CN207818751U - 一种电池自动称重型真空注液机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池自动称重型真空注液机，由彩色触控屏、PLC存储器、传感器及硬件电路组成的控制系统控制真空注液系统，真空注液系统包括注液泵、真空缓存罐、真空分配罐、电解液缓存罐、工作台内的托举气缸和注液筒，在机箱侧壁上设有与所述真空分配罐连接的主系统真空/压力传感器，在控制面板上设有与所述注液筒连接的数字式真空/压力传感器，气缸托举按钮和注液启动按钮协同实现注液；在工作台前面设有电池称重平台，在机箱右侧壁上设有称重传感器控制和显示单元。本实用新型实现了自动称重并计算注液量，还可实现自动计算补注液的量，并对电池自动补注液，保证了对注液量的精确控制，大大提高了电池注液质量和工作效率。

Description

一种电池自动称重型真空注液机

技术领域

本实用新型属于锂离子电池生产设备领域，尤其是涉及一种电池自动称重型真空注液机。

背景技术

新能源是未来社会的发展趋势，锂离子电池作为一种高效环保的新能源，具有工作电压高、能量密度大和使用寿命长等突出的优点，目前已成为消费电子产品和电动汽车的首选电源设备。在现有锂电池注液工序中存在着注液量不准确的问题，直接影响锂电池的使用效率和使用寿命。电解液对于锂电池来说，多了容易出现漏液，并且严重影响电池的一致性，而电池一致性是锂电池组成电池组和动力电源的必要条件。电池一致性差，组成的电池组和动力电源会内部自放电，大幅度降低电池组和动力电源的寿命；注液量少了, 锂电池的电阻相对增大，循环寿命降低，放电时发热量变大，一致性也会很差，同样会降低锂电池寿命。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种电池自动称重型真空注液机，包括机箱、机箱上部的控制面板、控制面板上的机器操作按钮、机箱中间的工作台、真空注液系统、控制系统，所述机箱右侧下部设有电源开关，机箱左侧下部设置有三种运行模式的模式开关，所述控制系统由控制面板右侧的彩色触摸屏、PLC存储器、传感器及硬件电路组成。

所述真空注液系统包括注液泵、用于对电池快速抽真空的真空缓存罐、用于防止电解液进入真空系统的真空分配罐、用于稳定注液泵精度的电解液缓存罐，工作台下台面并列设置的托举气缸和工作台上台面上与所述托举气缸相对设置的注液筒，在机箱侧壁上设有用于监测注液机系统的真空度的主系统真空/压力传感器，其与所述真空分配罐连接，控制面板上设有用于对电池在注液前进行正压/真空测漏的数字式真空/压力传感器，其与所述注液筒连接。

在所述控制面板左侧设有用于调节注液机氮气压力的氮气调压阀和用于调节托举电池的气缸压力的托举调压阀，所述缓存罐通过三通阀分别与所述真空分配罐、所述氮气调压阀相连，所述机器操作按钮包括操作面板上的控制托举气缸升降的气缸托举按钮和启动工位工作模式的注液启动按钮。

在工作台前面设有电池称重平台，所述电池称重平台上设有称重天平，在机箱右侧壁上设有称重传感器控制和显示单元。

其中，模式开关控制的三种运行模式包括机器完成开机自检后进入自动注液模式工作的自动模式、机器能够进行手动注液和手动补注液工作的手动模式、通过所述彩色触摸屏上的按钮实现点动操作用于调试机器的调试模式。

其中，在工作台上设有不少于1个的独立工作的工位。

其中，在工作台的左侧设有润滑液视窗，右侧设有电解液视窗。

其中，所述主系统真空/压力传感器设有一个，在控制面板上设有不少于 1个的所述数字式真空/压力传感器，分别测量各个所述注液筒密封仓内的实际真空/压力值，并且通过所述彩色触摸屏显示出来。

