CN219180741U - 一种软包锂电池注液装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种软包锂电池注液装置，包括机架，设置于机架上间歇运动的旋转机构，设置于旋转机构上用于放置软包锂电池的多个治具，沿旋转机构中心轴线环形间隔分布设置于机架上的注液机构、静置机构和真空热封机构；旋转机构包括转盘，驱动转盘等角度转动的旋转驱动件；多个治具间隔设置于转盘上，治具包括基座，设置于基座两侧的升降调节件，以及与升降调节件连接的电池放置组件。本实用新型的软包锂电池注液装置，通过设置的转盘、治具、注液机构、静置机构和真空热封机构完成对电池的注液加工，转盘在进行转动时，各工位同步进行加工操作，且不间断，具有很强的连续性，由此能够有效的节省加工时间，使得生产效率及生产质量得到提高。

Description

一种软包锂电池注液装置

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，具体涉及一种软包锂电池注液装置。

背景技术

随着环保意识的提升，不含铅、汞等重金属的锂电池应运而生，锂电池由于重量轻、容量大、安全性能好等诸多优点得到了越来越广泛的应用，在锂电池的制造过程中，需要将电解液注入锂电池的壳体中，现有的锂电池一般采用手动注液，进行一对一注液加工，注液精度低、生产效率低、安全性差，不能满足现代化生产的需要，而现有的自动注液机一般是直线式流水线生产，生产线的长度大，导致厂房的面积较大，占用太多的生产空间，并且生产空间没有合理利用，不利于降低生产成本。如中国专利号CN202120880674.0公开了一种注液机同步注液装置，包括机架、承载板、运输机构、横向机构、若干注液机构及静置机构，其直线式流水线生产需要多个机台，不仅需要占用更多的生产空间，而且拉长了产品在各机构之间的中转距离，增加了产品运输时间，影响效率。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种软包锂电池注液装置，通过在转盘上设置多个治具，在转盘的上方设置注液机构、静置机构和真空热封机构，治具依照加工工序能够转动于注液机构、静置机构和真空热封机构，转盘在进行转动时，各机构同步进行加工操作，且不间断，具有很强的连续性，提高生产效率。

本实用新型采用如下方案实现：一种软包锂电池注液装置，包括机架，设置于所述机架上间歇运动的旋转机构，设置于所述旋转机构上用于放置软包锂电池的多个治具，沿所述旋转机构中心轴线环形间隔分布设置于所述机架上的注液机构、静置机构和真空热封机构；所述旋转机构包括转盘，驱动所述转盘等角度转动的旋转驱动件；多个所述治具间隔设置于所述转盘上，所述治具包括基座，设置于所述基座两侧的升降调节件，以及与所述升降调节件连接的电池放置组件。具体的，采用人工上料的方式，将待加工电池置于治具上，旋转驱动件驱动转盘转动，从而将治具上的电池转动到注液机构下方进行注液加工，完成注液加工后，转盘将治具转动到静置机构下方进行静置工艺处理，完成静置工序后，转盘将治具转动到真空热封机构下方进行封装处理，完成封装后再转动到初始位置，通过人工方式进行下料。该转动顺序为完成一次工作过程，人工上料的工位与人工下料的工位相同，即人工的下料完成后进行上料操作。相较于现有的直线式流水线生产的自动注液装置，本实用新型的注液装置缩短了生产线长度，减少了电池在各个机构中转的时间，合理利用了生产空间。转盘在进行转动时，各机构同步进行加工操作，且不间断，具有很强的连续性，提高生产效率。

进一步的，所述基座的上端面设置有多个放置槽，所述放置槽的一端设置有用于固定电池的定位槽。

进一步的，所述电池放置组件包括与所述连接件连接的安装板，设置于所述安装板上至少一个电池托盘。可将多个电池放置于电池托盘上等待加工。

进一步的，所述升降调节件为带有螺纹的连接杆，所述安装板的两端设置有与所述连接杆适配的螺纹孔。通过人工调节连接杆，带动安装板上下移动，进而调节电池托盘在基座上的高度，即可放置不同规格的电池，且人工负责对放置的电池外形尺寸检测判定，剔除不合格的电池，以免影响设备的正常生产。

