液现象，注液精度高，注液一致性好，极大地提高了劳动效率，保证了注液的质量，且实现了节能降耗，注液方法先进合理，进料和出料均是自动完成，进料出料输送速度快，实现了无人自动化生产，大大节省人力成本，极大地提高电池生产效率。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种真空注液方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将电解液加入到上杯体(1)中；
步骤二：设定抽真空时间并通过PLC控制抽真空设备与下杯体(2)之间的第一阀门，PLC控制第一阀门打开时，同时控制抽真空设备启动，当到达抽真空设定的时间阈值时，PLC控制关闭第一阀门同时停止抽真空设备的运转，所述下杯体(2)与电池壳体(3)相连通；
步骤三：所述上杯体(1)与下杯体(2)之间设置有第二阀门，当完成下杯体(2)抽真空作业后PLC控制第二阀门打开，电解液通过第二阀门、下杯体(2)进入到电池壳体(3)中。
2.根据权利要求1所述的真空注液方法，其特征在于，所述上杯体(1)上设置有电解液入口；
所述电解液通过与电解液入口相连的注液泵(4)注入到上杯体(1)中。
3.根据权利要求1所述的真空注液方法，其特征在于，所述第一阀门、第二阀门都采用电磁阀。
4.根据权利要求1所述的真空注液方法，其特征在于，所述上杯体(1)设置在下杯体(2)的正上方，所述电池壳体(3)设置在下杯体(2)的正下方。
5.根据权利要求1所述的真空注液方法，其特征在于，所述电池壳体(3)的数量为一个或多个；
所述下杯体(2)的数量与电池壳体(3)的数量相匹配。
6.根据权利要求5所述的真空注液方法，其特征在于，所述下杯体(2)上设置有注液嘴；
所述电池壳体(3)上设置有与注液嘴相匹配的注液孔；
在PLC的控制下，所述下杯体(2)通过注液嘴插入注液孔实现与电池壳体(3)相连通。
7.根据权利要求6所述的真空注液方法，其特征在于，当电池壳体(3)的数量为多个时，PLC能够控制多个下杯体(2)同时动作实现多个电池壳体(3)同时进行电解液的注液作业。
8.根据权利要求1所述的真空注液方法，其特征在于，所述电池壳体(3)安装在电池安装支架上；
所述电池安装支架安装在轨道上，所述电池安装支架能够在PLC的控制下带动电池壳体(3)在导轨上运动。
9.根据权利要求1所述的真空注液方法，其特征在于，所述的抽真空时间能够通过设备显示屏手动设置；
所述设备显示屏与PLC电连接。
10.根据权利要求1所述的真空注液方法，其特征在于，所述第二阀门安装在第一管路上，所述第一管路为柔性结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 325000 room A205, building C, 205 Binhai 6th Road, Jinhai 2nd Road, Airport New District, Longwan District, Wenzhou City, Zhejiang Province Applicant after: Ruipu Lanjun Energy Co.,Ltd. Address before: 325000 room A205, building C, 205 Binhai 6th Road, Jinhai 2nd Road, Airport New District, Longwan District, Wenzhou City, Zhejiang Province Applicant before: RUIPU ENERGY Co.,Ltd. |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200626 |