CN210668586U - 一种生产电池的浸润设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池生产设备技术领域，尤其是指一种生产电池的浸润设备，包括转盘装置、供液机构及多个浸润装置，转盘装置设有转盘，多个浸润装置围绕转盘的转动轴线设置，浸润装置包括转动设于转盘的摆座、用于承载电池壳的载具、滑动设于摆座的注液器及用于驱动注液器靠近或远离载具的注液驱动机构，注液器包括注液杯、设于注液杯的注液嘴及设于注液杯的控制阀，供液机构所供应的电解液经由控制阀流动至注液杯内，注液杯连通有通气孔。本实用新型在注液之前或注液的过程中对电池壳进行抽真空，以保证电池壳内的真空度，且通过重力、正压力和离心力的共同作用向电池壳内注入电解液，提高了注液的效率，保证了注液的稳定性和质量。

Description

一种生产电池的浸润设备

技术领域

本实用新型涉及电池生产设备技术领域，尤其是指一种生产电池的浸润设备。

背景技术

锂离子电池在生产中，电解液的注液是一道关键工序。对于该工序处理质量的好坏，直接影响整个电池的品质。因此产生了离心注液方法，上述注液方法在一定程度上解决了上述问题，它采用固液分离装置，将单个电池壳均布在转轴的周围，利用转轴运动时产生的离心力加速电解液的流动，并将电解液注入电池壳内部。然而，现有的注液设备的结构复杂，注液不稳定，注液效率低，无法保证注液后电池的质量。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种生产电池的浸润设备，其结构简单，设计巧妙，在注液之前或注液的过程中对电池壳进行抽真空，以保证电池壳内的真空度，且在注液的过程中通过重力、正压力和离心力的共同作用向电池壳内注入电解液，有利于电解液浸润(渗透)进电池壳的卷芯内，提高了注液的效率，保证了注液的稳定性和质量，能够确保注液后电池的质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种生产电池的浸润设备，其包括转盘装置、供液机构及多个浸润装置，所述转盘装置设置有转盘，多个浸润装置围绕转盘的转动轴线呈环形阵列设置于转盘的圆周，所述浸润装置包括转动设置于转盘的摆座、装设于摆座的底部并用于承载电池壳的载具、滑动设置于摆座的注液器及装设于摆座并用于驱动注液器靠近或远离载具的注液驱动机构，所述注液器用于向载具所承载的电池壳进行注液，所述注液器包括用于储存电解液的注液杯、装设于注液杯的出液口的注液嘴及设置于注液杯的进液口的控制阀，所述供液机构所供应的电解液经由控制阀流动至注液杯内，所述注液杯的顶部连通有通气孔。

进一步地，所述生产电池的浸润设备还包括气体发生器，所述转盘的中部转动设置有旋转电气接头，所述旋转电气接头的进气口与气体发生器的出气口连通，所述通气孔处装设有气管接头，所述气管接头的进气口经由连接管与旋转电气接头的出气口连通。

进一步地，所述生产电池的浸润设备还包括与摆座驱动连接并用于驱动摆座摆动的摆动驱动机构，所述摆动驱动机构装设于转盘。

进一步地，所述摆动驱动机构包括装设于转盘的基座、转动设置于基座的转轴及用于驱动转轴转动的电机，所述转轴与摆座驱动连接。

进一步地，所述摆座的中部设置有非圆孔，所述转轴贯穿非圆孔，所述转轴设置有抵触切面，所述抵触切面与非圆孔的内壁抵触。

进一步地，所述注液驱动机构包括滑动设置于摆座的升降板、装设于摆座并用于驱动升降板升降的升降气缸及装设于升降板的安装座，所述注液杯装设于安装座。

进一步地，所述通气孔贯穿安装座后与注液杯的内部连通，所述控制阀装设于安装座并用于打开或关闭注液杯的进液口。

进一步地，所述控制阀包括装设于安装座的阀体及用于驱动阀体的阀芯关闭或打开阀体的控制机构，所述阀体的出液口与注液杯连通。

进一步地，所述控制机构包括转动臂、平移板及用于驱动平移板水平往复移动的平移气缸，所述转动臂的一端装设于阀体的阀芯，所述转动臂的另一端设置有控制滑槽，所述平移板设置有滑块，所述滑块滑动设置于控制滑槽内。

