CN112768781A - 适合负压化成的锂离子电池化成设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及锂电池生产的领域，尤其是涉及一种适合负压化成的锂离子电池化成设备，其包括用于放置若干个电池的安装座，所述安装座一侧对接设置有用于放置若干个电池的活动座，所述活动座与所述安装座可分离设置，所述安装座上设置有用于将所述活动座上的若干个电池移动到所述安装座上的转移结构，所述安装座上还设置有与若干个电池的注液孔相连通的管道结构，所述管道结构连通外部真空系统，所述管道结构通过升降结构驱动而靠近或远离电池。本申请具有提高锂电池在安装拆卸时的便捷性，提高工作效率以及安全性的效果。

Description

适合负压化成的锂离子电池化成设备

技术领域

本申请涉及锂电池生产的领域，尤其是涉及一种适合负压化成的锂离子电池化成设备。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括四大类型混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、其他新能源汽车等。其中，纯电动汽车一般使用蓄电池储存电能，通过电机驱动。

目前，蓄电池一般使用锂电池，在而在锂电池的生产中需要对锂电池进行化成，而化成是指对锂电池充放电的过程，电池的成化是对新生产的电池初次充电的过程，它对锂电池的寿命是重要环节,对锂电池要求非常严格。

例如，授权公告号为CN104617345B的中国专利公开了一种锂离子电池负压化成装置，包括支撑部件、连通部件和杠杆支撑部件，锂离子电池负压化成装置的负压化成方法，包括如下步骤：首先在干燥房中把电池装上该装置，使得电池的注液孔与连通部件相连通，把气阀关闭，上到化成柜后与真空系统连接好，打开气阀，实现负压化成，化成结束关闭气阀，转移到干燥房封钢珠，其中负压化成的方式采用间歇抽真空的方式，从转移到化成整个过程杜绝了环境中水分进入电池，降低了水分对电池性能的影响；负压化成抽出化成过程产生的气体，降低气体对电池性能的影响。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在锂电池在安装拆卸的过程中较为麻烦，工作效率较低，安全性较低的缺陷。

发明内容

为了提高锂电池在安装拆卸时的便捷性，提高工作效率以及安全性，本申请提供一种适合负压化成的锂离子电池化成设备。

本申请提供的一种适合负压化成的锂离子电池化成设备采用如下的技术方案：

一种适合负压化成的锂离子电池化成设备，包括用于放置若干个电池的安装座，所述安装座一侧对接设置有用于放置若干个电池的活动座，所述活动座与所述安装座可分离设置，所述安装座上设置有用于将所述活动座上的若干个电池移动到所述安装座上的转移结构，所述安装座上还设置有与若干个电池的注液孔相连通的管道结构，所述管道结构连通外部真空系统，所述管道结构通过升降结构驱动而靠近或远离电池。

通过采用上述技术方案，使用时，先在干燥房中将若干个电池对应放置于活动座上，然后活动座与安装座相对接，接着通过转移结构同步将若干个电池移动到安装座上，然后使得活动座脱离安装座；接着启动升降结构，升降结构将管道结构下移并使管道结构与若干个电池的注液孔相连通，然后将安装座上化成柜中并连通外部真空系统，实现负压化成。如此，可以提高锂电池在安装拆卸时的便捷性，提高工作效率以及安全性。

优选的，所述安装座上沿所述安装座的长度方向均匀间隔设置有若干个放置槽，所述放置槽连通所述安装座的一侧，所述活动座上设置有若干个插接槽，所述插接槽连通所述活动座靠近所述安装座一侧的侧面，若干个所述插接槽与若干个所述放置槽一一对应，所述安装座靠近所述活动座的一侧设置有定位槽，所述活动座靠近所述安装座的一侧设置有插接于所述定位槽中的定位杆。

通过采用上述技术方案，可以将电池先放置到插接槽中，然后移动活动座，使得活动座上的定位杆插接到安装座上的定位槽中，从而使得插接槽与放置槽相对接，如此提高对接的准确性，然后启动转移结构将电池从插接槽中移动到放置槽中即可。

