CN113964363B - 电池组装和封口方法及组装和封口系统 - Google Patents

Abstract

一种电池组装和封口方法及组装和封口系统，该方法包括以下步骤：提供电池组装所需物料；抓取前段组装物料并进行组装得到第一半成品电池；于第一半成品电池内自动注入电解液得到第二半成品电池；将中段组装物料放至第二半成品电池上得到第三半成品电池；于第三半成品电池内注入电解液得到第四半成品电池；将后段组装物料放至第四半成品电池上得到第五半成品电池；将第五半成品电池进行封口得到所述电池。本发明提供的电池组装和封口方法自动完成电池的组合、注液和封口动作，生产效率高，组装精度高，提高了产品合格率。

Description

电池组装和封口方法及组装和封口系统

技术领域

本发明涉及一种电池装配设备技术领域，尤其涉及一种电池组装和封口方法及组装和封口系统。

背景技术

扣式电池一般由负极盖、泡沫镍、负极片、隔膜、正极片、电解液、正极盖组成，组装时要求将这些材料叠加在一起。

目前，扣式电池的组装通常需要人工组装，组装效率低，人工成本高；另外，由于上述组成物料多是圆形，厚度非常薄(通常在0.005mm-0.3mm)，而且各个部分的直径会存在差异，人工组装过程中，内部物料叠加时容易出现偏位，同时人工注液，注液量不易控制，注液精度低，从而降低了扣式电池的组装精度和产品良率。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能提升组装效率和组装精度的电池组装和封口方法。

另，本发明还提供了一种电池组装和封口系统。

本发明提供了一种电池组装和封口方法，包括以下步骤：

提供电池组装所需的物料，所述物料包括前段组装物料、中段组装物料和后段组装物料，所述前段组装物料、所述中段组装物料和所述后段组装物料按组装顺序依次排列。

依次自动抓取所述前段组装物料并将所述前段组装物料移动至组装位进行组装，得到第一半成品电池。

将所述第一半成品电池移动至注液位，于所述第一半成品电池内自动注入电解液，得到第二半成品电池。

将所述第二半成品电池移回所述组装位，依次自动抓取所述中段组装物料并将所述中段组装物料移动至所述组装位放至所述第二半成品电池上，得到第三半成品电池。

将所述第三半成品电池再次移动至所述注液位，于所述第三半成品电池内自动注入电解液，得到第四半成品电池。

将所述第四半成品电池再次移回所述组装位，依次自动抓取所述后段组装物料并将所述后段组装物料移动至所述组装位放至所述第四半成品电池上，得到第五半成品电池。

将所述第五半成品电池移动至封口位，对所述第五半成品电池施加压力，进行封口，得到所述电池。

本申请实施方式中，所述电池为扣式电池，所述物料包括依次排列的负极壳、金属锂、隔膜、极片、垫片、弹片以及正极壳。

本申请实施方式中，所述前段组装物料包括依次排列的所述负极壳和所述金属锂，所述中段组装物料包括所述隔膜，所述后段组装物料包括依次排列的所述极片、所述垫片、所述弹片以及所述正极壳。