进一步地，所述阀体的数量和注液杯的数量均为多个，多个注液杯沿着安装座的长度方向排列设置，多个阀体与多个注液杯一一对应设置，多个注液杯均与通气孔连通，多个阀体的阀芯均与控制机构的输出端驱动连接，所述载具设置有多个用于承载电池壳的定位腔，多个定位腔与多个注液杯一一对应设置。

本实用新型的有益效果：起始状态时，浸润装置的摆座处于竖直设置的状态，控制阀处于关闭的状态，使得供液机构不向注液杯内供应电解液，实际应用中，随着转盘装置驱动转盘转动，转动的转盘带动多个浸润装置依次经过上料工位和供液工位，处于上料工位的机械手或操作者将电池壳放置在载具内，使得每个浸润装置的载具上均承载有电池壳，同时注液驱动机构驱动注液器靠近载具所承载的电池壳，直至注液器的注液嘴插入至电池壳的进液口，气体发生器经由旋转电气接头、连接管、气管接头和通气孔向注液杯内通入负压，从而在负压的作用下对注液杯及电池壳进行抽真空，抽完真空后，气体发生器暂停工作，控制阀打开，此时处于供液工位的供液机构将电解液供应至抽真空后的注液杯内，当供液机构向注液杯内供应定量的电解液后，控制阀关闭，供液机构停止向注液杯内供液，此时每个浸润装置的注液杯内都储存有电解液，在此过程中，注液杯内的部分电解液会在自身重力的作用下流动至电池壳内，当电池壳内的电解液达到一定量后，注液杯内的电解液就难以流入电池壳内，然后气体发生器经由旋转电气接头、连接管、气管接头和通气孔向注液杯内通入正压，从而在正压的作用下将注液杯内的电解液压入电池壳内，同时转盘装置驱动转盘高速转动，高速转动的转盘带动多个浸润装置绕转盘的转动轴线高速转动，高速转动的浸润装置会产生离心力，在离心力的作用下，浸润装置的摆座会发生转动，摆座转动的角度为0°至90°，转动的摆座的底部向外甩，即承载有电池壳的载具朝远离转盘的方向向外甩，注液杯倾斜，注液杯内的电解液会在重力、正压力和离心力的共同作用下注入电池壳内，有利于电解液浸润(渗透)进电池壳的卷芯内，直至注液杯内的电解液全部注入电池壳内，从而完成向电池壳内注入定量的电解液的注液工作。当然，由于电解液内可能会残余有气体，使电池壳内产生气压，进而容易导致注液困难，所以在注液杯向电池壳内注液的过程中，可以采用间歇而循环地向注液杯内通入正压-负压的方式，来保证注液过程中电池壳内的真空度以及注液的效率、稳定性和质量。另外，当电池壳内装满电解液后，注液驱动机构驱动注液器远离载具所承载的电池壳移动，同时气体发生器向注液杯内通入定量的负压，在定量的负压的作用下，即使注液杯内残余有少量的电解液也不会从注液嘴中漏出，会保留在注液器内，避免造成电解液的浪费，降低了成本，也保证了工作环境的洁净。本实用新型的结构简单，设计巧妙，在注液之前或注液的过程中对电池壳进行抽真空，以保证电池壳内的真空度，且在注液的过程中通过重力、正压力和离心力的共同作用向电池壳内注入电解液，提高了注液的效率，保证了注液的稳定性和质量，能够确保注液后电池的质量。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的浸润装置的立体结构示意图。

