CN217881824U - 电池注液系统及电池生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池生产技术领域，具体涉及一种电池注液系统及电池生产线，该电池注液系统包括：上料工位，具有码放好的多个电池；静置工位，设置有多个；电池注液装置，设于所述静置工位；上料机器人，可转动，多个所述静置工位沿所述上料机器人的同一周向设置，所述上料机器人能够抓取所述上料工位的所述电池并放置于所述电池注液装置内。本实用新型的电池注液系统，通过上料机器人的转动可实现往复抓取上料工位的电池放置于位于上料机器人同一周向的多个静置工位的电池注液装置内，上料机器人在整个电池上料过程中仅需原地转动，无需来回往复移动，既提高了电池上料效率、确保整个电池生产效率，又降低了对上料机器人的损耗、节能经济。

Description

电池注液系统及电池生产线

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，具体涉及一种电池注液系统及电池生产线。

背景技术

目前，锂电池产业是当今可持续发展新型清洁能源之一，锂电池具有高能量密度、高工作电压、无记忆效应、循环寿命长、无污染、重量轻、自放电小的优点，锂电池广泛应用于各行各业。

在锂电池生产过程中，需采用电池注液系统对其注入电解液。具体地，电池注液系统包括用于抓取电池并将电池放置于注液工位内的上料机器人，用于向注液工位内的电池注液的注液泵，通常将多个注液工位沿成排分布，利用上料机器人抓取来料端的电池码在托盘中，并将码有电池的托盘搬运至注液工位内，再由注液泵一一向多个注液工位内的电池进行注液。

但是上述过程，整个电池上料至注液工位的过程需要上料机器人来回往复移动多次，存在电池上料效率低、进而影响整个电池生产效率。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的电池注液系统生产效率低的缺陷，从而提供一种生产效率高的电池注液系统及电池生产线。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种电池注液系统，包括：上料工位，具有码放好的多个电池；静置工位，设置有多个；电池注液装置，设于所述静置工位；上料机器人，可转动，多个所述静置工位沿所述上料机器人的同一周向设置，所述上料机器人能够抓取所述上料工位的所述电池并放置于所述电池注液装置内。

可选的，所述电池注液系统还包括下料工位，适于承接注液后的所述电池，所述上料工位、多个所述静置工位和所述下料工位沿所述上料机器人的同一周向设置。

可选的，所述静置工位内设有安装架，所述安装架从上到下设置多层注液工位，每层所述注液工位均设有所述电池注液装置。

可选的，多个所述静置工位之间独立设置，所述静置工位沿背离所述上料机器人的方向向外延伸设置有轨道，所述安装架可沿所述轨道滑出所述静置工位。

可选的，每个所述静置工位内上、下设置有两个所述电池注液装置，所述上料机器人具有两个夹爪，可同步抓取两组所述电池至对应的两个所述电池注液装置。

可选的，每个所述静置工位内的两个所述电池注液装置形成一个注液单元，两个所述电池注液装置均与同一供液组件连接。

可选的，所述电池注液装置包括：计量装置，包括过量注液系统、注液腔和设于所述注液腔内的计量杯，所述计量杯的容积腔与所述注液腔连通，所述过量注液系统与所述注液腔连通，以向所述计量杯内定量注入电解液；注液循环装置，包括密闭的第一容器和设于所述第一容器内的多个所述电池，所述电池的注液口可选择性地与所述计量杯的出液口连通；正负压循环装置，适于对所述第一容器抽真空及抽正压循环。

可选的，所述第一容器包括上型腔和下型腔，所述下型腔内设置有多个所述电池，所述上型腔能够和所述下型腔抵接配合；所述电池注液系统还包括锁紧机构，所述锁紧机构可与所述下型腔抵接以将所述下型腔与所述上型腔锁紧。

可选的，所述过量注液系统包括：第一供液组件，与所述注液腔连通，以向所述注液腔内注入电解液；第一直线驱动机构，与所述计量杯传动连接，以驱动所述计量杯升降，使所述计量杯的液体入口能够上升至所述注液腔内的液面的上方。

可选的，所述过量注液系统包括：第二供液组件，与所述注液腔连通，以向所述注液腔内注入电解液；第一排液组件，与所述注液腔连通，适于将所述注液腔内的液体排出。

可选的，所述正负压循环装置与所述注液腔和所述第一容器均连接。

本实用新型还提供了一种电池生产线，包括本实用新型的电池注液系统。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的电池注液系统，通过将静置工位沿上料机器人的同一周向设置有多个，电池注液装置设于静置工位，上料机器人可转动适于抓取上料工位的电池并放置于电池注液装置内。因此，本实用新型的注液系统通过上料机器人的转动可实现往复抓取上料工位的电池放置于位于上料机器人同一周向的多个静置工位的电池注液装置内，上料机器人在整个电池上料过程中仅需原地转动，无需来回往复移动，既提高了电池上料效率、确保整个电池生产效率，又降低了对上料机器人的损耗、节能经济。

