CN115084801A - 一种锂电池注液打胶塞装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池注液打胶塞装置，属于锂电池生产加工技术领域。一种锂电池注液打胶塞装置，包括对锂电池进行注液的注液机构、对锂电池注液孔进行密封的打胶塞机构，所述注液机构与打胶塞机构对称安装于定位驱动机构上，所述锂电池侧边设有支撑立柱，所述定位驱动机构一端穿入支撑立柱内部并可围绕其自转，所述注液机构与打胶塞机构处于锂电池注液孔正上方，所述定位驱动机构用于驱动注液机构或打胶塞机构朝向注液孔并使驱使其向注液孔靠近；本发明利用定位驱动机构驱动注液机构或打胶塞机构旋转并靠近或远离注液孔，可快速实现注液机构或打胶塞机构与注液孔的精准对接，实现快速注液和打胶塞，可避免与注液孔对接出现偏差的问题。

Description

一种锂电池注液打胶塞装置

技术领域

本发明涉及锂电池生产加工技术领域，尤其涉及一种锂电池注液打胶塞装置。

背景技术

锂电池主要是指在电极材料中使用了锂元素作为主要活性物质的一类电池，一般正/负极材料会采用锂金属或锂合金。生活中常用的如手机锂电池，笔记本锂电池等被称为二次电池，所谓二次电池是指以可供利电子嵌入脱嵌的物质作为正负极，采用溶解有锂盐的有机溶液为电解质，工作时，由负极集流体引出的负极端和由正极集流体引出的正极端与外电路形成电子通路，电解液和正负极活性物质中的锂离子形成离子通道，电子通路和离子通路共同形成回路，达到充放电的工作目的，且充放循环次数可到达800-2000次，具备较长的使用寿命。

此外由于锂物质的密度仅为0.534

，使得锂电池更轻，可是达到能量密度高。因此锂电池在工业及生活应中更加广泛。但是在锂电池的生产工艺中由于电解液注液孔的尺寸较小，导致注液效率偏低及电解液易泄露。传统工艺中，会采用人工注液的方式，而目前注液生产中常采用正向注液式或真空倒吸式注液。但是随着工艺的进步，无论至真空倒吸还是正向注液都会面临与注液孔对接定位出现偏差的问题。

本申请在研究注液孔密封打胶塞工艺中发现，注液后需要重新定位打胶塞设备，会重新面临打胶塞定位不准的问题，因此我们希望设计一种将打胶塞设备与注液设备固定在一起，在完成注液后了减少打胶塞设备重复定位对接的步骤，以达到快速对接精准打胶塞的目的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有打胶塞定位困难、安装不准的问题而提出的一种锂电池注液打胶塞装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种锂电池注液打胶塞装置，包括对锂电池进行注液的注液机构、对锂电池注液孔进行密封的打胶塞机构，所述注液机构与打胶塞机构对称安装于定位驱动机构上，所述锂电池侧边设有支撑立柱，所述定位驱动机构一端穿入支撑立柱内部并可围绕其自转，所述注液机构与打胶塞机构处于锂电池注液孔正上方，所述定位驱动机构用于驱动注液机构或打胶塞机构朝向注液孔并使驱使其向注液孔靠近。

优选的，还包括用于传送锂电池的输送机构，所述输送机构包括用于传送锂电池的传输架、与传输加连通的支架，所述传输架设有将锂电池推入或牵出支架的伸缩机构，所述锂电池通过连接件可短暂固定于支架端部。

优选的，所述定位驱动机构包括滑动架、转轴，所述转轴固定于滑动架一侧中部并驱使其旋转，所述转轴一端穿入支撑立柱内部并与其转动连接，所述支撑立柱内部或一侧设有与转轴连接并驱使其旋转的驱动器。

优选的，所述定位驱动机构还包括双向驱动气缸、滑动座；所述滑动架两端敞口，两个所述滑动座对称设于滑动架内部并与其滑动配合，所述双向驱动气缸固定于滑动架内部，所述双向驱动气缸的活塞杆两端分别与两个滑动座连接固定，所述双向驱动气缸用于驱动两个滑动座同向移动。

优选的，所述注液机构包括安装于其中一个滑动座上的第一底座，所述第一底座夹持固定有注液泵，所述注液泵一端连接有可穿入注液孔的注液头、另一端连接有与电解液罐连通的进液管。

优选的，所述打胶塞机构包括支撑座，微夹钳，所述支撑座安装于其中一个滑动座上，所述微夹钳安装于支撑座内部，所述支撑座内部安装有驱使微夹钳工作的电压驱动器。

优选的，所述支撑立柱端部设有均匀输送胶塞的传送机构，所述驱使微夹钳与传送机构进行对接用于夹取胶塞。

优选的，还包括出液连接机构，所述锂电池的底端开设有出液孔，所述出液连接机构设于出液孔的正下方，所述出液连接机构安装于其中一个定位驱动机构中并与其中一个打胶塞机构对称设置。