图3为本实用新型的浸润装置的另一视角的立体结构示意图。

附图标记说明：

1、浸润装置；11、摆座；111、非圆孔；12、载具；121、调节板；13、注液器；131、注液杯；132、注液嘴；133、控制阀；134、气管接头；14、注液驱动机构；141、升降板；142、升降气缸；143、安装座；15、摆动驱动机构；151、基座；152、转轴；153、电机；154、抵触切面；161、阀体；163、转动臂；164、平移板；165、平移气缸；166、控制滑槽；167、滑块；17、电池壳；2、转盘装置；21、转盘；3、供液机构；31、旋转电气接头。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1至图3所示，本实用新型提供的一种生产电池的浸润设备，其包括转盘装置2、供液机构3及多个浸润装置1，所述转盘装置2设置有转盘21，多个浸润装置1围绕转盘21的转动轴线呈环形阵列设置于转盘21的圆周，所述浸润装置1包括转动设置于转盘21的摆座11、装设于摆座11的底部并用于承载电池壳17的载具12、滑动设置于摆座11的注液器13及装设于摆座11并用于驱动注液器13靠近或远离载具12的注液驱动机构14，所述注液器13用于向载具12所承载的电池壳17进行注液，所述供液机构3位于注液器13的上方，所述注液器13包括用于储存电解液的注液杯131、装设于注液杯131的出液口的注液嘴132及设置于注液杯131的进液口的控制阀133，所述注液杯131的顶部连通有通气孔，所述通气孔与注液杯131的内部连通，摆座11与载具12连接后的结构呈L状，注液杯131与摆座11平行设置；当控制阀133打开后，控制阀133与注液杯131的进液口连通，所述供液机构3所供应的电解液经由控制阀133流动至注液杯131内，所述生产电池的浸润设备还包括气体发生器，所述转盘21的中部转动设置有旋转电气接头31，所述旋转电气接头31的进气口与气体发生器的出气口连通，所述通气孔处装设有气管接头134，所述气管接头134的进气口经由连接管(图中未显示)与旋转电气接头31的出气口连通。

起始状态时，浸润装置1的摆座11处于竖直设置的状态，控制阀133处于关闭的状态，使得供液机构3不向注液杯131内供应电解液，实际应用中，随着转盘装置2驱动转盘21转动，转动的转盘21带动多个浸润装置1依次经过上料工位和供液工位，处于上料工位的机械手或操作者将电池壳17放置在载具12内，使得每个浸润装置1的载具12上均承载有电池壳17，同时注液驱动机构14驱动注液器13靠近载具12所承载的电池壳17，直至注液器13的注液嘴132插入至电池壳17的进液口，气体发生器经由旋转电气接头31、连接管、气管接头134和通气孔向注液杯131内通入负压，从而在负压的作用下对注液杯131及电池壳17进行抽真空，抽完真空后，气体发生器暂停工作，控制阀133打开，此时处于供液工位的供液机构3将电解液供应至抽真空后的注液杯131内，当供液机构3向注液杯131内供应定量的电解液后，控制阀133关闭，供液机构3停止向注液杯131内供液，此时每个浸润装置1的注液杯131内都储存有电解液，在此过程中，注液杯131内的部分电解液会在自身重力的作用下流动至电池壳17内，当电池壳17内的电解液达到一定量后，注液杯131内的电解液就难以流入电池壳17内，然后气体发生器经由旋转电气接头31、连接管、气管接头134和通气孔向注液杯131内通入正压，从而在正压的作用下将注液杯131内的电解液压入电池壳17内，同时转盘装置2驱动转盘21高速转动，高速转动的转盘21带动多个浸润装置1绕转盘21的转动轴线高速转动，高速转动的浸润装置1会产生离心力，在离心力的作用下，浸润装置1的摆座11会发生转动，摆座11转动的角度为0°至90°，转动的摆座11的底部向外甩，即承载有电池壳17的载具12朝远离转盘21的方向向外甩，注液杯131倾斜，注液杯131内的电解液会在重力、正压力和离心力的共同作用下注入电池壳17内，有利于电解液浸润(渗透)进电池壳17的卷芯内，直至注液杯131内的电解液全部注入电池壳17内，从而完成向电池壳17内注入定量的电解液的注液工作。当然，由于电解液内可能会残余有气体，使电池壳17内产生气压，进而容易导致注液困难，所以在注液杯131向电池壳17内注液的过程中，可以采用间歇而循环地向注液杯131内通入正压-负压的方式，来保证注液过程中电池壳17内的真空度以及注液的效率、稳定性和质量。另外，当电池壳17内装满电解液后，注液驱动机构14驱动注液器13远离载具12所承载的电池壳17移动，同时气体发生器向注液杯131内通入定量的负压，在定量的负压的作用下，即使注液杯131内残余有少量的电解液也不会从注液嘴132中漏出，会保留在注液器13内，避免造成电解液的浪费，降低了成本，也保证了工作环境的洁净。本实用新型的结构简单，设计巧妙，在注液之前或注液的过程中对电池壳17进行抽真空，以保证电池壳17内的真空度，且在注液的过程中通过重力、正压力和离心力的共同作用向电池壳17内注入电解液，提高了注液的效率，保证了注液的稳定性和质量，能够确保注液后电池的质量。本实用新型特别适合应用至硬壳电池生产中。