本申请实施方式中，所述压力介于100Kg-1400Kg的范围内。

本申请实施方式中，在所述封口后，所述方法还包括：

采用0.1C对所述电池进行充放电测试。

本发明还提供一种电池组装和封口系统，包括控制模块以及与所述控制模块通信连接的供料模块、取放料模块、组装模块、精密注液模块以及封口模块，

所述供料模块用于将电池组装所需的物料依次提供给所述取放料模块；

所述取放料模块用于将所述供料模块上的所述物料放至所述组装模块；

所述组装模块用于将所述取放料模块放入的所述物料进行组装，得到半成品电池，并用于在所述取放料模块、所述精密注液模块以及所述封口模块之间移动；

所述精密注液模块用于对所述半成品电池进行注液；

所述封口模块用于对注液后的所述半成品电池进行封口；

所述控制模块用于控制所述供料模块、所述取放料模块、所述组装模块、所述精密注液模块以及所述封口模块协同作业。

本申请实施方式中，所述电池为扣式电池，所述物料包括按组装顺序依次排列的负极壳、金属锂、隔膜、极片、垫片、弹片以及正极壳。

本申请实施方式中，所述取放料模块用于依次在所述供料模块上取出每一所述物料。

本申请实施方式中，所述供料模块用于依次将所述物料送至所述取放料模块的取料位，供所述取放料模块取料。

本申请实施方式中，所述电池组装和封口系统还包括人机交互界面，所述人机交互界面与所述控制模块通信连接。

相较于现有技术，本申请提供的电池组装和封口方法通过各模块之间的配合实现了电池的自动组装、注液和封口操作，自动化程度高，有效提高了生产效率，组装精度高，提高了成品电池的合格率。

附图说明

图1是本发明一实施方式提供的一种电池组装和封口系统的原理图。

图2是本发明一实施方式提供的供料模块的结构示意图。

图3是本发明一实施方式提供的一种电池组装和封口方法的流程图。

图4是本发明一实施方式提供的电池组装和封口装置的立体图。

图5是本发明一实施方式提供的电池组装和封口装置的内部结构示意图。

图6是本发明一实施方式中机械手的结构示意图。

图7是本发明一实施方式提供的电池组装和封口装置另一角度的内部结构示意图。

图8是本发明一实施方式中注液封口组件的结构示意图。

图9是本发明一实施方式中注液泵的结构示意图。

图10是本发明一实施方式中电控箱的结构示意图。

主要元件符号说明

电池组装和封口系统 100

控制模块 10

供料模块 20

取放料模块 30

组装模块 40

精密注液模块 50

封口模块 60

物料 70

人机交互界面 80

电池组装和封口装置 1000

机台 1

机械手 2

支架 21

第一驱动机构 22

凸轮组件 221

第一凸轮 2211

第二凸轮 2212

连杆组件 222

第一连杆 2221

第二连杆 2222

第一驱动组件 223

双向运动组件 224

竖直动作杆 2241

水平动作杆 2242

动作导向块 2243

第二驱动组件 225

分度盘 23

吸盘组件 24

吸盘座 241

吸附管 242

吸盘 243

组装模具 3

第三驱动组件 31

模具工位 32

供料组件 4

第四驱动组件 41

供料台 42

托盘 43

注液封口组件 5

支撑臂 51

封口驱动机构 52

上封口模组 53

下封口模组 54

定位座 541

定位块 542

封口螺纹轴 543

驱动齿轮 544

连接轴 545

注液头 55

注液泵 56

刻度盘 561

控制阀 562

电解液抖动清理机构 57

电控箱 6

真空装置 7

中心轴 a

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

以下所描述的系统实施方式仅仅是示意性的，所述模块或电路的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或机构也可以由同一个单元或机构通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3所示，为本发明实施例提供的一电池组装和封口系统100，所述电池组装和封口系统100包括控制模块10以及与所述控制模块10通信连接的供料模块20、取放料模块30、组装模块40、精密注液模块50以及封口模块60。

所述供料模块20用于在所述控制模块10的控制下将电池组装所需的物料70依次提供给所述取放料模块30。

一实施方式中，所述电池为扣式电池，所述物料70按组装顺序依次包括负极壳、金属锂、隔膜、极片、垫片、弹片以及正极壳。

一实施方式中，所述供料模块20可以是固定的，通过所述取放料模块30的移动来拿取不同的所述物料70。本实施方式中，不同所述物料70按组装顺序依次排列，方便所述取放料模块30的拿取。

一实施方式中，所述供料模块20是固定的，用来摆放不同所述物料70的供料位是可以升降的，通过所述控制模块10的控制可以实现所述供料位的升降，从而使最上层的一层所述物料70距离所述取放料模块30的高度保持一致，方便所述取放料模块30的取料。

一实施方式中，所述供料模块20是运动的，不同所述物料70按组装顺序在所述供料模块20上依次排列，通过所述供料模块20的运动可以依次将当前组装需要的所述物料70移动至所述取放料模块30的适当位置，供所述取放料模块30进行取料。能够实现上述输送所述物料70的功能的运动形式均可，例如，所述供料模块20可以采用传送带输送的形式，也可以采用导轨输送的形式。

