注液口清洁装置的制作方法

本申请涉及锂离子电池制造设备领域，特别涉及一种用于清洁电池注液口的注液口清洁装置。

背景技术：

随着传统能源紧缺及环境保护需要等因素影响，锂离子电池应用越来越广泛，尤其是电动汽车领域，在过去几年中呈飞速发展之势。因此，锂离子电池的质量是电动汽车能够长足发展的重要保证。在锂离子电池生产过程中，需要通过电芯顶端的注液口注入电解液，然后要对注液口进行清洁以避免残留的电解液影响电芯性能。

现有对锂离子电池的注液口的清洁方式是采用收放卷无纺布人工擦拭注液口，然而，这种清洁方式清洁效率并不高，尤其是很难将注液口内部死角的电解液擦拭干净，这样，残留的电解液会腐蚀电池壳体，而且残留的电解液结晶会导致电池密封时焊接爆点；此外，重复使用的无纺布还会对电池造成二次污染。

技术实现要素：

本申请要解决的是现有的注液口清洁方式的清洁效率不高，导致电池壳体腐蚀、焊接爆点及电池二次污染等问题。

为解决上述技术问题，本申请公开了一种注液口清洁装置，包括：电池定位机构、传动机构、与所述传动机构连接的擦拭机构以及更换机构；其中，所述擦拭机构包括擦拭头和套接所述擦拭头的擦拭材料外套，所述传动机构用于控制所述擦拭头和套接所述擦拭头的擦拭材料外套吸附电池的注液口，所述电池由所述电池定位机构固定；所述更换机构包括用于将使用过的擦拭材料外套剥离擦拭头的擦拭材料外套剥离工具和用于放置未使用的擦拭材料外套的擦拭材料外套承载盘。

可选的，所述擦拭头通过旋转支架与传动机构连接，通过控制旋转支架改变所述擦拭头的位置。

可选的，所述电池定位机构、擦拭材料外套剥离工具和擦拭材料外套承载盘的位置根据所述旋转支架的旋转方向设置。

可选的，所述擦拭机构包括至少两个擦拭头；其中一个擦拭头位于对应所述电池的注液口的位置时，另一个擦拭头位于对应所述擦拭材料外套剥离工具的位置；或者，其中一个擦拭头位于对应所述电池的注液口的位置时，另一个擦拭头位于对应所述擦拭材料外套承载盘的位置；或者，其中一个擦拭头位于对应擦拭材料外套剥离工具的位置时，另一个擦拭头位于对应所述擦拭材料外套承载盘的位置。

可选的，所述擦拭机构包括至少三个擦拭头，其中一个擦拭头位于对应所述电池的注液口的位置时，其余两个擦拭头中的一个擦拭头位于对应所述擦拭材料外套剥离工具的位置，另一个擦拭头位于对应所述擦拭材料外套承载盘的位置。

可选的，所述旋转支架为十字型支架。

可选的，所述更换机构还包括擦拭材料外套接料盒，置于对应所述擦拭材料外套剥离工具的位置。

可选的，所述传动机构包括下压式气缸，所述擦拭头为与所述下压式气缸连通的中空管道；所述注液口清洁装置还包括与所述下压式气缸连通的抽真空机构。

可选的，所述擦拭材料外套剥离工具为叉形结构，通过旋转所述擦拭材料外套使其与所述擦拭头分离。

可选的，所述擦拭材料为无尘布、棉质材料、海绵或吸液纸。

与现有技术相比，本申请技术方案至少具有如下有益效果：

采用可更换的擦拭材料外套对电池注液口进行擦拭，擦拭头和擦拭材料外套与电池注液口吸附配合，对电池注液口清洁更加全面，提升了电池注液口处残留电解液的清洁效率，有效防止了电解液结晶对电池密封焊接爆点的问题，减少了电解液对电池壳体的腐蚀，并解决了电池擦拭二次污染的问题。

并且，通过气缸压紧和抽真空方式同时动作保证注液口内部的清洁死角的残液全部被吸走；通过多擦拭头和多工位设计可以提高工作效率。

在控制方面，可以实现自动化，控制精准，无人化操作可以节省人力。在精度方面，相比传统的手动擦拭，机械定位更加准确，擦拭头与注液口尺寸完全配合，擦拭精度提升显著。

总体来说，本申请技术方案对电池注液口清洁更全面，提升了电池注液口处残留电解液的清洁效率，提升了对注液口清洁死角处的清洁能力，减少了人工擦拭操作，节省了生产成本，提升了生产效率。通过本申请技术方案，解决了人工擦拭注液口余留残液的难题，且兼容范围更加广泛，操作简便，非常适合注液后对注液口死角的清洁工作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例的注液口清洁装置的立体结构示意图；

