CN115144754A - 一种锂电池生产设备的自动灭火装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于锂电池生产技术领域，提供了一种锂电池生产设备的自动灭火装置，包括底座，所述底座上安装有箱体，还包括：夹持组件，所述夹持组件包括第一夹持杆、第二夹持杆和夹持板；驱动组件，所述驱动组件包括安装框架和转轴，所述安装框架上安装有驱动气缸，所述转轴上安装有齿轮，所述驱动气缸的活动端连接有驱动框，所述转轴上还安装有摆动块，且所述第一夹持杆和第二夹持杆上均安装有一个连接柱；针刺组件，所述针刺组件包括滑动板和防火板，所述驱动框通过传动组件与滑动板连接，所述滑动板的底部安装有刺针；以及灭火组件。该装置仅通过单一的驱动源即可实现对锂电池的夹持和针刺实验，同时还可有效的进行灭火和降温，自动化程度高。

Description

一种锂电池生产设备的自动灭火装置
技术领域
本发明属于锂电池生产技术领域，尤其涉及一种锂电池生产设备的自动灭火装置。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料，使用非水电解质溶液的电池，锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池，锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。
在锂电池生产过程中，通常都会用锂电池针刺机对锂电池进行针刺测试，从而评估锂离子电池由于锂沉积、制造缺陷或其它原因所引起的内短路，或针状物刺穿锂离子电池的情形下的安全问题。
现有技术中的针刺机在工作时，通常是先将锂电池固定好之后，再进行针刺实验。需要较多的控制件来分步控制装置的各个动作，同时大多只是通过往实验装置中喷射灭火剂的方式进行灭火，无法快速有效的阻止锂电池内部反应。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种锂电池生产设备的自动灭火装置，旨在解决现有技术中的针刺机在工作时，需要较多的控制件来分步控制装置的各个动作，同时大多只是通过往实验装置中喷射灭火剂的方式进行灭火，无法快速有效的阻止锂电池内部反应。的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种锂电池生产设备的自动灭火装置，包括底座，所述底座上安装有箱体，还包括：
夹持组件，所述夹持组件包括第一夹持杆和第二夹持杆，所述第一夹持杆和第二夹持杆的两端均安装有用于夹持锂电池的夹持板；
驱动组件，所述驱动组件包括安装框架和转轴，且所述第一夹持杆和第二夹持杆均安装于安装框架上，所述安装框架上安装有驱动气缸，所述转轴安装于安装框架中设置的安装板上，所述转轴上安装有齿轮，所述驱动气缸的活动端连接有驱动框，且所述驱动框上设置有与齿轮啮合的齿牙，所述第一夹持杆和第二夹持杆上均安装有一个连接柱，所述转轴上还安装有摆动块，且两个所述连接柱分别与摆动块的一端滑动连接；
针刺组件，所述针刺组件包括滑动板和防火板，所述箱体内部设置有为滑动板导向的隔板，且所述驱动框通过传动组件与滑动板连接，所述防火板通过与箱体形成一个腔体的方式将位于第一夹持杆和第二夹持杆同一侧的两个夹持板密封在腔体中，所述滑动板的底部安装有刺针，且所述刺针贯穿防火板并插入腔体中；以及
灭火组件，所述灭火组件包括冷气管和真空管，所述冷气管和真空管均安装于箱体侧壁上与腔体对应的位置处，所述冷气管与外接冷气机连接，所述真空管与外接真空泵连接。
进一步的技术方案，所述传动组件包括第一转动块和升降杆，所述第一转动块转动安装于驱动框上，所述升降杆与滑动板连接，所述升降杆上转动安装有第二转动块，所述第二转动块上连接有推杆，且所述推杆的一端滑动安装于第一转动块上。
进一步的技术方案，述传动组件还包括驱动板和调节杆，所述驱动板中滑动安装有调节滑块，且所述调节杆的一端转动安装于调节滑块上，所述第二转动块远离推杆的一侧设置有转向块，且所述调节杆远离调节滑块的一端与转向块滑动连接。
进一步的技术方案，所述驱动框的两侧均设置有第一转动块和升降杆，且两个所述升降杆上的驱动板之间通过连接板相互连接，所述连接板上安装有螺纹杆，两个驱动板中的调节滑块也相互连接，且所述调节滑块安装于螺纹杆上。