所述取放料模块30用于在所述控制模块10的控制下将所述供料模块20上的所述物料70取起并放至所述组装模块40上。

所述取放料模块30可以实现多方向的移动，进而能够实现在所述供料模块20上取料以及移动至所述组装模块40的相应位置放料的动作。

所述取放料模块30可以配合位移传感器，从而实现移动距离的精确控制。

一实施方式中，所述取放料模块30采用吸附的方式进行取料，具体的吸附方式可以采用真空吸附或其他吸附形式。

一实施方式中，所述取放料模块30还可以采用机械抓取的方式进行取料。

所述组装模块40用于在所述控制模块10的控制下将所述取放料模块30放入的所述物料70进行组装，并在所述取放料模块30、所述精密注液模块50及所述封口模块60之间移动。

所述组装模块40包括一组装模具，所述组装模具具有与所述电池相同的外形结构，可以对放入的所述物料70起到限位的作用，通过控制所述组装模具的尺寸与所述物料70的尺寸之间的偏差来提升组装的对准精度，放置出现组装偏位的现象。

所述组装模块40通过所述控制模块10的控制可以将组装的半成品电池连同所述组装模具一起在并在所述取放料模块30、所述精密注液模块50及所述封口模块60之间移动，无需将组装的半成品电池取出移动，防止在取放及移动过程中半成品电池出现位置偏移或漏液的情况，提高了电池的合格率。

一实施方式中，所述组装模块40可以通过驱动电机和导轨的结合实现水平面上的移动平移，能够避免移动过程中晃动组装模具，造成组装后的半成品电池出现偏位或漏液的现象。

所述精密注液模块50用于在所述控制模块10的控制下对组装得到的半成品电池进行注液。

一实施方式中，所述精密注液模块50包括供液单元和注液单元，其中供液单元能够精密控制电解液的流出量，具体可以通过控制阀来控制电解液的流出，同时通过刻度盘、液位仪以及液位传感器等方式来显示流出电解液的精确数值。

所述封口模块60用于在所述控制模块10的控制下对组装后及注液后的半成品电池进行封口。

当所有组装过程都完成后，所述组装模块40将移动至所述封口模块60的相应封口位置，所述封口模块60将对组装后及注液后的半成品电池进行封口操作。

一实施方式中，所述封口模块60采用伺服扭力电机进行控制，对所述组装模块40内的所述半成品电池施加封口压力进行封口，具体地，采用伺服扭力电机时，针对扣式电池的封口，所述封口压力可以在100Kg～1400Kg范围内进行设定，压力精度达到±1.5％，封口行程10mm。

所述电池组装和封口系统100还包括人机交互界面80，所述人机交互界面80与所述控制模块10通信连接。通过在所述人机交互界面80上设定好相应的操作参数，便可以实现电池的自动封装、自动注液及自动封口的操作过程。

请再次参阅图1至图3，基于上述电池组装和封口系统100的电池组装和封口方法，包括以下具体步骤：

步骤S1，提供电池组装所需的物料70，所述物料70按组装顺序依次排列在所述供料模块20上，顺序排列的所述物料70包括前段组装物料、中段组装物料和后段组装物料。

一实施例中，所述电池为扣式电池，所述物料70按组装顺序依次包括负极壳、金属锂、隔膜、极片、垫片、弹片以及正极壳。其中所述前段组装物料包括负极壳和金属锂，所述中段组装物料包括隔膜，所述后段组装物料包括极片、垫片、弹片以及正极壳。

一实施方式中，所述供料模块20可以在所述控制模块10控制下移动，每取走一种所述物料70后，所述控制模块10将控制所述供料模块20移动至与所述组装模块40对齐。

步骤S2，所述取放料模块30依次自动抓取所述前段组装物料并将所述前段组装物料依次放入所述组装模块40内进行组装，得到第一半成品电池。

一实施方式中，所述取放料模块30依次抓取负极壳和金属锂并放入所述组装模块40的组装模具内，其中负极壳在最下层，金属锂层叠在所述负极壳的上方，得到第一半成品电池。

步骤S3，所述组装模块40将所述第一半成品电池移动至所述精密注液模块50的注液位置，所述精密注液模块50于所述第一半成品电池内第一次自动注入电解液，得到第二半成品电池。

