一种直线式圆柱电池真空注液机构的制作方法

本发明涉及电池注液装置技术领域，特指一种直线式圆柱电池真空注液机构。

背景技术：

电解液是锂电池的四大关键材料之一，号称锂电池的“血液”。电解液作为锂电池放电介质，为正负极的正常工作提供离子导通。因此在锂电池的加工过程中，注液环节的精确控制就尤为关键。无论是注液量的控制精度，电池保液量的多少，卷取品吸液的好坏，环境氧浓度的高低都会直接影响最终产品的放电性能。

现有的直线式圆柱电池注液机构并不能实现高效真空注射电解液，导致电池生产质量得不到保障。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种直线式圆柱电池真空注液机构，高效真空注射电解液，提高直线式圆柱电池的生产质量。

为实现上述目的，本发明的一种直线式圆柱电池真空注液机构，包括机架，所述机架设置有升降平台，所述升降平台设置有用于固定直线式圆柱电池和注液杯的电池托盘、注液杯组合装置，所述机架设置有对直线式圆柱电池进行注液密封的注液密封装置；所述注液密封装置位于电池托盘、注液杯组合装置的上方，所述注液密封装置的上方设置有用于将电解液注入至注液密封装置的吸液机械手；所述机架设置有对电池托盘、注液杯组合装置进行运输的输送装置。

作为优选，所述电池托盘、注液杯组合装置包括电池托盘组件，所述电池托盘组件连接有可拆卸的注液杯组件；所述电池托盘组件包括托盘底板，所述托盘底板连接有电池固定板，所述电池固定板开设有若干用于固定直线式圆柱电池的电池插孔；所述托盘底板设置有用于固定注液杯组件的挂钩组件；所述注液杯组件包括注液杯固定板，所述注液杯固定板开设有若干注液杯插孔，所述注液杯插孔中固定有注液杯，所述注液杯的两端口设置有注射密封圈。

作为优选，所述电池固定板与托盘底板之间预留有回弹间距，所述电池插孔的底部设置有用于对直线式圆柱电池产生回弹力的回弹组件。

作为优选，所述回弹组件包括固定于托盘底板的导向柱，所述导向柱滑动连接有回弹底板，所述回弹底板与托盘底板之间抵接有底部弹簧，所述底部弹簧套接于导向柱的外侧，所述回弹底板伸入电池插孔内。

作为优选，所述挂钩组件包括安装座，所述安装座连接有可转动的挂钩；所述注液杯固定板设置有用于挂钩配合的扣位。

作为优选，所述注液密封装置包括连接于机架的支撑框架，所述支撑框架设置有可上下升降的动力安装板，所述动力安装板连接有动力驱动组件，所述支撑框架安装有若干电解液杯，所述动力安装板设置有若干用于将电解液输送至电解液杯的密封针管，所述密封针管伸入电解液杯，密封针管的密封针头可密封于电解液杯的出液口。

作为优选，所述动力驱动组件包括安装于支撑框架的动力气缸，所述支撑框架固定有升降导轨，所述升降导轨滑动连接有升降滑块，所述升降滑块连接倾斜滑块；所述支撑框架滑动连接有推杆架，所述推杆架的一端连接于动力气缸的输出轴，所述推杆架的一端连接有倾斜滑轨，所述倾斜滑轨滑动连接于倾斜滑块，所述动力安装板固定于升降滑块。

作为优选，所述密封针管包括相互连接的上针管部和下针管部，所述上针管部设置有用于注射电解液的注液通道，所述上针管部还开设有注液通孔，所述注液通孔将注液通道与电解液杯的内腔贯通。

作为优选，所述输送装置包括安装于机架的丝杆传动组件，所述丝杆传动组件的设置有移动平台，所述移动平台设置有用于夹取电池托盘、注液杯组合装置的夹取机械手；所述机架设置有用于输送电池托盘、注液杯组合装置的滚轮导轨。