进一步的技术方案，所述驱动框上还设置有止转组件，所述止转组件包括安装座和限位槽，所述安装座安装于安装板上，所述限位槽开设于驱动框的侧壁内部与齿牙相对的位置，所述安装座中滑动安装有止转杆，所述止转杆靠近转轴的一端安装有止转卡块，且所述转轴上设置有与止转卡块匹配的限位齿，所述止转杆和安装座之间通过复位弹簧连接。
进一步的技术方案，所述灭火组件还包括安装于防火板中的密封块，所述密封块对称安装于刺针的两侧，且所述密封块远离刺针的一端与电动伸缩杆连接。
进一步的技术方案，所述夹持板与锂电池接触的表面包覆有弹性材料。
本发明实施例提供的一种锂电池生产设备的自动灭火装置，使用时，先将待测试锂电池放置于装置中，启动驱动气缸，驱动气缸带动驱动框运动，在驱动框上的齿牙与齿轮的配合作用下，驱动框带动转轴旋转，转轴带动摆动块转动，从而可带动第一夹持杆和第二夹持杆运动，在两个夹持板的配合作用下，可对锂电池进行夹持与固定。同时，驱动框通过传动组件可带动滑动板向下运动，滑动板带动刺针向下运动，对锂电池进行针刺测试。当测试导致锂电池燃烧时，外接的真空泵工作，对腔体内部进行抽真空，使得锂电池无法进行燃烧，同时，外接冷气机通过冷气管对腔体内部进行降温，降低锂电池的温度，从而使得锂电池内部的化学反应速率大大降低，直至停止。该装置仅通过单一的驱动源即可实现对锂电池的夹持和针刺实验，同时还可有效的进行灭火和降温，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种锂电池生产设备的自动灭火装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种锂电池生产设备的自动灭火装置中的驱动组件的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种锂电池生产设备的自动灭火装置中的止转组件的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种锂电池生产设备的自动灭火装置中的驱动框与齿轮配合的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种锂电池生产设备的自动灭火装置中的传动组件的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种锂电池生产设备的自动灭火装置中的传动组件的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种锂电池生产设备的自动灭火装置中的调节滑块与螺纹杆配合的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种锂电池生产设备的自动灭火装置的图1中的A区域放大图。
附图中：底座1；箱体11；驱动组件2；安装框架21；驱动气缸22；驱动框23；转轴24；齿轮25；摆动块26；连接柱27；夹持组件3；第一夹持杆31；第二夹持杆32；夹持板33；止转组件4；止转杆41；止转卡块42；安装座43；限位齿44；复位弹簧45；限位槽46；传动组件5；第一转动块51；升降杆52；推杆53；驱动板54；调节滑块55；调节杆56；第二转动块57；转向块58；螺纹杆59；针刺组件6；滑动板61；刺针62；防火板63；灭火组件7；冷气管71；真空管72；电动伸缩杆73；密封块74。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1、2和4所示，为本发明一个实施例提供的一种锂电池生产设备的自动灭火装置，包括底座1，所述底座1上安装有箱体11，还包括：
夹持组件3，所述夹持组件3包括第一夹持杆31和第二夹持杆32，所述第一夹持杆31和第二夹持杆32的两端均安装有用于夹持锂电池的夹持板33；
驱动组件2，所述驱动组件2包括安装框架21和转轴24，且所述第一夹持杆31和第二夹持杆32均安装于安装框架21上，所述安装框架21上安装有驱动气缸22，所述转轴24安装于安装框架21中设置的安装板上，所述转轴24上安装有齿轮25，所述驱动气缸22的活动端连接有驱动框23，且所述驱动框23上设置有与齿轮25啮合的齿牙，所述第一夹持杆31和第二夹持杆32上均安装有一个连接柱27，所述转轴24上还安装有摆动块26，且两个所述连接柱27分别与摆动块26的一端滑动连接；
