CN201371457Y - 真空手套界面箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种真空手套界面箱，包括密闭箱体、有轨滑车、自动导轨、真空泵、冷却系统、控制单元以及两个连接箱，每一所述连接箱具有两个开口且每一连接箱的第一开口密封连接到所述密闭箱体，所述密闭箱体与每一连接箱之间设有自动真空门及在所述自动真空门开启时容纳该自动真空门的罩体，所述自动真空门及自动轨道的驱动部分与控制单元连接。本实用新型的真空手套界面箱具有以下有益效果：通过密闭箱体、真空系统、冷却系统以及连接箱，不仅降低了冷却过程中的超级电容的含氧量和含水量，并且能在隔绝空气的条件下自动完成与上/下道工序的衔接，从而极大地减小超级电容器制造过程中电极被氧化的可能性并保证批量生产的一致性。

Description

真空手套界面箱

技术领域

本实用新型涉及电子元件生产设备领域，特别涉及一种真空手套界面箱。

背景技术

超级电容器自面市以来，在电动汽车、混合燃料汽车、特殊载重汽车、电力、铁路、通信、国防、消费性电子产品等众多领域显示出巨大的应用价值和市场潜力，并成为化学电源领域内新的产业亮点。2007年1月号，美国《探索》杂志将超级电容器列为2006年世界七大科技发现之一，认为超级电容器是能量储存领域的一项革命性发展。超级电容器还被列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2005-2020年)，成为国家长期发展的能源领域中重要的前沿技术之一。

电极材料是超级电容器的重要组成部分，是影响超级电容器性能和生产成本的关键因素。当前研究和应用最为广泛的超级电容器电极材料是碳材料，主要包括活性炭、活性炭纤维、碳纳米管和石墨烯等。其中，活性炭材料由于具有稳定的使用寿命、低廉的价格及大规模的工业化生产基础，在目前的超级电容器产品中被广泛采用。

然而，活性炭材料比较容易被氧化，从而导致碳基超级电容器内阻较大，高频特性差。超级电容器的制造商基本都采用传统电容制造工艺(包括超级电容的国际领军企业美国MAXWELL)进行超级电容器的制造，从而在制备的各个环节中，例如制电极、裁片、组装、注液、活化等，导致活性炭材料被氧化。

虽然有部分制造商在单一工序采用了真空处理设备，但在多个制备工序以及在从一道工序转移到下一道工序的过程中，仍然在大气环境中进行，氧气和水份的问题仍然存在，严重地制约了超级电容器实现高能量、高功率密度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述超级电容器制备过程中电极容易氧化的问题，提供一种可防止器件氧化的真空手套界面箱。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种真空手套界面箱，包括密闭箱体、有轨滑车、设于所述密闭箱体内并驱动所述有轨滑车移动的自动导轨、用于将所述密闭箱体抽真空的真空泵、用于冷却所述密闭箱体的冷却系统、控制单元以及两个连接箱，每一所述连接箱具有两个开口且每一连接箱的第一开口密封连接到所述密闭箱体，所述密闭箱体与每一连接箱之间设有自动真空门及在所述自动真空门开启时容纳该自动真空门的罩体，所述自动真空门及自动轨道的驱动部分与控制单元连接。

在本实用新型所述的真空手套界面箱中，所述两个连接箱分别设于所述密闭箱体的两端，且每一连接箱的开口处设有环绕该开口的边缘的燕尾槽，所述燕尾槽内设有顶端露出该燕尾槽的密封胶条。

在本实用新型所述的真空手套界面箱中，每一所述连接箱包括相连的第一部分及第二部分，其中第二部分连接到密闭箱体且该第二部分的尺寸大于第一部分及密闭箱体的尺寸，所述真空自动门位于连接箱的第二部分内。

