CN113161697A - 一种钢壳电芯注液装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢壳电芯注液装置及方法，其中装置包括伺服电机、用于夹持固定钢壳电芯的活动夹板以及用于针对所述钢壳电芯进行注液工序的注液组件，所述活动夹板设置于夹板移动滑轨上，所述注液组件设置于气缸移动导轨上，所述伺服电机的输出轴与用于推动所述活动夹板相对于所述夹板移动滑轨单侧移动的滚珠丝杆组件相连接，所述活动夹板包括多个单夹板，彼此间通过绳子连接，由相邻所述单夹板彼此组合形成的间隔空间内设有等待执行注液工序的所述钢壳电芯。与现有技术相比，本发明具有保证了注液位置精度，从而保证了注液效果等优点。

Description

一种钢壳电芯注液装置及方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池包装技术领域，尤其是涉及一种钢壳电芯注液装置及方法。

背景技术

目前市场上的锂离子电池包装方式主要方形铝壳电芯、软包电芯和圆柱电芯。随着技术进步，部分企业开始试制钢壳电芯。

在钢壳电芯生产工序中，有1个必不可少的注液工序，由于是新工艺，且目前的铝壳注液方法不适用于钢壳注液(钢壳电芯的结构与外壳材质与铝壳差异非常大)，所以现在没有技术可以满足钢壳注液的需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种钢壳电芯注液装置及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种钢壳电芯注液装置，该装置包括伺服电机、用于夹持固定钢壳电芯的活动夹板以及用于针对所述钢壳电芯进行注液工序的注液组件，所述活动夹板设置于夹板移动滑轨上，所述注液组件设置于气缸移动导轨上，所述伺服电机的输出轴与用于推动所述活动夹板相对于所述夹板移动滑轨单侧移动的滚珠丝杆组件相连接，所述活动夹板包括多个单夹板，彼此间通过绳子连接，由相邻所述单夹板彼此组合形成的间隔空间内设有等待执行注液工序的所述钢壳电芯。

进一步地，所述的滚珠丝杆组件包括丝杠滑块和滚珠丝杠，所述丝杠滑块与所述伺服电机的输出轴固定连接，所述滚珠丝杠与所述丝杠滑块活动连接。

进一步地，所述的单夹板的一端通过夹板移动滑块与所述夹板移动滑轨活动连接。

进一步地，于所述夹板移动滑轨上还设有用于限制相邻所述单夹板彼此组合形成的间隔空间距离的防呆块。

进一步地，所述的绳子采用钢丝绳。

进一步地，所述的注液组件通过气缸移动滑块设置于所述气缸移动导轨上。

进一步地，所述的气缸移动滑块上设有活动限位块，所述活动限位块上设有限位块，所述限位块上设有固定限位块。

进一步地，所述的活动限位块上设有双杆气缸，所述双杆气缸的作用端设有连接块。

进一步地，所述的连接块上设有用于与所述单夹板相定位的定位销和用于对所述钢壳电芯进行注液工序的注液杆。

本发明还提供一种基于所述的钢壳电芯注液装置的钢壳电芯注液方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：利用所述伺服电机通过所述滚珠丝杆组件带动所述活动夹板向一侧移动，展开所有所述单夹板，于所述间隔空间内放入等待执行注液工序的所述钢壳电芯；

步骤2：利用所述伺服电机通过所述滚珠丝杆组件带动所述活动夹板向另一侧移动，以夹紧所有所述钢壳电芯，所述间隔空间内的底部设有用于防止电芯过压的防呆块；

步骤3：将所述注液组件中的气缸伸出，带动控制设置于所述气缸的作用端上的定位销插入设置于所述单夹板上的定位槽中固定定位，同时使得设置于所述气缸的作用端上的注液杆与所述钢壳电芯的注液嘴对齐；