优选的，所述转移结构包括设置于所述安装座上方的支撑架，所述支撑架上滑移设置有滑动座，所述滑动座上设置有用于夹持若干个电池的夹持组件，所述支撑架上设置有带动所述滑动座滑移的第一伸缩件。

通过采用上述技术方案，当活动座与安装座对接后，启动夹持组件，夹持组件将二哥哥对接同步夹持，然后启动第一伸缩件，第一伸缩件的伸缩杆伸出，从而推动滑动座朝向安装座方向移动，同时带动电池进入到放置槽中，接着放松夹持组件，同时将滑动座复位即可，如此，操作简单方便。

优选的，所述夹持组件包括设置于所述滑动座底端的夹爪气缸，所述夹爪气缸的两个夹爪竖直向下设置并分别连接有第一移动杆和位于所述第一移动杆一侧的第二移动杆，所述第一移动杆远离所述夹爪气缸的一侧均匀间隔设置有若干个第一夹持杆，所述第二移动杆远离所述夹爪气缸的一侧均匀间隔设置有若干个第二夹持杆，若干个所述第一夹持杆与若干个第二夹持杆交错分布，且相邻的所述第一夹持杆与所述第二夹持杆之间的位移大于电池的厚度。

通过采用上述技术方案，启动夹爪气缸，夹爪气缸的两个夹爪互相靠近，从而带动相邻的第一夹持杆与第二夹持杆互相靠近，直至相邻的第一夹持杆与第二夹持杆将电池夹持住为止，如此，结构稳定性较好，机构简单，制造成本较低。

优选的，所述支撑架上水平设置有直线导轨，所述滑动座的顶端连接于所述直线导轨的滑块上。

通过采用上述技术方案，直线导轨的设置有效减低了滑动座与支撑架之间的摩擦力，从而在移动若干个电池时降低所需推力，降低功耗，节约资源。

优选的，所述管道结构包括沿所述安装座长度方向设置的总流管，所述总流管与所述升降结构相连接，所述总流管一端封闭，所述总流管另一端连通所述外部真空系统，并在所述总流管靠近所述外部真空系统的一端设置有阀门，所述总流管上沿所述总流管的长度方向均匀间隔设置有若干个分流管，若干个所述分流管与若干个电池的注液孔一一对应。

通过采用上述技术方案，使管道结构下移，在下移过程中，分流管对接连通到电池的注液孔，继续下移，直至分流管的端部抵紧到注液孔处为止，如此，即可同步连通若干个电池的注液孔，操作简单，可靠性好。

优选的，所述分流管可伸缩设置，所述分流管远离所述总流管的一端连通有吸嘴，所述分流管上设置有抵接环，所述抵接环与所述总流管之间设置有套接于所述分流管上的抵紧弹簧。

通过采用上述技术方案，管道结构在下移过程中，分流管上的吸嘴对接连通到电池的注液孔中，且管道结构停止移动时，抵紧弹簧处于压缩状态，此时吸嘴与注液孔相抵紧，当某个电池出现故障时，将该电池的抵接环向上推起，直至吸嘴脱离该电池的注液孔为止，此时可以将该电池从安装座上取下解开，如此，当有故障的电池出现时，无需将整个管道结构升起而可以将故障电池取出，从而提高实用性。

优选的，所述升降结构包括设置于所述安装座上的连接架，所述连接架上设置有第二伸缩件，所述第二伸缩件的伸缩杆竖直向下设置，所述第二伸缩件的伸缩杆的端部连接于所述总流管。