一实施方式中，步进电机驱动所述精密注液模块50上的注液泵进行注液，单次注液质量为140mg，不同电池注液质量偏差小于或等于2.5％。

步骤S4，所述组装模块40将所述第二半成品电池移动至所述取放料模块30对应的放料位，所述取放料模块30依次自动抓取所述供料模块20上的所述中段组装物料放至所述组装模块40上的所述第二半成品电池上，得到第三半成品电池。

一实施方式中，所述取放料模块30抓取隔膜放至所述第二半成品电池上，将第一次注入的电解液覆盖住，得到第三半成品电池。

步骤S5，所述组装模块40将所述第三半成品电池移动至所述精密注液模块50的注液位置，所述精密注液模块50于所述第三半成品电池内第二次自动注入电解液，得到第四半成品电池。

一实施方式中，步进电机驱动所述精密注液模块50上的注液泵进行注液，单次注液质量为140mg，不同电池注液质量偏差小于或等于2.5％。

步骤S6，所述组装模块40将所述第四半成品电池移动至所述取放料模块30对应的放料位，所述取放料模块30依次自动抓取所述供料模块20上的所述后段组装物料放至所述组装模块40上的所述第四半成品电池上，得到第五半成品电池。

一实施方式中，所述取放料模块30依次抓取极片、垫片、弹片以及正极壳依次叠放在第二次注液的电解液上。

步骤S7，所述组装模块40将所述第五半成品电池移动至所述封口模块60相应的封口位，通过所述控制模块10发送封口指令驱动所述封口模块60的封口伺服电机进行封口动作，所述封口模块60对所述第五半成品电池施加压力，进行封口，得到所述电池。

一实施方式中，所述封口模块60采用伺服扭力电机控制，封口压力可在100Kg～1400Kg范围内调整，压力精度达到±1.5％，封口行程10mm，封口压力可通过人机界面进行设定。

步骤S8，所述组装模块40将组装好的所述电池移动回组装位，通过所述取放料模块30取出所述电池并放置到成品区。

步骤S9，对得到的所述电池进行充放电测试。

一实施方式中，采用0.1C对得到的所述电池进行充放电测试，测试要求为：首次充放电质量比容量极差≤2％，首效极差≤1％。

以下通过具体实施例来对本申请进行说明。本实施例提供的电池组装和封口装置1000是所述电池组装和封口系统100的具体结构，其中，机械手2相当于取放料模块30，组装模具3相当于组装模块40，供料组件4相当于供料模块20，注液封口组件5相当于精密注液模块50和封口模块60，电控箱6相当于控制模块10，但电池组装和封口系统100中各个模块的具体形式不局限于本实施例的结构形式，其它结构形式同样可以实现本申请的目的。本领域技术人员应当理解，这些实施方案同样在本申请的保护范围内。

请参阅图4至图10所示，为本发明实施例提供的电池组装和封口装置1000，包括机台1以及设于所述机台1上的机械手2、组装模具3、供料组件4、注液封口组件5。所述组装模具3与所述供料组件4均位于所述机械手2下方，所述注液封口组件5设于所述机械手2一侧。

所述机械手2用于在所述供料组件4与所述组装模具3之间往复移动，将所述供料组件4上的物料移动到所述组装模具3上，并在所述组装模具3上进行物料组装，得到半成品电池。

所述组装模具3用于在所述机械手2与所述注液封口组件5之间往复移动，将所述机械手2组装的所述半成品电池移动到所述注液封口组件5下方。

所述注液封口组件5用于为所述半成品电池注入电解液并进行封口。

如图5至图7所示，所述机械手2包括支架21、设于所述支架21上的第一驱动机构22、设于所述第一驱动机构22上的分度盘23、设于所述分度盘23上的多个吸盘组件24。所述组装模具3设于所述分度盘23的下方且与所述吸盘组件24相配合，所述供料组件4设于所述分度盘23的下方且位于所述组装模具3的一侧。所述第一驱动机构22用于驱动所述分度盘23沿水平方向移动，从而实现在所述组装模具3与所述供料组件4之间的移动。所述第一驱动机构22还用于驱动所述分度盘23进而带动所述吸盘组件24沿竖直方向移动，进而实现取放物料和电池组装的过程。