图2为本申请实施例的注液口清洁装置的俯视结构示意图；

图3为本申请实施例所述电池注液口的放大结构示意图。

以下对附图作补充说明：

1-电池定位机构；2-传动机构；31、32、33-擦拭机构；30-擦拭材料外套；

4-擦拭材料外套剥离工具；5-擦拭材料外套承载盘；51-擦拭材料外套容纳腔；

6-擦拭材料外套接料盒；7-旋转支架；

9-注液口；90-清洁死角。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”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的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本申请技术方案提供一种注液口清洁装置，采用可更换的擦拭材料外套吸附电池注液口并进行擦拭，以提高清洁效率。以下结合附图和实施例对本申请技术方案进行详细说明。

请结合参考图1和图2，本实施例的注液口清洁装置包括：电池定位机构1、传动机构2、与所述传动机构2连接的擦拭机构以及更换机构；其中，所述擦拭机构包括擦拭头31、32、33和套接所述擦拭头的擦拭材料外套30，所述传动机构2用于控制所述擦拭头和套接所述擦拭头的擦拭材料外套30吸附电池的注液口9，所述电池由所述电池定位机构1固定；所述更换机构包括用于将使用过的擦拭材料外套30剥离擦拭头的擦拭材料外套剥离工具4和用于放置未使用的擦拭材料外套30的擦拭材料外套承载盘5。

本实施例所述擦拭材料外套为无尘布外套，擦拭材料也可以更换为其它有利于吸附电解液的材料，如棉质材料、海绵、吸液纸等。

所述擦拭机构还包括连接所述擦拭头的旋转支架7，所述旋转支架7与传动机构2连接，通过控制旋转支架7改变所述擦拭头的位置，例如，控制旋转支架7转动，可以将擦拭头31依次转到位于对应所述电池的注液口9的位置、对应擦拭材料外套剥离工具4的位置和对应擦拭材料外套承载盘5的位置：在对应所述电池的注液口9的位置时，套在所述擦拭头外面的擦拭材料外套30可以清洁注液口9；在对应擦拭材料外套剥离工具4的位置时，可以利用擦拭材料外套剥离工具4将使用过的擦拭材料外套30剥离所述擦拭头；在对应擦拭材料外套承载盘5的位置时，可以将未使用的擦拭材料外套30套接至所述擦拭头，即更换新的擦拭材料外套30。

所述电池定位机构1、擦拭材料外套剥离工具4和擦拭材料外套承载盘5的位置可以根据所述旋转支架7的旋转方向设置。例如，图1中，旋转支架7可以逆时针方向旋转，那么在逆时针方向可以依次布置电池定位机构1、擦拭材料外套剥离工具4和擦拭材料外套承载盘5，使得擦拭机构能够顺序进行擦拭、剥离、更换、再擦拭，以此循环。如果旋转支架7的顺时针方向旋转，那么可以将擦拭材料外套剥离工具4和擦拭材料外套承载盘5位置交换，擦拭机构也能够顺序进行擦拭、剥离、更换、再擦拭，以此循环。

擦拭机构可以只包括一个擦拭头，依次进行擦拭、剥离、更换，而为了提高工作效率，可以设置至少两个擦拭头，其中一个擦拭头位于对应所述电池的注液口9的位置时，另一个擦拭头位于对应所述擦拭材料外套剥离工具4的位置，即可以同时进行擦拭和剥离工作；或者，其中一个擦拭头位于对应所述电池的注液口9的位置时，另一个擦拭头位于对应所述擦拭材料外套承载盘5的位置，即可以同时进行擦拭和更换工作；或者，其中一个擦拭头位于对应擦拭材料外套剥离工具4的位置时，另一个擦拭头位于对应所述擦拭材料外套承载盘5的位置，即同时进行剥离和更换工作。

进一步，可以同时进行擦拭、剥离和更换工作，如图1所示，本实施例中，所述擦拭机构包括至少三个擦拭头31、32、33，其中一个擦拭头31位于对应所述电池的注液口9的位置时，其余两个擦拭头中的一个擦拭头32位于对应所述擦拭材料外套剥离工具4的位置，另一个擦拭头33位于对应所述擦拭材料外套承载盘5的位置。本实施例的旋转支架7设计为十字型支架，擦拭头31与擦拭头32相对，擦拭头33与闲置的擦拭头34相对。可以根据旋转支架7的旋转方向设置擦拭工位(对应所述电池的注液口9的位置)、闲置工位(对应闲置的擦拭头34的位置)、剥离工位(对应所述擦拭材料外套剥离工具4的位置)和更换工位(对应所述擦拭材料外套承载盘5的位置)，旋转支架7每旋转90度，擦拭头可以从一个工位旋转至下一个工位。旋转支架7的结构并不限于十字型支架，只要能够实现旋转后擦拭头可以变换工位即可，例如，以三个擦拭头为例，旋转支架7也可以设计成两两夹角为120度的三根旋转杆，设置擦拭工位、剥离工位和更换工位，每旋转120度，擦拭头可以从一个工位旋转至下一个工位。针对擦拭头的数量可以设计为更多不同功能的工位，且擦拭头的尺寸可以随着注液口的尺寸进行改变，以与注液口紧密配合。