本实施例中，所述生产电池的浸润设备还包括与摆座11驱动连接并用于驱动摆座11摆动的摆动驱动机构15，所述摆动驱动机构15装设于转盘21；具体地，所述摆动驱动机构15包括装设于转盘21的基座151、转动设置于基座151的转轴152及用于驱动转轴152转动的电机153，所述转轴152与摆座11驱动连接。

在转盘装置2驱动浸润装置1转动的过程中，摆动驱动机构15的电机153驱动转轴152转动，转动的转轴152带动摆座11转动，转轴152带动摆座11转动的方向与摆座11在离心力的作用下所产生的转动方向相同。通过增设摆动驱动机构15驱动摆座11转动，提高了摆座11转动的稳定性，能够控制摆座11转动的角度，使得注液的效率更高，注液的质量更好。且当转盘装置2停止转动时，摆动驱动机构15能够控制摆座11缓慢复位，避免摆座11与转盘21发生强烈的冲击碰撞，起到缓冲和保护浸润装置1和转盘21的作用。

本实施例中，所述摆座11的中部设置有非圆孔111，所述转轴152贯穿非圆孔111，所述转轴152设置有抵触切面154，所述抵触切面154与非圆孔111的内壁抵触，优选地，所述非圆孔111为矩形孔，抵触切面154与矩形孔的一侧壁抵触。在转轴152转动时，转轴152的抵触切面154抵触非圆孔111的侧壁，以使得转轴152带动摆座11转动，通过非固定的连接方式实现转轴152和摆座11连接，不但便于转轴152与摆座11的拆装和维护，还便于转轴152带动摆座11转动。

本实施例中，所述注液驱动机构14包括滑动设置于摆座11的升降板141、装设于摆座11并用于驱动升降板141升降的升降气缸142及装设于升降板141的安装座143，所述注液杯131装设于安装座143，所述通气孔贯穿安装座143后与注液杯131的内部连通，所述控制阀133装设于安装座143并用于打开或关闭注液杯131的进液口，优选地，所述升降板141经由滑动块和滑轨配合滑动连接于摆座11，从而使升降板141能够在摆座11上稳定地升降滑动。

实际工作时，升降气缸142驱动升降板141靠近或远离载具12升降，升降的升降板141带动注液器13靠近或远离载具12所承载的电池壳17移动，从而实现了将注液器13的注液嘴132插入电池壳17的进液口内或将注液器13的注液嘴132从电池壳17的进液口拔出。

本实施例中，所述控制阀133包括装设于安装座143的阀体161及用于驱动阀体161的阀芯关闭或打开阀体161的控制机构，所述阀体161的出液口与注液杯131连通；具体地，所述控制机构包括转动臂163、平移板164及用于驱动平移板164水平往复移动的平移气缸165，所述转动臂163的一端装设于阀体161的阀芯，所述转动臂163的另一端设置有控制滑槽166，所述平移板164设置有滑块167，所述滑块167滑动设置于控制滑槽166内。

实际工作时，平移气缸165驱动平移板164往复移动，往复移动的平移板164带动滑块167往复移动，往复移动的滑块167在控制滑槽166内滑动，在滑块167滑动的过程中，滑块167抵触控制滑槽166的内壁，使得转动臂163往复转动，往复转动的转动臂163带动阀芯转动，往复转动的阀芯以关闭或打开阀体161，从而实现对阀体161的启闭进行控制。通过滑块167与控制滑槽166滑动配合的非固定连接方式，既保证了能够对阀体161的启闭进行控制，也提高了滑块167与转动臂163拆装和维护的效率。