所述第一驱动机构22驱动所述吸盘组件24在所述组装模具3与所述供料组件4之间沿水平方向移动，再驱动所述吸盘组件24沿竖直方向移动，实现所述吸盘组件24在所述供料组件4上吸取物料，将物料移动至所述组装模具3上并将物料放在所述组装模具3上。所述第一驱动机构22还可以用于驱动所述分度盘23绕所述分度盘23的中心轴a转动，进而变换相邻两所述吸盘组件24的位置，进而能够使多个所述吸盘组件24依次位于所述组装模具3或所述供料组件4的正上方。所述机械手2的结构设计，以及与所述组装模具3和所述供料组件4之间的配合，能够实现扣式电池的自动组装，提高了组装效率。

所述第一驱动机构22可以采用多种结构设计，只要能实现所述分度盘23沿水平方向和竖直方向的移动以及绕所述中心轴a转动便可。如图5所示，一实施方式中，所述第一驱动机构22包括设于所述支架21上的凸轮组件221、与所述凸轮组件221配合的连杆组件222、驱动所述凸轮组件221的第一驱动组件223、与所述连杆组件222配合的双向运动组件224、设于所述双向运动组件224上的第二驱动组件225。所述分度盘23设于所述第二驱动组件225的输出端，所述第一驱动组件223用于驱动所述凸轮组件221转动，进而通过所述连杆组件222带动所述双向运动组件224沿水平方向或竖直方向移动，实现所述分度盘23沿水平方向或竖直方向的移动，最终实现所述吸盘组件24在所述供料组件4和所述组装模具3之间的移动，以及所述吸盘组件24沿竖直方向升降实现取放料和组装动作。所述第二驱动组件225用于驱动所述分度盘23绕所述中心轴a转动，进而变换相邻两所述吸盘组件24的位置，进而能够使多个所述吸盘组件24依次位于所述组装模具3或所述供料组件4的正上方。

一实施方式中，所述凸轮组件221包括同轴设置的第一凸轮2211和第二凸轮2212，所述连杆组件222包括第一连杆2221和第二连杆2222，所述双向运动组件224包括竖直动作杆2241、水平动作杆2242及动作导向块2243；所述第一连杆2221的一端与所述第二凸轮2212转动连接，另一端与所述竖直动作杆2241的一端活动连接，所述第二连杆2222的一端与所述第一凸轮2211转动连接，另一端与所述动作导向块2243连接，所述竖直动作杆2241的另一端活动固定在所述动作导向块2243上，所述水平动作杆2242的一端固定在所述动作导向块2243上，另一端与所述第二驱动组件225连接。所述第一驱动组件223用于驱动所述第一凸轮2211转动，通过所述第二连杆2222带动所述动作导向块2243，进而带动所述水平动作杆2242沿水平方向移动，实现所述分度盘23及所述吸盘组件24沿水平方向的移动。所述第一驱动组件223还用于驱动所述第二凸轮2212转动，通过所述第一连杆2221带动所述竖直动作杆2241沿竖直方向移动，进而带动所述动作导向块2243沿竖直方向上下移动，实现所述吸盘组件24沿竖直方向的移动。本实施方式中，通过所述凸轮组件221和所述连杆组件222级所述双向运动组件224的配合可以实现所述分度盘23和所述吸盘组件24沿水平方向或竖直方向的移动。

一实施方式中，所述第一驱动机构22还包括多个位移传感器，所述位移传感器用于精确感应所述双向运动组件224中所述竖直动作杆2241和所述水平动作杆2242的移动距离，可以实现对所述吸盘组件24沿水平方向和沿竖直方向移动的距离进行精确控制，提升了物料组装层叠对准精度，避免出现偏位现象。