2、本实用新型的电池注液系统，还包括下料工位，适于承接注液后的电池，上料工位、多个静置工位和下料工位沿上料机器人的同一周向设置，使得上料机器人沿自身转动即可实现电池自上料工位的取料、电池至静置工位的上料，以及电池自静置工位至下料工位的卸料，整个过程控制简单、操作方便。

3、本实用新型的电池注液系统，静置工位内设有安装架，安装架从上到下设置多层注液工位，每层注液工位均设有电池注液装置，每个静置工位内上、下设置有两个电池注液装置，上料机器人具有两个夹爪，可同步抓取两组电池至对应的两个电池注液装置。每个静置工位内可实现多电池注液，提高注液效率以及静置工位的空间利用率，同时上料机器人可同步抓取两组电池进行搬运，上料效率高，进而提高整个电池生产线效率。

4、本实用新型的电池注液系统，第一容器包括上型腔和下型腔，下型腔内设置有多个电池，上型腔能够和下型腔抵接配合，电池注液系统还包括锁紧机构，锁紧机构可与下型腔抵接以将下型腔与上型腔锁紧，从而实现对第一容器的密封，避免注液过程第一容器漏气，保证正负压循环质量，确保了第一容器内电池的注液质量。

5、本实用新型的电池注液系统，每个静置工位内的两个电池注液装置形成一个注液单元，两个电池注液装置均与同一供液组件连接，从而实现两个电池注液装置的同时注液，减少管路及阀组设置，节省设备成本。

6、本实用新型的电池注液系统，多个静置工位之间独立设置，静置工位沿背离上料机器人的方向向外延伸设置有轨道，安装架可沿轨道滑出静置工位。多个静置工位间独立，在其中一个静置工位发生故障时，可将安装架沿轨道滑出静置工位，方位现场维护，同时，维修时不影响其它静置工位的正常工作。

7、本实用新型的电池注液系统，用计量装置替换注液泵和注液缓存杯来对电解液计量，且注液腔可同时与第一容器配合参与静置循环，无需将注液后的电池转运至大的压力容器进行静置，降低设备成本。

8、本实用新型的电池注液系统，第一容器仅用于盛放电池，实现电池注液及循环静置，容积较小，加工成本低。

9、本实用新型的电池注液系统，计量装置与第一容器相互独立设置，因此计量杯可在第一容器放置或取出电池时完成备液，节省备液时间、注液效率高。

10、本实用新型的电池生产线，包括本实用新型的电池注液系统，既提高了电池上料效率、确保整个电池生产效率，又降低了对上料机器人的损耗、节能经济。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例一的电池注液系统的俯视结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例一的电池注液系统中的取料机器人的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例一的电池注液系统中电池注液装置与安装架配合的正视结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例一的电池注液系统中电池注液装置与安装架配合的立体结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例一的电池注液系统中电池放置于电池注液装置的结构示意图；

图6示出了本实用新型实施例一的电池注液装置中上型腔和下型腔抵接配合的结构示意图；

图7示出了本实用新型实施例一的电池注液装置中上型腔和下型腔分离的结构示意图；

图8示出了本实用新型实施例二的电池注液装置中上型腔和下型腔抵接配合的结构示意图；

图9示出了本实用新型实施例二的电池注液装置中上型腔和下型腔分离的结构示意图；

图10示出了本实用新型实施例三的电池注液装置中上型腔和下型腔抵接配合的结构示意图；

图11示出了本实用新型实施例三的电池注液装置中上型腔和下型腔分离的结构示意图。

附图标记说明：

10、上料工位；20、上料机器人；201、底座；202、旋转座；203、抓取轴；204、夹爪；30、静置工位；301、安装架；302、锁紧机构；303、轨道；40、下料工位；100、电池注液装置；1、计量装置；11、第一供液组件；111、第一储液罐；112、第一供液管路；12、第一直线驱动机构；121、第一气缸；122、第一伸缩杆；123、卡接部；13、第二供液组件；131、第二储液罐；132、第二供液管路；1321、第一供液开关阀；133、回收管路；1331、回收开关阀；14、第一排液组件；141、回液罐；142、第一排液管路；1421、第一排液开关阀；1422、第一液位传感器；15、第三供液组件；151、第三储液罐；152、第三供液管路；1521、第二供液开关阀；16、第二排液组件；161、第二排液管路；1611、第二排液开关阀；1612、流量检测仪；17、注液腔；18、计量杯；19、容积调整活塞；191、注液孔；110、第二液位传感器；120、第三液位传感器；2、注液循环装置；21、第一容器；211、上型腔；212、下型腔；22、电池；23、第二直线驱动机构；231、第二气缸；232、第二伸缩杆；233、连接部；24、第一注液管路；241、第一注液嘴；242、第一注液开关阀；25、第二容器；251、注液杯；2511、第二注液嘴；26、第二注液管路；261、第二注液开关阀；262、第四液位传感器；3、正负压循环装置；31、第一管路；311、第一开关阀；32、第二管路；321、第二开关阀；33、第三管路；331、第三开关阀；34、第四管路；341、第四开关阀；35、正压管路；351、正压开关阀；36、负压管路；361、负压开关阀；4、泄压管路；41、泄压开关阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例一

