注液设备的制作方法

本申请涉及储能器件生产技术领域，尤其涉及一种注液设备。

背景技术：

随着现代社会的发展，汽车早已成为人类生活中最重要的工具。新能源汽车的出现，大大降低了废气排放，能够有效保护环境。电芯作为新能源汽车的动力源的一种，在汽车市场上受到了广大的欢迎。在电芯的生产过程中，包括注液工序和密封焊接工序，由于注液工序与密封焊接工序之间存在时间差，为了防止在两道工序之间电芯内部产气导致膨胀，通常在注液后压入密封胶钉，使电芯的内部保持微负压。

现有的注液设备，将压入密封胶钉的工序设置在注液机上，包括胶钉通道；注液机包括电解液通道和注液管，胶钉通道与电解液通道同时与注液管的一端连通，注液管的另一端在注液与压入密封定时插入电芯的注液孔，当注液结束后，注液管仍插入注液孔，此时密封胶钉依次通过时胶钉通道、注液管压入注液孔。

然而，现有的这种注液设备，由于密封胶钉在压入注液孔时，需要经过注液管，而注液管在注液结束后会残留部分电解液，这样，密封胶钉会沾染电解液，导致污染，进而造成后续密封胶钉激光焊接过程中出现针孔、爆点、台阶、凹坑等缺陷，影响电芯成品率，严重时会引起电芯着火。

技术实现要素：

本申请提供了一种注液设备，能够解决上述问题。

本申请提供了一种注液设备，包括注液充氦模组和打钉模组，所述注液充氦模组和所述打钉模组沿输送方向设置在不同的工位，所述注液充氦模组用于对电芯注液和充入惰性气体；所述打钉模组用于将密封胶钉压入所述电芯的注液孔，使所述密封胶钉密封所述注液孔。

优选地，所述打钉模组包括预压钉机构和全压钉机构，所述预压钉机构用于将所述密封胶钉输送至所述电芯的注液孔，且能够使所述电芯的内部仍与外界连通；所述全压钉机构用于对所述电芯的内部抽真空以及将所述密封胶钉完全压入所述注液孔，以使所述密封胶钉密封所述注液孔。

优选地，所述预压钉机构包括送料管、胶钉腔以及预压钉杆，所述胶钉腔设有出料口，所述预压钉杆向靠近或者远离所述出料口的方向活动伸入所述胶钉腔，用于将所述密封胶钉压入所述注液孔；所述送料管的一端与所述胶钉腔连通，用于将所述密封胶钉送入所述胶钉腔。

优选地，所述胶钉腔上还设有排气孔，所述胶钉腔通过所述排气孔与外界连通。

优选地，所述预压钉机构还包括胶钉检测仪，所述胶钉检测仪用于检测所述胶钉腔内是否有所述密封胶钉。

优选地，所述胶钉检测仪包括检测套管，所述检测套管套装于所述送料管靠近所述胶钉腔的一端。

优选地，所述预压钉机构还包括位置检测仪，所述位置检测仪用于检测所述注液孔的位置。

优选地，所述预压钉机构还包括二维平移台，所述预压钉杆和/或所述位置检测仪连接于所述二维平移台。

优选地，所述预压钉机构还包括接污盒，所述接污盒与所述胶钉腔连通。

优选地，所述打钉模组还包括分钉机构，所述分钉机构设有送料口，所述送料口与高压气体连通；所述送料管远离所述胶钉腔的一端与所述送料口相对，以将位于所述送料口的所述密封胶钉送入所述胶钉腔。

优选地，所述全压钉机构包括抽真空单元和打钉单元，所述抽真空单元用于对所述电芯的内部抽真空；所述打钉单元用于将所述密封胶钉完全压入所述注液孔内，使所述密封胶钉密封所述注液孔。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的注液设备，包括注液充氦模组与打钉模组，即将注液工序与压入密封胶钉的工序分别在不同工位操作，使密封胶钉直接进入注液孔，不需要通过注液管，从而避免密封胶钉受到注液管中的电解液的污染，因此，能够减少后续密封胶钉激光焊接过程中出现针孔、爆点、台阶、凹坑等缺陷以及降低引起电芯失火的几率，提高电芯的成品率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供的注液设备一种具体实施例的结构示意图；