通过采用上述技术方案，启动第二伸缩件，第二伸缩件的伸缩杆伸出，从而使得管道结构的总流管下移，如此，结构简单，运行稳定。

优选的，所述安装座与所述活动架对接后通过锁定件锁定。

通过采用上述技术方案，锁定件的设置确保活动座与安装座对接时的稳定性。

优选的，所述安装座与所述活动座的底部均设置有带刹脚轮。

通过采用上述技术方案，带刹脚轮的设置提高安装座与活动座的机动性，提高操作便捷性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.使用时，先在干燥房中将若干个电池对应放置于活动座上，然后活动座与安装座相对接，接着通过转移结构同步将若干个电池移动到安装座上，然后使得活动座脱离安装座；接着启动升降结构，升降结构将管道结构下移并使管道结构与若干个电池的注液孔相连通，然后将安装座上化成柜中并连通外部真空系统，实现负压化成，如此，可以提高锂电池在安装拆卸时的便捷性，提高工作效率以及安全性；

2.启动夹爪气缸，夹爪气缸的两个夹爪互相靠近，从而带动相邻的第一夹持杆与第二夹持杆互相靠近，直至相邻的第一夹持杆与第二夹持杆将电池夹持住为止，如此，结构稳定性较好，机构简单，制造成本较低；

3.管道结构在下移过程中，分流管上的吸嘴对接连通到电池的注液孔中，且管道结构停止移动时，抵紧弹簧处于压缩状态，此时吸嘴与注液孔相抵紧，当某个电池出现故障时，将该电池的抵接环向上推起，直至吸嘴脱离该电池的注液孔为止，此时可以将该电池从安装座上取下解开，如此，当有故障的电池出现时，无需将整个管道结构升起而可以将故障电池取出，从而提高实用性。

附图说明

图1是本申请一种适合负压化成的锂离子电池化成设备的实施例的整体结构示意图。

图2是本申请一种适合负压化成的锂离子电池化成设备的实施例中安装座与活动座的分离时的结构示意图。

图3是本申请一种适合负压化成的锂离子电池化成设备的实施例中夹持组件的分解结构示意图。

图4是本申请一种适合负压化成的锂离子电池化成设备的实施例中升降结构以及管道结构的结构示意图。

附图标记说明：1、安装座；11、挡板；12、放置槽；13、定位槽；14、搭钩；15、把手；2、电池；21、注液孔；3、活动座；31、插接槽；32、遮拦板；33、定位杆；34、搭扣；4、带刹脚轮；5、转移结构；51、支撑板；52、安装板；53、竖直板；531、加强杆；54、滑动座；55、直线导轨；551、滑块；56、第一伸缩件；57、固定板；6、夹持组件；61、夹爪气缸；611、夹爪；62、第一移动杆；621、第一夹持杆；63、第二移动杆；631、第二夹持杆；64、橡胶垫；7、升降结构；71、连接板；72、第二伸缩件；8、管道结构；81、总流管；82、阀门；83、分流管；84、吸嘴；85、直通；851、抵接环；86、抵紧弹簧。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种适合负压化成的锂离子电池化成设备。参照图1和图2，适合负压化成的锂离子电池化成设备包括用于放置若干个电池2的安装座1，安装座1水平设置，安装座1的一侧以及两端位置处均未围设有挡板11，安装座1上沿安装座1的长度方向均匀间隔设置有若干个放置槽12，放置槽12的一端连通安装座1未设置有挡板11的一侧，电池2可在放置槽12中发生滑动。

参照图1和图2，安装座1未设置有挡板11的一侧对接设置有用于放置若干个电池2的活动座3，活动座3上设置有若干个插接槽31，电池2位于插接槽31中，且电池2可在插接槽31中发生滑动。插接槽31连通活动座3靠近安装座1一侧的侧面，其中，若干个插接槽31与若干个放置槽12一一对应，且相对接的插接槽31与放置槽12的开口处均圆角过渡处理，从而避免因出现微小错位而导致电池2卡死的情况发生。且在活动座3远离安装座1的一侧以及两端位置处围设有遮拦板32，该遮拦板32与安装座1上的挡板11起到的作用相同。