在本实用新型所述的真空手套界面箱中，所述罩体位于所述连接箱的第二部分的上方，并与第二部分连通。

在本实用新型所述的真空手套界面箱中，所述自动导轨包括分别通过密封组件连接到密闭箱体的两侧壁上的主动轴及从动轴、位于主动轴和从动轴上的链轮和第一齿轮，所述传动轴由设于链轮上的链条驱动，所述有轨滑车上设有啮合到所述第一齿轮的第一齿条，所述第一电动机的控制信号输入端连接到控制单元。

在本实用新型所述的真空手套界面箱中，还包括连通到所述密闭箱体内部的第一氮气输入管以及连通到所述连接箱内部的第二氮气输入管。

在本实用新型所述的真空手套界面箱中，所述自动真空门包括第二电动机、啮合到所述电动机输出轴的第二齿轮、啮合到所述第二齿轮的第二齿条以及由所述第二齿条带动的门板，所述第二电动机的控制信号输入端连接到所述控制单元。

在本实用新型所述的真空手套界面箱中，所述门板与齿条之间通过连杆连接，所述连杆的两端分别活动连接到门板和齿条。

在本实用新型所述的真空手套界面箱中，还包括密封旋转气缸扣紧结构。

在本实用新型所述的真空手套界面箱中，所述冷却系统包括冷却管、冷却箱体，所述冷却管和冷却箱体于密闭箱体内部的两侧。

本实用新型的真空手套界面箱具有以下有益效果：通过密闭箱体、真空系统、冷却系统以及连接箱，不仅降低了冷却过程中的超级电容的含氧量和含水量，并且能在隔绝空气的条件下自动完成与上/下道工序的衔接，从而极大地减小超级电容器制造过程中电极被氧化的可能性并保证批量生产的一致性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型真空手套界面箱实施例的结构示意图；

图2是图1中的自动导轨的结构示意图；

图3是图1中连接箱及密闭箱体的结构示意图；

图4是图3中连接箱及密闭箱体的俯视图；

图5是图1中连接箱开口处的密封结构示意图；

图6是图1中自动真空门的侧面结构示意图；

图7是图1中自动真空门的正面结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，是本实用新型的真空手套界面箱实施例的结构示意图。该真空手套界面箱包括金属框架、密闭箱体11、真空泵组15、冷却系统(图中未示出)、连接箱12、自动真空门13、罩体14、有轨滑车16、自动导轨17以及控制单元(图中未示出)，其中连接箱12、密闭箱体11以及罩体14由金属材料等刚性材料制成(例如不锈钢)。

控制单元分别连接到真空自动门13、自动导轨17的驱动部分、真空泵15的控制部分及冷却系统的控制部分，从而控制真空自动门13的开启与闭合、自动导轨17驱动有轨滑车16的运动、真空泵15及冷却系统的开启与关闭。该控制单元可由程序控制，以进行整个真空手套界面箱的各部分的协调工作，从而实现电子元件的入炉、冷却、出炉的各个环节控制。

两个连接箱12中的每一连接箱12是一个两端开口的桶形结构，且该连接箱12的第一端开口封闭连接到密闭箱体11。密闭箱体11为冷却超级电容器等电子元件的空间，而连接箱12则是电子元件进入或者离开密闭箱体11的必经通道。在本实施例中，两个连接箱12分别位于密闭箱体11的两端。

自动真空门13分别设于连接箱12与密闭箱体11之间。在自动真空门13开启时，密闭箱体11的内部空间与连接箱12的内部空间连通；在自动真空门13关闭时，密闭箱体11的内部空间与外界完全隔绝。在本实施例中，自动真空门13为垂向开闭。当然在具体实现时，自动真空门13的开闭方式也可不同。

罩体14位于连接箱12的上方，用于在自动真空门13开启时容纳该自动真空门。即在自动真空门13开启时，该自动真空门13由连接箱12内向上进入到罩体14内；在自动真空门13关闭时，该自动真空门13由罩体14向下进入到连接箱12内。当然，罩体14的位置也可根据自动真空门13的开启方式或位置的不同而不同，例如当自动真空门13向左或向右开启时，罩体14可设置于连接箱12的左侧或右侧。

