一种超级电容自动注液装置的制作方法

本实用新型属于超级电容真空干燥处理技术领域，尤其是一种超级电容自动注液装置。

背景技术：

超级电容通过极化电解质来储能，储能过程是可逆的，能够反复进行充放电数十万次，是一种介于传统电容器与蓄电池之间，具有特殊性能的电源。超级电容中，电容芯位于外壳内且与外壳上的正极和负极连接，外壳内填充由乙腈和电解盐构成的电解质，现有的填充电解质的设备包括：无水无氧的手套箱单元、空气净化单元、计量泵单元和注液单元，手套箱单元设置在工作台6上，空气净化单元将手套箱单元的箱体2内的空气抽出后进行除水、除氧处理，使箱体内保持高纯惰性气体的环境，计量泵单元进行电解质的定量输送。使用时，箱体前侧或者前后两侧的玻璃窗3上设置多个手套工位4，从箱体一侧的过渡舱1或5将电容器放入，然后通过手套工位传递到注液单元上，计量泵单元进行定量输送，所有处理完成后，再通过过渡舱将电容器取出。上述结构中，注液单元包括加注模块、电容定位模块和抽真空模块，加注模块用于接收计量泵单元输送的电解质，电容定位模块用于放置电容器，抽真空模块用于抽出电容器内的空气，以上各模块存在以下问题：1.加注模块中，注液管机构和阀杆机构并存，增加了注液时的泄漏点，不利于密封性；2.电容定位模块结构简单，电容器放置不稳定，而且其运动结构体积大，占用地方较大；3.抽真空模块与注液模块分开设置，安装和维护不便；4.加注单元中缺少废液收集机构，废弃的电解质流到箱体内，造成污染。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供集成度高、便于安装维护且废液有效收集的一种超级电容自动注液装置。

本实用新型采取的技术方案是：

一种超级电容自动注液装置，包括手套箱单元、空气净化单元、计量泵单元和注液单元，手套箱单元的玻璃窗上设置多个手套工位，箱体内的支架上设置多个注液单元，每个注液单元包括加注模块、电容定位模块和抽真空模块，其特征在于：所述加注单元包括注液气缸、注液杯、注液阀杆、注液管和基座，注液气缸安装在支架上端，注液气缸下方的支架内嵌装一个基座，基座上端设置注液杯，注液杯上端嵌装套管，套管内竖直滑动嵌装所述注液阀杆，该注液阀杆上端部与所述注液气缸活塞杆下端连接，注液阀杆上端内部制出的流道通过注液阀杆位于注液杯外的上端部与所述计量泵单元连通，所述流道的下端通过位于注液杯内的注液阀杆上制出的开孔连通注液杯内部，注液阀杆下端部用于封堵位于注液杯内的基座上所制的喇叭形凹陷底部连通的开口上端，该开口下端内嵌装一位于基座下方的注液管上端，该注液管下方的支架上安装所述电容定位模块，在基座的后端安装所述抽真空模块；

所述注液气缸用于带动注液阀杆竖直滑动，所述流道和开孔用于连通所述计量泵单元和注液杯内部，所述注液杯上设置一用于连通高压氮气源和注液杯内部的氮气加压口。

而且，所述电容定位模块包括框架、垫块、滑动板、基板、纵向气缸和竖直气缸，所述竖直气缸安装支架下端且其朝上的活塞杆上端面安装所述基板，该基板上端面纵向滑动安装滑动板，该滑动板上端面安装框架，框架内横向间隔设置多个垫块，每个垫块上放置一个电容器，每个电容器位于框架上方的进液口上方设置一个所述注液管，所述滑动板后端连接所述基板后端安装的纵向气缸的活塞杆，在框架后端上安装一废液槽；

所述竖直气缸用于驱动基板竖直运动，所述纵向气缸用于驱动滑动板纵向运动，所述废液槽用于电容器注液完成后收集自注液管流出的废电解质。

而且，所述抽真空模块包括真空气缸、真空阀杆和真空管，所述基座后端制出一与所述开口连通的管路，该管路内滑动嵌装所述真空阀杆，该真空阀杆位于基座后端的端部与支架后端安装的真空气缸的活塞杆连接。