如图1-图5所示，本实施例公开了一种电池注液系统，包括上料工位10、静置工位30、电池注液装置100和上料机器人20，其中，上料工位10具有码放好的多个电池22，静置工位30沿上料机器人20的同一周向设置有多个，电池注液装置100设于静置工位30，上料机器人20可转动，上料机器人20适于抓取上料工位10的电池22并放置于电池注液装置100内。

本实用新型的注液系统通过上料机器人20的转动可实现往复抓取上料工位10的电池22放置于位于上料机器人20同一周向的多个静置工位30的电池注液装置100内，上料机器人20在整个电池22上料过程中仅需原地转动，无需来回往复移动，既提高了电池22上料效率、确保整个电池22生产效率，又降低了对上料机器人20的损耗、节能经济。

本实施例中，上料工位10包括码垛机械手、前输送带以及称重装置，其中，码垛机械手用于将多个电池22成组码放整齐，前输送带对电池22进行传输，称重装置对电池22进行注液前的称重扫码等，电池22通过上述机构进行传输、码放以及称重扫码后成组输出。由于上述码垛机械手、前输送带以及称重装置均为本领域的现有结构，故在此不再赘述。

多个静置工位30沿上料机器人20的周向相邻设置。静置工位30内设有安装架301，安装架301从上到下设置多层注液工位，每层注液工位均设有电池注液装置100。每个静置工位30内可实现多电池22注液，提高注液效率以及静置工位30的空间利用率，实用性、经济性好。本实施例中，每个静置工位30内上、下设置有两个电池注液装置100，即在安装架301上、下分别设置一个电池注液装置100。

可选的，每个静置工位30内的两个电池注液装置100形成一个注液单元，两个电池注液装置100均与同一供液组件连接，既能使两个电池注液装置100同时进行电解液的计量、注液及循环静置，又能减少阀的数量、节约成本。

具体的，如图1和图2所示，上料机器人20包括底座201、旋转座202、抓取轴203和设于抓取轴203上的夹爪204，其中，底座201固定于地面，旋转座202可转动安装于底座201上，抓取轴203活动连接于旋转座202且可相对与旋转座202活动，夹爪204适于抓取电池22。抓取轴203带动夹爪204活动以靠近电池22，夹爪204抓取电池22后旋转座202带动抓取轴203及其上的夹爪204旋转，从而实现电池22的搬运，整个过程灵活性好、自动化程度高、节省人力物力。

本实施例中，上料机器人20具有两个夹爪204，可同步抓取两组电池22至对应的两个电池注液装置100，提高了上料机器人20上料效率，进而提高整个电池22生产线效率。

可选的，该电池注液系统还包括下料工位40，适于承接注液后的电池22，上料工位10、多个静置工位30和下料工位40沿上料机器人20的同一周向设置，使得上料机器人20沿自身转动即可实现电池22自上料工位10的取料、电池22至静置工位30的上料，以及电池22自静置工位30至下料工位40的卸料，整个过程控制简单、操作方便。

具体的，下料工位40包括后称重扫码装置、后传输带以及后下料机械手等结构，其中，后称重扫码装置对注液后的电池22进行称重及扫码，后传输带用于传输注液后的电池22，后下料机械手用于抓取搬运注液后的电池22，注液后的电池22通过上述结构进行称重扫码、传输以及搬运，实现对外输出，整个过程自动化程度高，便于系统控制。由于上述称重扫码装置、后传输带以及后下料机械手等结构均为本领域的现有技术，故在此不再赘述。

电池注液系统还包括设于安装架301上的锁紧机构302，锁紧机构302与电池注液装置100配合，以将电池密封在电池注液装置100内。本实施例中，每个静置工位30设置一个安装架301，每个安装架301上设置有两个锁紧机构302，以和安装架301上的两个电池注液装置100分别一一对应。

可选的，多个静置工位30之间独立设置，静置工位30沿背离上料机器人20的方向向外延伸设置有轨道303，安装架301可沿轨道303滑出静置工位30。多个静置工位30间独立，在其中一个静置工位30发生故障时，可将安装架301沿轨道滑出静置工位30，方位现场维护，同时，维修时不影响其它静置工位30的正常工作。

现有的电池注液装置在注液阶段，将二级杯与电池扣合在一起，注液泵向二级杯内定量注入电解液，对电池抽真空注液，二级杯内的电解液在真空作用下逐步注入电池内；此注液阶段中，采用正负压系统对电池进行抽真空，而当需要对多个电池注液时，需配置多个正负压系统对多个电池进行抽真空，整个结构复杂、控制难度高。

在静置阶段，需利用转载机将扣合在一起的二级杯和电池一同转运放入密闭的静置腔内进行静置，静置期间需对静置腔反复正负压循环，直到电解液充分注入电池；此静置阶段中，利用转载机对扣合在一起的二级杯和电池进行转载的方式增加了设备成本，同时静置腔由于需要容纳多层二级杯与电池整体，静置腔整个体积设置较大、材料及生产成本高，且对大容积的静置腔进行抽真空和抽正压循环，时间较长且真空度和负压保持较难，注液效率低。