优选的，所述出液连接机构包括安装于其中一个滑动座上的第二底座，所述第二底座上固定有临时储罐，所述临时储罐一端安装有储液罐连通的出液头、另一端连接与过滤机构连接的出液管。

优选的，所述出液头包括罩住出液孔的外管、穿入出液孔内部的内针，所述出液孔内部设有对其密封的弹性件，所述内针穿入出液孔内部驱动弹性件使其与外部连通。

与现有技术相比，本发明提供了一种锂电池注液打胶塞装置，具备以下有益效果：

（1）本发明将注液机构及打胶塞机构对称安装在定位驱动机构上，使注液机构及打胶塞机构同时处于锂电池的正上方，定位驱动机构通过旋转让注液机构或打胶塞机构朝向锂电池的注液孔，并利用定位驱动机构驱动注液机构或打胶塞机构靠近或远离注液孔，定位驱动机构设定每次旋转固定位180°，可快速实现注液机构或打胶塞机构与注液孔的精准对接，实现快速注液和打胶塞，可避免打胶塞是与注液孔对接出现偏差的问题，造成电解液流失，且在注液后可实现快速打胶塞，提高加工效率。

（2）本发明在为锂电池的电解液腔同时开设了注液孔和出液孔，在添加电解液是让出液孔始终朝下用于冲洗电解液腔进行电解液排放，通过在出液孔内部安装弹性件避免电解液直接排放造成污染，利用液连接机构与出液孔进行对接，并调控弹性件实现电解液的回收。

附图说明

图1为本发明的锂电池未设置出液孔时整体结构示意图；

图2为本发明的输送机构与锂电池拆分结构示意图；

图3为本发明的注液机构及打胶塞机构与定位驱动机构连接结构示意图；

图4为本发明的定位驱动机构侧边剖面与注液机构及打胶塞机构拆分结构示意图；

图5为本发明的锂电池设置出液孔时整体结构示意图；

图6为本发明的出液连接机构及打胶塞机构与定位驱动机构连接结构示意图；

图7为本发明的出液头结构示意图。

图号说明：100、输送机构；101、传输架；102、支架；103、伸缩机构；200、注液机构；201、第一底座；202、注液泵；203、注液头；204、进液管；300、打胶塞机构；301、支撑座；302、微夹钳；400、定位驱动机构；401、滑动架；402、转轴；403、双向驱动气缸；404、滑动座；500、出液连接机构；501、第二底座；502、临时储罐；503、出液头；5031、外管；5032、内针；504、出液管；600、支撑立柱。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。

实施例：

请参阅图1，一种锂电池注液打胶塞装置，包括对锂电池进行注液的注液机构200、对锂电池注液孔进行密封的打胶塞机构300，注液机构200与打胶塞机构300对称安装于定位驱动机构400上，锂电池侧边设有支撑立柱600，定位驱动机构400一端穿入支撑立柱600内部并可围绕其自转，注液机构200与打胶塞机构300处于锂电池注液孔正上方，定位驱动机构400用于驱动注液机构200或打胶塞机构300朝向注液孔并使驱使其向注液孔靠近。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式进行详细说明：

请参阅图1、3，在本申请的实施例中，将注液机构200与打胶塞机构300对称设置于同一竖直方向，将锂电池置于注液机构200及打胶塞机构300的下方，使注液机构200的注液头203与注液机构200的微夹钳302中心与锂电池锂电池的注液孔在同一竖直方向，通过旋转方式将注液机构200或打胶塞机构300朝下与注液孔对接实现注入电解液或密封注液孔。可解决注液后打胶塞定位困难易偏差的问题。

其中，注液机构200与打胶塞机构300对称安装在定位驱动机构400上并外绕定位驱动机构400旋转，同时定位驱动机构400可驱动注液机构200与打胶塞机构300在竖直方向上移动远离或靠近注液孔。

在锂电池的一侧固定了一个支撑立柱600，定位驱动机构400一端穿入了支撑立柱600内部并可围绕其自转。支撑立柱600对注液机构200与打胶塞机构300及定位驱动机构400进行支撑。

请参阅图1-2，在本申请的实施例中，锂电池是通过输送机构100输送，自动化移至注液机构200与打胶塞机构300的下方的。而输送机构100主要由传输架101、支架102、伸缩机构103等组成，传输架101用于主动传送锂电池，支架102朝向支撑立柱600并与传输架101连通，伸缩机构103安装在传输架101上与支架102对称的位置，在锂电池移至支架102位置时，伸缩机构103将锂电池推入支架102一端，使锂电池的出液孔朝向注液机构200的注液头203与注液机构200的微夹钳302中心。