图2为本申请所提供的注液设备分钉机构与预压钉机构一种具体实施例的结构示意图；

图3为图2中I处的局部放大图；

图4为本申请所提供的注液设备全压钉机构一种具体实施例的结构示意图；

图5为本申请所提供的注液设备输送带一种具体实施例的结构示意图；

图6为本申请所提供的电芯加工方法一种具体实施例的流程图。

附图标记：

1-入料工位；

2-上料机械手；

3-第一分料机械手；

4-注液充氦模组；

5-第二分料机械手；

6-输送带；

61-本体；

62-定位结构；

63-夹紧结构；

7-打钉模组；

71-预压钉机构；711-预压导向块；712-检测套管；713-接污盒；714-预压钉杆；715-位置检测仪；716-二维平移台；717-预压钉气缸；718-送料管；719-排气孔；

72-全压钉机构；721-真空阀；722-调节单元；723-真空管；724-全压导向块；725-全压钉杆；726-全压钉气缸；727-下压气缸；728-调压表；729-压力表；

73-分钉机构；731-送钉管；732-进气孔；733-胶钉过渡块；734-振动盘；

8-出料位。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1-4所示，本申请实施例提供了一种注液设备，用于对电芯的二次注液以及在电芯的注液孔压入密封胶钉。注液设备包括注液充氦模组4和打钉模组7。注液充氦模组4和打钉模组7沿输送方向(即输送带6的输送方向)设置在不同的工位，即注液充氦模组4位于注液工位，打钉模组7位于打钉工位，由于电芯的注液工序与压入密封胶钉的工序不在同一工位，在电芯输送过程中会使电芯内的负压消失，因此，注液完成后不变换工位，对电芯的内部充入惰性气体，如氦气，在打钉工位对电芯的内部抽真空后再将密封胶钉完全压入电芯的注液孔，也就是说，注液充氦模组4用于对电芯注液和充入惰性气体，具体地，在注液工位，注液充氦模组4先对电芯的内部抽真空，然后再对电芯进行注液，注液后再充入惰性气体；之后，将电芯输送至打钉工位，电芯可以通过输送带6，由注液充氦模组4输送至打钉模组7。打钉模组7将密封胶钉压入电芯的注液孔，使密封胶钉密封注液孔，具体地，打钉模组7可以对注液后的电芯的内部抽真空，并将密封胶钉压入注液孔，使密封胶钉密封注液孔。

通常，注液设备还包括入料工位1、上料机械手2、前称重模组(图中未示出)、第一分料机械手3、第二分料机械手5、输送带6、后称重模组(图中未示出)以及出料位8。

上述实施例操作时，如图1所示，上料机械手2将待注液的电芯输送至前称重模组，通过称重判断电芯是否合格，不合格的电芯通过第一分料机械手3输送至缓存模组中，由人工干预处理；合格的电芯通过第一分料机械手2输送至注液充氦模组4。由注液充氦模组4对电芯进行注液，注液完成后对电芯的内部充入惰性气体，然后由第二分料机械手5送至后称重模组，对注液后的电芯进行判断，不合格的通过第二分料机械手5送至缓存模组中，由人工干预处理；合格的由第二分料机械手5输送至输送带6，由输送带6将电芯输送至注液孔清洁模组，然后输送至打钉模组7，将密封胶钉完全压入注液孔后，将电芯输送至出料位8。

显然，上述过程将注液充氦模组4与打钉模组7设置在不同的工位，使注液工序与压入密封胶钉的工序分别在不同工位操作，在压入密封胶钉时，密封胶钉直接进入注液孔，不需要通过注液管，从而避免密封胶钉受到注液管中的电解液的污染，因此，能够减少后续密封胶钉激光焊接过程中出现针孔、爆点、台阶、凹坑等缺陷以及降低引起电芯失火的几率，提高电芯的成品率。