本实施例中，所述阀体161的数量和注液杯131的数量均为多个，多个注液杯131沿着安装座143的长度方向排列设置，多个阀体161与多个注液杯131一一对应设置，多个注液杯131均与通气孔连通，多个阀体161的阀芯均与控制机构的输出端驱动连接，所述载具12设置有多个用于承载电池壳17的定位腔，多个定位腔与多个注液杯131一一对应设置。该结构设计，一次性能够对多个电池壳17进行注液，进一步提高了对电池壳17注液的效率；且通过一个气体发生器即可向所有注液杯131通入正压和负压，避免了一个气体发生器对应作用一个注液杯131的累赘结构，又通过一个控制机构驱动多个阀体161关闭或打开，多个阀体161工作的同步性好，避免了一个控制机构对应控制一个阀体161的累赘结构，使得本实用新型的结构简单且紧凑，提高了能量的利用率，降低了本实用新型的制造成本。优选地，所述注液杯131的数量为四至六个。

本实施例中，每个定位腔内均滑动设置有用于调节定位腔的大小的调节板121，通过调节板121对定位腔的大小进行调节，以适合对不同规格尺寸的电池壳17进行定位和承载，通用性好，实用性强，适用范围广。

优选地，所述浸润装置1的数量为四至六个。

本实施例中，所述气体发生器和供液机构3均可以采用现有技术，在此不再赘述。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生产电池的浸润设备，其特征在于：包括转盘装置、供液机构及多个浸润装置，所述转盘装置设置有转盘，多个浸润装置围绕转盘的转动轴线呈环形阵列设置于转盘的圆周，所述浸润装置包括转动设置于转盘的摆座、装设于摆座的底部并用于承载电池壳的载具、滑动设置于摆座的注液器及装设于摆座并用于驱动注液器靠近或远离载具的注液驱动机构，所述注液器用于向载具所承载的电池壳进行注液，所述注液器包括用于储存电解液的注液杯、装设于注液杯的出液口的注液嘴及设置于注液杯的进液口的控制阀，所述供液机构所供应的电解液经由控制阀流动至注液杯内，所述注液杯的顶部连通有通气孔。

2.根据权利要求1所述的一种生产电池的浸润设备，其特征在于：所述生产电池的浸润设备还包括气体发生器，所述转盘的中部转动设置有旋转电气接头，所述旋转电气接头的进气口与气体发生器的出气口连通，所述通气孔处装设有气管接头，所述气管接头的进气口经由连接管与旋转电气接头的出气口连通。

3.根据权利要求1所述的一种生产电池的浸润设备，其特征在于：所述生产电池的浸润设备还包括与摆座驱动连接并用于驱动摆座摆动的摆动驱动机构，所述摆动驱动机构装设于转盘。

4.根据权利要求3所述的一种生产电池的浸润设备，其特征在于：所述摆动驱动机构包括装设于转盘的基座、转动设置于基座的转轴及用于驱动转轴转动的电机，所述转轴与摆座驱动连接。

5.根据权利要求4所述的一种生产电池的浸润设备，其特征在于：所述摆座的中部设置有非圆孔，所述转轴贯穿非圆孔，所述转轴设置有抵触切面，所述抵触切面与非圆孔的内壁抵触。

6.根据权利要求1所述的一种生产电池的浸润设备，其特征在于：所述注液驱动机构包括滑动设置于摆座的升降板、装设于摆座并用于驱动升降板升降的升降气缸及装设于升降板的安装座，所述注液杯装设于安装座。

7.根据权利要求6所述的一种生产电池的浸润设备，其特征在于：所述通气孔贯穿安装座后与注液杯的内部连通，所述控制阀装设于安装座并用于打开或关闭注液杯的进液口。

8.根据权利要求6所述的一种生产电池的浸润设备，其特征在于：所述控制阀包括装设于安装座的阀体及用于驱动阀体的阀芯关闭或打开阀体的控制机构，所述阀体的出液口与注液杯连通。

9.根据权利要求8所述的一种生产电池的浸润设备，其特征在于：所述控制机构包括转动臂、平移板及用于驱动平移板水平往复移动的平移气缸，所述转动臂的一端装设于阀体的阀芯，所述转动臂的另一端设置有控制滑槽，所述平移板设置有滑块，所述滑块滑动设置于控制滑槽内。

10.根据权利要求8所述的一种生产电池的浸润设备，其特征在于：所述阀体的数量和注液杯的数量均为多个，多个注液杯沿着安装座的长度方向排列设置，多个阀体与多个注液杯一一对应设置，多个注液杯均与通气孔连通，多个阀体的阀芯均与控制机构的输出端驱动连接，所述载具设置有多个用于承载电池壳的定位腔，多个定位腔与多个注液杯一一对应设置。

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