进一步的，所述注液机构包括注液支撑架，设置于所述注液支撑架上的滑动组件，与所述滑动组件连接的注液组件，分别设置于所述注液支撑架底部的第一扩口组件和第二扩口组件，以及设置于所述支撑架上的第一升降驱动件，所述第一升降驱动件的输出端与所述机架连接。具体的，转盘将治具转动到注液机构的工位上，第一升降驱动件驱动注液支撑架下降，从而注液组件、第一扩口组件和第二扩口组件均下降到预定位置，第一扩口组件和第二扩口组件对电池进行扩口加工，完成扩口加工后，注液组件进行注液。完成加工后，各部件进行复位运动。

进一步的，所述第一扩口组件和所述第二扩口组件结构相同，均包括设置于所述注液支撑架上的扩口气缸，设置于所述扩口气缸输出端的扩口框架，以及间隔设置于所述扩口框架上的多个吸附气嘴。

进一步的，所述注液组件包括注液升降支架，设置于所述注液升降支架上的注液驱动件，与所述注液驱动件连接的注液升降板，间隔设置于所述注液升降板上的多个注液针，以及与多个所述注液针相邻设置的多个扩口棒。

进一步的，所述静置机构包括设置于所述转盘上的静置支架，设置于所述静置支架上的静置驱动件，设置于所述静置驱动件输出端的静置盒，所述静置盒设有与所述治具相匹配的静置腔，所述静置盒上设置有第一真空抽气嘴。

进一步的，所述真空热封机构包括封装基板，设置于所述封装基板上的第二升降驱动件，与所述第二升降驱动件连接的封装盖体，设置于所述封装盖体上的第二真空抽气嘴，设置于所述封装盖体上的至少一组电池封装组件，所述电池封装组件包括设置于所述封装盖体一侧的第一封口气缸，与所述第一封口气缸输出端连接的至少一个第一封装夹块，设置于所述封装盖体另一侧的第二封口气缸，与所述第二封口气缸输出端连接的至少一个第二封装夹块，所述第一封装夹块和所述第二封装夹块内均设有加热件。

进一步的，所述机架上设置有机箱，所述机箱侧壁设置有操作窗口，设置于所述机箱上的机械控制面板，通过摇臂与所述机箱连接的数控面板。可通过数控面板设定注液量、注液次数和注液速度。

对比现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过在转盘上间隔设置有多个治具，且在转盘的上方间隔设置有注液机构、静置机构和真空热封机构，多个治具依照加工工序能够转动于注液机构、静置机构和真空热封机构，从而完成对电池的加工，相较于现有的直线式流水线生产的自动注液装置，缩短生产线长度，且只有一个机台，缩短了电池在各个加工机构之间的中转距离，减少电池运输时间，即提高加工效率。转盘在进行转动时，各工位同步进行加工操作，且不间断，具有很强的连续性，由此能够有效的节省加工时间，使得生产效率及生产质量得到提高。此外，治具上可放置多个电池，同时对多个电池进行注液操作，进一步提高了加工效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种软包锂电池注液装置的结构示意图。

图2为本实用新型软包锂电池注液装置隐藏机箱的结构示意图。

图3为本实用新型软包锂电池注液装置隐藏机箱的另一个角度结构示意图。

图4为本实用新型图3A处的放大图。

图5为本实用新型软包锂电池注液装置的注液机构结构示意图。

图6为本实用新型软包锂电池注液装置注液机构另一角度的结构示意图。

图7为本实用新型软包锂电池注液装置注液组件的结构示意图

图8为本实用新型软包锂电池注液装置真空热封机构的结构示意图。

图中包括有：机架100、旋转机构200、转盘210、注液机构300、注液支撑架310、滑动组件320、第一升降驱动件330、注液组件340、注液升降支架341、注液驱动件342、注液升降板343、注液针344、扩口棒345、第一扩口组件350、扩口气缸351、扩口框架352、吸附气嘴353、第二扩口组件360、静置机构400、静置支架410、静置驱动件420、静置盒430、第一真空抽气嘴440、真空热封机构500、封装基板510、第二升降驱动件520、第一封口气缸531、第一封装夹块532、第二封口气缸533、第二封装夹块534、加热件535、封装盖体540、第二真空抽气嘴541、治具600、基座610、升降调节件620、电池放置组件630、安装板631、电池托盘632、放置槽640、定位槽641、机箱700、操作窗口710、机械控制面板720、数控面板730。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本实用新型，下面将结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细描述。

