专利名称：圆柱形锂离子电池注液机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电池定量注电解液的生产设备。，特别涉及一种圆柱形锂离子电池注液机。
背景技术：
目前已有的锂离子电池注液机不适应圆柱形锂离子电池的注液。由于圆柱型锂离子电池容量的提升，注液变得越来越困难，我公司原来使用的是加拿大进口注液设备，已经无法适应目前的生产需要。主要问题是1)效率低，只有10只/分钟。2)注液量不稳定，有5％的电池需要再次增加或减少电解液，而且补液后电池注液量CPK＝0.5(远低于MOTOROLA要求的CPK＝1.5)。3)故障率高，平均7次/月报修，而且，几乎每次修理都要更换气缸、传感器或接头等部件，少则几十元多则上千元。上述问题的根本原因在于1)工作原理不合理，进口设备的工作原理是先对电池抽真空，然后注液，最后加压。这就造成抽真空后，在系统不稳定的情况下注液，注液量会有很大的波动。2)电池容量的提升，造成电池正负极片对电液的吸收变得越来越困难，有2/3的电液无法一次进入电池。这就影响到了注液精度，延长了注液时间，降低了效率。3)设备的防腐蚀性较差，元器件被腐蚀时有发生。因此这样的设备无论从工艺还是从设备的角度上看都无法适应目前电池生产的需要。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种圆柱形锂离子电池注液机。解决上述这个生产瓶颈，提高品质和生产效率，本人对注液工序反复研究试验后，发明了新型圆柱型锂离子电池注液机，其工作原理为先对电池定量注液，然后再抽真空，使电液进入电池。
本实用新型的技术方案是一种圆柱形锂离子电池注液机，其特征在于工作台上有手套箱，手套箱顶部有排气管路，在工作台手套箱内有支架，支架支撑两个定量泵，每个定量泵有进液管和出液管，泵的下端连电液进液管，上端连电液出液管，两个出液管由电液管连接板固定在一起，每个定量泵连接两路压缩空气源，每路管路上都有一个手动两通阀控制气路，工作台还有电气控制柜和脚踏开关。
控制气路由气源通过管路连接调压阀，调压阀通过管路连接换向阀，换向阀的两个端口分别通过管路连接各自的两个手动两通阀，每个手动两通阀通过管路分别连接两个定量泵的气端口。
电器控制电路电源连接脚踏开关，脚踏开关另一端通过第一时间继电器KT1的接点连接中间继电器K1线圈的一端，第一时间继电器KT1的接点一端连接电源，另一端分别连接脚踏开关另一端、控制复位的第一时间继电器KT1线圈一端、控制定量泵吐液第二时间继电器KT2线圈一端和第二时间继电器KT2接点的一端，第二时间继电器KT2接点的另一端连接电磁阀K2线圈一端；中间继电器K1线圈的另一端、第一时间继电器KT1线圈另一端、第二时间继电器KT2线圈另一端和电磁阀K2线圈另一端都连接电源的另一端。
本实用新型效果是优点是1)效率高，能达到25~30只/分钟。2)操作方便，从装卸注液头到注液机注液，都是简便易行。3)注液精度高，经过对生产线电池注液量的测算，注液量CPK＞2.0高于MOTOROLA要求的CPK＝1.5。4)设备运行稳定，结构简单，维护方便。5)设备成本只有40000RMB只有进口设备的1/20。
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图1是圆柱形锂离子电池注液机侧视图图2是圆柱形锂离子电池注液机正视图图3是圆柱形锂离子电池注液机气路控制图图4是圆柱形锂离子电池注液机电原理图图中1排气管路，2手套箱，3门，4工作台，5电源(220V)，6压缩空气(0.2MPa)，7出液管，8HIBAR定量泵，9进液管，10电气柜，11-脚踏开关，12电液管连接板，13手套，14可调地脚。
K1-中间继电器，KT1-时间继电器(控制复位)，KT2-时间继电器(控制HIBAR定量泵吐液)，K2-电磁阀。
具体实施方式
图1、2所示的注液机包括工作台4、手套箱2、2个HIBAR泵8、电气控制柜10和脚踏开关11。工作台上是耐腐蚀的亚克力材质的手套箱，手套箱有2个工业耐腐蚀手套，手套箱顶部有排气管路。工作台内是支架支撑2个HIBAR定量泵，泵的下端连电液进液管，上端连电液出液管，2个出液管由电液管连接板12固定在一起，其间距正好是电池托盘上2个电池的间距，每个HIBAR定量泵由2路压缩空气驱动，每路管路上都有1个手动两通阀控制气路。
图3所示的控制气路由气源15通过管路连接调压阀16，调压阀通过管路连接换向阀17，换向阀的两个端口分别通过管路连接各自的两个手动两通阀18.1、18.2、19.1、19.2，每个手动两通阀通过管路分别连接两个定量泵8的气端口。