而且，所述基座通过两侧的螺栓安装在支架上，所述注液阀杆上端部套装一端管，该端管上端部连通所述计量泵单元，该端管上端外缘所制环形槽内嵌装所述注液气缸活塞杆下端连接的连接板下端的U型折弯部。

而且，喇叭形凹陷底部的开口上端处安装一针型阀，该针型阀由所述注液阀杆下端部驱动打开或关闭。

而且，所述管路内安装一针型阀，该针型阀由所述真空阀杆下端部驱动打开或关闭。

而且，位于注液杯内的注液阀杆外缘套装一堵块，该堵块在注液阀杆上升时封闭所述套管位于注液杯内的下端部。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型中，在箱体内的前侧和后侧分别安装一个支架，每个支架上设置多个注液单元，即箱体的前端和后端均可以进行注液操作，提高了单位时间的工作效率，而且基座上设置注液杯、注液阀杆、注液管和抽真空单元，注液阀杆上端的端管嵌装在连接板内，同样的抽真空单元的真空阀杆上端部也嵌装在真空气缸的驱动板内，所以拆下基座两侧的螺栓以及将真空管与抽真空管拆除、将电解质管拆除、将氮气管拆除后，即可以将注液单元从支架上取下，同样的电容定位模块也可以整体从滑动板上取下，安装维护非常方便，而且注液阀杆将注液和阀杆集成在一起，漏点减少，有利于注液杯的密封性提高，氮气的引入，使电解质的加注过程增速，提高了工作效率，废液槽能够有效收集注液杯中的废液，提高了箱体内洁净度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的左视放大图；

图3是注液单元的主视图；

图4是图3的截面图；

图5是图4的注液阀杆关闭时的示意图；

图6是图4的注液阀杆打开时的示意图；

图7是电容定位模块在电容器注液时的示意图；

图8是图7的注液完成后的示意图；

图9是图7的废液收集的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。

一种超级电容自动注液装置，如图1～9所示，包括手套箱单元、空气净化单元、计量泵单元和注液单元，手套箱单元的箱体2的玻璃窗3上设置多个手套工位4，箱体内的支架16上设置多个注液单元，每个注液单元包括加注模块、电容定位模块和抽真空模块，本实用新型的创新在于：所述加注单元包括注液气缸7、注液杯18、注液阀杆34、注液管40和基座19，注液气缸安装在支架上端，注液气缸下方的支架内嵌装一个基座，基座上端设置注液杯，注液杯上端12嵌装套管17，套管内竖直滑动嵌装所述注液阀杆，该注液阀杆上端部与所述注液气缸活塞杆9下端连接，注液阀杆上端内部制出的流道32通过注液阀杆位于注液杯外的上端部与所述计量泵单元连通，所述流道的下端通过位于注液杯内的注液阀杆上制出的开孔33连通注液杯内部，注液阀杆下端部35用于封堵位于注液杯内的基座上所制的喇叭形凹陷36底部连通的基座内制出的开口39上端，该开口下端内嵌装一位于基座下方的注液管上端，该注液管下方的支架上安装所述电容定位模块，在基座的后端安装所述抽真空模块。

所述注液气缸用于带动注液阀杆竖直滑动，所述流道和开孔用于连通所述计量泵单元和注液杯内部，所述注液阀杆下端部用于随着注液阀杆的竖直滑动而打开或封闭所述开口上端，所述注液杯上设置一用于连通高压氮气源和注液杯内部的氮气加压口15。

本实施例中，注液气缸为六个并安装在安装板8上，相应的基座、注液杯和注液阀杆等也有六个，基座后端自支架上所制的凹孔伸入支架内，基座通过其两侧的螺栓20安装在支架上，所述注液阀杆上端部套装一端管13，该端管上端部11连通所述计量泵单元，该端管上端外缘所制环形槽内嵌装所述注液气缸活塞杆下端连接的连接板10下端的U型折弯部14。