参照图1至图8，本实用新型提供的一种软包锂电池注液装置，包括机架100，设置于所述机架上做间歇运动的旋转机构200，设置于所述旋转机构200上用于放置软包锂电池的多个治具600，沿所述旋转机构200中心轴线环形间隔分布设置于所述机架100上的注液机构300、静置机构400和真空热封机构500；所述旋转机构200包括转盘210，驱动所述转盘210等角度转动的旋转驱动件。在本实施例中，转盘210通过旋转驱动件（例如分度器）联动其周向转动。转盘210的截面为圆形，转盘210的四周边缘处间隔设置有4个呈圆周阵列的治具600，注液机构300、静置机构400、真空热封机构500沿转盘的周向转动方向间隔设于机架上且位于转盘上方以形成上料工位、注液工位、静置工位、封装工位和下料工位，四个夹具600随转盘200转动分别可选择任一工位。即治具600自上料工位开始往注液工位、静置工位、封装工位和下料工位形成循环转动完成一次工作过程。本实用新型的电池注液装置通过设置转盘210、治具600、注液机构300、静置机构400及真空热封机构500，从而完成对电池的注液操作，转盘210在进行转动时，各工位同步进行加工操作，且不间断，具有很强的连续性，由此能够有效的节省加工时间，使得生产效率及生产质量得到提高。

具体的，治具600包括基座610、升降调节件620、电池放置组件630。基座610设置在转盘210上，基座610设有容纳腔，基座610的上端面设有多个放置槽640，基座610的两端设有安装槽，升降调节件620安装于安装槽内，电池放置组件630置于容纳腔内且两端分别与升降调节件620连接。其中，电池放置组件630包括与所述升降调节件620连接的安装板631，设置于所述安装板631上至少一个电池托盘632。在本实施例中，所述升降调节件620为带有螺纹的连接杆，所述安装板631的两端设置有与所述连接杆适配的螺纹孔，连接杆穿设于螺纹孔内。通过手动转动连接杆能够使电池放置组件630在容纳腔内上下移动调节高度，使得治具600能够放置各种不同高度的电池，提高夹具600的适用性。在本实施例中，放置槽640平行设有两排，每排间隔设有4个，电池托盘632设有两个，且电池托盘632的截面为v形，可放置两排电池，每排间隔放置4个电池且放置的位置与放置槽640相对应。为便于对电池定位，在放置槽640的一侧设有定位槽641。通过人工操作的方式将待注液的电池铝箔卡设于定位槽641内，即采用人工上料的方式。

完成人工上料后，转盘210转动，注液机构300用于对治具600上的电池进行自动注液加工，完成注液加工的电池通过转盘210转动至下一工位。具体的，注液机构300包括注液支撑架310，设置于所述注液支撑架上的滑动组件320，与所述滑动组件320连接的注液组件340，分别设置于所述注液支撑架310底部的第一扩口组件350和第二扩口组件360，以及设置于所述支撑架上的第一升降驱动件330，所述第一升降驱动件330的输出端与所述机架100连接。注液时，第一升降驱动件330驱动注液支撑架310向下运动，使得注液组件340、第一扩口组件350和第二扩口组件360下降到预设位置。

第一扩口组件350和所述第二扩口组件360结构相同，均包括设置于所述注液支撑架310上的扩口气缸351，设置于所述扩口气缸351输出端的扩口框架352，以及间隔设置于所述扩口框架352上的多个吸附气嘴353。在本实施例中，两个扩口框架352交错设置，扩口框架352内相对的两侧分别间隔设置有4个吸附气嘴353，两侧的吸附气嘴353一一相对设置。通过第一扩口组件350和所述第二扩口组件360对电池的注液口进行扩口操作，具体的，两个扩口框架352相向运动，使吸附气嘴353分别贴合在电池的两侧，然后吸附气嘴353进行吸气操作，从而将电池的表面进行吸附，然后两个扩口气缸351分别带动与其连接的扩口框架352往回运动，由此将电池注液口打开。

