CN204538131U - 干燥注液一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干燥注液一体机，包括用于干燥电池的干燥装置、用于给完成干燥后的电池注液的注液装置以及将电池从所述干燥装置转运到所述注液装置的转运装置，所述转运装置分别所述干燥装置及注液装置密封连接；所述干燥装置包括用于干燥电池的真空干燥箱以及分别设置在所述真空干燥箱端部的进料托架和出料托架；所述注液装置包括依次连接的进料室、注液室、封口室以及出料室；本实用新型的各个功能部件能够实现流水线作业，节省了多个物料中转操作，减轻了操作人员的劳动强度，并且可以集成到自动化生产线中，实现全自动流水线作业；并且设备结构简单，集成度高，占地面积少，安装时不需要与墙体密封连接，降低了安装难度。

Description

干燥注液一体机

技术领域

本实用新型涉及一种电池加工装置，具体涉及一种应用于电池生产过程中干燥工序和注液工序的一体设备。

背景技术

锂电池生产过程注入电解液前，必须将电池内部充分干燥，否则电池内的水分会与电解液发生化学反应，产生腐蚀性物质破坏电池，导致电池直接报废，甚至引发爆炸、起火等安全事故。

目前锂电池干燥和注入电解液(本实用新型中简称注液)工序是分开进行。干燥需要真空干燥设备，通过真空+加热的方式使锂电池内部水分充分排出。整个干燥工序需要在专用的干燥房内进行，以防止电池从干燥设备取出后受到空气中的水分污染。注液设备也需要在设备内部保持干燥环境，防止注液过程中电池接触到空气中的水分。注液工序和干燥工序的连接是通过将注液机的前端连通干燥房，连通处干燥房墙壁打穿，直接将干燥房内干燥好的电池送入注液机。干燥和注液两个工序都必须在干燥环境中进行，造成高昂成本和诸多不便。

工厂建造和维护干燥房的成本高。注液机安装工程量大，必须将墙面打通且和墙体密封接触。

由于操作人员在干燥房会使空气中水分增加，所以限制干燥房内人员人数和待在干燥房的时间。干燥房内过于干燥且有可能会有电解液污染(因为注液机直接和干燥房连接)，对操作人员健康不利。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述技术问题提出一种整合集成了干燥设备和注液设备的干燥注液一体机。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种干燥注液一体机，包括用于干燥电池的干燥装置、用于给完成干燥后的电池注液的注液装置以及将电池从所述干燥装置转运到所述注液装置的转运装置，所述转运装置分别所述干燥装置及注液装置密封连接。

在本实用新型中，所述干燥装置包括用于干燥电池的真空干燥箱以及分别设置在所述真空干燥箱端部的进料托架和出料托架，所述真空干燥箱包括依次连接的进料腔、工作腔和出料腔，所述进料腔、工作腔和出料腔的端部分别设置有真空闸阀且所述进料腔、工作腔和出料腔分别设置有用于形成真空环境的抽真空装置。

