軟包鋰電池真空注液裝置製造方法
2023-08-05 04:55:31 2
軟包鋰電池真空注液裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開一種軟包鋰電池真空注液裝置，其包括固定板、升降氣缸、真空腔體、鋰電池夾具、若干注液機構及吸盤機構，所述真空腔體位於所述固定板下方並且腔體開口向下，所述鋰電池夾具位於所述真空腔體的下方；所述吸盤機構安裝於所述真空腔體上並對所述真空腔體內的電芯的鋁塑膜打開或關閉；所述注液機構固定於所述真空腔體的底面上且注液針密封地伸入所述真空腔體內對電芯注液；所述升降氣缸固定於所述固定板上，所述升降氣缸的輸出端向下且與所述真空腔體的底面固定連接，並驅動所述真空腔體向下移動與所述鋰電池夾具形成密封的內腔。本發明軟包鋰電池真空注液裝置能提高鋰電池生產效率，保證電池質量。
【專利說明】軟包鋰電池真空注液裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種注液裝置，尤其涉及一種提高鋰電池生產效率，保證鋰電池質量的軟包鋰電池真空注液裝置。
【背景技術】
[0002]軟包鋰電池在生產中需要將電解液注射到電芯中的，現有的鋰電池一般採用手動注液或者自動注液，但是，無論是手動注液還是自動注液，其都是在常規大氣壓中進行。然而，採用常壓中進行注液容易在電芯中產生氣泡，這些氣泡會佔用電芯的體積，使電解液的注射量不足，如果沒有清除就會影響鋰電池的電容量以及電性能，使鋰電池的質量下降。因此，為了將鋰電池電芯內的氣泡清理出來，一般在注液後還需要對鋰電池進行靜置，以使氣泡全部釋出；而靜置的時間一般都較長，從而導致軟包鋰電池的生產效率很低。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種提高鋰電池生產效率，保證鋰電池質量的軟包鋰電池真空注液裝置。
[0004]為了實現上述目的，本發明提供的軟包鋰電池真空注液裝置包括固定板、升降氣缸、真空腔體、鋰電池夾具、若干注液機構及吸盤機構，所述真空腔體位於所述固定板下方並且腔體開口向下，所述鋰電池夾具位於所述真空腔體的下方；所述吸盤機構安裝於所述真空腔體上並對所述真空腔體內的電芯的鋁塑膜打開或關閉；所述注液機構固定於所述真空腔體的底面上且注液針密封地伸入所述真空腔體內對電芯注液；所述升降氣缸固定於所述固定板上，所述升降氣缸的輸出端向下且與所述真空腔體的底面固定連接，並驅動所述真空腔體向下移動與所述鋰電池夾具形成密封的內腔。
[0005]由於本發明通過設置真空腔體，使所述真空腔體的開口向下，從而利用升降氣缸驅動所述真空腔體向下移動與所述鋰電池夾具之間形成密封的內腔，以方便抽真空；並且在所述真空腔體的底面上設置吸盤機構，當軟包鋰電池位於密封的內腔內時，藉助所述吸盤機構可將電芯的鋁塑膜打開；同時在所述真空腔體的底面上設置注液機構，使注液針伸入所述真空腔體內，從而可以使電芯在所述真空腔體內實現真空注液，真空注液可以使電解液進入電芯時不產生氣泡，從而無需將注液後的軟包鋰電池進行長時間的靜置，有效提高生產效率；並且，由於鋰電池在真空中注液不產生氣泡，避免氣泡對鋰電池的性能的影響，因此，鋰電池的產品質量得到極大的提高。
[0006]較佳地，所述真空腔體的開口邊緣設有密封圈。所述密封圈可以使真空腔體與所述鋰電池夾具密封地連接，保證形成真空的內腔。
[0007]較佳地，所述固定板上設有導向套，所述真空腔體的底面上設有呈豎直的導向柱，所述導向柱滑動地套接於所述導向套內。所述導向套及導向柱的配合可以對所述真空腔體起到導向作用，從而可減少所述真空腔體移動產生的誤差，保證真空內腔形成的穩定性。
