多功能电池注液的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能电池注液机，其包括收容装有若干待注电解液电池的电池盒的注液夹具、用于控制化成所用触点分别与所述电池正负极的脱开与吸合的开口化成装置、用于对整个所述注液夹具抽真空的真空箱，所述开口化成装置包括电磁铁安装板和固定安装在电磁铁安装板上的电磁铁，通过电磁铁的通断电控制化成所用触点与所述电池正负极的脱开与吸合。与现有技术相比具有以下优点：本实用新型多功能电池注液机可实现一机双用，即实现注液和化成两种工艺，提高了设备的利用率，降低了电池加工的制造成本，同时，也有助于提高电池的生产效率。
【专利说明】多功能电池注液机
【【技术领域】】
[0001]本实用新型涉及新能源领域，尤其涉及一种多功能电池注液机。
【【背景技术】】
[0002]随着电子智能时代的到来，人们对电子产品的需求越来越大，而为电子产品提供工作动力的电池则成为重点，特别是锂离子电池发展，则成为热门话题。将电解液注入电池壳内的工序是锂离子电池生产过程中必不可少的工序，因此出现了不同的给电池注电解液的注液机。
[0003]相关技术的电池注液机包括半自动转盘式注液机和全自动转盘式注液机，这些注液机结构庞大，需要占用一个大的干燥房间，由于干燥房的维护及运行成本很高并且这些注液机功能单一，因此，其对电池的制造成本有很大的压力。
[0004]鉴于以上弊端，实有必要提供一种改进的多功能电池注液机以克服上述缺陷。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供了一种结构设计简单、构思奇妙的多功能电池注液机，其不仅能给电池注液还可以实现电池化成工艺。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种多功能电池注液机，其包括收容装有若干待注电解液电池的电池盒的注液夹具、用于控制化成所用触点分别与所述电池正负极的脱开与吸合的开口化成装置、用于对整个所述注液夹具抽真空的真空箱，其特征在于:所述开口化成装置包括电磁铁安装板和固定安装在电磁铁安装板上的电磁铁，通过电磁铁的通断电控制化成所用触点与所述电池正负极的脱开与吸合。
`[0007]作为本实用新型多功能电池注液机的一种改进，所述多功能电池注液机还包括用于将电池盒装入和拉出所述注液夹具的升降机构、使所述注液夹具间歇运动的传动机构、用于对电池注入电解液的注液机构和监控上述每个部件工作的电器控制系统。
[0008]作为本实用新型多功能电池注液机的一种改进，所述注液夹具包括安装在所述真空箱底部的注液支板、固定安装在所述注液支板上的注液托板、安装在所述注液托板上的电池盒、注液套杯及注液拉板和安装在所述注液拉板上的注液压板，所述注液压板与所述注液拉板及所述注液托板共同形成所述注液夹具的运动部。
[0009]作为本实用新型多功能电池注液机的一种改进，所述注液夹具分I飞层，每层可同时对8~150个电池进行真空注液，所述注液套杯采用阀控式密封将所述电解液密封在其内，不使所述电解液自动流入所述电池内部，待真空箱抽完真空后将注液阀打开，实现真空注液。
[0010]作为本实用新型多功能电池注液机的一种改进，所述电池盒上设有将所述电池盒推入或拉出所述注液夹具的沟槽，所述注液套杯的注液口中心与对应的每个所述电池的中心不在同一中心线上，偏心距为f 15mm。
[0011]作为本实用新型多功能电池注液机的一种改进，所述真空箱包括真空箱支架、固定安装在所述真空箱支架外部的气缸和安装在所述真空支架上的真空罩、旋转球阀、真空泵、导柱和直线轴承，所述真空罩下部设有用于封密的密封条，所述密封条与所述真空箱底板相接合，形成一个封闭的真空空间。