作为优选，所述机架设置有用于存储电解液的液体槽，所述吸液机械手包括X-Y移动平台，所述X-Y移动平台设置有若干用于吸取液体槽中电解液的吸管。

本发明的有益效果：本发明的一种直线式圆柱电池真空注液机构，包括机架，机架设置有升降平台，升降平台设置有用于固定直线式圆柱电池和注液杯的电池托盘、注液杯组合装置，机架设置有对直线式圆柱电池进行注液密封的注液密封装置；注液密封装置位于电池托盘、注液杯组合装置的上方，注液密封装置的上方设置有用于将电解液注入至注液密封装置的吸液机械手；机架设置有对电池托盘、注液杯组合装置进行运输的输送装置。输送装置将安装有直线式圆柱电池的电池托盘、注液杯组合装置运送至注液密封装置下方，吸液机械手吸取电解液，并将电解液注入注液密封装置中，升降平台将电池托盘、注液杯组合装置上升至注液密封装置中，使注液密封装置内部形成密封腔体，外部抽真空设备对密封腔体进行抽真空；抽真空完成后，升降平台再次将电池托盘、注液杯组合装置上升贴合于注液密封装置，此时释放储存于注液密封装置中的电解液，电解液由注液密封装置流入电池托盘、注液杯组合装置的直线式圆柱电池中，电解液在直线式圆柱电池中逐渐渗透，升降平台下降电池托盘、注液杯组合装置，输送装置将注射有电解液的直线式圆柱电池运输至下一工位，如此循环，实现直线式圆柱电池注射电解液的操作，实现自动化生产，高效完成真空注射电解液，提高直线式圆柱电池的生产质量。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的主视结构示意图。

图3为本发明的俯视结构示意图。

图4为本发明的另一立体结构示意图。

图5为本发明注液密封装置的结构示意图。

图6为本发明注液密封装置的剖切结构示意图。

图7为本发明密封针管与电解液杯连接的剖切结构示意图。

图8为本发明密封针管的结构示意图。

图9为本发明电池托盘、注液杯组合装置的立体结构示意图。

图10为本发明电池托盘、注液杯组合装置的剖切视图。

图11为图10中A处的放大示意图。

图12为本发明电池托盘组件的结构示意图。

附图标记包括：

1—机架 2—升降平台 3—电池托盘、注液杯组合装置 31—电池托盘组件 311—托盘底板 3111—回弹间距 312—电池固定板 3121—电池插孔 313—挂钩组件 3131—安装座 3132—挂钩 314—回弹组件 3141—导向柱 3142—回弹底板 3143—底部弹簧 315—导套 32—注液杯组件 321—注液杯固定板 322—注液杯 323—注射密封圈 324—扣位 325—插销 33—直线式圆柱电池 4—注液密封装置 41—支撑框架 411—电解液杯 412—密封盖 413—出液口 42—动力安装板 43—动力驱动组件 431—动力气缸 432—升降导轨 433—升降滑块 434—倾斜滑块 435—倾斜滑轨 436—推杆架 44—密封针管 441—上针管部 442—下针管部 443—注液通道 444—注液通孔 445—密封针头 45—轴肩5—吸液机械手 51—X-Y移动平台 52—吸管 6—输送装置 61—丝杆传动组件 62—移动平台 63—夹取机械手 64—滚轮导轨 7—液体槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

如图1至图12所示，本发明的一种直线式圆柱电池33真空注液机构，包括机架1，所述机架1设置有升降平台2，所述升降平台2设置有用于固定直线式圆柱电池33和注液杯322的电池托盘、注液杯组合装置3，所述机架1设置有对直线式圆柱电池33进行注液密封的注液密封装置4；所述注液密封装置4位于电池托盘、注液杯组合装置3的上方，所述注液密封装置4的上方设置有用于将电解液注入至注液密封装置4的吸液机械手5；所述机架1设置有对电池托盘、注液杯组合装置3进行运输的输送装置6。输送装置6将安装有直线式圆柱电池33的电池托盘、注液杯组合装置3运送至注液密封装置4下方，吸液机械手5吸取电解液，并将电解液注入注液密封装置4中，升降平台2将电池托盘、注液杯组合装置3上升至注液密封装置4中，使注液密封装置4内部形成密封腔体，外部抽真空设备对密封腔体进行抽真空至-0.1Mpa,并保持40~60秒；抽真空完成后，升降平台2再次将电池托盘、注液杯组合装置3上升贴合于注液密封装置4，此时释放储存于注液密封装置4中的电解液，电解液由注液密封装置4流入电池托盘、注液杯组合装置3的直线式圆柱电池33中，电解液在直线式圆柱电池33中逐渐渗透，升降平台2下降电池托盘、注液杯组合装置3，输送装置6将注射有电解液的直线式圆柱电池33运输至下一工位，如此循环，实现直线式圆柱电池33注射电解液的操作，实现自动化生产，高效完成真空注射电解液，提高直线式圆柱电池33的生产质量。