[0008]較佳地，所述注液機構為雙注液機構。
[0009]具體地，所述雙注液機構包括支架、驅動氣缸、呈對稱設置於支架上的兩注液氣缸、兩注液杯及兩所述注液針，所述支架滑動地設置於所述真空腔體的底面的豎直滑軌上，所述驅動氣缸固定於所述支架且輸出端固定於所述真空腔體的底面，所述注液針連接於所述注液杯，所述注液杯及所述注液氣缸固定於所述支架，所述注液氣缸驅動所述注液杯注液。通過設置對稱的注液氣缸、注液杯及注液針，可以使一個所述驅動氣缸同時驅動，從而簡化了注液機構的結構，使控制變得簡單，並且提高了注液速度。
[0010]更具體地，所述注液氣缸的輸出端呈向上設置，所述注液氣缸的活塞與所述注液氣缸的內底面之間設有壓縮彈簧。由於在注液時，所述注液氣缸的活塞杆向下滑動縮入所述注液氣缺內以對注液杯進行加壓，而所述注液氣缸的活塞杆具有一定的重量會影響注液杯內的壓力，因此，設置所述壓縮彈簧可以利用彈簧的彈性力抵消活塞杆的重量，從而提高注液杯內的壓力精度，使注液更加精確。
[0011]較佳地，所述真空腔體內設有接收所述注液針滴漏出來的電解液的防滴漏機構。所述防滴漏機構可以防止在注液完成後殘留在所述注液針上的電解液滴漏並汙染所述真空腔體。
[0012]具體地，所述防滴漏機構包括位於所述真空腔體外的第一氣缸、密封箱體、及位於所述真空腔體內的水平滑軌、滑板及接液板，所述水平滑軌固定於所述真腔腔體的內底面，所述滑板滑動地設置於所述水平滑軌，所述接液板固定於所述滑板，所述第一氣缸通過所述密封箱體密封地與所述滑板固定連接並驅所述接液板移動於所述注液針的下方。
[0013]較佳地，所述吸盤機構包括第二氣缸、驅動件、滑塊、水平導杆、連接臂及吸盤，所述第二氣缸固定於所述真空腔體的底面上，所述驅動件上設有一對對稱的斜槽，所述水平導杆固定於所述真空腔體內，所述滑塊滑動地設置於所述水平導杆且所述滑塊設有與所述斜槽滑動插接的軸銷，所述連接臂固定於所述滑塊，所述吸盤固定於所述連接臂；所述第二氣缸的活塞杆呈豎直設置且下端伸入所述真空腔體內與所述驅動件固定，並上、下驅動所述驅動件以通過所述斜槽驅動所述滑塊水平滑動。通過設置所述驅動件並且所述驅動件上設置斜槽，從而使所述第二氣缸的豎向輸出轉變成滑塊的橫向移動，進而驅動兩所述吸盤相互靠近或遠離，實現對電芯的鋁塑膜打開。
[0014]具體地，所述吸盤機構還包括限位氣缸，所述第二氣缸的活塞杆的上端設有限位板，所述限位氣缸的活塞杆向上伸出，以通過所述限位板限制所述第二氣缸的活塞杆的行程。為了方便所述電芯進入，兩所述吸盤在開始時間距需要達到最大，而在吸住電芯的鋁塑膜並打開時，間距則較小，因此，通過設置限位氣缸，使所述限位氣缸的輸出端在所述吸盤打開電芯時伸出以限制兩所述吸盤的間距，從而實現安全地打開電芯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明軟包鋰電池真空注液裝置的立體圖。
[0016]圖2是本發明軟包鋰電池真空注液裝置的側視圖。
[0017]圖3是本發明雙注液機構安裝於真空腔體上的示意圖。
[0018]圖4是本發明雙注液機構的結構示意圖。
[0019]圖5是本發明雙注液機構的剖面示意圖。
[0020]圖6是本發明雙注液機構、吸盤機構及防滴漏機構的組合示意圖。
[0021]圖7是圖6的另一角度的示意圖。
[0022]圖8是圖6的側視圖。
【具體實施方式】
[0023]為詳細說明本發明的技術內容、構造特徵、所實現的效果，以下結合實施方式並配合附圖詳予說明。
