专利名称：锂离子电池注液夹具的制作方法
技术领域：
锂离子电池注液夹具
技术领域：
本实用新型涉及锂离子电池加工工艺设备，具体涉及锂离子电池注液用夹
具。背景技术：
电解液是锂离子电池的重要组成部分，在锂离子电池制造加工过程中，需 要将电解液通过电池上的注液孔注入。目前的注入模式主要采用转盘式结构， 其是将待注液电池放置于可旋转的盘面上，通过转盘转动4吏每一个工件在置于 预定的工位时完成注液过程。但这种结构模式具有下述缺陷1)注液机在完 成每个注液周期后针管中仍残留有电解液，故每个电池无法保证其注液量；2) 由于转盘式结构注液模式是将工装置于大气环境中，环境中含有空气之故，注 液机一次注液无法在注液周期内被电池吸收，所以完全不能满足标准注液，只 能多次注液方式才能达到有效的标准含量，而且一次注入量偏差最小0.27g，最 大达0.51g;远高于工艺要求；3)因为一次注液不能满足注液标准，所以需要 重复注液，而每次注液间隔2小时， 一般需分三次完成注液量，这样，导致每 完成16pcs电芯注液折合需要耗时280秒，效率为17.5秒/pcs，时间长，效率低。 另外，由于注液针头结构设计的缺陷，针头拐角处为角，这种结构由于应力 集中的存在，在使用不到6000次时，其拐角处会产生断裂现象，影响夹具使用 寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种锂离子电池注液用夹具，可提高注液效率和 注液精度，延长针头使用寿命。
为达到上述实用新型目的，本实用新型提出以下的技术方案 一种锂离子电池注液夹具，包括
一支承部件用于支承注液器具及待注液工件且为上述两部件定位之构件， 包括水平设置的顶板和支承板及置于所述顶板和支承板之间、垂直设立的立柱； 注液器具与供液系统连通，成排设置于顶板上，包括底端所设的注液针
头；
工件置放台用于置放待注液工件，成排设置于支承板上且与注液器具位 置对应。
所述工件置放台包括一支承台，该支承台顶端装有胶垫，下端固定在支承 板上，其上套设有弹簧。
所述注液针头包括一针体和针管，所述针体含有一储液腔，针管为针体下 端向下延伸的管状构件，其管中心与针体储液腔相通，在所述针管与针体交界 处，设有可环绕针管外周之O型密封圈。
进一步地，所述立柱底端设有一底板，该底板与顶板及支承板平行，两端 分别与两立柱固接。
在所述立柱上，还设有可调节工件置放台与注液器具之间距离之调整机构。
所述调整机构包括所述分设于两立柱上之丝杆及调节螺母，支承板套于所 述丝杆上并由其带动移动。
所述支承板通过一调整滑块与丝杆套接。
在所述两立柱上位于支承板位置，还标设有尺寸标记。
本实用新型具有下列技术效果
1) 本实用新型提供了一种分离式注液夹具，可将多个待注液电池置放于真 空环境中，完成锂电池注液加工过程。这样，能有效保证电池在注液过程的密 封问题，保证电池在注液过程的内部真空度，縮短注液时间，从而提高电池对 电解液的吸收效率，达到提高注液效率和注液精度、减少电解液消耗的目的。
2) 本实用新型在支承部件上设置调整机构，可适用不同尺寸的待注液电池， 具有较高的通用性，节约加工成本。
3) 本实用新型注液针头针管与针体交界处设计成大圆角，可有效地避免应 力集中，延长针管使用寿命。
图l为本实用新型主视图； 图2为本实用新型俯视图； 图3为本实用新型左视图4为本实用新型针头结构示意图。 图中
l一顶板； 2—底板；
4 —支承板； 5 —立柱；
7 —调节螺母； 9一胶垫；
11—注液针头； lll一针体
113 — 0型密封圈； 12 —弹簧；
3 —注液针管； 6 —调节滑块； 10 —调节丝杆; 112 —针管；
13—支承台;
14一定位板。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细描述。
如图1 3所示，本实用新型包括一支承部件，该支承部件包括水平设置的 顶板1和支承板4，两者相互平行、上下对应，用于支承注液器具及待注液工件。 在所述顶板1和支承板4之间，垂直设立有两立柱5，分别置于上述两板之两端， 形成一框架形结构，从而构成整个夹具的支承架构，且可成为单独的构件按需 要设置在不同的位置和场地。
所述注液器具包括注液针管3和注液针头11，其中注液针管3供液系统连 通(图中未画出)，成排设置于顶板1上(可根据实际需要设立一排或多排)， 注液针管3底端含有注液针头11，供液系统通过供液管使电解液进入注液针管 3内，再从注液针头11 口端流出。所述工件置放台为待加工电池的置放场地， 亦成排设置于支承板4上且位于注液器具下方，其位置与注液器具成上下对应 关系，便于注液针头11准确地将电解液注入其内。
所述工件置放台包括一支承台13，该支承台13顶端装有胶垫9，待注液电 池置于该胶垫9上，支承台13下端固定在支承板4上，其上套设有弹簧12。所 述弹簧12可承让注液压力对待注液电池的冲击压力，避免待注液电池加工时的 变形或破损。
如图4所示，所述注液针头11包括一针体111和针管112，所述针体111 与注液针管3底端相接，其含有一储液腔，，与注液针管3连通；所述针管112 为针体111下端向下延伸的管状构件，其管中心与针体111之储液腔相通，电解 液可经注液针管3、针体lll储液腔、针管112中心流入待注液电池内腔。由于
待注液电池注液入口较小，因此针管112管径也相应较小，这样，很容易导致 针管112与针体111交界处产生应力集中现象。本实用新型在其交界处设计成大 圆角，且在此处设有可环绕针管112外周之0型密封圈113，可有效地避免应力 集中，同时也可作为O型密封圈113的定位位置，使之与其形状相适配，以提 升局部的密封性。经检验，这种结构的注液针头11使用一万次后还不会断裂， 故而有较长的使用寿命。