参照图2，活动座3与安装座1可分离设置，具体的，安装座1靠近活动座3的一侧设置有定位槽13，活动座3靠近安装座1的一侧设置有插接于定位槽13中的定位杆33，在本实施例中，定位槽13的数量可以为两个，两个定位槽13位于若干个放置槽12的两侧，定位槽13的长度方向与安装座1的宽度方向互相平行，对应的，定位杆33的数量也为两个，两个定位杆33与两个定位槽13一一对应插接配合。且安装座1与活动架对接后通过锁定件锁定，在本实施例中，锁定件包括设置于活动座3端面一侧的遮拦板32上的搭扣34以及设置于安装座1端面一侧的挡板11上的搭钩14，搭扣34与搭钩14扣接配合。

参照图1和图2，同时，在安装座1与活动座3的底部均设置有带刹脚轮4，在本实施例中，安装座1和活动座3底部上的带刹脚轮4的数量均可以为四个，其中，安装座1底部的四个带刹脚轮4分布于安装座1底部的四个角落上，而活动座3底部的四个带刹脚轮4则分布于活动座3底部的四个角落上。且为了便于推动活动座3和安装座1，在靠近活动座3端部的遮拦板32以及靠近安装座1端部的挡板11的外侧上均设置有把手15。

参照图1，安装座1上设置有用于将活动座3上的若干个电池2移动到安装座1上的转移结构5，具体的，转移结构5包括设置于安装座1上方的支撑架，支撑架包括设置于安装座1两端的挡板11上的倒U型的支撑板51，支撑板51远离安装座1的一侧设置有安装板52，安装板52朝向活动座3所在的一侧，安装板52水平设置，安装板52的长度方向与放置槽12的长度方向互相平行，支撑板51上方还设置有竖直板53，竖直板53与安装板52之间倾斜设置有加强杆531，加强杆531的一端连接于竖直杆的上端，加强杆531的另一端连接于安装板52上表面的中部位置处。

参照图1，安装板52的下表面滑移设置有滑动座54，滑动座54竖直设置并位于活动座3的上方，且在安装板52的下表面设置有直线导轨55，直线导轨55的长度方向与安装板52的长度方向互相平行，滑动座54的顶端连接于直线导轨55的滑块551上。

参照图1和图3，滑动座54的底端设置有用于夹持若干个电池2的夹持组件6，具体的，夹持组件6包括设置于滑动座54底端的夹爪611气缸61，夹爪611气缸61的两个夹爪611沿着安装座1的长度方向间隔设置，夹爪611气缸61的两个夹爪611竖直向下设置并分别连接有第一移动杆62和位于第一移动杆62一侧的第二移动杆63，第一移动杆62与第二移动杆63互相平行且第一移动杆62与安装座1的长度方向互相平行设置。

参照图3，第一移动杆62远离夹爪611气缸61的一侧均匀间隔设置有若干个第一夹持杆621，第一夹持杆621竖直设置，第二移动杆63远离夹爪611气缸61的一侧均匀间隔设置有若干个第二夹持杆631，第二插夹持杆竖直设置。若干个第一夹持杆621与若干个第二夹持杆631在安装座1的长度方向上交错分布，且电池2的上端位于相邻的第一夹持杆621与第二夹持杆631之间，相邻的第一夹持杆621与第二夹持杆631之间的位移大于电池2的厚度，且在该相邻的第一夹持杆621与第二夹持杆631之间的侧面均设置有橡胶垫64，且两个橡胶垫64互相靠近的侧面均倾斜设置，即橡胶垫64的下端的厚度大于橡胶垫64上端的厚度。同时，第二夹持杆631呈Z型，第二夹持杆631的下端位于相邻的第一夹持杆621的一侧，如此，使得第一夹持杆621与第二夹持杆631在夹持电池2时与电池2的接触点对称，从而确保夹持稳定性。

参照图1和图2，支撑架上还设置有带动滑动座54滑移的第一伸缩件56，具体的，在安装板52远离安装座1的一端上设置有固定板57，固定板57竖直设置，固定板57的下端靠近滑动座54靠近滑动座54一侧的中部位置处，第一伸缩件56水平设置，第一伸缩件56的杆体的端部固定连接于固定板57的下端，第一伸缩件56的伸缩杆的端部连接于滑动座54上，在本实施例中，第一伸缩件56可以为电动推杆。