[0024]如圖1、圖2及圖3所示，本發明軟包鋰電池真空注液裝置100包括固定板1、升降氣缸2、真空腔體3、鋰電池夾具4、若干注液機構5及吸盤機構6，本發明的注液機構5為雙注注機構，數量為四個，可同時對8個電芯200注液；所述吸盤機構6數量為四個，可以同時打開8個電芯200的鋁塑膜。所述真空腔體3位於所述固定板I下方並且腔體開口向下，所述鋰電池夾具4位於所述真空腔體3的下方；所述真空腔體3的開口邊緣設有密封圈31，所述密封圈31可以使真空腔體3與所述鋰電池夾具4密封地連接，保證形成真空的內腔。所述吸盤機構6安裝於所述真空腔體3並對所述真空腔體3內的電芯200的鋁塑膜打開或關閉；所述注液機構5固定於所述真空腔體3的底面上且注液針55密封地伸入所述真空腔體3內對電芯200注液；所述升降氣缸2固定於所述固定板I上，所述升降氣缸2的輸出端向下且與所述真空腔體3的底面固定連接，並驅動所述真空腔體3向下移動與所述鋰電池夾具4形成密封的內腔。所述固定板I上設有多個導向套11，所述真空腔體3的底面上設有呈豎直的多個導向柱32，所述導向柱32滑動地套接於所述導向套11內；所述導向套11及導向柱32的配合可以對所述真空腔體3起到導向作用，從而可減少所述真空腔體3移動產生的誤差，保證真空內腔形成的穩定性。
[0025]如圖4、圖5及圖6所不,所述雙注液機構5包括一支架51、一驅動氣缸52、呈對稱設置於支架51上的兩注液氣缸53、兩注液杯54及兩所述注液針55，所述支架51滑動地設置於所述真空腔體3的底面的豎直滑軌33上，所述驅動氣缸52固定於所述支架51且輸出端固定於所述真空腔體3的底面，所述注液針55連接於所述注液杯54，所述注液杯54及所述注液氣缸53固定於所述支架51，所述注液氣缸53的活塞杆與所述注液杯54的內芯541通過連接板56連接，並驅動所述注液杯54注液。通過設置對稱的注液氣缸53、注液杯54及注液針55，只需要使用一個所述驅動氣缸52同時驅動，從而簡化了注液機構5的結構，使控制變得簡單，並且提高了注液速度。更具體地，所述注液氣缸53的活塞杆呈向上設置，所述注液氣缸53的活塞與所述注液氣缸53的內底面之間設有壓縮彈簧531。由於在注液時，所述注液氣缸53的活塞杆向下滑動縮入所述注液氣缸53內以對注液杯54進行加壓，而所述注液氣缸53的活塞杆具有一定的重量會影響注液杯54內的壓力，因此，設置所述壓縮彈簧531可以利用彈簧的彈性力抵消活塞杆的重量，從而提高注液杯54內的壓力精度，使注液更加精確。
[0026]所述雙注液機構5在工作時，啟動所述驅動氣缸52，使所述驅動氣的活塞杆向上伸出，通過所述連接板56帶動所述注液杯54的內芯向上使一定量的電解液流入所述注液杯54，再打開所述注液針55上的閥門，同時使所述驅動氣缸52的活塞杆向下收縮，從而帶動所述注液杯54的內芯向下移動將電解液通過所述注液針55注射到電芯200內。
[0027]請參閱圖6至圖8，所述真空腔體3內設有接收所述注液針55滴漏出來的電解液的防滴漏機構7。所述防滴漏機構7包括位於所述真空腔體3外的第一氣缸71、密封箱體72、及位於所述真空腔體3內的水平滑軌73、滑板74及接液板75，所述水平滑軌73固定於所述真腔腔體的內底面，所述滑板74滑動地設置於所述水平滑軌73，所述接液板75固定於所述滑板74，所述第一氣缸71通過所述密封箱體72密封地與所述滑板74固定連接並驅所述接液板75移動於所述注液針55的下方。所述防滴漏機構7可以防止在注液完成後殘留在所述注液針55上的電解液滴漏並汙染所述真空腔體3。