基于上述问题，本实施例提供了一种优化的电池注液装置，具体的，如图6和图7所示，该电池注液装置100包括计量装置1、注液循环装置2和正负压循环装置3，其中，计量装置1包括过量注液系统、注液腔17和设置于注液腔17内的计量杯18，计量杯18的容积腔与注液腔17连通，过量注液系统与注液腔17连通，以向计量杯18内定量注入电解液，注液循环装置2包括密闭的第一容器21和设于第一容器21内的多个电池22，电池22的注液口可选择性地与计量杯18的出液口连通，正负压循环装置3适于对第一容器21抽真空及抽正压循环。

本实用新型的电池注液装置100利用正负压循环装置3对第一容器21抽真空至设定压力值，以排出多个电池22内的空气，通过过量注液系统向注液腔17内注入电解液，电解液没过计量杯18流入计量杯18的容积腔，以完成电解液的定量注液，注液时，计量杯18内的电解液在负压作用下流经出液口、注液口注入电池22内，开启正负压循环装置3对第一容器21抽真空和抽正压循环，使电解液充分注入电池22并完成静置。

因此，本实用新型的电池注液装置100具有以下优点：用计量装置1替换注液泵和注液缓存杯来对电解液计量，降低设备成本；第一容器21仅用于盛放电池22，实现电池22注液及循环静置，容积较小，加工成本低；计量装置1与第一容器21相互独立设置，因此计量杯18可在第一容器21放置或取出电池22时完成备液，节省备液时间、注液效率高；正负压循环装置3对第一容器21抽真空和抽正压循环即可实现对多个电池22的抽真空以及抽正压循环，无需对每个电池22分别配置一个正负压循环系统，简化整个注液系统结构，同时正负压循环装置3可对多个电池22同时进行控制，提高控制效率和一致性。

本实施例中，过量注液系统包括第二供液组件13和第一排液组件14，其中，第二供液组件13与注液腔17连通，以向注液腔17内注入电解液，第一排液组件14与注液腔17连通，适于将注液腔17内的液体排出。第二供液组件13向第一容器21内注入电解液，电解液没过计量杯18流入计量杯18的容积腔，当计量杯18内的电解液达到设置容积时，通过第一排液组件14将第一容器21内的多余电解液排出，从而完成计量杯18的定量注液。

作为本实施例的电池注液装置的优选的技术方案，第二供液组件13包括第二储液罐131、第二供液管路132以及设置于注液腔17顶部的进液口，第二储液罐131与第二供液管路132连接，第二供液管路132与进液口连接，并且第二供液管路132上设置有第一供液开关阀1321。当需要注液时，打开第一供液开关阀1321，电解液自第二储液罐131流入第二供液管路132，经第二供液管路132、进液口流进注液腔17内，而后流进计量杯18内，实现电解液定量注液。

具体地，第二储液罐131内储存有电解液，第二供液管路132便于电解液远距离传输，第一供液开关阀1321可切断或连通第二供液管路132。可以理解的是，在不需要供液时，第一供液开关阀1321处于关闭状态。

进一步地，第一排液组件14包括回液罐141、第一排液管路142和设置于注液腔17底部的排液口，回液罐141与第一排液管路142连接，第一排液管路142和排液口连接，并且第一排液管路142上设置有第一排液开关阀1421。当需要排液时，打开第一排液开关阀1421，电解液自注液腔17底部的排液口流入第一排液管路142，经第一排液管路142流进回液罐141，既实现对计量杯18的定量注液，又实现电解液的回收利用，实用性好。

具体地，回液罐141用于储存注液腔17排出的电解液，第一排液管路142便于电解液远距离排出，第一排液开关阀1421可切断或连通第一排液管路142。

可以理解的是，在不需要排液时，第一排液开关阀1421处于关闭状态，避免注液腔17内的电解液漏出，影响注液。

由于实际使用中第一排液管路142的尺寸较长，故本实施例中第一排液开关阀1421设有两个，其中一个第一排液开关阀1421靠近回液罐141设置，其中另一个第一排液开关阀1421靠近注液腔17设置，避免在非排液状态下回液罐141和注液腔17内的电解液回流至第一排液管路142内。

进一步地，第一排液管路142上还设置有第一液位传感器1422，第一液位传感器1422设置于两个第一排液开关阀1421之间，以监测第一排液管路142内的电解液的流通情况，排液过程中，如果第一液位传感器1422未检测到液位，则说明排液完成，此时可将两个第一排液开关阀1421均关闭。

此外，本实施例还包括回收管路133，回收管路133与第二储液罐131和回液罐141均连接，以便于回液罐141内的电解液流入第二储液罐131内实现循环利用，节省成本。相应地，在回收管路133上设有回收开关阀1331，以切断或连通回收管路133，便于电解液的回收利用。、注液腔17既作为电解液注液过渡腔，又能作为计量杯18安装腔。