参照图1和图4，安装座1上还设置有升降结构7，升降结构7位于支撑架远离滑动座54的一侧，具体的，升降结构7包括设置于安装座1上的连接架，连接架包括设置于安装座1两端的挡板11上的倒U型的连接板71，连接板71朝向安装座1的内侧面的中部位置处设置有第二伸缩件72，第二伸缩件72的伸缩杆竖直向下设置，第二伸缩件72的伸缩杆的端部上还设置有与若干个电池2的注液孔21相连通的管道结构8。且在本实施例中，第二伸缩件72可以为电动推杆，第二伸缩件72的数量可以为两个，两个第二伸缩件72沿安装座1的长度方向间隔设置，两个第二伸缩件72位于连接板71的中部位置处。

参照图4，管道结构8连通外部真空系统（图中未示出）。具体的，管道结构8包括沿安装座1长度方向设置的总流管81，总流管81与升降结构7的两个第二伸缩件72的伸缩杆相连接，且两个第二伸缩件72的伸缩杆连接于总流管81上表面的中部位置处。

参照图2和图4，总流管81一端封闭，总流管81另一端连通外部真空系统，并在总流管81靠近外部真空系统的一端设置有阀门82，从而便于启动或总流管81关闭。总流管81的下表面上沿总流管81的长度方向均匀间隔设置有若干个分流管83，分流管83竖直设置，若干个分流管83与若干个电池2的注液孔21一一对应。

参照图4，同时，分流管83可伸缩设置，具体的，分流管83为一段软管，分流管83远离总流管81的一端连通有吸嘴84，吸嘴84与分流管83之间连通有直通85，直通85上设置有抵接环851，抵接环851与总流管81之间设置有套接于分流管83以及直通85上的抵紧弹簧86，抵紧弹簧86的下端与抵接环851的上表面固定连接，抵紧弹簧86的上端与总流管81的下表面固定连接。

本申请实施例一种适合负压化成的锂离子电池化成设备的实施原理为：使用时，先在干燥房中将若干个电池2对应放置于插接槽31中，然后将移动活动座3并使得活动座3上的定位杆33插接到安装座1上的定位槽13中，从而使得插接槽31与放置槽12相对接，然后将搭扣34扣接到搭钩14上，从而确保活动座3与安装座1对接时的稳定性；

活动座3与安装座1对接后，电池2位于相邻的第一夹持杆621与第二夹持杆631之间，然后启动夹爪611气缸61，夹爪611气缸61的两个夹爪611互相靠近，从而带动相邻的第一夹持杆621与第二夹持杆631互相靠近，直至相邻的第一夹持杆621与第二夹持杆631将电池2夹持住为止，此时橡胶垫64被挤压，且由于橡胶垫64的厚度差，电池2有被向上提起的趋势，从而减少电池2与插接槽31槽底的摩擦力；接着启动第一伸缩件56，第一伸缩件56的伸缩杆伸出，从而推动滑动座54朝向安装座1方向移动，同时带动电池2进入到放置槽12中，接着放松夹持组件6，同时将滑动座54复位，然后打开搭扣34并将活动座3脱离安装座1；

然后启动第二伸缩件72，第二伸缩件72的伸缩杆伸出，从而使得管道结构8下移，在下移过程中，分流管83上的吸嘴84对接连通到电池2的注液孔21中，且管道结构8停止移动时，抵紧弹簧86处于压缩状态，此时吸嘴84与注液孔21相抵紧，然后将安装座1上化成柜中并使总流管81连通外部真空系统，然后打开阀门82实现负压化成。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适合负压化成的锂离子电池化成设备，其特征在于：包括用于放置若干个电池(2)的安装座(1)，所述安装座(1)一侧对接设置有用于放置若干个电池(2)的活动座(3)，所述活动座(3)与所述安装座(1)可分离设置，所述安装座(1)上设置有用于将所述活动座(3)上的若干个电池(2)移动到所述安装座(1)上的转移结构(5)，所述安装座(1)上还设置有与若干个电池(2)的注液孔(21)相连通的管道结构(8)，所述管道结构(8)连通外部真空系统，所述管道结构(8)通过升降结构(7)驱动而靠近或远离电池(2)。