[0012]作为本实用新型多功能电池注液机的一种改进，所述真空箱底部设有四根穿过所述真空箱的所述导柱，所述导柱在所述真空箱内部与所述注液夹具相连接并在所述真空箱外部与所述气缸连接，通过所述气缸的运动拉动所述注液夹具运动，所述真空箱与所述导柱采用双气封密封保持真空。
[0013]作为本实用新型多功能电池注液机的一种改进，所述传动机构包括设于工作台上的横向导轨和纵向导轨，述纵向导轨与所述横向导轨形成方形传动轨道并交替运动，推动所述注液夹具在所述方形传动轨道上作间歇运动，所述方形传动轨道设有6~20个工位，其中有一个工位为空工位，每个所述工位上的所述真空箱逐个占用该空工位，从而实现间歇循环运动，每个所述工位间歇停止广20分钟，每个所述真空箱完成一个循环需要10-120分钟。
[0014]作为本实用新型多功能电池注液机的一种改进，所述注液机构包括与导轨相联接滑台及若干定量注液泵，滑台上安装有f 10个注液头，每个所述注液头分别与每个所述定量注液泵相联接，实现定量向所述注液套杯中注液。
[0015]作为本实用新 型多功能电池注液机的一种改进，所述电器控制系统包括广23台可编程控制器，一台人机界面，通过RS485通信接口组成工业控制网络，实现对每个所述工位上的真空箱进行监控。
[0016]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:本实用新型多功能电池注液机可实现一机双用，即实现注液和化成两种工艺，提高了设备的利用率，降低了电池加工的制造成本，同时，也有助于提闻电池的生广效率。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型多功能电池注液机及其有益技术效果进行详细说明。
[0018]图1为本实用新型多功能电池注液机立体结构图；
[0019]图2为图1底部视角结构示意图；
[0020]图3为图1后侧视角结构示意图；
[0021]图4为图1左侧视角结构示意图；
[0022]图5为本实用新型多功能电池注液机的注液夹具立体结构图，已装配了注液机构和真空箱；
[0023]图6为本实用新型多功能电池注液机的注液夹具两种不同状态的立体结构图，已装配了真空箱，A图为真空箱打开状态，B图为真空箱关闭状态；
[0024]图7为本实用新型多功能电池注液机的注液机构中的单个单元结构示意图；
[0025]图8为本实用新型多功能电池注液机的真空箱支架立体结构图；
[0026]图9为本实用新型多功能电池注液机的注液机构立体结构图；
[0027]图10为本实用新型多功能电池注液机的注液机构中的注液套杯立体结构图；
[0028]图11为本实用新型多功能电池注液机的注液机构和开口发成装置的立体分解[0029]图12为本实用新型多功能电池注液机的整体支架立体结构图；
[0030]图13为本实用新型多功能电池注液机传动机构5的部分立体结构图。
【【具体实施方式】】
[0031]下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
[0032]如图1-13所示，一种多功能电池注液机100，其包括收容装有若干待注电解液电池的电池盒7的注液夹具1、用于控制化成所用触点分别与所述电池正负极的脱开与吸合的开口化成装置2、用于对整个所述注液夹具I抽真空的真空箱3、用于将电池盒7装入和拉出所述注液夹具I的升降机构4、使所述注液夹具I间歇运动的传动机构5、用于对电池注入电解液的注液机构6和监控上述每个部件工作的电器控制系统(未图不)。