针刺组件6，所述针刺组件6包括滑动板61和防火板63，所述箱体11内部设置有为滑动板61导向的隔板，且所述驱动框23通过传动组件5与滑动板61连接，所述防火板63通过与箱体11形成一个腔体的方式将位于第一夹持杆31和第二夹持杆32的同一侧的两个夹持板33密封在腔体中，所述滑动板61的底部安装有刺针62，且所述刺针62贯穿防火板63并插入腔体中；以及
灭火组件7，所述灭火组件7包括冷气管71和真空管72，所述冷气管71和真空管72均安装于箱体11侧壁上与腔体对应的位置处，所述冷气管71与外接冷气机连接，所述真空管72与外接真空泵连接。
在本发明实施例中，所述夹持板33与锂电池接触的表面包覆有弹性材料，可防止夹持板33对锂电池造成损伤。使用时，先将待测试锂电池放置于装置中，启动驱动气缸22，驱动气缸22带动驱动框23运动，在驱动框23上的齿牙与齿轮25的配合作用下，驱动框23带动转轴24旋转，转轴24带动摆动块26转动，从而可带动第一夹持杆31和第二夹持杆32运动，在两个夹持板33的配合作用下，可对锂电池进行夹持与固定。同时，驱动框23通过传动组件5可带动滑动板61向下运动，滑动板61带动刺针62向下运动，对锂电池进行针刺测试。当测试导致锂电池燃烧时，外接的真空泵工作，对腔体内部进行抽真空，使得锂电池无法进行燃烧，同时，外接冷气机通过冷气管71对腔体内部进行降温，降低锂电池的温度，从而使得锂电池内部的化学反应速率大大降低，直至停止。
如图5所示，作为本发明的一种优选实施例，所述传动组件5包括第一转动块51和升降杆52，所述第一转动块51转动安装于驱动框23上，所述升降杆52与滑动板61连接，所述升降杆52上转动安装有第二转动块57，所述第二转动块57上连接有推杆53，且所述推杆53的一端滑动安装于第一转动块51上。
在本发明实施例中，使用时，在第一转动块51、推杆53和第二转动块57的配合作用下，驱动框23在进行水平运动时，会带动推杆53沿着第一转动块51上的滑槽倾斜滑动，从而提供一个竖直方向的运动分量，带动升降杆52进行竖直方向上的运动，进而通过滑动板61带动刺针62进行上下运动，进行针刺实验。
如图6所示，作为本发明的一种优选实施例，所述传动组件5还包括驱动板54和调节杆56，所述驱动板54中滑动安装有调节滑块55，且所述调节杆56的一端转动安装于调节滑块55上，所述第二转动块57远离推杆53的一侧设置有转向块58，且所述调节杆56远离调节滑块55的一端与转向块58滑动连接。
在本发明实施例中，调节滑块55通过在驱动板54中进行滑动的方式带动调节杆56运动，在调节杆56和转向块58的配合作用下，第二转动块57会进行转动，从而调节推杆53的倾斜程度，根据推杆53的倾斜程度的不同，其在运动时产生的竖直向上的运动分量也不同，从而实现对刺针62的针刺的深度进行调节，便于观测不同程度的针刺实验产生的效果。
如图1、2、4、5和7所示，作为本发明的一种优选实施例，所述驱动框23的两侧均设置有第一转动块51和升降杆52，且两个所述升降杆52上的驱动板54之间通过连接板相互连接，所述连接板上安装有螺纹杆59，两个驱动板54中的调节滑块55也相互连接，且所述调节滑块55安装于螺纹杆59上。使用时，旋转螺纹杆59，可带动调节滑块55进行滑动，从而实现对两侧的两个调节杆56进行同步调节，可同时对两组锂电池进行测试。
如图3和4所示，作为本发明的一种优选实施例，所述驱动框23上还设置有止转组件4，所述止转组件4包括安装座43和限位槽46，所述安装座43安装于安装板上，所述限位槽46开设于驱动框23的侧壁内部与齿牙相对的位置，所述安装座43中滑动安装有止转杆41，所述止转杆41靠近转轴24的一端安装有止转卡块42，且所述转轴24上设置有与止转卡块42匹配的限位齿44，所述止转杆41和安装座43之间通过复位弹簧45连接。
在本发明实施例中，在驱动框23运动的过程中，当驱动框23上的齿牙与齿轮25啮合时，在复位弹簧45的弹力作用下，止转杆41会与运动至限位槽46中，此时止转卡块42脱离与限位齿44的接触，齿轮25便可带动转轴24进行同步旋转，从而带动摆动块26进行转动。当驱动框23上的齿牙脱离与齿轮25的啮合后，止转杆41会运动到限位槽46外，此时止转杆41推动止转卡块42与限位齿44卡合，实现对转轴24的止转，从而实现对锂电池稳定的夹持。