真空泵15用于将密闭箱体11(在自动真空门13关闭时)及连接箱12(在两端开口都封闭时)抽成真空，从而使电子元件在被冷却或上下道工序衔接时隔绝氧气及水汽，避免电极被氧化。

冷却系统用于冷却密闭箱体11，从而使密闭箱体11内的电子元件加速冷却。该冷却系统包括冷却管18、冷却箱体19及冷却控制部分，其中冷却管18、冷却箱体19设于密闭箱体11内部的两侧(如图3、4所示)，而冷却控制部分连接到控制单元。

在密闭箱体11内的底部设有自动导轨17，该自动导轨17用于驱动放置电子元件的有轨滑车16在密闭箱体11及连接箱12内的移动，其驱动部分与控制单元连接。自动导轨17的结构如图2所示，其包括轨道、分别通过密封组件171连接到密闭箱体11的两侧壁上的主动轴172及从动轴173、位于主动轴172和从动轴173上的链轮175和第一齿轮177、由链轮175带动运行的链条174以及驱动主动轮172转动的第一电动机176，电动机176由控制单元控制转动。在电动机1765转动时驱动主动轴172转动，链轮175随主动轴172一起转动并带动链条及从动轴转动，从而通过底部的第一齿条啮合到第一齿轮177的有轨滑车随着齿轮177的转动而移动，实现电子元件进出真空手套界面箱的操作。

如图3、4所示，是图1中的两个连接箱12及密闭箱体11的结构示意图，该两个连接箱12与密闭箱体11可为一体结构，也可为拼合结构。每一连接箱12包括密封连接的第一部分121及第二部分122，其中第二部分122密封连接到密闭箱体11。第二部分122的尺寸大于第一部分121及密闭箱体的尺寸且第二部分的上方具有开口，罩体14密闭连接到该开口。自动真空门13设于第二部分122内，在自动真空门13开启时上升到罩体14内。

连接箱12的开口处设有环绕开口的边缘的燕尾槽123，且燕尾槽内设有顶端露出该燕尾槽的密封胶条125(如图4所示)。从而在连接箱12通过开口连接到衔接上/下道工序时保证密闭(例如与其他设备的连接箱对接时)。在罩体14与连接箱12的第二部分122的连接处也设置有燕尾槽及密封胶条结构，保证密闭。

此外，在该真空手套界面箱的中(例如金属框架上)设有密封旋转气缸扣紧结构，用于将该真空手套界面的连接箱12的开口与上/下道工序设备衔接时扣紧上/下道工序设备，从而保证连接箱12的开口处与上/下道工序设备的衔接部的密封性能。

如图6、图7所示，自动真空门包括第二电动机136、啮合到电动机输出轴的第二齿轮132、啮合到第二齿轮132的第二齿条131以及由第二齿条131带动的门板134，其中电动机的控制信号输入端连接到控制单元。门板134与第二齿条131之间通过连杆133连接，该连杆133的两端分别活动固定到门板134和第二齿条131(即连杆133分别可绕与门板和齿条的固定点旋转)，在门板134下方的密闭箱体11的侧壁上设有挡块135。

当第二齿条131在由第二电动机136驱动的第二齿轮132的带动下向上运动时，连杆131拖动门板134向上移动，从而自动真空门开启；当第二齿条131在由第二电动机驱动的第二齿轮132的带动下向下运动时，连杆131拖动门板134向下移动，直到门板134的底端抵扣在挡块135与密闭箱体11之间，门板134在连杆133作用下压紧在密闭箱体11上，从而实现了密闭箱体11的密封。特别地，可在门板134与密闭箱体11之间设置燕尾槽及密封胶条结构，进一步保证密封。

在上述真空手套界面箱中，还包括可包括连通到密闭箱体11内部的第一氮气输入管以及连通到连接箱12内部的第二氮气输入管，上述第一氮气管及第二氮气管上分别设有由控制单元的电磁阀。