本实施例的电池托盘、注液杯组合装置3包括电池托盘组件31，所述电池托盘组件31连接有可拆卸的注液杯组件32；所述电池托盘组件31包括托盘底板311，所述托盘底板311连接有电池固定板312，所述电池固定板312开设有若干用于固定直线式圆柱电池33的电池插孔3121；所述托盘底板311设置有用于固定注液杯组件32的挂钩组件313；所述注液杯组件32包括注液杯固定板321，所述注液杯固定板321开设有若干注液杯322插孔，所述注液杯322插孔中固定有注液杯322，所述注液杯322的两端口设置有注射密封圈323。直线式圆柱电池33可插设于电池插孔3121，注液杯组件32的注液杯322可直接与直线式圆柱电池33连接，注液杯322与电池之间通过注射密封圈323连接，挂钩组件313可将电池托盘组件31与注液杯组件32固定连接，提高注液杯322与直线式圆柱电池33的连接密封性，注液杯322中的电解液可逐渐渗透至电池内部，并可分段进行静置处理。电解液渗透于电池内部后，打开挂钩组件313，即可脱离注液杯组件32，可方便取出直线式圆柱电池33，实现高效密封注射电解液。

本实施例的电池固定板312与托盘底板311之间预留有回弹间距3111，所述电池插孔3121的底部设置有用于对直线式圆柱电池33产生回弹力的回弹组件314。直线式圆柱电池33安装于电池插孔3121后，当直线式圆柱电池33受到注液杯组件32的压力后，回弹组件314发生回弹变形，增加直线式圆柱电池33与注液杯322的接触力，保持两者结合密封可靠。

本实施例的回弹组件314包括固定于托盘底板311的导向柱3141，所述导向柱3141滑动连接有回弹底板3142，所述回弹底板3142与托盘底板311之间抵接有底部弹簧3143，所述底部弹簧3143套接于导向柱3141的外侧，所述回弹底板3142伸入电池插孔3121内。回弹底板3142受到压力，回弹底板3142在导向柱3141滑动并压缩底部弹簧3143，回弹底板3142对直线式圆柱电池33产生反作用预紧力，使直线式圆柱电池33与注射密封圈323连接紧密。

本实施例的挂钩组件313包括安装座3131，所述安装座3131连接有可转动的挂钩3132；所述注液杯固定板321设置有用于挂钩3132配合的扣位324。当注液杯组件32与直线式圆柱电池33连接后，转动挂钩3132，使挂钩3132牢固钩住注液杯组件32的扣位324，使电池托盘组件31与注液杯组件32牢固连接。

本实施例的托盘底板311的四个角均设置有导套315，所述注液杯固定板321的四个角均设置有与导套315配合的插销325，电池托盘组件31与注液杯组件32的连接起到导向作用，两者牢固连接。本实施例的电池插孔3121呈矩形阵列布置。本实施例可一次对80个直线式圆柱电池33进行电解液的注射。

作为优选，本实施例的注射密封圈323为EPDM材质的注射密封圈323，提高注射密封圈323的密封性能和使用寿命。

本实施例的挂钩组件313设置有四组，四组挂钩组件313对称布置于托盘底板311的两侧。四组挂钩组件313使注液杯组件32的注液杯322与直线式圆柱电池33牢固连接。