[0033]注液夹具I包括注液套杯托板11、注液套杯12、注液压板13、注液拉板14、注液支板15、注液密封轴16、弹簧17、密封圈18，注液套杯12安装于注液托板11上，注液托板11安装于注液支板15上，注液支板15安装于真空箱3底板上，电池盒7的底板也安装于注液托板11上，形成注液夹具I的整体支架；注液压板13安装于注液拉板14上形成联动，注液拉板14安装于注液托板11上，三者共同形成注液夹具I的运动部件；注液密封轴16和弹簧17安装于注液套杯12中，形成注液阀(未标号);注液压板13的上下运动，压着注液密封轴16，实现注液阀的打开和关闭，从而实现真空注液。本实施方式中，注液夹具I分I飞层，每层可同时对8~150个电池进行真空 注液。
[0034]同时参加图7-13，注液套杯12采用阀控式密封将所述电解液密封在其内，不使所述电解液自动流入所述电池内部，待真空箱抽完真空后将注液阀打开，实现真空注液。
[0035]电池盒7上设有将电池盒7推入或拉出注液夹具I的沟槽71，注液套杯12的注液口中心与对应的每个待注电解液的电池的中心不在同一中心线上，偏心距为f 15mm。
[0036]开口化成装置2包括电磁铁安装板21和固定安装在电磁铁安装板21上的电磁铁22，通过电磁铁22的通断电控制化成所用触点与所述电池正负极的脱开与吸合。电磁铁22吸住盖帽23使盖子竖起即可开始注电解液。
[0037]真空箱3包括真空箱支架35、固定安装在真空箱支架外部的气缸(未图示)和安装在真空支架上的真空罩31、旋转球阀(未图示)、真空泵32、导柱33和直线轴承(未标号)，真空罩31下部设有用于封密的密封条34，密封条34与真空箱3的底板相接合，形成一个封闭的真空空间，易于对整个注液夹具I抽真空。通过控制真空箱3两侧的气缸实现真空罩31的上下运动而对整个注液夹具I抽真空。
[0038]具体的，本实施方式中，真空箱3的底部设有四根穿过真空箱3的导柱33，导柱33在真空箱3内部与注液夹具I相连接并在真空箱3外部与气缸连接，通过气缸的运动拉动注液夹具I运动，真空箱3与导柱33采用双气封密封保持真空。
[0039]升降机构4，包括电机固定座、电机、与电机相连的滚珠丝杆、与丝杆相连的导轨(未图示)、与导轨相连的注液托板11。通过电机驱动注液托板11上下运动，实现自动上下电池的作用；
[0040]传动机构5包括工作台、设于工作台上的横向导轨51、纵向导轨52、丝杆及滑台，设于滑台上的连接板、与丝杆相连的驱动步进电机，纵向导轨52与横向导轨51形成方形传动轨道并交替运动，推动注液夹具I在方形传动轨道上作间歇运动。本实施方式中，方形传动轨道设有6~20个工位(未图示)，其中有一个工位为空工位，每个所述工位上的真空箱3逐个占用该空工位，从而实现间歇循环运动，每个所述工位间歇停止广20分钟，每个所述真空箱完成一个循环需要10-120分钟；
[0041]注液机构6包括与导轨相联接滑台(未图示)及若干定量注液泵61，滑台上安装有1-10个注液头62，每个注液头62分别与每个定量注液泵61相联接，实现定量向注液套杯12中注液。
[0042]电器控制系统包括广23台可编程控制器(未图示)，一台人机界面(未图示)，通过RS485通信接口组成工业控制网络，实现对每个所述工位上的真空箱3进行监控。
[0043]本实用新型的多功能电池注液机在使用时，其工作原理是这样的:先在出入电池工位处将真空箱打开，升降机构将装满电池的电池盒装入注液夹具内；再在注电解液工位处，注液机构通过海霸泵将定量的电解液间歇地注入注液夹具；接着在真空注电解液工位处，真空箱关闭，对准备好的注液夹具抽真空，注液(同时甚至可以加充氮气)，开口化成；真空箱在真空注液的同时，在传动机构的作用下间歇地在各个工位上运动；当运动至出入电池工位处时，真空箱打开，升降机构把已注好电解液的电池盒从注液夹具上取出，再次重新装入待注电解液的电池盒，如此循环实现真空注液并开口化成。
[0044]与相关技术相比，本实用新型多功能电池注液机实现了单工位对100-500支电池进行先抽真空后注液，降低了注液时间，大大提高了注液效率；降低了电解液的挥发，提高了电池内的含液一致性，降低了成本；避免了焊接盖帽时因电解液未擦干净影响焊接质量，大大提高了电池的性能；维护及维修方便，故障率极低，因其结构简单，传动单一，真空密封处极少，密封圈更换极其方便，维修成本较低。