其中，所述工作台前侧两端设有两个调节电池托举气缸偏心距的调节手柄。

其中，所述机箱底部四角处设有用以固定机箱并调整机箱水平的滚轮和固定减震块双模式福马地脚。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1、注液机可实现自动称重并计算注液量，保证了对注液量的精确控制，有效提高了电池的一致性，同时电解液缓存罐的使用稳定了注液泵的精度，保证了注液机的精度；

2、注液机可实现自动计算补注液的量，并对电池自动补注液，减少了因注液不均导致电池销毁的情况，气缸托举按钮与PLC连锁，能智能判定电池是否需要补注液，防止发生补注液失误，提高了工作效率；

3、工作台的两侧分别设有润滑液视窗和电解液视窗，可清洗观察电解液的余留情况，监控更方便；

4、真空/压力传感器的使用可检测注液机系统的真空度，并对电池在注液前进行正压/真空测漏，为注液的准确性和顺利性提供了保证；

5、锂电池先抽真空再往真空电池中直接注入电解液还是先将电解液注入缓冲罐后再锂电池抽真空这两种注液方式，满足锂电池更高的注液工艺需求，尤其锂电池先抽真空再往真空电池中直接注入电解液方式，颠覆了所有原有真空注液机的工作原理，大幅度提高了注液精度，隔绝了电解液在注液环节与空气接触的唯一机会，有效的保证了锂电池注液后的品质。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、机箱 2、控制面板 3、工作台 4、电源开关 5、模式开关 6、急停开关 7、氮气调压阀 8、托举调压阀 9、氮气压力表 10、托举压力表 11、系统压力表 12、主系统真空/压力传感器 13、数字式真空/压力传感器 14、彩色触摸屏 15、称重传感器控制和显示单元16、注液启动按钮 17、气缸托举按钮 18、注液筒 19、托举气缸 20、电池称重平台 21、称重天平 22、调节手柄 23、电解液视窗 24、润滑液视窗 25、双模式福马地脚

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

如图1所示，本实用新型提供一种电池自动称重型真空注液机，包括机箱1、机箱1上部的控制面板2、控制面板2上的机器操作按钮、机箱1中间的工作台3、真空注液系统、控制系统，所述机箱1右侧下部设有电源开关4，电源插座架空安装在机器后边2.3米以上的位置，通过各自的阀门和插头与封口机软性连接，软性连接的长度保证机器可以前后移动1米的距离不受影响为准，机箱1前端两侧设有急停开关6，机箱1左侧下部设置有三种运行模式的模式开关5，所述控制系统由控制面板2右侧的彩色触摸屏、 PLC存储器、传感器及硬件电路组成，其中，注液机的PLC能储存所注液电池的所有数据，包括但是不限于电池型号、电池种类、电池重量、注液量、批次、注液时间。

所述真空注液系统包括注液泵、用于对电池快速抽真空的真空缓存罐、用于防止电解液进入真空系统的真空分配罐、用于稳定注液泵精度的电解液缓存罐，工作台3下台面并列设置的托举气缸19和工作台3上台面上与所述托举气缸19相对设置的注液筒18，在机箱1侧壁上设有用于监测注液机系统的真空度的主系统真空/压力传感器12，其与所述真空分配罐连接，控制面板2上设有用于对电池在注液前进行正压/真空测漏的数字式真空/压力传感器13，其与所述注液筒18连接，其中，先正压测漏还是先负压侧漏，或者正负压力交替测漏，能从机器的PLC彩色显示屏上设定。在控制面板2 上设有系统压力表11以显示主系统真空/压力传感器12测得的压力值。

在所述控制面板2左侧设有用于调节注液机氮气压力的氮气调压阀7和用于调节托举电池的气缸压力的托举调压阀8，在控制面板2上设有氮气压力表9以显示氮气压力，按照氮气调压阀7手柄上箭头(+/-)示意方向旋转手柄，调节所需要的压力，同时观察右侧精密压力表指针读数到达所需要的数值时，按下氮气调压阀7手柄，调压结束。在所述控制面板2左侧还设有用于调节托举电池的气缸压力的托举调压阀8，在控制面板2上设有托举压力表10以显示气缸托举压力。所述电解液缓存罐通过三通阀分别与所述真空分配罐、所述氮气调压阀7相连。