喇叭形凹陷底部的开口上端处安装一针型阀37，该针型阀由所述注液阀杆下端部驱动打开或关闭。位于注液杯内的注液阀杆外缘套装一堵块53，该堵块在注液阀杆上升时封闭所述套管位于注液杯内的下端部。

所述电容定位模块包括框架、垫块26、滑动板28、基板29、纵向气缸45和竖直气缸31，框架包括底板27、侧板24、上板23和支撑板25，各种结构相互装配构成框架。

竖直气缸安装在支架下端且其朝上的活塞杆上端面安装所述基板，该基板上端面通过导向块30纵向滑动安装滑动板，该滑动板上端面安装框架，框架内横向间隔设置六个垫块，每个垫块的凹槽中放置一个电容器42，每个电容器位于框架上方的进液口41上方设置一个所述注液管，所述滑动板后端通过固定块44连接基板自大孔43伸入直接内的后端安装的纵向气缸的活塞杆，在框架后端上安装一废液槽22；

所述竖直气缸用于驱动基板竖直运动，所述纵向气缸用于驱动滑动板纵向运动，所述废液槽用于电容器注液完成后收集自注液管流出的废电解质。

所述抽真空模块包括真空气缸51、真空阀杆48和真空管46，所述基座后端制出一与所述开口连通的管路38，该管路上端47内滑动嵌装所述真空阀杆，该真空阀杆位于基座后端的端部通过折弯板49与支架后端安装的真空气缸的活塞杆50连接，所述真空阀杆靠近所述开口的端部用于封堵所述管路，所述真空管的一端与所述管路连通，真空管的另一端与真空泵连通。靠近开口的管路内安装一针型阀52，该针型阀由所述真空阀杆靠近开口的端部驱动打开或关闭。

本实用新型工作过程是：

1.通过过渡舱将电容器放入，然后通过手套工位将电容器穿过上板的通孔后放置在垫块的凹槽内；

2.启动纵向气缸和竖直气缸，将滑动板推送到合适的位置，使注液管下端的密封头21与电容器的注液口在竖直方向上相互对位并紧密接触；

3.启动计量泵单元，使电解质按计量进入注液杯内，同时真空阀杆上升，真空泵通过真空管、注液管将电容器内的空气抽出；

4.真空阀杆下降，驱动针型阀将管路封闭，注液气缸工作，通过连接板、端管将注液阀杆提起，注液阀杆提起的同时将计量泵单元关闭；

5.注液阀杆底部的针型阀打开，电解质自注液杯、喇叭形凹陷、开口和注液管注入电容器，此时可打开高压氮气源，使氮气自氮气加压口进入注液杯，提高气压并使电解质加速进入电容器；

6.加注完成后，注液阀杆下降，将针型阀关闭，纵向气缸和竖直气缸动作，移动框架并使注液管插入废液槽内，此时可将加注好的电容器自框架内移出，然后注液阀杆提起，氮气将注液杯内的废液自注液管吹入废液槽内，废液被废液槽内的脱脂棉吸收收集；

7.将未加注的电容器放入框架内，重复步骤1～6完成电容器的注液。

本实用新型中，在箱体内的前侧和后侧分别安装一个支架，每个支架上设置多个注液单元，即箱体的前端和后端均可以进行注液操作，提高了单位时间的工作效率，而且基座上设置注液杯、注液阀杆、注液管和抽真空单元，注液阀杆上端的端管嵌装在连接板内，同样的抽真空单元的真空阀杆上端部也嵌装在真空气缸的驱动板内，所以拆下基座两侧的螺栓以及将真空管与抽真空管拆除、将电解质管拆除、将氮气管拆除后，即可以将注液单元从支架上取下，同样的电容定位模块也可以整体从滑动板上取下，安装维护非常方便，而且注液阀杆将注液和阀杆集成在一起，漏点减少，有利于注液杯的密封性提高，氮气的引入，使电解质的加注过程增速，提高了工作效率，废液槽能够有效收集注液杯中的废液，提高了箱体内洁净度。