由上述结构构成的电池注液夹具，可在真空条件下一次完成注液过程，这 样，可保证其有效的注液量，提高注液效率和注液精度，从而达到了本实用新 型目的。
为保证注液针管3良好的定位，本实用新型在顶板1下方，还设有一与其 平行的定位板14，所述定位板14两端分别固定在两立柱5上，注液针管3两端 可分别由顶板1和定位板14固定，可使注液针管3保持良好的垂直状态，保证 其注液工位的准确，避免注液时的偏移。
另外，本实用新型在所述立柱5之底端还设有一底板2，该底板2与顶板1 及支承板4平行，两端分别与两立柱5固接，底板2之底面可作为支承部件的 定位基准面，以保证整个夹具与其他关联部件的定位精度。
进一步地，本实用新型在所述立柱5上，还设有一可调节工件置放台与注 液器具之间距离之调整机构。
如图1所示，所述调整机构包括所述分设于两立柱5上之丝杆10及调节螺 母7，支承有工件置放台的支承板4两端可套于所述丝杆10上并由其带动做上 下移动。为便于加工和安装，所述支承板4两端还可分别与一调整滑块6相接， 所述调整滑块6套于丝杆10上，通过调节螺母7使丝杆IO转动，从而带动支 承板4移动。这样，可调节工件置放台与注液器具之间距离，以适应不同尺寸 大小的待注液电池，提高整个注液夹具的通用性，节约加工成本。
为方便操作者的调节，本实用新型在所述两立柱5上位于支承板4面对操 作者的表面，还标设有尺寸标记。
经检测和实际应用，本实用新型可满足下述要求
1)精度本实用新型注液满足实际注入量在标准注液中限上下波动，最大 偏差不超过0.09，远低于工艺要求的^).3;
2) 效率现有技术转盘式注液机每40秒钟完成16pcs电芯，因为一次注液 不能满足注液标准，所以需要重复注液，每次注液间隔2小时。 一般需分三次 完成注液量，折合每完成16pcs电芯需要耗时280秒，效率为17.5秒/pcs;而本 实用新型注液每40秒可完成60pcs电芯的下液，抽真空注液过程总计耗时5分 钟，完成注液300pcs，以抽真空注液折算，效率为l秒/pcs。对比可知，本实 用新型注液效率为现有技术注液效率的17.5倍。经现场车间使用后可比使用现 有注液模式减少人员50%。
3) 成本本实用新型可实现1次精准注液，有效避免了注液量过度造成的 浪费，经统计可有效减少10%的电解液损耗。同时因注液针头的寿命的提升每 月可减少200个的消耗，故每月可节约3000元。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和 详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以 做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型 专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1、一种锂离子电池注液夹具，其特征在于包括一支承部件用于支承注液器具及待注液工件且为上述两部件定位之构件，包括水平设置的顶板和支承板及置于所述顶板和支承板之间、垂直设立的立柱；注液器具与供液系统连通，成排设置于顶板上，包括底端所设的注液针头；工件置放台用于置放待注液工件，成排设置于支承板上且与注液器具位置对应。
2、 根据权利要求l所述的锂离子电池注液夹具，其特征在于所述工件置 放台包括一支承台，该支承台顶端装有胶垫，下端固定在支承板上，其上套设 有弹簧。
3、 根据权利要求l所述的锂离子电池注液夹具，其特征在于所述注液针 头包括一针体和针管，所述针体含有一储液腔，针管为针体下端向下延伸的管 状构件，其管中心与针体储液腔相通，在所述针管与针体交界处，设有可环绕 针管外周之O型密封圈。
4、 根据权利要求1所述的锂离子电池注液夹具，其特征在于所述立柱底 端设有一底板，该底板与顶板及支承板平行，两端分别与两立柱固接。
5、 根据权利要求1 4任一项所述的锂离子电池注液夹具，其特征在于 在所述立柱上，还设有可调节工件置放台与注液器具之间距离之调整机构。
6、 根据权利要求5所述的锂离子电池注液夹具，其特征在于所述调整机 构包括所述分设于两立柱上之丝杆及调节螺母，支承板套于所述丝杆上并由其 带动移动。
7、 根据权利要求6所述的锂离子电池注液夹具，其特征在于所述支承板 通过一调整滑块与丝杆套接。
8、 根据权利要求5所述的锂离子电池注液夹具，其特征在于所述两立柱 上位于支承板位置标设有尺寸标记。
专利摘要本实用新型提供了一种锂离子电池注液夹具，其特征在于包括用于支承注液器具及待注液工件且为上述两部件定位之一支承部件，包括水平设置的顶板和支承板及置于所述顶板和支承板之间、垂直设立的立柱；与供液系统连通，成排设置于顶板上之注液器具，包括底端所设的注液针头；用于置放待注液工件之工件置放台，成排设置于支承板上且与注液器具位置对应。在立柱上，还设有可调节工件置放台与注液器具之间距离之调整机构。本实用新型可将多个待注液电池置放于真空环境中，有效保证电池在注液过程的密封，提高电池对电解液的吸收效率，提高注液效率和注液精度，可适用不同尺寸的电池，节约加工成本，同时还可有效地避免应力集中，延长针管使用寿命。
文档编号H01M2/36GK201185202SQ20082009337
公开日2009年1月21日 申请日期2008年4月16日 优先权日2008年4月16日
发明者胜 刘, 刘述旺, 栋 张, 李艳斌 申请人:深圳市比克电池有限公司