本实施例中，计量杯18设置多个并且成排分布在注液腔17内，通过向注液腔17内注液，就可实现同时对多个计量杯18定量注液，计量效率高。

作为本实施例的电池注液装置的优选的技术方案，该计量装置1还包括容积调整活塞19，容积调整活塞19插接于计量杯18内并且容积调整活塞19上设置有注液孔191。当电解液进入注液腔17后，通过容积调整活塞19上的注液孔191流入计量杯18，同时通过容积调整活塞19还能调整计量杯18的容积，以满足不同的定量注液需求，适用性广。

具体地，容积调整活塞19的调节方式为：当需要减小计量杯18的容积时，则将容积调整活塞19向计量杯18的容积腔推进，增大容积调整活塞19进入计量杯18的深度，从而使计量杯18的盛放电解液的有效容积腔减小；当需要增大计量杯18的容积时，则将容积调整活塞19反向拉出计量杯18的容积腔，以减小容积调整活塞19进入计量杯18的深度，从而使计量杯18的盛放电解液的有效容积腔增大，以此实现对计量杯18的有效容积的调整，满足多样化的注液需求，提高该电池注液装置的适用性。

第一容器21为封闭的容器，其设置于注液腔17的正下方，第一容器21内盛放有多个电池22，多个电池22成排分布并且可与多个计量杯18一一对应连接，以实现电解液的一对一注液，提高注液效率。

作为本实施例的电池注液装置的优选的技术方案，第一容器21包括上型腔211和下型腔212，下型腔212内设置有多个电池22，并且下型腔212可与上型腔211配合形成密闭的第一容器21。将第一容器21设置为下型腔212和上型腔211配合的形式，便于多个电池22的放置和取出，当电池22放入下型腔212后，下型腔212上升与上型腔211抵接配合形成密闭的第一容器21，当电池22注液完成需要取出时，下型腔212下降与上型腔211分离，取出下型腔212内的电池22即可。

并且，上述的锁紧机构302可与下型腔211抵接以将下型腔211与上型腔212锁紧，进一步实现对第一容器21的密封，避免抽真空及正压循环过程中第一容器21漏气，确保了第一容器21内电池22的注液质量。

进一步地，注液循环装置2还包括第二直线驱动机构23，第二直线驱动机构23与下型腔212传动连接，以驱动下型腔212升降，以使下型腔212能够与上型腔211配合形成第一容器21。

具体地，第二直线驱动机构23包括第二气缸231、第二伸缩杆232和第二连接部233，其中，第二气缸231与第二伸缩杆232传动连接，第二伸缩杆232与第二连接部233连接，第二连接部233与下型腔212的底部连接。当电池22放入下型腔212后，第二气缸231驱动第二伸缩杆232伸出，带动第二伸缩杆232一端的第二连接部233和下型腔212上升并使下型腔212与上型腔211抵接配合形成密闭的第一容器21，当电池22注液完成需要取出时，第二气缸231驱动第二伸缩杆232缩回，带动第二伸缩杆232一端的第二连接部233和下型腔212下降并与上型腔211分离，取出下型腔212内的电池22即可。

就具体安装来说，注液腔17、上型腔211和第二气缸231均固定连接在安装架301上，下型腔212可被第二气缸231驱动远离或靠近上型腔211。

该电池注液装置100还包括第一注液管路24，第一注液管路24上连接有第一注液嘴241，第一注液嘴241至少部分插接于上型腔211内并可与电池22的注液口连通，第一注液管路24与计量杯18的出液口连接，第一注液管路24上还设有第一注液开关阀242。注液时，打开第一注液开关阀242，电解液自计量杯18的出液口流进第一注液管路24，经第一注液管路24流经第一注液嘴241，最后经注液口流入电池22内，实现电池22注液。

可以理解的是，在计量杯18进行定量注液时，第一注液开关阀242处于关闭状态，当需要开始对电池22注液时，将第一注液开关阀242开启。

并且第一注液管路24与第一排液管路142连接，以在电池22完成注液后，将第一注液管路24内残存的电解液经第一排液管路142回流至回液罐141内，实现电解液的循环利用，提升经济性。

就设置数量来说，第一注液管路24也设置多个，并且多个计量杯18和多个电池22之间通过多个第一注液管路24一一对应连接，即每个第一注液管路24与一个计量杯18和一个电池22连接，实现一对一注液，便于独立控制。

就整体设置位置来说，本实施例中，注液腔17、上型腔211和下型腔212由上至下依次排布，并且位于同一中心线上，第一注液管路24布置于注液腔17和上型腔211之间，以将注液腔17内的计量杯18和第一容器21内的电池22连通。

正负压循环装置3与注液腔17和第一容器21均连接，以对注液腔17和第一容器21同时抽真空和抽正压循环，既便于注液腔17的注液，同时也提高对电池22的抽真空和抽正压效率。