其中，伸缩机构103除了可推动锂电池进入支架102外，还具有吸附或抓取锂电池的功能可把锂电池牵回传输架101中。

锂电池是安装在托架上，通过托架在传输架101与支架102中移动，托架可以支架102的端通过吸附或粘连的方式进行固定，确保注液和打胶塞的稳定。

在一些实施方式中，支架102的端部可安装固定件，利用固定件将锂电池与支架102临时固定起来，完成注液和打胶塞。

请参阅图3-4，在本申请的实施例中，定位驱动机构400用于支撑注液机构200与打胶塞机构300，并驱动注液机构200与打胶塞机构300旋转及移动。

而定位驱动机构400整体是由滑动架401、转轴402、双向驱动气缸403、滑动座404等组成的，将转轴402安装在滑动架401的中部，转轴402的一端被穿入支撑立柱600当中用于支撑滑动架401，并驱使滑动架401旋转，而在支撑立柱600的一侧或内部安装了驱动器用于控制转轴402旋转，在实际应用中，驱动器可实现正反转动但每次仅驱使转轴402完成180°旋转，使注液机构200与打胶塞机构300的其中一个朝下即可。

双向驱动气缸403被安装在滑动架401的中部，滑动架401的上下端敞口设置，双向驱动气缸403的活塞杆两端侧通过敞口朝向外侧，滑动架401的上下端是敞口处滑动安装了滑动座404，活塞杆两端固定在两个滑动座404上，通过双向驱动气缸403两个滑动座404同时向上或向下移动。

在一些实施方式中，滑动架401中部可安装两单向气缸分别与两个滑动座404连接，使两个滑动座404可分别独立控制注液机构200与打胶塞机构300，完成竖直方向的移动。

两个滑动座404上分别安装注液机构200与打胶塞机构300，当注液机构200朝下时，活塞杆下移后注液机构200的注液头203穿入注液孔中可进行注液；活塞杆上移后注液头203移出注液孔，打胶塞机构300的微夹钳302向上与传送机构对接可夹取胶塞；在活塞杆调平后，注液头203移出注液孔、微夹钳302远离胶塞传送机构。

在本申请的实施例中，注液机构200由第一底座201、注液泵202、注液头203、进液管204等组成，注液泵202被固定在第一底座201上，注液头203和进液管204均安装在注液泵202上，第一底座201被安装在其中一个滑动座404上，并随滑动座404进行上下移动，注液头203始终处于竖直状态，可在该滑动座404下移时插入注液孔中，进液管204由一侧连接在注液泵202上，另一端与电解液罐连接，用于输送电解液。

进液管204为柔性软管，其中部的某个位置通过夹持件与转轴402连接进行适当约束，使进液管204部分可随转轴402一同进行180°旋转，且避免散乱造成缠绕。

本申请的实施例中，打胶塞机构300由支撑座301、微夹钳302等组成，支撑座301被固定在其中一个滑动座404上，并随滑动座404进行上下移动，微夹钳302安装在支撑座301上用于向上抓取胶塞、向下将胶塞安装于注液孔内部。

在支撑立柱600端部安装有均匀输送胶塞的传送机构，滑动座404驱使微夹钳302与传送机构进行对接用于夹取胶塞。并在注液完成后，让夹取胶塞的微夹钳302旋转向下进行注液孔的密封。传送机构在每次微夹钳302朝上至会输送一个胶塞至其上方便于夹取。

本申请利用输送机构100将锂电池自动传输至指定位置，注液机构200及打胶塞机构300对称设置分布在锂电池的正上方，注液机构200及打胶塞机构300同步旋转且每次旋转角度均为180°，注液机构200与打胶塞机构300的中一个朝向并正对锂电池的注液孔，避免注液和打胶塞工艺中与注液孔对接出现偏差的问题。

需要注意的时，本申请锂电池通过输送机构100托起后其高度与支撑立柱600腰部齐平，上述中注液机构200、打胶塞机构300及定位驱动机构400均处于支撑立柱600腰部以上的位置。

请参阅图5-7，本申请的一些实施例中，锂电池的底部还设有出液孔，通过上端向注液孔内部注入电解液，在出液孔敞开时，让注入的电解液外流，实现冲洗锂电池内部残留物质。并未锂电池出液孔设置了出液连接机构500对外流的电解液进行回收避免渗出。同时在完成冲洗后还会用到打胶塞机构300对出液孔进行密封，因此在本实施例中，支撑立柱600腰部以下的位置转动连接了一个定位驱动机构400，定位驱动机构400的一端安装出液连接机构500、另一端安装打胶塞机构300，打胶塞机构300与定位驱动机构400均处于出液孔的正下方，可完成出液回收及打胶塞密封。