由于密封胶钉的特殊性，其未完全压入注液孔时，电芯的内部仍能够与外界连通，在密封胶钉完全压入注液孔时，才能够密封注液孔，使电芯的内部与外界在注液孔处不连通。为此，为了方便加工以及设备的制造，如图1所示，打钉模组7包括预压钉机构71和全压钉机构72，预压钉机构71用于将密封胶钉输送至电芯的注液孔，此时密封胶钉仅送至注液孔，但并未完全压入注液孔，此时电芯的内部与外界仍然通过注液孔、密封胶钉或者二者之间的间隙连通。全压钉机构72用于对电芯的内部抽真空以及将密封胶钉完全压入注液孔，通俗地说就是，先对电芯的内部抽真空，能够使密封胶钉的压入更顺利，然后再将密封胶钉完全压入注液孔，以使密封胶钉密封注液孔，使电芯的内部与外界在注液孔处不连通。

预压钉机构71如图2-3所示，包括送料管718、胶钉腔以及预压钉杆714，胶钉腔设有出料口，预压钉杆714向靠近或者远离出料口的方向活动伸入胶钉腔，用于将密封胶钉压入注液孔，预压钉杆714的预压驱动机构可以为预压钉气缸717，或者其它驱动机构，如液压缸。通常预压钉机构71还包括预压导向块711，胶钉腔以及出料口均设于预压导向块711，且预压导向块711上设有预压导向孔，可选地，预压导向孔与出料口相对，预压钉杆714沿导向孔向靠近或者远离出料口的方向活动伸入胶钉腔；送料管718的一端与胶钉腔连通，用于将密封胶钉送入胶钉腔。操作时，将密封胶钉通过送料管718送至胶钉腔，输送带6输送电芯至打钉工位，使出料口与电芯的注液孔相对，然后预压钉杆714向出料口的方向运动，将密封胶钉输送至注液孔，通过上述结构，能够减少密封胶钉送入注液孔的过程中带入的杂质。

由于在密封胶钉压入注液孔的过程中，胶钉腔的气体被压缩，增加了预压钉杆714的运动阻力，为了使该阻力减小，胶钉腔上还设有排气孔719，如图3所示，胶钉腔通过排气孔719与外界连通。

为了保证预压钉杆714的动作时间，预压钉机构71还包括胶钉检测仪，胶钉检测仪用于检测胶钉腔内是否有密封胶钉，检测到胶钉腔内有密封胶钉时，再驱动预压钉杆714动作，以提高操作效率。通常，胶钉检测仪与预压驱动机构电连接，以实现自动化操作。

其中，胶钉检测仪包括检测套管712、摄像头、压力传感器等中的一者或者多者，在包括检测套管712时，由于密封胶钉也可能被卡接在送料管718的某一位置，为了保证检测的准确性，检测套管712套装于送料管718靠近胶钉腔的一端，其可以外套于送料管718，也可以套设于送料管718的内部。

由于制造和控制的精度有限，输送带6对电芯的输送位置会有偏差，造成出料口与注液孔的位置精度可能较差，为了提高注液孔与出料口压入密封胶钉时的位置精度，预压钉机构71还包括位置检测仪715，位置检测仪715通常包括摄像头，用于检测注液孔的位置，以精确得到注液孔的位置，然后移动出料口，使其与出料口正对。

进一步地，为了方便出料口或者位置检测仪715的移动，预压钉机构71还包括二维平移台716，预压钉杆714和位置检测仪715连接于二维平移台716，且在得到注液孔的位置后，通过二维平移台716能够精确地将出料口移动至与注液孔相对的位置。

由于送料管718将密封胶钉送至胶钉腔时，可能仍会带有异物，为了防止异物堵塞排气孔719，预压钉机构71还包括接污盒713，接污盒713与胶钉腔连通，能够承载异物，且能够防止异物对电芯的污染。