注液组件340包括注液升降支架341，设置于所述注液升降支架上341的注液驱动件342，与所述注液驱动件342连接的注液升降板343，间隔设置于所述注液升降板343上的多个注液针344，以及与多个所述注液针344相邻设置的多个扩口棒345。在本实施例中，扩口棒345的数量与注液针344的数量相同，通过扩口棒345进一步打开电池注液口，便于注液。注液升降板343上分别设有两排注液针344，每排间隔设有2个，每个注液针344相邻的位置均设有扩口棒345。滑动组件320包括设置于注液支撑架310上的滑动气缸，滑动气缸的输出端与注液升降支架341连接，注液升降支架341的底部设置有两组滑块，注液支撑架310上安装有与两组滑块适配的两条滑轨。注液时，第一升降驱动件330驱动注液支撑架310向下运动，使得注液组件340下降到预设位置，接着注液驱动件342驱动注液升降板343下降，扩口棒345对治具600上的电池再次进行扩口，注液针344对扩口完成的电池进行注液，注液完成各部件复位，即每次完成4个电池的注液操作。各部件复位的同时滑动气缸驱动注液升降架沿其长度方向运动，运动到预设位置，注液驱动件342再次驱动注液升降板343下降，再次对治具上的另一组进行扩口注液操作。循环往复操作直到该组治具上的电池完成注液操作。

静置机构400包括设置于转盘200上的静置支架410，安装在静置支架410上的静置驱动件420，与静置驱动件420输出端连接的静置盒430，静置盒430与治具600安装配合。具体的，静置盒430上设有与治具600配合的静置腔，静置腔自静置盒430的下端凹设而成，静置盒430上设有与真空泵连通用于对静置腔进行抽真空的第一真空抽气嘴440。

在其他实施例中，静置盒430靠近转盘200的一端还围设有环槽，环槽内装设有首尾连通的密封圈。通过设置密封圈保证静置盒430与治具600配合安装后可以形成密闭的空间，防止气体进入或流出。当电池的壳体内注完电解液后，转盘200转动将电池移动到静置盒430的下方，静置驱动件420驱动静置盒430向下运动，使得静置盒430罩设住电池并抵接在治具600上，此时电池位于静置腔内，然后利用真空泵通过第一真空抽气嘴440对静置腔进行抽真空，使得锂电池真空保压预定时长，随后再对静置腔卸真空。

真空热封机构500包括封装基板510，设置于所述封装基板510上的第二升降驱动件520，与所述第二升降驱动件520连接的封装盖体540，设置于所述封装盖体540上的第二真空抽气嘴541，设置于所述封装盖体上的至少一组电池封装组件。在本实施例中，第二升降驱动件520设置有两个，分别设置在封装基板510的两端。第二升降驱动件520包括封装升降电机，和安装在封装升降电机的两侧的升降导向柱，升降导向柱可保证电池封装组件在上下运动过程中的稳定性。

电池封装组件包括设置于所述封装盖体540一侧的第一封口气缸531，与所述第一封口气缸531输出端连接的至少一个第一封装夹块532，设置于所述封装盖体540另一侧的第二封口气缸533，与所述第二封口气缸533输出端连接的至少一个第二封装夹块534，所述第一封装夹块532和所述第二封装夹块534内均设有加热件535。在本实施例中，电池封装组件设有两组，封装盖体54具有容纳腔， 第一封口气缸531和第二封口气缸533分别安装在封装盖体540的两侧，第一封口气缸531贯穿封装盖体540连接有两个间隔设置在容纳腔内的第一封装夹块532，第二封口气缸533贯穿封装盖体540连接有两个间隔设置在容纳腔内的第二封装夹块534，第一封装夹块532与第二封装夹块534相对设置。需要说明的是，电池完成静置操作后，转盘210进行转动，此时，第二升降驱动件520驱动封装盖体540下降到预设位置，第一封口气缸531驱动两个第一封装夹块532，第二封口气缸533驱动两个第二封装夹块534相向运动，对电池的封口位置进行夹紧操作，通过加热件535散发的热量对电池的封口位置进行封口操作，完成对电池的封口加工操作后各部件复位。完成封口操作后的电池通过转盘移动到对应的下料工位。