在本实用新型中，所述进料托架、进料腔、干燥腔、出料腔以及出料托架分别设置有用于输送电池的独立控制的传送装置。

在本实用新型中，所述注液装置包括依次连接的进料室、注液室、封口室以及出料室，所述出料室设置有用于取出所述电池托盘的密封门。

在本实用新型中，所述进料室、注液室以及封口室分别设置有用于输送电池的独立控制的传送装置。

在本实用新型中，所述注液室内设置有用于给电池注入电解液的注液机以及将电池送入送出所述注液机的机械手臂。

在本实用新型中，所述出料室内设置有用于装载电池的电池托盘以及用于将电池从所述封口室送入电池托盘的机械手臂。

在本实用新型中，所述转运装置包括两端分别与所述出料腔及进料室密封连接的转接室，所述出料托架设置在所述转接室内并与所述进料室相连接。

在本实用新型中，所述转接室上设置有用于将电池移送至所述注液装置内的密封手套。

在本实用新型中，所述干燥装置还包括与所述传送装置相配套的物料盒，所述物料盒设置有用于给电池加热干燥的加热组件。

在本实用新型中，所述转接室的侧壁上开设有用于将空的物料盒从转接室取出的密封门。

在本实用新型中，所述转接室设置有分别与所述出料托架及进料室相连接的转接托架，所述转接托架的顶面布设有可自由转动的滚珠，使得所述物料盒可在所述转接托架上自由移动。

在本实用新型中，所述密封门处设置有用于置放从所述转接室取出的物料盒的置物托架。

在本实用新型中，所述注液装置在注液室和出料室之间设置有真空静止室。

在本实用新型中，所述真空静止室包括开口朝下且与传送装置相配套的密封罩以及与该密封罩相连接的抽真空装置、破真空装置和检测真空装置，该密封罩可垂直于所述传送装置上下动作，以与所述传送装置形成一个可开合的密闭腔室。

在本实用新型中，所述真空室内设置有三个密封罩。

在本实用新型中，所述进料室、注液室、封口室、真空静止室以及出料室分别设置有密封手套。

本实用新型通过采用能够连续快速完成电池干燥作业以满足注液机连续作业需求的干燥装置实现将干燥装置和注液装置整合集成为一体形成干燥注液一体机。本实用新型的各个功能部件通过相对独立的传送装置以及机械手臂实现流水线作业，节省了多个物料中转操作，减轻了操作人员的劳动强度，并且可以集成到自动化生产线中，实现全自动流水线作业。由于整套设备内部为真空或者密封环境，可以在普通环境中运行，无需专门的干燥厂房，操作人员也无需在干燥环境下作业，节约了大量的成本。并且设备结构简单，集成度高，占地面积少，安装时不需要与墙体密封连接，降低了安装难度。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的干燥注液一体机的结构组成示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，以下结合附图及实施例，对本实用新型的技术方案进行进一步详细说明，显而易见地，下面描述仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。

参照附图，一种干燥注液一体机，包括用于干燥电池的干燥装置1、用于给完成干燥后的电池注液的注液装置3以及将电池从干燥装置1转运到注液装置3的转运装置2，转运装置2分别与干燥装置1及注液装置3密封连接。待注液的电池先进入干燥装置1进行干燥取出水分，待注液电池完成干燥作业后通过转运装置2送入注液装置3进行注液并封口，在一台设备上完成电池的干燥以及注液作业，实现流水线作业。

干燥装置1包括用于干燥电池的真空干燥箱以及分别设置在真空干燥箱端部的进料托架11和出料托架，真空干燥箱包括依次连接的进料腔12、工作腔和出料腔14，各腔室形成一个连续的管状腔体。进料腔12、工作腔和出料腔14的端部分别设置有真空闸阀且进料腔12、工作腔和出料腔14分别设置有用于形成真空环境的抽真空装置以及用于加热干燥的加热装置。通过各个真空闸阀以及抽真空装置的相互配合，可以使得工作腔一直保持真空状态连续作业，相对于传统作业方式大幅度提供干燥速率，满足注液装置3连续作业的需要。进料托架11、进料腔12、干燥腔13、出料腔14以及出料托架分别设置有用于输送电池的独立控制的传送装置。优选的，传送装置为链条传送装置或者传送带装置。电池通过进料托架11上的传送装置送入真空干燥箱内进行干燥作业，完成干燥作业后由出料托架上的传送装置将电池送入转运装置2。

注液装置3包括依次连接的进料室31、注液室32、封口室33以及出料室34，各腔室形成一个连续的管状腔体。注液室32内设置有用于给电池注入电解液的注液机以及将电池送入送出注液机的机械手臂。出料室34内设置有用于装载电池的电池托盘341以及用于将电池从封口室33送入电池托盘341的机械手臂。出料室34的端部设置有用于取出电池托盘341的密封门。进料室31、注液室32以及封口室33分别设置有用于输送电池的独立控制的传送装置。优选的，该传送装置采用传送带。电池由进料室31送入注液装置3内进行注液作业，完成注液作业并封口后从出料室34送出，完成电池的注液作业。