所述机器操作按钮包括操作面板上的控制托举气缸19升降的气缸托举按钮17和启动工位工作模式的注液启动按钮16。气缸托举按钮17负责托举气缸19的升降，按一次升，再按一次降，再按升，再按降，循环往复，目的是方便将电池注液孔对准注液头。注液启动按钮16负责启动该工位的三种工作模式，在托举气缸19处于“下降”位置时，按下此按钮，该工位注液头内会吹出氮气，用于清除注液视窗内的残留电解液；在托举气缸19处于“上升”位置时，按下此按钮，该工位会启动注液程序；在托举气缸19处于“上升”位置并且注液程序完成，状态显示为“结束”时，按下此按钮，该工位会依据Sk9/Sy9数值再进行一次抽真空/加压循环，用于将注液过程完成后还没有注进去的电解液注入电池中。

在工作台3前面设有电池称重平台20，所述电池称重平台20上设有称重天平21，在机箱1右侧壁上设有称重传感器控制和显示单元15。将待注液电池放置在称重天平21上，等待称重数据稳定后，取下电池放置到空置的注液工位上，彩色触摸屏14上有电池的实时显示数据，电池从称重天平21取下后数据会暂存在“称重寄存数据”中，等待将数据存入该电池放置的注液工位下面数据区域中，将电池放置到注液工位上后，点按注液工位上的“气缸托举”按钮，将电池装到注液头上，刚才暂存在“称重寄存数据”中的称重数据会自动写入相应注液工位下面的数据区域，电池在注液工位上的注液程序完成，经目视电解液已经注入电池后，取下电池再次放到称重天平 21上，注液机自动称重并计算注液量，机器依据注液量给出“注液超重”、“注液合格”、“需要补液”三种结果并且在状态条中显示出来，需要补液的电池从哪个注液工位拿下来的必须放回哪个注液工位，注液机会自动计算补注液的量对电池自动补注液。

其中，模式开关5控制的三种运行模式包括机器完成开机自检后进入自动注液模式工作的自动模式、机器能够进行手动注液和手动补注液工作的手动模式、通过所述彩色触摸屏14上的按钮实现点动操作用于调试机器的调试模式。

调试模式的主要功能是对泵体及其管路系统内部消除空气，调度缓存罐的电解液存量，测试各个阀门部件的好坏。主要用于设备的维修过程中。电解液管路中的电磁阀门被异物堵赛关闭不严或不打开时需要拆开电磁阀，再安装上后管路中会进入空气，就要用该功能对相应注液工位进行排气操作。

彩色触摸屏14显示的调试模式画面上有各个工位的“工位调试”按钮，点按该按钮后，机器进入相应工位，点击相应的按钮，就会进行相应的动作。各个动作之间没有互锁关系。

首先按“储液启动”，再依次点按“阀打开”、“泵体吸液”，一直按住该按钮直到注液泵吸满电解液，再按“泵体吐液”将被注液泵分离了的气体排出注液泵外，再按“阀关闭”注液泵吸液完成。不同工位的注液泵吸液过程是同样的，注液泵吸液和注液泵吐液是手动操作，不能定量。“工位上升”、“工位下降”按钮对应电池托举气缸19的升降。其余各个按钮也对应相应的各个动作。注液时要先点按“阀关闭”，再按“注液启动”，再按“泵体吐液”，电解液会在相关工位的注液头中出来。

手动注液模式主要用于新电池注液工艺试验用、用于测试新电池的抽真空时间、注液时间、加压吸液完成时间等工艺参数。

首先按“工位上升”，再依次点按“真空启动”、“泵体吸液”，这一步点按一下按钮等待注液泵自动完成吸液过程，红色“未吸液”按钮显示“吸液完成”后，依次点按“真空关闭”“1～N#注液”、“加压启动”、“加压停止”，可以再次进行“抽真空和加压”、“平衡启动”、“平衡停止”、“工位下降”、注液完成。其中，锂电池先抽真空再往真空电池中直接注入电解液还是先将电解液注入缓冲罐后再对锂电池抽真空这两种注液方式，能从机器的PLC彩色显示屏上选择设定。