步骤4：循环针对所有所述注液组件执行步骤3，使得所有所述注液组件与对应的所述钢壳电芯对齐定位设置，进行注液工序执行；

步骤5：注液完毕后，缩回所有所述注液组件中的气缸，利用所述伺服电机通过所述滚珠丝杆组件带动打开所述活动夹板，取出所有注液完毕的所述钢壳电芯。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明提供了一种新的钢壳电芯注液机构，且注液机构的注液口与电池的注液嘴之间的误差只与单个电池有关，不会产生累积，保证了注液位置精度，从而保证了注液效果。

(2)本发明提供了一种与注液机构对应的注液方法，该方法操作简便，通过定位销与单夹板的配合，能够保证了注液位置精度，从而保证了注液效果，满足钢壳注液的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明装置的整体结构示意图；

图2为本发明装置中的注液组件的组成结构示意图；

图3为本发明装置所对应的注液过程第一状态示意图；

图4为本发明装置所对应的注液过程第二状态示意图；

图5为本发明装置所对应的注液过程第三状态示意图；

图中，1为伺服电机，2为钢壳电芯，3为夹板移动滑轨，4为气缸移动导轨，5为单夹板，6为绳子，7为丝杠滑块，8为滚珠丝杠，9为夹板移动滑块，10为防呆块，11为气缸移动滑块，12为活动限位块，13为限位块，14为固定限位块，15为双杆气缸，16为连接块，17为定位销，18为注液杆，19为注液嘴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示为本发明注液装置的整体结构示意图，该装置包括伺服电机1、用于夹持固定钢壳电芯2的活动夹板以及用于针对钢壳电芯2进行注液工序的注液组件，活动夹板设置于夹板移动滑轨3上，注液组件设置于气缸移动导轨4上，伺服电机1的输出轴与用于推动活动夹板相对于夹板移动滑轨3单侧移动的滚珠丝杆组件相连接，活动夹板包括多个单夹板5，彼此间通过绳子6连接，由相邻单夹板5彼此组合形成的间隔空间内设有等待执行注液工序的钢壳电芯2。

其中，滚珠丝杆组件包括丝杠滑块7和滚珠丝杠8，丝杠滑块7与伺服电机1的输出轴固定连接，滚珠丝杠8与丝杠滑块7活动连接。单夹板5的一端通过夹板移动滑块9与夹板移动滑轨3活动连接。

夹板移动滑轨3上还设有用于限制相邻单夹板5彼此组合形成的间隔空间距离的防呆块10。

本实施例中，绳子6采用钢丝绳，钢壳电芯2的厚度为10±0.2mm。

如图2所示，注液组件通过气缸移动滑块11设置于气缸移动导轨4上。气缸移动滑块11上设有活动限位块12，活动限位块12上设有限位块13，限位块13上设有固定限位块14。活动限位块12上设有双杆气缸15，双杆气缸15的作用端设有连接块16。连接块16上设有用于与单夹板5相定位的定位销17和用于对钢壳电芯2进行注液工序的注液杆18。

相对的，本发明所对应的具体注液步骤如下：

第一步：伺服电机通过滚珠丝杠、钢丝绳，将活动夹板打开，此时10个注液组件(现场一般是30～60个组件，本发明实施例中设定为10个)都是缩回状态。

第二步：放入电芯(如图1所示)

第三步：伺服电机通过滚珠丝杠推动活动夹板右移(如图3所示)，夹板之间的夹紧力由伺服电机的扭力控制，防呆块限制相邻两个夹板的距离大于9.7mm，从而防止电池过压。

第四步：1#注液组件的气缸伸出，控制1#定位销慢慢插入固定夹板内，同时1#注液组件的左右位置发生了变化并且得到了固定，1#注液杆与1#注液嘴对齐。由于1#注液组件的位置被固定，2#注液组件的左右位置也相对固定(2#注液组件与1#注液组件的距离始终为10±0.2mm)，如图4所示。