转运装置2包括两端分别与出料腔14及进料室31密封连接的转接室，出料托架设置在转接室内并与进料室31相连接。转接室上设置有密封手套4，操作人员通过密封手套4将完成干燥作业的电池从出料托架上拿到进料室31的传送装置上，将电池从干燥装置1转运到注液装置3进行注液作业。

优选的，在转接室内可以设置机械手臂以替换人工作业，通过机械手将电池从出料托架上拿到进料室31的传送装置上，实现干燥注液一体机的全自动化流水线作业，可以大幅度提高作业效率，降低操作人员的劳动强度。

在一具体实施例中，无论是采用传送带传送还是链条传送形式，都存在震动，物料直接放置在上面很容易移位或者掉落。为此，干燥装置1还包括与传送装置相配套的物料盒5，将电池装载在物料盒5内在防止在传送装置上进行传送，可以有效防止电池移位散落。同时为对物料进行有效的加热，物料盒5设置有用于给电池加热干燥的加热组件，与设置在腔室内的加热装置同时给电池进行加热，提高干燥速率和效率。优选的，通过选用合适功率的加热组件进行加热，可以将腔室内的加热装置省略，只通过加热组件进行加热，相比较于在腔室内设置加热装置的方式，加热效率更高，能够有效降低能耗并提高干燥速率。

由于完成干燥作业后，电池是以逐一的方式进入注液装置3中的，必须将空的物料盒5从转接室中取出。为此，转接室的侧壁上开设有用于将空的物料盒5从转接室取出的密封门21。优选的，在该密封门处设置用于置放从转接室取出的物料盒5的置物托架6，置物托架6的高度与出料托架的高度相同，操作人员可以轻松地将空的物料盒5从出料托架上通过密封门21转移到置物托架6上，从而使得物料盒5可以快速周转而不影响电池的干燥作业速率。

在一具体实施例中，操作人员通过密封手套4在转接室内将完成干燥作业的电池转移到进料室31的传送带上，由于物料盒5有一定的尺寸，而物料盒5在出料托架上是不可以自由移动的，造成操作人员操作不便。为此，转接室设置有分别与出料托架及进料室31相连接的转接托架，转接托架的顶面布设有可自由转动的滚珠，使得物料盒5可在转接托架上自由移动。在作业过程中，操作人员可以根据需要将物料盒5进行自由移动，大幅度提高作业效率。

在一具体实施例中，由于电池的注液作业时在密封的条件下进行的，在完成注液操作后电池内部的部分区域可能会没有充满电解液，影响电池的品质。为此，注液装置3在注液室32和出料室34之间设置有用于使得电池内部充满电解液的真空静止室35，该真空静止室35包括开口朝下且与传送带相配套的密封罩，该密封罩可垂直于传送带上下动作，即密封罩可与传送带形成一个密闭腔室。真空静止室35还包括与密封罩相连接的抽真空装置、破真空装置以及检测真空装置。当一定数量的在注液机完成注液的电池进入密封罩下方后，密封罩向下动作罩住电池，密封罩与传送带形成一个密闭腔室；然后抽真空装置开始工作将该密闭腔室抽真空至设定的真空值后静止，使得电池内的电解液充满电池，检测真空装置实时检测该密闭腔室内的真空度。在静止设定时间后，破真空装置工作将密闭腔室破真空，密封罩向上运动，传送带将静置后的电池送入下一道工序。优选的，为确保电池内的电解液充满电池，真空静止室35内连续布设有三个密封罩，各密封罩之间独立运作，并且三个密封罩形成的密闭腔室内的真空值逐步上升，以使电池达到最佳的品质。

在一具体实施例中，注液装置3的进料室31、注液室32、真空静止室35以及出料室34分别设置有密封手套4，通过密封手套4可以对注液装置3内部进行操作，以保证注液作业的顺利进行。