具体地，正负压循环装置3包括抽吸泵以及与抽吸泵连接的第一管路31和第二管路32，第一管路31与注液腔17连通，第二管路32与上型腔211和第一管路31均连通。启动抽吸泵即可将注液腔17和第一容器21内的空气通过第一管路31和第二管路32抽吸出来，使注液腔17和第一容器21形成负压，利于将电池22内的空气排出，同时负压也便于向注液腔17以及电池22注液，提高注液效率。

相比于现有技术对每个电池22进行抽真空，本实施例的方案通过正负压循环装置3与注液腔17和第一容器21均连接，就能实现对第一容器21内的所有电池22进行抽真空，简化了系统结构、便于整体操作控制。需要说明的是，由于注液腔17和第一容器21间通过第一注液管路24是连通的，因此抽真空或抽正压循环时，第一容器21的空气部分经第二管路32排出，部分经第一注液管路24流进注液腔17经第一管路31排出，加快电池22排气。

进一步地，第一管路31上设有第一开关阀311，第一开关阀311设于第一管路31和第二管路32连接处的上游，以对第一管路31和第二管路32的通断进行控制，第二管路32上设有第二开关阀321，以控制第二管路32的通断，第一开关阀311和第二开关阀321在抽真空或抽正压循环时开启，在计量装置1注液时均处于关闭状态。

该电池注液装置100还包括泄压管路4，泄压管路4与第一容器21连通。泄压管路4在注液完成后可对第一容器21泄压，使其恢复至环境压力，便于上型腔211和下型腔212的分离，以便于第一容器21内的电池22取出。本实施例中，泄压管路4与上型腔211连通。

进一步地，泄压管路4上设置有泄压开关阀41，泄压开关阀41用于切断和连通泄压管路4。具体地，泄压开关阀41在第一容器21需要泄压时开启，以使第一容器21恢复至常压、便于电池22的取出；泄压开关阀41在计量杯18注液过程中关闭。

可以理解的是，由于本实施例的第一容器21容积较小，为实现对第一容器21的持续抽真空(以实现对电池22一段时间内持续排气)或抽正压循环(使电池22静置一段时间)，本实施例的泄压开关阀41在第一容器21抽真空及抽正压循环时也开启。当然此处的正负压循环装置3抽出的气体量要大于自泄压管路4进入第一容器21的气体量。同时泄压管路4还可在第一容器21抽真空时用于检测真空度。

为便于理解本实施例的电池注液装置100，现结合说明书附图，对其注液过程进行如下介绍：

放置电池22：将电池22放置于下型腔212内，启动第二气缸231，第二气缸231驱动第二伸缩杆232伸出，带动下型腔212上升使下型腔212与上型腔211抵接配合，锁紧机构302进一步对下型腔212抵接以将两者锁紧，形成密闭的第一容器21，此时电池22的注液口与第一注液嘴241连通；

抽真空：打开第一注液开关阀242、第一开关阀311和第二开关阀321，启动抽吸泵进行抽真空，注液腔17和第一容器21内的空气经第一管路31和第二管路32排出，以将电池22内的气体排出，直至注液腔17和第一容器21内压力达到预设值，关闭第一开关阀311和第二开关阀321；

电解液计量：关闭第一注液开关阀242、打开第一供液开关阀1321，第二储液罐131内的电解液在压力作用下流入第二供液管路132，经进液口流入注液腔17，注液腔17的电解液经容积调整活塞19上的注液孔191流入计量杯18内，当注液腔17内的电解液没过计量杯18，即计量杯18注满电解液后，关闭第一供液开关阀1321并开启第一排液开关阀1421，注液腔17内多余的电解液经第一排液管路142排至回液罐141内，通过第一液位传感器1422观察排液完成情况，排液完成后关闭第一排液开关阀1421；

电解液注液：开启第一注液开关阀242，电解液自计量杯18底部的出液口流入第一注液管路24内，流经第一注液开关阀242和第一注液嘴241，经注液口流入电池22内，实现电池22注液；

正负压循环：打开第一开关阀311和第二开关阀321，启动抽吸泵对注液腔17和第一容器21加压和抽真空循环，以将电解液完全注入电池22内。

本实施例还公开了一种电池生产线，其包括本实施例的电池注液系统，既提高了电池22上料效率、确保整个电池22生产效率，又降低了对上料机器人20的损耗、节能经济。

需要说明的是，在其他实施例中，也可不在容积调整活塞19开设注液孔191，而设置容积调整活塞19与计量杯18的内壁间隙配合，注液腔17内的电解液通过间隙流进计量杯18；同时，在其他实施例中，第二直线驱动机构23还可设置为电机和丝杠配合的驱动形式，也能实现下型腔212的升降，不局限于本实施例的方案。

实施例二

与实施例一相比，本实施例的区别在于：如图8和图9所示，本实施例不设置容积调整活塞19且过量注液系统的具体设置方式不同。具体地，本实施例的过量注液系统包括第三供液组件15和第二排液组件16，其中，第三供液组件15与注液腔17连通，以向注液腔17内注入电解液，第二排液组件16部分伸入计量杯18内且伸入计量杯18内的长度被配置为可调节，以将计量杯18内的电解液排出。