第五～十三步：2#～10#注液组件重复第四步的动作，所有动作完成后如图5所示。

第十四步：所有注液组件的气缸缩回，伺服电机通过滚珠丝杠、钢丝绳将活动夹板打开，整个系统恢复到第一步步骤的状态。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钢壳电芯注液装置，其特征在于，该装置包括伺服电机(1)、用于夹持固定钢壳电芯(2)的活动夹板以及用于针对所述钢壳电芯(2)进行注液工序的注液组件，所述活动夹板设置于夹板移动滑轨(3)上，所述注液组件设置于气缸移动导轨(4)上，所述伺服电机(1)的输出轴与用于推动所述活动夹板相对于所述夹板移动滑轨(3)单侧移动的滚珠丝杆组件相连接，所述活动夹板包括多个单夹板(5)，彼此间通过绳子(6)连接，由相邻所述单夹板(5)彼此组合形成的间隔空间内设有等待执行注液工序的所述钢壳电芯(2)。

2.根据权利要求1所述的一种钢壳电芯注液装置，其特征在于，所述的滚珠丝杆组件包括丝杠滑块(7)和滚珠丝杠(8)，所述丝杠滑块(7)与所述伺服电机(1)的输出轴固定连接，所述滚珠丝杠(8)与所述丝杠滑块(7)活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种钢壳电芯注液装置，其特征在于，所述的单夹板(5)的一端通过夹板移动滑块(9)与所述夹板移动滑轨(3)活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种钢壳电芯注液装置，其特征在于，于所述夹板移动滑轨(3)上还设有用于限制相邻所述单夹板(5)彼此组合形成的间隔空间距离的防呆块(10)。

5.根据权利要求1所述的一种钢壳电芯注液装置，其特征在于，所述的绳子(6)采用钢丝绳。

6.根据权利要求1所述的一种钢壳电芯注液装置，其特征在于，所述的注液组件通过气缸移动滑块(11)设置于所述气缸移动导轨(4)上。

7.根据权利要求6所述的一种钢壳电芯注液装置，其特征在于，所述的气缸移动滑块(11)上设有活动限位块(12)，所述活动限位块(12)上设有限位块(13)，所述限位块(13)上设有固定限位块(14)。

8.根据权利要求7所述的一种钢壳电芯注液装置，其特征在于，所述的活动限位块(12)上设有双杆气缸(15)，所述双杆气缸(15)的作用端设有连接块(16)。

9.根据权利要求8所述的一种钢壳电芯注液装置，其特征在于，所述的连接块(16)上设有用于与所述单夹板(5)相定位的定位销(17)和用于对所述钢壳电芯(2)进行注液工序的注液杆(18)。

10.一种基于如权利要求1至9中任一项所述的钢壳电芯注液装置的钢壳电芯注液方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：利用所述伺服电机(1)通过所述滚珠丝杆组件带动所述活动夹板向一侧移动，展开所有所述单夹板(5)，于所述间隔空间内放入等待执行注液工序的所述钢壳电芯(2)；

步骤2：利用所述伺服电机(1)通过所述滚珠丝杆组件带动所述活动夹板向另一侧移动，以夹紧所有所述钢壳电芯(2)，所述间隔空间内的底部设有用于防止电芯过压的防呆块(10)；

步骤3：将所述注液组件中的气缸伸出，带动控制设置于所述气缸的作用端上的定位销(17)插入设置于所述单夹板(5)上的定位槽中固定定位，同时使得设置于所述气缸的作用端上的注液杆(18)与所述钢壳电芯(2)的注液嘴(19)对齐；

步骤4：循环针对所有所述注液组件执行步骤3，使得所有所述注液组件与对应的所述钢壳电芯(2)对齐定位设置，进行注液工序执行；

步骤5：注液完毕后，缩回所有所述注液组件中的气缸，利用所述伺服电机(1)通过所述滚珠丝杆组件带动打开所述活动夹板，取出所有注液完毕的所述钢壳电芯(2)。

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