本实用新型的作业过程如下，作业开始时，工作腔和出料腔14的真空闸阀为关闭状态且为真空状态。先将电池装入物料盒5内，通过传送装置送入进料腔12内，进料腔12端部的真空闸阀关闭，抽真空装置对进料腔12进行抽真空并进行预热。进料腔12完成抽真空以及预热作业后，工作腔与进料腔12之间的真空闸阀打开，传送装置将完成预热的物料盒5送入工作腔后，工作腔与进料腔12之间的真空闸阀关闭并进行干燥作业，进料腔12重复进行进料和预热作业。工作腔完成干燥作业后，工作腔与出料腔14之间的真空闸阀打开，传送装置将完成干燥作业的物料盒5送入出料腔14后，工作腔与出料腔14之间的真空闸阀关闭，工作腔重复进行干燥作业。出料腔14的真空闸阀打开，传送装置将完成干燥作业后的物料盒5送入转接室的出料托架上。物料盒5在出料托架上静止一段时间进行降温，然后输送到转接托架上。转接托架为操作区域，操作人员通过转接室上的密封手套4将电池从物料盒5内转移到进料室31的传送带上并竖直摆放。机械手臂将传送带上竖直放置的电池送入注液机内进行注液。电池在注液机内完成注液后通过传送带一次通过真空静止室35，使得电池内的电解液充满电池。然后电池进入封口室33进行封口并由机械手臂抓取送到出料室34的电池托盘341内，电池托盘341放满电池后从出料室34的密封门取出，完成电池的干燥和注液作业。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种干燥注液一体机，其特征在于，包括用于干燥电池的干燥装置、用于给完成干燥后的电池注液的注液装置以及将电池从所述干燥装置转运到所述注液装置的转运装置，所述转运装置分别所述干燥装置及注液装置密封连接；

所述干燥装置包括用于干燥电池的真空干燥箱以及分别设置在所述真空干燥箱端部的进料托架和出料托架，所述真空干燥箱包括依次连接的进料腔、工作腔和出料腔，所述进料腔、工作腔和出料腔的端部分别设置有真空闸阀且所述进料腔、工作腔和出料腔分别设置有用于形成真空环境的抽真空装置；

所述注液装置包括依次连接的进料室、注液室、封口室以及出料室；所述注液室内设置有用于给电池注入电解液的注液机以及将电池送入送出所述注液机的机械手臂。

2.如权利要求1所述的干燥注液一体机，其特征在于，所述进料托架、进料腔、干燥腔、出料腔以及出料托架分别设置有用于输送电池的独立控制的传送装置；所述进料室、注液室以及封口室分别设置有用于输送电池的独立控制的传送装置。

3.如权利要求1所述的干燥注液一体机，其特征在于，所述出料室内设置有用于装载电池的电池托盘以及用于将电池从所述封口室送入电池托盘的机械手臂。

4.如权利要求1所述的干燥注液一体机，其特征在于，所述转运装置包括两端分别与所述出料腔及进料室密封连接的转接室，所述出料托架设置在所述转接室内并与所述进料室相连接。

5.如权利要求4所述的干燥注液一体机，其特征在于，所述转接室内设置有分别与所述出料托架及进料室相连接的转接托架，所述转接托架的顶面布设有可自由转动的滚珠。

6.如权利要求2所述的干燥注液一体机，其特征在于，所述干燥装置还包括与所述传送装置相配套的物料盒，所述物料盒设置有用于给电池加热干 燥的加热组件。

7.如权利要求4所述的干燥注液一体机，其特征在于，所述转接室的侧壁上开设有密封门。

8.如权利要求4所述的干燥注液一体机，其特征在于，所述转接室上设置有用于将电池移送至所述注液装置内的密封手套。

9.如权利要求1所述的干燥注液一体机，其特征在于，所述注液装置在注液室和出料室之间设置有用于确保电池内的电解液充满电池的真空静止室。

10.如权利要求9所述的干燥注液一体机，其特征在于，所述进料室、注液室、封口室、真空静止室以及出料室分别设置有密封手套。