其中，在出液孔内部安装了弹性件，该弹性件在自然状态下会对出液孔进行密封。在弹性件受力发生形变后与使锂电池电解液腔透过出液孔与外连通。因此弹性件对出液孔的密封缺少稳定性，会通过打胶塞机构300重新打胶塞进行密封固定。

本实施例中的出液连接机构500由第二底座501、临时储罐502、出液头503等组成，临时储罐502安装于定位驱动机构400的一个滑动座404上，出液头503安装在临时储罐502的端部，竖直朝上或朝下，临时储罐502可随滑动座404上下滑动完成出液头503与出液孔的连接与分离。

出液头503端部为外管5031，可罩在注液孔的上，进行电解液回流，外管5031的内部固定一个向外凸出的内针5032，内针5032的孔径小于出液孔的孔径，在外管5031罩住出液孔时，内针5032会穿入注液孔中时弹性件发生形变，实现电解液外流。

临时储罐502用于侧边安装有连接到过滤机构上的出液管504，让回收的电解液可过滤再利用。出液管504采用和进液管204相同的材质和安装方式。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池注液打胶塞装置，其特征在于：包括对锂电池进行注液的注液机构（200）、对锂电池注液孔进行密封的打胶塞机构（300），所述注液机构（200）与打胶塞机构（300）对称安装于定位驱动机构（400）上，所述锂电池侧边设有支撑立柱（600），所述定位驱动机构（400）一端穿入支撑立柱（600）内部并可围绕其自转，所述注液机构（200）与打胶塞机构（300）处于锂电池注液孔正上方，所述定位驱动机构（400）用于驱动注液机构（200）或打胶塞机构（300）朝向注液孔并使驱使其向注液孔靠近。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池注液打胶塞装置，其特征在于：还包括用于传送锂电池的输送机构（100），所述输送机构（100）包括用于传送锂电池的传输架（101）、与传输加连通的支架（102），所述传输架（101）设有将锂电池推入或牵出支架（102）的伸缩机构（103），所述锂电池通过连接件可短暂固定于支架（102）端部。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池注液打胶塞装置，其特征在于：所述定位驱动机构（400）包括滑动架（401）、转轴（402），所述转轴（402）固定于滑动架（401）一侧中部并驱使其旋转，所述转轴（402）一端穿入支撑立柱（600）内部并与其转动连接，所述支撑立柱（600）内部或一侧设有与转轴（402）连接并驱使其旋转的驱动器。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池注液打胶塞装置，其特征在于：所述定位驱动机构（400）还包括双向驱动气缸（403）、滑动座（404）；所述滑动架（401）两端敞口，两个所述滑动座（404）对称设于滑动架（401）内部并与其滑动配合，所述双向驱动气缸（403）固定于滑动架（401）内部，所述双向驱动气缸（403）的活塞杆两端分别与两个滑动座（404）连接固定，所述双向驱动气缸（403）用于驱动两个滑动座（404）同向移动。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池注液打胶塞装置，其特征在于：所述注液机构（200）包括安装于其中一个滑动座（404）上的第一底座（201），所述第一底座（201）夹持固定有注液泵（202），所述注液泵（202）一端连接有可穿入注液孔的注液头（203）、另一端连接有与电解液罐连通的进液管（204）。

6.根据权利要求5所述的一种锂电池注液打胶塞装置，其特征在于：所述打胶塞机构（300）包括支撑座（301），微夹钳（302），所述支撑座（301）安装于其中一个滑动座（404）上，所述微夹钳（302）安装于支撑座（301）内部，所述支撑座（301）内部安装有驱使微夹钳（302）工作的电压驱动器。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池注液打胶塞装置，其特征在于：所述支撑立柱（600）端部设有均匀输送胶塞的传送机构，所述滑动座（404）推动微夹钳（302）与传送机构进行对接用于夹取胶塞。

8.根据权利要求7所述的一种锂电池注液打胶塞装置，其特征在于：还包括出液连接机构（500），所述锂电池的底端开设有出液孔，所述出液连接机构（500）设于出液孔的正下方，所述出液连接机构（500）安装于其中一个定位驱动机构（400）中并与其中一个打胶塞机构（300）对称设置。

9.根据权利要求8所述的一种锂电池注液打胶塞装置，其特征在于：所述出液连接机构（500）包括安装于其中一个滑动座（404）上的第二底座（501），所述第二底座（501）上固定有临时储罐（502），所述临时储罐（502）一端安装有储液罐连通的出液头（503）、另一端连接与过滤机构连接的出液管（504）。

10.根据权利要求9所述的一种锂电池注液打胶塞装置，其特征在于：所述出液头（503）包括罩住出液孔的外管（5031）、穿入出液孔内部的内针（5032），所述出液孔内部设有对其密封的弹性件，所述内针（5032）穿入出液孔内部驱动弹性件使其与外部连通。

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