上述设置，第三供液组件15对注液腔17内注入电解液，电解液没过计量杯18流入计量杯18内，当电解液停止注液后，第二排液组件16可将计量杯18内的电解液排出，以使计量杯18的液位保持在一定位置，从而完成电解液的定量注液，同时通过调节第二排液组件16伸入计量杯18内的长度，就能够调节计量杯18内的电解液排出量，从而调整计量杯18的容积，以满足不同的定量注液需求，适用性广。

第三供液组件15包括第三储液罐151和第三供液管路152，其中，第三储液罐151和第三供液管路152连接，第三供液管路152与注液腔17连接，电解液可自第三储液罐151流出，经第三供液管路152流入注液腔17，实现注液。

进一步地，第三供液管路152上设置有第二供液开关阀1521，以控制第三供液管路152的通断，在对计量杯18定量注液时第二供液开关阀1521开启，在抽真空、抽正压循环以及对电池22注液时第二供液开关阀1521关闭。

第二排液组件16包括第二排液管路161，第二排液管路161上设有第二排液开关阀1611和流量检测仪1612，第二排液管路161部分伸入计量杯18，第二排液开关阀1611可控制第二排液管路161的通断，第二排液开关阀1611仅在需要排液时开启，流量检测仪1612可检测电解液排液情况，以提高定量注液的准确性。

此外，本实施例的计量装置1还包括第二液位传感器110，第二液位传感器110伸入计量杯18内，以检测计量杯18的实时液位，以进一步提高定量注液精准性、可靠性。

本实施例的正负压循环装置3还包括正压管路35和负压管路36，正压管路35与第一管路31和第二管路32均连接，正压管路35上设有正压开关阀351，负压管路36与第一管路31和第二管路32均连接，负压管路36上设有负压开关阀361。通过正压管路35和负压管路36就能够实现对第一管路31和第二管路32分别同时通入正压或负压，相比于采用同一管路进行正负压切换的方式，本实施例无需进行正负压切换，进一步提高对正负压循环装置3的控制效率、响应快。

实施例三

相比于实施例一，本实施例的区别在于：如图10和图11所示，过量注液系统的具体设置不同，具体地，本实施例的过量注液系统包括第一供液组件11和第一直线驱动机构12，其中，第一供液组件11与注液腔17连通，以向注液腔17内注入电解液，第一直线驱动机构12与计量杯18传动连接，以驱动计量杯18升降，使计量杯18的液体入口能够上升至注液腔17内的液面的上方。通过第一供液组件11向注液腔17内注入电解液，电解液没过计量杯18流入计量杯18的容积腔，当电解液完全没过计量杯18，即计量杯18已注满时，第一直线驱动机构12驱动计量杯18上升使计量杯18的液体入口上升至液面上方，完成对计量杯18的定量注液。

具体地，第一供液组件11包括第一储液罐111和第一供液管路112，第一储液罐111与第一供液管路112连接，第一供液管路112与注液腔17顶部的进液口连接。当需要注液时，电解液自第一储液罐111流入第一供液管路112，经第一供液管路112、进液口流进注液腔17内，而后流进计量杯18内。

第一直线驱动机构12包括第一气缸121、第一伸缩杆122和卡接部123，第一气缸121与第一伸缩杆122传动连接，第一伸缩杆122与卡接部123连接，卡接部123与计量杯18连接。第一气缸121驱动第一伸缩杆122伸缩，带动卡接部123以及与卡接部123连接的计量杯18沿第一伸缩杆122的伸缩方向运动，从而带动计量杯18上升以使其液体入口高出注液腔17内的液面从而实现电解液定量注液，或者带动计量杯18下降以使计量杯18复位实现备液。具体的，第一气缸121固定在安装架301上，第一伸缩杆122部分伸入注液腔17并通过第一伸缩杆122一端的卡接部123与计量杯18连接，从而驱动计量杯18升降。

此外，本实施例的计量装置1还包括第三液位传感器120，第三液位传感器120与注液腔17连接，用于测量注液腔17内的液位，以确保注液腔17内的液位能够高于计量杯18，满足注液需求。

可选的，本实施例的注液循环装置2还包括密闭的第二容器25，第二容器25连接于注液腔17和第一容器21之间，第二容器25内设置有注液杯251，注液杯251与计量杯18的出液口连通，注液杯251的出液口与电池22的注液口可选择性地连通。注液杯251设有多个，多个注液杯251与多个计量杯18和多个电池22一一对应连接。

注液杯251顶部为敞口设置，其底部设有第二注液嘴2511，第二注液嘴2511伸入上型腔211可与电池22的注液口连通。

需要说明的是，本实施例的注液循环装置2不设置第一注液管路24及其相关结构，本实施例的注液循环装置2还包括第二注液管路26，第二注液管路26至少部分插接于第二容器25内并与注液杯251连通，第二注液管路26还与计量杯18的出液口连通，第二注液管路26上设有第二注液开关阀261和第四液位传感器262。第二注液管路26设有多个，多个第二注液管路26与多个注液杯251和多个计量杯18一一对应连接。第二注液开关阀261用于控制第二注液管路26的通断，其在电池22注液和正负压循环装置3启动时均开启，在计量杯18注液时关闭，第四液位传感器262用于检测第二注液管路26内电解液的流通情况，便于判断电解液注液情况。