其中，在工作台上设有不少于1个的独立工作的工位。

其中，在工作台3的左侧设有润滑液视窗24，右侧设有电解液视窗23。

其中，所述主系统真空/压力传感器12设有一个，在控制面板2上设有不少于1个所述数字式真空/压力传感器13，分别测量各个所述注液筒18密封仓内的实际真空/压力值，并且通过所述彩色触摸屏14显示出来。

其中，所述工作台3前侧两端设有两个调节电池托举气缸19偏心距的调节手柄22。左、右同方向旋转手柄可以调节电池注液孔的偏心距离，调节手柄22每旋转一周，偏心距移动1.5毫米，调节手柄22顺时针旋转，偏心距减小。逆时针旋转，偏心距加大，左、右手柄可以单独微调偏心距。调节范围0.5毫米。过大调节可能造成调节机构卡死。

其中，所述机箱1底部四角处设有用以固定机箱1并调整机箱1水平的滚轮和固定减震块双模式福马地脚25。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种电池自动称重型真空注液机，包括机箱、机箱上部的控制面板、所述控制面板上的机器操作按钮、所述机箱中间的工作台、真空注液系统、控制系统，所述机箱右侧下部设有电源开关，其特征在于：机箱左侧与所述电源开关水平位置处设置有三种运行模式的模式开关，所述控制系统由控制面板右侧的彩色触摸屏、PLC存储器、传感器及硬件电路组成；

所述真空注液系统包括注液泵、真空缓存罐、真空分配罐、电解液缓存罐、工作台下台面并列设置的托举气缸和工作台上台面上与所述托举气缸相对设置的注液筒，在机箱侧壁上设有主系统真空/压力传感器，其与所述真空分配罐连接，在控制面板上设有数字式真空/压力传感器，其与所述注液筒连接，在所述控制面板左侧设有氮气调压阀和托举调压阀，所述电解液缓存罐通过三通阀分别与所述真空分配罐、所述氮气调压阀相连，所述机器操作按钮包括操作面板上的气缸托举按钮和注液启动按钮；

在工作台前面设有电池称重平台，所述电池称重平台上设有称重天平，在机箱右侧壁上设有称重传感器控制和显示单元。

2.根据权利要求1所述的电池自动称重型真空注液机，其特征在于：所述模式开关控制的三种运行模式包括机器完成开机自检后进入自动注液模式工作的自动模式、机器能够进行手动注液和手动补注液工作的手动模式、通过所述彩色触摸屏上的按钮实现点动操作用于调试机器的调试模式。

3.根据权利要求1所述的电池自动称重型真空注液机，其特征在于：在工作台上设有不少于1个的独立工作工位。

4.根据权利要求1所述的电池自动称重型真空注液机，其特征在于：在工作台的左侧设有润滑液视窗，右侧设有电解液视窗。

5.根据权利要求3所述的电池自动称重型真空注液机，其特征在于：所述主系统真空/压力传感器设有一个，在控制面板上设有不少于1个的所述数字式真空/压力传感器，分别测量各个所述独立工作工位注液筒密封仓内的实际真空/压力值，并且通过所述彩色触摸屏显示出来。

6.根据权利要求1所述的电池自动称重型真空注液机，其特征在于：所述工作台前侧两端设有两个调节电池托举气缸偏心距的调节手柄。

7.根据权利要求1所述的电池自动称重型真空注液机，其特征在于：所述机箱底部四角处设有用以固定机箱并调整机箱水平的滚轮和固定减震块双模式福马地脚。

8.根据权利要求1所述的电池自动称重型真空注液机，其特征在于：待称重锂电池的单体重量为5-4000g，电池宽度为5～110mm，电池厚度为3～110mm，圆柱电池直径为5～110mm，电池高度为5～450mm，单次注液量为1g～800g，补注液量为0.01g～800g，电池的注液孔直径不小于1mm。