为了保证密封胶钉的质量，打钉模组7还包括分钉机构73，如图2所示，分钉机构73设有送料口(图中未示出)，送料口与高压气体连通，通常分钉机构73包括振动盘734、送钉管731、胶钉过渡块733和进气孔732，振动盘734与送钉管731的一端连接，送钉管731的另一端伸入过渡块733，胶钉过渡块733上设有气体通道，送料口通过进气通道与进气孔732连通，振动盘734通过振动将合格的密封胶钉送至送钉管731，在振动余力与重力作用下密封胶钉通过送钉管731送至胶钉过渡块733上。送料管718远离胶钉腔的一端与送料口相对，在进气孔732处通入高压气体，将位于送料口的密封胶钉通过送料管718送入胶钉腔。

上述各实施例中的全压钉机构72包括抽真空单元和打钉单元，如图4所示，打钉单元用于将密封胶钉压入注液孔内，使密封胶钉密封注液孔，具体地，打钉单元包括全压导向块724和全压钉杆725，全压导向块724上设有全压导向孔，全压钉杆725活动插装于全压导向孔，且能够穿过全压导向块724，全压钉杆724的驱动可以通过全压钉气缸726驱动或者其它驱动机构如液压缸。

抽真空单元用于对电芯的内部抽真空，可以通过注液孔与密封胶钉之间的间隙进行抽真空，包括真空阀721、真空管723以及下压气缸727。一般地，全压导向孔靠近电芯的一端设有密封件，以方便全压导向孔与注液孔相对时，在下压气缸727的作用下，使全压导向孔与注液孔之间密封；真空管723的一端与真空阀721连通，另一端与全压导向孔连通，通过控制真空阀721，对电芯的内部抽真空，然后再驱动全压钉杆725动作，将密封胶钉完全压入注液孔，实现注液孔的密封。

全压钉机构72还包括调压表728以及压力表729，当压力表729检测到电芯内的压力到达预设压力时，停止抽真空，从而更好地保证电芯内部的真空度。调压表729用于全压钉过程中调整电芯内的压力。

为了适应不同型号电芯的需要，全压钉机构72还包括调节单元722，通过调节单元722能够使全压钉杆725对准不同型号的电芯的注液孔。，一般地，调节单元722为线性调节单元，如直线导轨。

通常，分钉机构73、预压钉机构71以及全压钉机构72沿输送方向依次设置在不同的工位，以方便操作；当然三者或者其中的任两者也可以位于同一工位。

其中，输送带6包括本体61、定位结构62和夹紧结构63，如图5所示，相对于输送方向，定位结构62与夹紧结构63位于本体61的两侧，且相对设置，定位结构62用于使电芯在传送过程中定位，以提高电芯在各工位的位置精度；夹紧结构63与定位结构62配合，用于夹紧电芯，防止其在各工位操作时发生位移。具体地，定位结构62、夹紧结构63可以均为气缸，气缸的伸缩方向垂直于输送方向，一般地，定位结构62的气缸的驱动力大于夹紧结构63的气缸的驱动力，以防止夹紧力太大，造成电芯移动。

另外，本申请还提供一种电芯注液方法，用于上述各实施例的电芯注液设备，如图6所示，包括：

步骤S1：对电芯进行注液，并在电芯注液完成后充入惰性气体；

步骤S2：将密封胶钉完全压入电芯的注液孔，使注液孔密封；

其中，步骤S1与步骤S2在不同工位进行，以防止密封胶钉被电解液污染，保证密封胶钉压入电芯的注液孔时的清洁度。

具体地，步骤S2包括：

步骤S21：将密封胶钉预压入电芯的注液孔，使电芯的内部通过密封胶钉与外界仍连通；

步骤S22：对电芯的内部抽真空；

步骤S23：将密封胶钉完全压入注液孔，使注液孔密封；

其中，步骤S21、S22和步骤S23可以在不同的工位进行，也可以在同一工位进行，优选前者，以防止各步骤之间设备的干涉。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。