[0028]請再參閱圖6至圖8，所述吸盤機構6包括第二氣缸61、驅動件62、滑塊63、水平導杆64、連接臂65及吸盤66 ;由於所述吸盤機構6是與所述雙注液機構5配套使用的，因此，所述吸盤66的數量為兩組,兩組所述吸盤66中向同一方向運動的吸盤66安裝於同一滑塊63上，從而可通過一驅動件62驅動兩所述吸盤66同時吸合。所述第二氣缸61固定於所述真空腔體3的底面上，所述驅動件62上設有一對對稱的斜槽621，所述水平導杆64固定於所述真空腔體3內，所述滑塊63滑動地設置於所述水平導杆64且所述滑塊63設有與所述斜槽621滑動插接的軸銷，所述連接臂65固定於所述滑塊63，所述吸盤66固定於所述連接臂65 ;所述第二氣缸61的活塞杆呈豎直設置且下端伸入所述真空腔體3內與所述驅動件62固定，並上、下驅動所述驅動件62以通過所述斜槽621驅動所述滑塊63水平滑動。通過設置所述驅動件62並且所述驅動件62上設置斜槽621，從而使所述第二氣缸61的豎向輸出轉變成滑塊63的橫向移動，進而驅動兩所述吸盤66相互靠近或遠離，實現對電芯200的打開。所述吸盤機構6還包括限位氣缸67,所述第二氣缸61的活塞杆的上端設有限位板611，所述限位氣缸67的活塞杆向上伸出，以通過所述限位板611限制所述第二氣缸61的活塞杆的行程。為了方便所述電芯200進入，兩所述吸盤66在開始時間距需要達到最大，而在吸住電芯200的鋁塑膜並打開電芯200時，間距則較小，因此，通過設置限位氣缸67，使所述限位氣缸67的輸出端在所述吸盤66打開電芯200時伸出以限制兩所述吸盤66的間距，從而實現安全地打開電芯200。
[0029]當所述電芯200位於所述吸盤66之間時，所述吸盤66機構6工作，此時，所述第二氣缸61啟動，帶動所述驅動件62向上移動，所述驅動件62通過所述斜槽621使所述滑塊63水平移動，從而使兩吸盤66相互靠近而吸住電芯200，此時，所述限位氣缸67向上伸出；然後所述第二氣缸61的活塞杆向下移動，當所述限位板611向下移動到與所述限位氣缸67的輸出端抵頂時，所述吸盤66則停止移動，從而將電芯200打開。
[0030]綜合上述並結合附圖，下面對本發明軟包鋰電池真空注液裝置100的工作原理進行描述，如下:
[0031]軟包鋰電池放置於鋰電池夾具4中，所述鋰電池夾具4被輸送到所述真空腔體3的正下方，此時，所述升降氣缸2啟動，推動所述真空腔體3向下移動，同時帶動所述雙注液機構5、所述吸盤機構6及所述防滴漏機構7向下移動，當所述真空腔體3與所述鋰電池夾具4聯合形成密封的內腔時，抽真空系統對內腔抽真空；此時,所述吸盤機構6打開所述電芯200，然後，所述雙注液機構5的注液針55伸入所述電芯200內並注入電解液；當注液完成後，所述注液針55退出所述電芯200，此時，所述第一氣缸71啟動，帶動所述滑板74及接液板75在所述水平滑軌73滑動，從使所述接液板75移動到所述注液針55的正下方，以防止所述注液針55的殘液滴漏。
[0032]由於本發明通過設置真空腔體3，使所述真空腔體3的開口向下，從而利用升降氣缸2驅動所述真空腔體3向下移動與所述鋰電池夾具4之間形成密封的內腔，以方便抽真空；並且在所述真空腔體的底面上設置吸盤機構6，當軟包鋰電池位於密封的內腔內時，藉助所述吸盤機構6可將電芯200的鋁塑膜打開；同時在所述真空腔體3的底面上設置注液機構5，使注液針55伸入所述真空腔體3內，從而可以使電芯200在所述真空腔體3內實現真空注液，真空注液可以使電解液進入電芯200時不產生氣泡，從而無需將注液後的軟包鋰電池進行長時間的靜置，有效提高生產效率；並且，由於鋰電池在真空中注液不產生氣泡，避免氣泡對鋰電池的性能的影響，因此，鋰電池的產品質量得到極大的提高。
[0033]本發明軟包鋰電池真空注液裝置100所涉及到的抽真空系統的結構，以及控制所述雙注液機構5、吸盤66機構6及防滴漏機構7的控制系統均為本領域普通技術人員所熟知，在此不再做詳細的說明。