图4所示的电器控制电路电源连接脚踏开关，脚踏开关另一端通过第一时间继电器KT1的接点连接中间继电器K1线圈的一端，第一时间继电器KT1的接点一端连接电源，另一端分别连接脚踏开关另一端、控制复位的第一时间继电器KT1线圈一端、控制定量泵吐液第二时间继电器KT2线圈一端和第二时间继电器KT2接点的一端，第二时间继电器KT2接点的另一端连接电磁阀K2线圈一端；中间继电器K1线圈的另一端、第一时间继电器KT1线圈另一端、第二时间继电器KT2线圈另一端和电磁阀K2线圈另一端都连接电源的另一端。
具体操作方法为先将电池托盘放20只电池，10个单独的注液头由注液头连接板12连接在一起。操作方法是先将20只电池放入电池托盘，然后将10个连在一起的注液头插入10只电池，如此将另10个注液头连接好，这样，注液前的准备工作就做好了。(见图2)将设备接好电源(220V)、压缩空气(0.2MPa)和电液灌，将装好电池和注液头的电池托盘放入注液机中，双手放入手套箱的手套中，取下出液管对准2只电池用脚踩下脚踏开关，开始注液，4秒后2只电池注液完成，移动到后面的2只电池继续注液直到1盘电池注液完成，抬起脚踏开关。
注液机的工作原理是靠电磁阀控制2个HIBAR定量泵对电池进行定量注液，气路控制图见图3，结构简单，运行可靠。电气柜中有2个时间继电器，分别保证HIBAR定量泵的吐液和复位动作的顺利完成，当脚踏开关闭合后，2个时间继电器开始工作，电磁阀开始工作HIBAR定量泵吐液，吐液动作完成后电磁阀复位，HIBAR定量泵也复位，复位动作完成后设备断电，如果脚踏开关始终闭合着，那就继续下一个注液循环。注液结束只需抬起脚踏开关即可。而且，每个HIBAR定量泵的气路都分别有开关控制，不仅可以单泵也可以双泵工作，同时也方便调整吐液量。如此不仅保证了注液精度防止误操作而且也降低了工人劳动强度，效率达到25~30只/分钟。电路原理图见图4。注液后将电池托盘放入真空箱内经过2次抽真空后电液就进入了电池，最后取下注液头即可。
此设备自2004年2月制作完成后，不断完善，先后生产了18650、18500、17650、14430等型号，针对不同型号电池的生产，只需设计不同的注液头和电池托盘即可。现在已经全面取代原加拿大进口设备，而且配备了新建的生产线。
综上所述，圆柱型锂离子电池注液机完全适应目前各种圆柱型锂离子电池的生产需要，无论从性能还是从成本上都远远优于进口设备，是符合目前圆柱型锂离子电池生产需要的最理想的设备。
权利要求1.一种圆柱形锂离子电池注液机，其特征在于工作台上有手套箱，手套箱顶部有排气管路，在工作台手套箱内有支架，支架支撑两个定量泵，每个定量泵有进液管和出液管，两个出液管由电液管连接板固定在一起，每个定量泵连接两路压缩空气源，每路管路上都有一个手动两通阀控制气路，工作台还有电气控制柜和脚踏开关。
2.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池注液机，其特征在于控制气路由气源通过管路连接调压阀，调压阀通过管路连接换向阀，换向阀的两个端口分别通过管路连接各自的两个手动两通阀，每个手动两通阀通过管路分别连接两个定量泵的气端口。
3.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池注液机，其特征在于电器控制电路电源连接脚踏开关，脚踏开关另一端通过第一时间继电器KT1的接点连接中间继电器K1线圈的一端，第一时间继电器KT1的接点一端连接电源，另一端分别连接脚踏开关另一端、控制复位的第一时间继电器KT1线圈一端、控制定量泵吐液第二时间继电器KT2线圈一端和第二时间继电器KT2接点的一端，第二时间继电器KT2接点的另一端连接电磁阀K2线圈一端；中间继电器K1线圈的另一端、第一时间继电器KT1线圈另一端、第二时间继电器KT2线圈另一端和电磁阀K2线圈另一端都连接电源的另一端。
专利摘要一种圆柱形锂离子电池注液机，工作台上有手套箱，其顶部有排气管路，手套箱内有支架支撑的两个定量泵，每个定量泵有进液管和出液管，两个出液管由电液管连接板固定在一起，每个定量泵连接两路压缩空气源，每路管路上都有一个手动两通阀控制气路，工作台还有电气控制柜和脚踏开关。优点是1)效率高，能达到25~30只/分钟。2)操作方便，从装卸注液头到注液机注液，都是简便易行。3)注液精度高，经过对生产线电池注液量的测算，注液量CPK＞2.0高于MOTOROLA要求的CPK＝1.5。4)设备运行稳定，结构简单，维护方便。5)设备成本只有40000RMB只有进口设备的1/20。
文档编号H01M2/36GK2731731SQ20042002974
公开日2005年10月5日 申请日期2004年9月16日 优先权日2004年9月16日
发明者崔少华 申请人:天津力神电池股份有限公司