[0045]以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种多功能电池注液机，其包括收容装有若干待注电解液电池的电池盒的注液夹具、用于控制化成所用触点分别与所述电池正负极的脱开与吸合的开口化成装置、用于对整个所述注液夹具抽真空的真空箱，其特征在于:所述开口化成装置包括电磁铁安装板和固定安装在电磁铁安装板上的电磁铁，通过电磁铁的通断电控制化成所用触点与所述电池正负极的脱开与吸合。
2.根据权利要求1所述的多功能电池注液机，其特征在于:所述多功能电池注液机还包括用于将电池盒装入和拉出所述注液夹具的升降机构、使所述注液夹具间歇运动的传动机构、用于对电池注入电解液的注液机构和电器控制系统。
3.根据权利要求2所述的多功能电池注液机，其特征在于:所述注液夹具包括安装在所述真空箱底部的注液支板、固定安装在所述注液支板上的注液托板、安装在所述注液托板上的电池盒、注液套杯及注液拉板和安装在所述注液拉板上的注液压板，所述注液压板与所述注液拉板及所述注液托板共同形成所述注液夹具的运动部。
4.根据权利要求3所述的多功能电池注液机，其特征在于:所述注液夹具分I?5层，每层可同时对8?150个电池进行真空注液，所述注液套杯采用阀控式密封将所述电解液密封在其内，不使所述电解液自动流入所述电池内部，待真空箱抽完真空后将注液阀打开，实现真空注液。
5.根据权利要求3所述的多功能电池注液机，其特征在于:所述电池盒上设有将所述电池盒推入或拉出所述注液夹具的沟槽，所述注液套杯的注液口中心与对应的每个所述电池的中心不在同一中心线上，偏心距为I?15mm。
6.根据权利要求1所述的一种多功能电池注液机，其特征在于:所述真空箱包括真空箱支架、固定安装在所述真空箱支架外部的气缸和安装在所述真空支架上的真空罩、旋转球阀、真空泵、导柱和直线轴承，所述真空罩下部设有用于封密的密封条，所述密封条与所述真空箱底板相接合，形成一个封闭的真空空间。
7.根据权利要求6所述的多功能电池注液机，其特征在于:所述真空箱底部设有四根穿过所述真空箱的所述导柱，所述导柱在所述真空箱内部与所述注液夹具相连接并在所述真空箱外部与所述气缸连接，通过所述气缸的运动拉动所述注液夹具运动，所述真空箱与所述导柱采用双气封密封保持真空。
8.根据权利要求2所述的一种多功能电池注液机，其特征在于:所述传动机构包括设于工作台上的横向导轨和纵向导轨，述纵向导轨与所述横向导轨形成方形传动轨道并交替运动，推动所述注液夹具在所述方形传动轨道上作间歇运动，所述方形传动轨道设有6?20个工位，其中有一个工位为空工位，每个所述工位上的所述真空箱逐个占用该空工位，从而实现间歇循环运动，每个所述工位间歇停止I?20分钟，每个所述真空箱完成一个循环需要10?120分钟。
9.根据权利要求2所述的一种多功能电池注液机，其特征在于:所述注液机构包括与导轨相联接滑台及若干定量注液泵，滑台上安装有I?10个注液头，每个所述注液头分别与每个所述定量注液泵相联接，实现定量向所述注液套杯中注液。
10.根据权利要求8所述的一种多功能电池注液机，其特征在于:所述电器控制系统包括I?23台可编程控制器，一台人机界面，通过RS485通信接口组成工业控制网络，实现对每个所述工位上的真空箱进行监控。
【文档编号】H01M2/36GK203386841SQ201320012747
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年1月10日 优先权日:2013年1月10日
【发明者】李瑶 申请人:深圳市沃特玛电池有限公司