一实施方式中，所述第二驱动组件225包括设于所述水平动作杆2242上的驱动电机以及设于所述驱动电机输出端的齿轮，所述分度盘23与所述齿轮连接，所述驱动电机2251用于驱动所述齿轮转动，进而带动所述分度盘23绕所述中心轴a转动，从而实现相邻两所述吸盘组件24的位置变换。

一实施方式中，所述吸盘组件24包括设于所述分度盘23的侧壁上的吸盘座241、设于所述吸盘座241上的吸附管242、设于所述吸附管242上的吸盘243，所述吸附管242通过管路与真空装置7连通。其中任一所述吸盘组件24被旋转至垂直向下处于工作状态后，将与所述真空装置7连通，而其它处于非工作状态的所述吸盘组件24则与所述真空装置7断开。

一实施方式中，多个所述吸盘243可以为不同的规格，通过变换不同规格的所述吸盘243分别与所述组装模具3和所述供料组件4相互配合，可以实现不同规格电池的组装。

一实施方式中，多个所述吸盘组件24均匀分布在所述分度盘23的侧壁上，具体地，本实施方式中，所述吸盘组件24的数量为四个，四个所述吸盘组件24均匀分布在所述分度盘23的侧壁上。

一实施方式中，所述组装模具3包括设于所述机台1上的第三驱动组件31和设于所述第三驱动组件31上的模具工位32，所述第三驱动组件31用于驱动所述模具工位32在所述机械手2与所述注液封口组件5之间往复移动。所述模具工位32为一凹槽结构，凹槽结构的侧壁也可以对组装的物料进行限位，进一步提升了组装物料层叠的对准精度。

一实施方式中，所述第三驱动组件31位于所述机台1的台面下方，所述模具工位32位于所述机台1的台面上方，所述第三驱动组件31穿过所述机台1的台面实现对所述模具工位32的驱动功能。

一实施方式中，所述供料组件4包括设于所述机台1上的第四驱动组件41、设于所述第四驱动组件41上的供料台42、设于所述供料台42上的多个托盘43。所述第四驱动组件41用于驱动所述供料台42在所述机台1上往复移动，将每个所述托盘43依次移动到所述吸盘组件24的正下方。

一实施方式中，所述供料台42大致为长条形结构，多个所述托盘43大致并排设置在所述供料台42上。多个所述托盘43分别用于盛放不同的电池组装所需要的物料，例如组装扣式电池，多个所述托盘43内按组装顺序依次放置的是负极壳、金属锂、隔膜、极片、垫片、弹片以及正极壳。通过所述第四驱动组件41驱动所述供料台42依次将上述物料移动至与所述组装模具3正对，再通过所述吸盘组件24将上述物料依次吸取放到所述模具工位32上进行组装。

一实施方式中，所述供料组件4与所述组装模具3大致平行设置，所述第四驱动组件41驱动所述供料台42移动，能够使所述托盘43与所述模具工位32同时位于所述分度盘23的水平运动路径上。

如图5、图7至图8所示，一实施方式中，所述注液封口组件5包括设于所述机台1上的支撑臂51、设于所述支撑臂51上的封口驱动机构52、设于所述封口驱动机构52上的上封口模组53、设于所述上封口模组53正下方的下封口模组54、设于所述上封口模组53上的注液头55、与所述注液头55连通的注液泵56，所述注液泵56用于将电解液通过所述注液头55注入所述组装模具3上的已经组装好的电池腔体内，所述封口驱动机构52用于驱动所述上封口模组53同时配合所述下封口模组54对注液后的电池进行封口。通过将注液和封口结合在一起，能够在完成注液后，直接进行封口操作，避免注入电解液后还需要移动电池，从而造成电解液意外漏出，提高了产品的良率和生成效率。