如图8所示，作为本发明的一种优选实施例，所述灭火组件7还包括安装于防火板63中的密封块74，所述密封块74对称安装于刺针62的两侧，且所述密封块74远离刺针62的一端与电动伸缩杆73连接。电动伸缩杆73带动密封块74运动，在两个密封块74的配合作用下，可将防火板63上的通孔密封住，便于进行抽真空。
工作原理：使用时，先将待测试锂电池放置于装置中，启动驱动气缸22，驱动气缸22带动驱动框23运动，在驱动框23上的齿牙与齿轮25的配合作用下，驱动框23带动转轴24旋转，转轴24带动摆动块26转动，从而可带动第一夹持杆31和第二夹持杆32运动，在两个夹持板33的配合作用下，可对锂电池进行夹持与固定。同时，驱动框23通过传动组件5可带动滑动板61向下运动，滑动板61带动刺针62向下运动，对锂电池进行针刺测试。当测试产生锂电池燃烧时，外接的真空泵工作，对腔体内部进行抽真空，使得锂电池无法进行燃烧，同时，外接冷气机通过冷气管71对腔体内部进行降温，降低锂电池的温度，从而使得锂电池内部的化学反应速率大大降低，直至停止。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种锂电池生产设备的自动灭火装置，包括底座，其特征在于，所述底座上安装有箱体，还包括：
夹持组件，所述夹持组件包括第一夹持杆和第二夹持杆，所述第一夹持杆和第二夹持杆的两端均安装有用于夹持锂电池的夹持板；
驱动组件，所述驱动组件包括安装框架和转轴，且所述第一夹持杆和第二夹持杆均安装于安装框架上，所述安装框架上安装有驱动气缸，所述转轴安装于安装框架中设置的安装板上，所述转轴上安装有齿轮，所述驱动气缸的活动端连接有驱动框，且所述驱动框上设置有与齿轮啮合的齿牙，所述第一夹持杆和第二夹持杆上均安装有一个连接柱，所述转轴上还安装有摆动块，且两个所述连接柱分别与摆动块的一端滑动连接；
针刺组件，所述针刺组件包括滑动板和防火板，所述箱体内部设置有为滑动板导向的隔板，且所述驱动框通过传动组件与滑动板连接，所述防火板通过与箱体形成一个腔体的方式将位于第一夹持杆和第二夹持杆同一侧的两个夹持板密封在腔体中，所述滑动板的底部安装有刺针，且所述刺针贯穿防火板并插入腔体中；以及
灭火组件，所述灭火组件包括冷气管和真空管，所述冷气管和真空管均安装于箱体侧壁上与腔体对应的位置处，所述冷气管与外接冷气机连接，所述真空管与外接真空泵连接。
2.根据权利要求1所述的锂电池生产设备的自动灭火装置，其特征在于，所述传动组件包括第一转动块和升降杆，所述第一转动块转动安装于驱动框上，所述升降杆与滑动板连接，所述升降杆上转动安装有第二转动块，所述第二转动块上连接有推杆，且所述推杆的一端滑动安装于第一转动块上。
3.根据权利要求2所述的锂电池生产设备的自动灭火装置，其特征在于，所述传动组件还包括驱动板和调节杆，所述驱动板中滑动安装有调节滑块，且所述调节杆的一端转动安装于调节滑块上，所述第二转动块远离推杆的一侧设置有转向块，且所述调节杆远离调节滑块的一端与转向块滑动连接。
4.根据权利要求3所述的锂电池生产设备的自动灭火装置，其特征在于，所述驱动框的两侧均设置有第一转动块和升降杆，且两个所述升降杆上的驱动板之间通过连接板相互连接，所述连接板上安装有螺纹杆，两个驱动板中的调节滑块也相互连接，且所述调节滑块安装于螺纹杆上。
5.根据权利要求1所述的锂电池生产设备的自动灭火装置，其特征在于，所述驱动框上还设置有止转组件，所述止转组件包括安装座和限位槽，所述安装座安装于安装板上，所述限位槽开设于驱动框的侧壁内部与齿牙相对的位置，所述安装座中滑动安装有止转杆，所述止转杆靠近转轴的一端安装有止转卡块，且所述转轴上设置有与止转卡块匹配的限位齿，所述止转杆和安装座之间通过复位弹簧连接。
6.根据权利要求1所述的锂电池生产设备的自动灭火装置，其特征在于，所述灭火组件还包括安装于防火板中的密封块，所述密封块对称安装于刺针的两侧，且所述密封块远离刺针的一端与电动伸缩杆连接。
7.根据权利要求1所述的锂电池生产设备的自动灭火装置，其特征在于，所述夹持板与锂电池接触的表面包覆有弹性材料。
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