在本实施例中，机架100上还适配有机箱700，机箱700可以将转盘200、注液机构300、静置机构400、真空热封机构500收纳其中。机箱700设置有机械控制面板720，通过摇臂与所述机箱700连接的数控面板730。机箱700侧壁设置有操作窗口710，其操作窗口710可设置为透明窗，透明窗便于观察机箱内部各机构的运转情况。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语 “连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化，是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种软包锂电池注液装置，其特征在于，包括机架，设置于所述机架上间歇运动的旋转机构，设置于所述旋转机构上用于放置软包锂电池的多个治具，沿所述旋转机构中心轴线环形间隔分布设置于所述机架上的注液机构、静置机构和真空热封机构；所述旋转机构包括转盘，驱动所述转盘等角度转动的旋转驱动件；多个所述治具间隔设置于所述转盘上，所述治具包括基座，设置于所述基座两侧的升降调节件，以及与所述升降调节件连接的电池放置组件。

2.根据权利要求1所述的软包锂电池注液装置，其特征在于，所述基座的上端面设置有多个放置槽，所述放置槽的一端设置有用于固定电池的定位槽。

3.根据权利要求1所述的软包锂电池注液装置，其特征在于，所述电池放置组件包括与所述连接件连接的安装板，设置于所述安装板上至少一个电池托盘。

4.根据权利要求3所述的软包锂电池注液装置，其特征在于，所述升降调节件为带有螺纹的连接杆，所述安装板的两端设置有与所述连接杆适配的螺纹孔。

5.根据权利要求1所述的软包锂电池注液装置，其特征在于，所述注液机构包括注液支撑架，设置于所述注液支撑架上的滑动组件，与所述滑动组件连接的注液组件，分别设置于所述注液支撑架底部的第一扩口组件和第二扩口组件，以及设置于所述支撑架上的第一升降驱动件，所述第一升降驱动件的输出端与所述机架连接。

6.根据权利要求5所述的软包锂电池注液装置，其特征在于，所述第一扩口组件和所述第二扩口组件结构相同，均包括设置于所述注液支撑架上的扩口气缸，设置于所述扩口气缸输出端的扩口框架，以及间隔设置于所述扩口框架上的多个吸附气嘴。

7.根据权利要求5所述的软包锂电池注液装置，其特征在于，所述注液组件包括注液升降支架，设置于所述注液升降支架上的注液驱动件，与所述注液驱动件连接的注液升降板，间隔设置于所述注液升降板上的多个注液针，以及与多个所述注液针相邻设置的多个扩口棒。

8.根据权利要求1所述的软包锂电池注液装置，其特征在于，所述静置机构包括设置于所述转盘上的静置支架，设置于所述静置支架上的静置驱动件，设置于所述静置驱动件输出端的静置盒，所述静置盒设有与所述治具相匹配的静置腔，所述静置盒上设置有第一真空抽气嘴。

9.根据权利要求1所述的软包锂电池注液装置，其特征在于，所述真空热封机构包括封装基板，设置于所述封装基板上的第二升降驱动件，与所述第二升降驱动件连接的封装盖体，设置于所述封装盖体上的第二真空抽气嘴，设置于所述封装盖体上的至少一组电池封装组件，所述电池封装组件包括设置于所述封装盖体一侧的第一封口气缸，与所述第一封口气缸输出端连接的至少一个第一封装夹块，设置于所述封装盖体另一侧的第二封口气缸，与所述第二封口气缸输出端连接的至少一个第二封装夹块，所述第一封装夹块和所述第二封装夹块内均设有加热件。

10.根据权利要求1所述的软包锂电池注液装置，其特征在于，所述机架上设置有机箱，所述机箱侧壁设置有操作窗口，设置于所述机箱上的机械控制面板，通过摇臂与所述机箱连接的数控面板。

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