并且，本实施例的正负压循环装置3与第一容器21中的上型腔211和第二容器25均连接，以同时对第一容器21和第二容器25抽真空及抽正压循环，既便于电池22快速排气，同时负压也便于计量杯18的电解液向第二容器25内的注液杯251以及电池22流动注液，提高注液效率。

本实施例中，正负压循环装置3设置也存在区别，具体地，正负压循环装置3包括与第二容器25连通的第三管路33以及与上型腔211连通的第四管路34，第三管路33与第四管路34连接，且在第三管路33上设有第三开关阀331以控制第三管路33的通断，第四管路34上设有第四开关阀341以控制第四管路34的通断。

此处需要说明的是，由于第一容器21和第二容器25间通过第二注液嘴2511是连通的，因此抽真空或抽正压循环时，第一容器21的空气部分经第四管路34排出，部分经第二注液嘴2511流进第二容器25内经第三管路33排出，加快电池22排气及抽正压循环。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种电池注液系统，其特征在于，包括：

上料工位(10)，具有码放好的多个电池(22)；

静置工位(30)，设置有多个；

电池注液装置(100)，设于所述静置工位(30)；

上料机器人(20)，可转动，多个所述静置工位(30)沿所述上料机器人(20)的同一周向设置，所述上料机器人(20)能够抓取所述上料工位(10)的所述电池(22)并放置于所述电池注液装置(100)内。

2.根据权利要求1所述的电池注液系统，其特征在于，还包括下料工位(40)，适于承接注液后的所述电池(22)，所述上料工位(10)、多个所述静置工位(30)和所述下料工位(40)沿所述上料机器人(20)的同一周向设置。

3.根据权利要求1所述的电池注液系统，其特征在于，所述静置工位(30)内设有安装架(301)，所述安装架(301)从上到下设置多层注液工位，每层所述注液工位均设有所述电池注液装置(100)。

4.根据权利要求3所述的电池注液系统，其特征在于，多个所述静置工位(30)之间独立设置，所述静置工位(30)沿背离所述上料机器人(20)的方向向外延伸设置有轨道(303)，所述安装架(301)可沿所述轨道(303)滑出所述静置工位(30)。

5.根据权利要求1所述的电池注液系统，其特征在于，每个所述静置工位(30)内上、下设置有两个所述电池注液装置(100)，所述上料机器人(20)具有两个夹爪(204)，可同步抓取两组所述电池(22)至对应的两个所述电池注液装置(100)。

6.根据权利要求5所述的电池注液系统，其特征在于，每个所述静置工位(30)内的两个所述电池注液装置(100)形成一个注液单元，两个所述电池注液装置(100)均与同一供液组件连接。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的电池注液系统，其特征在于，所述电池注液装置(100)包括：

计量装置(1)，包括过量注液系统、注液腔(17)和设于所述注液腔(17)内的计量杯(18)，所述计量杯(18)的容积腔与所述注液腔(17)连通，所述过量注液系统与所述注液腔(17)连通，以向所述计量杯(18)内定量注入电解液；

注液循环装置(2)，包括密闭的第一容器(21)和设于所述第一容器(21)内的多个所述电池(22)，所述电池(22)的注液口可选择性地与所述计量杯(18)的出液口连通；

正负压循环装置(3)，适于对所述第一容器(21)抽真空及抽正压循环。

8.根据权利要求7所述的电池注液系统，其特征在于，所述第一容器(21)包括上型腔(211)和下型腔(212)，所述下型腔(212)内设置有多个所述电池(22)，所述上型腔(211)能够和所述下型腔(212)抵接配合；

所述电池注液系统还包括锁紧机构(302)，所述锁紧机构(302)可与所述下型腔(212)抵接以将所述下型腔(212)与所述上型腔(211)锁紧。

9.根据权利要求7所述的电池注液系统，其特征在于，所述过量注液系统包括：

第一供液组件(11)，与所述注液腔(17)连通，以向所述注液腔(17)内注入电解液；

第一直线驱动机构(12)，与所述计量杯(18)传动连接，以驱动所述计量杯(18)升降，使所述计量杯(18)的液体入口能够上升至所述注液腔(17)内的液面的上方。

10.根据权利要求7所述的电池注液系统，其特征在于，所述过量注液系统包括：

第二供液组件(13)，与所述注液腔(17)连通，以向所述注液腔(17)内注入电解液；

第一排液组件(14)，与所述注液腔(17)连通，适于将所述注液腔(17)内的液体排出。

11.根据权利要求7所述的电池注液系统，其特征在于，所述正负压循环装置(3)与所述注液腔(17)和所述第一容器(21)均连接。

12.一种电池生产线，其特征在于，包括如权利要求1至11中的任一项所述的电池注液系统。

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