上述真空手套界面箱在进行转换界面及冷却作业时(假设有轨滑车从左侧的连接箱12进入该真空手套界面箱)，首先控制单元控制真空泵组15及第二氮气接口将连接到其他设备的连接箱抽真空再充氮气(此时左侧及右侧的真空自动门13都关闭且密闭箱体11内为真空或充满氮气)；然后控制单元控制左侧真空自动门13开启(右侧的真空自动门13保持关闭)，并控制密闭箱体11内的自动导轨17将放置电子元件的有轨滑车推入密闭箱体内；接着控制单元关闭左侧自动真空门13，并通过真空泵15对密闭箱体11抽真空及通过冷却系统进行冷却；转换及冷却完成(例如冷却预定时间)后，控制单元对连接到其他设备的右侧连接箱12抽真空并充氮气，并开启右侧真空自动门13(左侧的真空自动门13保持关闭)；最后控制单元通过自动导轨17将小车经由右侧连接箱12移送到下道工序的设备，右侧真空自动门13关闭。

在本实用新型的其他实施例中，在上述真空手套界面箱中，真空泵15与密闭箱体11之间的管路上设有干冰过滤器、油气过滤器，以减少密闭箱体内的水份。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，较容易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种真空手套界面箱，其特征在于，包括密闭箱体、有轨滑车、设于所述密闭箱体内并驱动所述有轨滑车移动的自动导轨、用于将所述密闭箱体抽真空的真空泵、用于冷却所述密闭箱体的冷却系统、控制单元以及两个连接箱，每一所述连接箱具有两个开口且每一连接箱的第一开口密封连接到所述密闭箱体，所述密闭箱体与每一连接箱之间设有自动真空门及在所述自动真空门开启时容纳该自动真空门的罩体，所述自动真空门及自动轨道的驱动部分与控制单元连接。

2、根据权利要求1所述的真空手套界面箱，其特征在于，所述两个连接箱分别设于所述密闭箱体的两端，且每一连接箱的开口处设有环绕该开口的边缘的燕尾槽，所述燕尾槽内设有顶端露出该燕尾槽的密封胶条。

3、根据权利要求1所述的真空手套界面箱，其特征在于，每一所述连接箱包括相连的第一部分及第二部分，其中第二部分连接到密闭箱体且该第二部分的尺寸大于第一部分及密闭箱体的尺寸，所述真空自动门位于连接箱的第二部分内。

4、根据权利要求3所述的真空手套界面箱，其特征在于，所述罩体位于所述连接箱的第二部分的上方，并与第二部分连通。

5、根据权利要求1所述的真空手套界面箱，其特征在于，所述自动导轨包括分别通过密封组件连接到密闭箱体的两侧壁上的主动轴及从动轴、位于主动轴和从动轴上的链轮和第一齿轮，所述传动轴由设于链轮上的链条驱动，所述有轨滑车上设有啮合到所述第一齿轮的第一齿条，所述第一电动机的控制信号输入端连接到控制单元。

6、根据权利要求1所述的真空手套界面箱，其特征在于，还包括连通到所述密闭箱体内部的第一氮气输入管以及连通到所述连接箱内部的第二氮气输入管。

7、根据权利要求1所述的真空手套界面箱，其特征在于，所述自动真空门包括第二电动机、啮合到所述电动机输出轴的第二齿轮、啮合到所述第二齿轮的第二齿条以及由所述第二齿条带动的门板，所述第二电动机的控制信号输入端连接到所述控制单元。

8、根据权利要求7所述的真空手套界面箱，其特征在于，所述门板与齿条之间通过连杆连接，所述连杆的两端分别活动连接到门板和齿条。

9、根据权利要求1所述的真空手套界面箱，其特征在于，还包括密封旋转气缸扣紧结构。

10、根据权利要求1-9中任一项所述的真空手套界面箱，其特征在于，所述冷却系统包括冷却管、冷却箱体，所述冷却管和冷却箱体于密闭箱体内部的两侧。

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