一实施方式中，所述注液封口组件5还包括设于所述支撑臂51上的电解液抖动清理机构57，所述电解液抖动清理机构57内部设置有震动模块，通电后能够发生抖动，通过所述电解液抖动清理机构57的抖动可以带动所述注液头55发生抖动，进而清理所述注液头55内的残留电解液。具体地，所述注液头55与所述注液泵56之间通过管路实现连通，所述电解液抖动清理机构57的震动头靠近所述注液头55处的管路，进而可以通过管路带动所述注液头55发生抖动，使所述注液头55内的残留电解液流出，避免电解液积存在所述注液头55内，影响其使用。

一实施方式中，所述下封口模组54包括设于所述机台1上且位于所述上封口模组53正下方的定位座541、设于所述定位座541一侧的定位块542、设于所述机台1下方且与所述定位座541连接的封口螺纹轴543、驱动所述封口螺纹轴543旋转升降的驱动齿轮544、所述驱动齿轮544通过连接轴545与所述封口驱动机构52连接，所述组装模具3运动到所述定位座541上后，所述定位块542将所述组装模具3挡住并固定在所述定位座541上，所述封口驱动机构52驱动所述驱动齿轮544转动，进而带动所述封口螺纹轴543升降，将所述定位座541向上旋转推动，同时配合所述上封口模组53，对所述组装模具3上注入电解液后的半成品电池施加压力进行封口。

如图9所示，一实施方式中，所述注液泵56可以是独立的装置，通过管路与所述注液头55进行连通便可，同时，所述注液泵56上设有刻度盘561和控制阀562，通过所述控制阀562可以控制注入电解液的量，同时结合所述刻度盘561，可以精确控制电解液的注入量，提升了电解液注入量的控制能力，同时提高了产品良率。

如图4与图10所示，一实施方式中，所述电池组装和封口装置1000还包括一电控箱6，所述电控箱6分别与所述机械手2、所述组装模具3、所述供料组件4以及所述注液封口组件5电连接，用于控制整个设备的运行，智能化操作，提升了电池组装和封口的效率，提升了组装产品的合格率。

使用上述电池组装和封口装置1000进行扣式电池组装和封口的方法具体包括以下步骤：

第一步，将扣式电池组装所需要的七种物料按组装顺序依次放入供料台42上的七个托盘43内，依次为负极壳、金属锂、隔膜、极片、垫片、弹片以及正极壳。

第二步，第四驱动组件驱动供料台42移动，将盛放有负极壳的托盘43移动至正对模具工位32，第一驱动机构22驱动吸盘组件24水平移动至盛放有负极壳的托盘43的正上方并吸附起负极壳，将负极壳放至模具工位32的凹槽内。接下来再将盛放金属锂的托盘43移动至正对模具工位32，机械手2将金属锂吸附并放至模具工位32，并层叠在负极壳的上方。

第三步，第三驱动组件31驱动模具工位32移动至注液封口组件5上的注液头55的正下方，在模具工位32内金属锂的上方第一次注入电解液，注液完成后，第三驱动组件31驱动模具工位32退回至原组装位。

第四步，按第二步的方法将隔膜组装在第一次注入的电解液上方。

第五步，按第三步的方法在隔膜的上方第二次注入电解液，注液完成后，第三驱动组件31驱动模具工位32退回至原组装位。

第六步，按第二步的方法将后续的极片、垫片、弹片以及正极壳依次组装在第五步得到的半成品电池上，完成组装过程。

第七步，第三驱动组件31驱动模具工位32移动至注液封口组件5中的上封口模组53与下封口模组54之间，进行封口，得到成品扣式电池。

相较于现有技术，本发明提供的电池组装和封口方法通过各模块之间的配合实现了电池的自动组装、注液和封口操作，自动化程度高，有效提高了生产效率，组装精度高，提高了成品电池的合格率。

另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池组装和封口方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供电池组装所需的物料，所述物料包括前段组装物料、中段组装物料和后段组装物料，所述前段组装物料、所述中段组装物料和所述后段组装物料按组装顺序依次沿一直线排列于供料组件上；

控制所述供料组件往复移动，并控制取放料模块在所述供料组件与组装模具之间移动，依次自动抓取所述前段组装物料并将所述前段组装物料移动至组装位进行组装，得到第一半成品电池；