本实施例的注液密封装置4包括连接于机架1的支撑框架41，所述支撑框架41设置有可上下升降的动力安装板42，所述动力安装板42连接有动力驱动组件43，所述支撑框架41安装有若干电解液杯411，所述动力安装板42设置有若干用于将电解液输送至电解液杯411的密封针管44，所述密封针管44伸入电解液杯411，密封针管44的密封针头445可密封于电解液杯411的出液口413。动力驱动组件43驱动动力安装板42下降，将密封针管44下压，密封针管44的密封针头445与电解液杯411的出液口413密封，外部的吸液装置通过密封针管44将电解液注入电解液杯411中，由于密封针管44的密封针头445与电解液杯411的出液口413密封，电解液先存储于电解液杯411中，避免泄露，另外使位于电解液杯411下方的支撑框架41围闭成真空腔体实现密封，便于电池内部抽真空；待电池抽真空后，动力驱动组件43驱动动力安装板42上升，使密封针管44脱离电解液杯411的出液口413，电解液杯411中的电解液流入渗透至电池内部。该直线式圆柱电池33注液密封装置4，既可以实现密封电解液杯411的电解液体，避免泄露；又可以使真空腔体实现密封，便于电池内部抽真空。

本实施例的动力驱动组件43包括安装于支撑框架41的动力气缸431，所述支撑框架41固定有升降导轨432，所述升降导轨432滑动连接有升降滑块433，所述升降滑块433连接倾斜滑块434；所述支撑框架41滑动连接有推杆架436，所述推杆架436的一端连接于动力气缸431的输出轴，所述推杆架436的一端连接有倾斜滑轨435，所述倾斜滑轨435滑动连接于倾斜滑块434，所述动力安装板42固定于升降滑块433。动力气缸431推动倾斜滑轨435，倾斜滑轨435通过倾斜滑块434推动升降滑块433上升，从而使动力安装板42实现上升。相反，动力气缸431回拉倾斜滑轨435，倾斜滑轨435通过倾斜滑块434拉动升降滑块433下降，从而使动力安装板42实现下降。进一步实现密封针管44的密封针头445与电解液杯411的出液口413密封与脱离。

本实施例的密封针管44包括相互连接的上针管部441和下针管部442，所述上针管部441设置有用于注射电解液的注液通道443，所述上针管部441还开设有注液通孔444，所述注液通孔444将注液通道443与电解液杯411的内腔贯通。外部的吸液装置将电解液注射进注液通道443，注液通道443的电解液通过注液通孔444流入电解液杯411中，由于密封针头445与电解液杯411的出液口413密封，电解液先存储于电解液杯411中，避免泄露，另外使位于电解液杯411下方的真空腔体实现密封，便于电池内部抽真空；密封针管44上升，使密封针头445脱离电解液杯411的出液口413，电解液杯411中的电解液流入渗透至电池内部。

具体地，本实施例的支撑框架41固定有四组升降导轨432，四组升降导轨432分别滑动连接有四组升降滑块433，所述动力安装板42固定于四组升降滑块433。四组升降滑块433可以驱使动力安装板42上下升降更加稳固，密封针管44的密封针头445与电解液杯411的出液口413的密封可靠性增强。

本实施例的电解液杯411设置有密封盖412，所述密封针管44穿过密封盖412伸入电解液杯411。密封盖412确保注射进电解液杯411中的电解液免收外部污染。

本实施例的上针管部441的上端设置有用于与动力安装板42连接的轴肩45；若干密封针管44呈矩形阵列布置于动力安装板42。上针管部441通过轴肩45可方便安装于动力安装板42上，为针管提供动力。而且在动力安装板42上可以安装多个针管，实现电池的批量注液。

具体地，本实施例的输送装置6包括安装于机架1的丝杆传动组件61，所述丝杆传动组件61的设置有移动平台62，所述移动平台62设置有用于夹取电池托盘、注液杯组合装置3的夹取机械手63；所述机架1设置有用于输送电池托盘、注液杯组合装置3的滚轮导轨64。丝杆传动组件61驱动移动平台62往复滑动，位于移动平台62上的夹取机械手63可夹取电池托盘、注液杯组合装置3通过滚轮导轨64送入或送出上述注液密封装置4，实现注液密封装置4的运输。

本实施例的机架1设置有用于存储电解液的液体槽7，所述吸液机械手5包括X-Y移动平台6251，所述X-Y移动平台6251设置有若干用于吸取液体槽7中电解液的吸管52。X-Y移动平台6251驱动吸管52沿X-Y轴方向移动，注液泵控制吸管52可吸取液体槽7中的电解液，移动至注液密封装置4上方并将电解液定量注射进注液密封装置4内。

本发明的直线式圆柱电池33真空注液机构，可以实现自动化生产，高效完成真空注射电解液，提高直线式圆柱电池33的生产质量。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。