[0034]以上所揭露的僅為本發明的較佳實例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範圍，因此依本發明申請專利範圍所作的等同變化，仍屬於本發明所涵蓋的範圍。
【權利要求】
1.一種軟包鋰電池真空注液裝置，其特徵在於:包括固定板、升降氣缸、真空腔體、鋰電池夾具、若干注液機構及吸盤機構，所述真空腔體位於所述固定板下方並且腔體開口向下，所述鋰電池夾具位於所述真空腔體的下方；所述吸盤機構安裝於所述真空腔體上並對所述真空腔體內的電芯的鋁塑膜打開或關閉；所述注液機構固定於所述真空腔體的底面上且注液針密封地伸入所述真空腔體內對電芯注液；所述升降氣缸固定於所述固定板上，所述升降氣缸的輸出端向下且與所述真空腔體的底面固定連接，並驅動所述真空腔體向下移動與所述鋰電池夾具形成密封的內腔。
2.如權利要求1所述的軟包鋰電池真空注液裝置，其特徵在於:所述真空腔體的開口邊緣設有密封圈。
3.如權利要求1所述的軟包鋰電池真空注液裝置，其特徵在於:所述固定板上設有導向套，所述真空腔體的底面上設有呈豎直的導向柱，所述導向柱滑動地套接於所述導向套內。
4.如權利要求1所述的軟包鋰電池真空注液裝置，其特徵在於:所述注液機構為雙注液機構。
5.如權利要求4所述的軟包鋰電池真空注液裝置，其特徵在於:所述雙注液機構包括支架、驅動氣缸、呈對稱設置於支架上的兩注液氣缸、兩注液杯及兩所述注液針，所述支架滑動地設置於所述真空腔體的底面的豎直滑軌上，所述驅動氣缸固定於所述支架且輸出端固定於所述真空腔體的底面，所述注液針連接於所述注液杯，所述注液杯及所述注液氣缸固定於所述支架，所述注液氣缸驅動所述注液杯注液。
6.如權利要求5所述的軟包鋰電池真空注液裝置，其特徵在於:所述注液氣缸的輸出端呈向上設置，所述注液氣缸的活塞與所述注液氣缸的內底面之間設有壓縮彈簧。
7.如權利要求1或5所述的軟包鋰電池真空注液裝置，其特徵在於:所述真空腔體內設有接收所述注液針滴漏出來的電解液的防滴漏機構。
8.如權利要求7所述的軟包鋰電池真空注液裝置，其特徵在於:所述防滴漏機構包括位於所述真空腔體外的第一氣缸、密封箱體、及位於所述真空腔體內的水平滑軌、滑板及接液板，所述水平滑軌固定於所述真腔腔體的內底面，所述滑板滑動地設置於所述水平滑軌，所述接液板固定於所述滑板，所述第一氣缸通過所述密封箱體密封地與所述滑板固定連接並驅所述接液板移動於所述注液針的下方。
9.如權利要求1所述的軟包鋰電池真空注液裝置，其特徵在於:所述吸盤機構包括第二氣缸、驅動件、滑塊、水平導杆、連接臂及吸盤，所述第二氣缸固定於所述真空腔體的底面上，所述驅動件上設有一對對稱的斜槽，所述水平導杆固定於所述真空腔體內，所述滑塊滑動地設置於所述水平導杆且所述滑塊設有與所述斜槽滑動插接的軸銷，所述連接臂固定於所述滑塊，所述吸盤固定於所述連接臂；所述第二氣缸的活塞杆呈豎直設置且下端伸入所述真空腔體內與所述驅動件固定，並上、下驅動所述驅動件以通過所述斜槽驅動所述滑塊水平滑動。
10.如權利要求9所述的軟包鋰電池真空注液裝置，其特徵在於:所述吸盤機構還包括限位氣缸，所述第二氣缸的活塞杆的上端設有限位板，所述限位氣缸的活塞杆向上伸出，以通過所述限位板限制所述第二氣缸的活塞杆的行程。
【文檔編號】H01M2/36GK104362285SQ201410604438
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】姚鵬, 郭忠華, 梁國賢, 謝平 申請人:東莞市德瑞精密設備有限公司