2.根据权利要求1所述的适合负压化成的锂离子电池化成设备，其特征在于：所述安装座(1)上沿所述安装座(1)的长度方向均匀间隔设置有若干个放置槽(12)，所述放置槽(12)连通所述安装座(1)的一侧，所述活动座(3)上设置有若干个插接槽(31)，所述插接槽(31)连通所述活动座(3)靠近所述安装座(1)一侧的侧面，若干个所述插接槽(31)与若干个所述放置槽(12)一一对应，所述安装座(1)靠近所述活动座(3)的一侧设置有定位槽(13)，所述活动座(3)靠近所述安装座(1)的一侧设置有插接于所述定位槽(13)中的定位杆(33)。

3.根据权利要求2所述的适合负压化成的锂离子电池化成设备，其特征在于：所述转移结构(5)包括设置于所述安装座(1)上方的支撑架，所述支撑架上滑移设置有滑动座(54)，所述滑动座(54)上设置有用于夹持若干个电池(2)的夹持组件(6)，所述支撑架上设置有带动所述滑动座(54)滑移的第一伸缩件(56)。

4.根据权利要求3所述的适合负压化成的锂离子电池化成设备，其特征在于：所述夹持组件(6)包括设置于所述滑动座(54)底端的夹爪(611)气缸(61)，所述夹爪(611)气缸(61)的两个夹爪(611)竖直向下设置并分别连接有第一移动杆(62)和位于所述第一移动杆(62)一侧的第二移动杆(63)，所述第一移动杆(62)远离所述夹爪(611)气缸(61)的一侧均匀间隔设置有若干个第一夹持杆(621)，所述第二移动杆(63)远离所述夹爪(611)气缸(61)的一侧均匀间隔设置有若干个第二夹持杆(631)，若干个所述第一夹持杆(621)与若干个第二夹持杆(631)交错分布，且相邻的所述第一夹持杆(621)与所述第二夹持杆(631)之间的位移大于电池(2)的厚度。

5.根据权利要求3所述的适合负压化成的锂离子电池化成设备，其特征在于：所述支撑架上水平设置有直线导轨(55)，所述滑动座(54)的顶端连接于所述直线导轨(55)的滑块(551)上。

6.根据权利要求2所述的适合负压化成的锂离子电池化成设备，其特征在于：所述管道结构(8)包括沿所述安装座(1)长度方向设置的总流管(81)，所述总流管(81)与所述升降结构(7)相连接，所述总流管(81)一端封闭，所述总流管(81)另一端连通所述外部真空系统，并在所述总流管(81)靠近所述外部真空系统的一端设置有阀门(82)，所述总流管(81)上沿所述总流管(81)的长度方向均匀间隔设置有若干个分流管(83)，若干个所述分流管(83)与若干个电池(2)的注液孔(21)一一对应。

7.根据权利要求6所述的适合负压化成的锂离子电池化成设备，其特征在于：所述分流管(83)可伸缩设置，所述分流管(83)远离所述总流管(81)的一端连通有吸嘴(84)，所述分流管(83)上设置有抵接环(851)，所述抵接环(851)与所述总流管(81)之间设置有套接于所述分流管(83)上的抵紧弹簧(86)。

8.根据权利要求6所述的适合负压化成的锂离子电池化成设备，其特征在于：所述升降结构(7)包括设置于所述安装座(1)上的连接架，所述连接架上设置有第二伸缩件(72)，所述第二伸缩件(72)的伸缩杆竖直向下设置，所述第二伸缩件(72)的伸缩杆的端部连接于所述总流管(81)。

9.根据权利要求2所述的适合负压化成的锂离子电池化成设备，其特征在于：所述安装座(1)与所述活动架对接后通过锁定件锁定。

10.根据权利要求1所述的适合负压化成的锂离子电池化成设备，其特征在于：所述安装座(1)与所述活动座(3)的底部均设置有带刹脚轮(4)。

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