本实施例中，所述擦拭头可为负压旋转式擦拭头，所述传动机构2可以为下压式气缸，所述擦拭头31、32、33为与所述下压式气缸连通的中空管道；所述注液口清洁装置还可以包括与所述下压式气缸2连通的抽真空机构(图中未示出)。抽真空机构可以包括真空源和真空发生器，采用手动机械阀或按钮+电磁阀等方式实现真空源控制。

来料电池固定在电池定位机构1中，下压式气缸2控制位于擦拭工位的擦拭头31下压使套接的擦拭头31和擦拭材料外套30与电池的注液口9紧密配合，擦拭头31和旋转支架7内部为空管道式，擦拭头31有负压吸附，擦拭材料外套30通过虹吸效应及负压吸附吸走残留的电解液，特别是清洁死角，请结合参考图1和图3，通过气缸压紧和抽真空方式同时动作可以保证注液口9内部的清洁死角90的残液全部被吸走。

在擦拭头31和擦拭材料外套30进行擦拭工作时，位于剥离工位的擦拭头32可以经由擦拭材料外套剥离工具4旋转，使带有电解液的擦拭材料外套30脱落。本实施例的擦拭材料外套剥离工具4为叉形结构，通过旋转所述擦拭材料外套30使其与所述擦拭头32分离，擦拭材料外套剥离工具4不限于叉形结构，也可以是其他具有类似功能的结构。可选的，本实施例的更换机构还可以包括擦拭材料外套接料盒6，置于对应所述擦拭材料外套剥离工具4的位置，用于接住脱落的擦拭材料外套30，使得用过的擦拭材料外套30不会被随意丢弃。

下压式气缸2还控制位于更换工位的擦拭头33下压，以使擦拭头33在下压的过程中与擦拭材料外套承载盘5中的擦拭材料外套30配合，擦拭材料外套30制作成套筒状，与擦拭头33紧密配合，并且在保证不形变的情况下，可以通过擦拭材料外套剥离工具4与擦拭头进行剥离。例如，擦拭头33的外部可以设计成卡扣式，当气缸2下压，擦拭材料外套30与旋转擦拭头33压紧配合后，可以有效防止擦拭材料外套30自动脱落，只能通过外力如擦拭材料外套剥离工具4进行分离。另外，擦拭材料外套承载盘5可以设置有多个擦拭材料外套容纳腔51，也就是可以放置多个新的擦拭材料外套30，可以移动擦拭材料外套承载盘5使容纳有擦拭材料外套的擦拭材料外套容纳腔51与擦拭头对准。

在擦拭、剥离和更换工作完成后，旋转支架7经过90°旋转，带有擦拭过的擦拭材料外套30的擦拭头31转到闲置工位，更换了新的擦拭材料外套30的擦拭头33转到擦拭工位，剥落擦拭材料外套30的擦拭头32转到更换工位，此时可以同时进行擦拭和更换工作；然后，旋转支架7再经过90°旋转，可以同时进行擦拭、剥离和更换工作，以此类推。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本公开提出，并且在本公开的示例性实施例的精神和范围内。

此外，本申请中的某些术语已被用于描述本公开的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本公开的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本公开的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解，在本公开的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本公开的目的，本申请有时将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。或者，本申请又是将各种特征分散在多个本申请的实施例中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

在一些实施方案中，表达用于描述和要求保护本申请的某些实施方案的数量或性质的数字应理解为在某些情况下通过术语“约”，“近似”或“基本上”修饰。例如，除非另有说明，否则“约”，“近似”或“基本上”可表示其描述的值的±20％变化。因此，在一些实施方案中，书面描述和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据特定实施方案试图获得的所需性质而变化。在一些实施方案中，数值参数应根据报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述本申请的一些实施方案列出了广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实施例中都列出了尽可能精确的数值。

本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其他材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时，使用本文件中的术语为准。

最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本申请的范围内。因此，本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来实现本申请中的申请。因此，本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的哪些实施例。