控制所述组装模具朝向注液封口组件移动，将所述第一半成品电池移动至注液位，于所述第一半成品电池内自动注入电解液，得到第二半成品电池；

控制所述组装模具朝向所述取放料模块移动，将所述第二半成品电池移回所述组装位，控制所述供料组件往复移动，并控制所述取放料模块在所述供料组件与所述组装模具之间移动，依次自动抓取所述中段组装物料并将所述中段组装物料移动至所述组装位放至所述第二半成品电池上，得到第三半成品电池；

控制所述组装模具朝向所述注液封口组件移动，将所述第三半成品电池再次移动至所述注液位，于所述第三半成品电池内自动注入电解液，得到第四半成品电池；

控制所述组装模具朝向所述取放料模块移动，将所述第四半成品电池再次移回所述组装位，控制所述供料组件往复移动，并控制所述取放料模块在所述供料组件与所述组装模具之间移动，依次自动抓取所述后段组装物料并将所述后段组装物料移动至所述组装位放至所述第四半成品电池上，得到第五半成品电池；

控制所述组装模具朝向所述注液封口组件移动，将所述第五半成品电池移动至封口位，对所述第五半成品电池施加压力，进行封口，得到所述电池。

2.如权利要求1所述的电池组装和封口方法，其特征在于，所述电池为扣式电池，所述物料包括依次排列的负极壳、金属锂、隔膜、极片、垫片、弹片以及正极壳。

3.如权利要求2所述的电池组装和封口方法，其特征在于，所述前段组装物料包括依次排列的所述负极壳和所述金属锂，所述中段组装物料包括所述隔膜，所述后段组装物料包括依次排列的所述极片、所述垫片、所述弹片以及所述正极壳。

4.如权利要求1所述的电池组装和封口方法，其特征在于，所述压力介于100Kg-1400Kg的范围内。

5.如权利要求1所述的电池组装和封口方法，其特征在于，在所述封口后，所述方法还包括：

采用0.1C对所述电池进行充放电测试。

6.一种电池组装和封口系统，其特征在于，包括控制模块以及与所述控制模块通信连接的供料模块、取放料模块、组装模块、精密注液模块以及封口模块，

所述供料模块用于在所述控制模块的控制下将电池组装所需的物料依次提供给所述取放料模块，所述供料模块包括供料组件，所述供料组件包括设于机台上的第四驱动组件、设于所述第四驱动组件上的供料台和设于所述供料台上的多个托盘，所述多个托盘按电池组装的顺序依次排成一直线，所述第四驱动组件用于带动所述供料台，进而带动所述托盘往复移动，以使每个所述托盘移动至或移离所述取放料模块的吸盘的下方；

所述取放料模块用于在所述控制模块的控制下在所述组装模块与所述供料模块之间往复移动，并将所述供料模块上的所述物料放至所述组装模块；

所述组装模块用于在所述控制模块的控制下将所述取放料模块放入的所述物料进行组装，得到半成品电池，并用于在所述取放料模块、所述精密注液模块以及所述封口模块之间移动；

所述精密注液模块用于在所述控制模块的控制下对所述半成品电池进行注液；

所述封口模块用于在所述控制模块的控制下对注液后的所述半成品电池进行封口；

所述控制模块用于控制所述供料模块、所述取放料模块、所述组装模块、所述精密注液模块以及所述封口模块协同作业。

7.如权利要求6所述的电池组装和封口系统，其特征在于，所述电池为扣式电池，所述物料包括按组装顺序依次排列的负极壳、金属锂、隔膜、极片、垫片、弹片以及正极壳。

8.如权利要求7所述的电池组装和封口系统，其特征在于，所述取放料模块用于控制模块依次在所述供料模块上取出每一所述物料。

9.如权利要求7所述的电池组装和封口系统，其特征在于，所述供料模块用于控制模块依次将所述物料送至所述取放料模块的取料位，供所述取放料模块取料。

10.如权利要求6所述的电池组装和封口系统，其特征在于，还包括人机交互界面，所述人机交互界面与所述控制控制模块通信连接。