一种电池浸润装置及电池浸润设备的制作方法

1.本实用新型涉及电池生产设备技术领域，尤其是指一种电池浸润装置及电池浸润设备。


背景技术：

2.锂离子电池生产过程中，电池内部材料必须被电解液浸润后才能进行化成充电，浸润是为了让电解液充分填充到电池内部极片材料颗粒之间、隔膜材料的孔隙中，进而保障电池的安全性能和电性能的发挥；如果电解液浸润不好，会降低电池的综合性能，严重会引起安全事故；因此电解液浸润是锂电池生产过程中的一个重要加工工艺。电池在注液后，电解液并不是完全迅速浸入到极组内部，部分电解液会集中在电池内部的空隙中，而这些电解液需要很长的静置时间才能充分浸润到极组内部。现有技术中，一般是将注液后的电池放置在夹具内，再在真空环境中静置一段时间，以完成电解液浸润。为了提高电解液浸润的效率，申请号为201810283394.4的专利文件公开了一种压差式电解液浸润装置及方法，虽然其公开的电芯夹具能够实现不间断地夹持和释放电池，但是电芯夹具无法对电池进行承托，导致取放电池不方便，且顶盖需要人工开合，难以应用在自动化生产线中，大大地影响了生产的效率。因此，缺陷十分明显，亟需提供一种解决方案。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种电池浸润装置及电池浸润设备。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种电池浸润装置，其包括箱体、设置于箱体内的夹具、装设于箱体的直线往复驱动机构、盖设于箱体的开口端的盖板及装设于箱体外的翻盖驱动机构，所述翻盖驱动机构的翻盖端与盖板驱动连接，所述箱体的外壁连通有真空调节机构，所述真空调节机构用于调节箱体内的压力变化，所述夹具包括装设于箱体内的框架及设置于框架内的多个夹板，多个夹板并排设置，相邻的两个夹板之间经由导向限位结构伸缩连接，相邻的两个夹板的底部之间设置有伸缩承托部，最后一个夹板与框架的一端面固定连接，除了最后一个夹板以外的夹板均与框架滑动连接，且第一个夹板与直线往复驱动机构的驱动端连接。
6.进一步地，所述真空调节机构包括分别与箱体的内腔连通的抽气结构和破真空结构。
7.进一步地，所述翻盖驱动机构包括装设于箱体的外壁的翻盖座、转动连接于翻盖座的转轴、分别与转轴固定连接的两个翻盖臂、装设于翻盖座并用于驱动转轴转动的转动驱动模组、与两个翻盖臂固定连接的轴杆、装设于盖板的连接板及固定连接于两个翻盖臂的连杆，所述连接板位于两个翻盖臂之间，所述连接板开设有调节孔，所述连杆贯穿调节孔，所述连接板的中部与轴杆转动连接。
8.进一步地，所述翻盖驱动机构还包括分别装设于盖板的多个加强板，多个加强板
均与轴杆转动连接。
9.进一步地，所述转动驱动模组包括套装于转轴的齿轮、与齿轮啮合的齿条及装设于翻盖座的直线驱动器，所述直线驱动器的驱动端与齿条驱动连接。
10.进一步地，所述框架设置有导槽，所述夹板转动连接有滚轮，所述滚轮与导槽滚动抵触。
11.进一步地，所述导向限位结构包括导杆和限位块；在相邻的两个夹板中，所述导杆的一端与一个夹板固定连接，所述导杆的另一端贯穿另一个夹板后与限位块固定连接。
12.进一步地，所述直线往复驱动机构包括装设于箱体外的转动驱动器、设置于箱体内并分别位于夹板的两侧的两个丝杆模组及传动连接于两个丝杆模组的丝杆的传动组件，所述转动驱动器的转动端与其中一个丝杆模组的丝杆转动连接，两个丝杆模组的移动螺母分别与第一个夹板的两端固定连接。
13.进一步地，所述电池浸润装置还包括装设于箱体外的控制机构，所述控制机构与直线往复驱动机构电连接。
14.本实用新型还提供一种电池浸润设备，包括电池转移机械手及上述的电池浸润装置。
15.本实用新型的有益效果：在实际应用中，当需要打开箱体并向夹具内放置电池时，翻盖驱动机构驱动盖板向外翻转，使得盖板打开箱体，夹具上的多个夹板处于打开状态，人工或电池转移机械手将电池夹持至相邻的两个夹板之间，伸缩承托部对电池的底部进行承托，夹具装满电池后，翻盖驱动机构驱动盖板向内翻转，直至盖板盖合箱体，使得大量的电池封装在箱体内进行电解液浸润加工，在进行电解液浸润加工的过程中，直线往复驱动机构驱动第一个夹板正向移动，正向移动的第一个夹板在导向限位结构的导向作用下朝靠近第二个夹板的方向移动，使得第一个夹板与第二个夹板夹持对应的电池，并推动第二个夹板移动，第二夹板在导向限位结构的导向作用下朝靠近第三个夹板的方向移动，使得第二个夹板与第三个夹板夹持对应的电池，并推动第三个夹板移动，以此类推，上一个夹板推动下一个夹板，使得多个夹板逐渐将多个电池夹持后，直线往复驱动机构驱动第一个夹板反向移动(复位移动)，使得第一个夹板朝远离第二个夹板的方向移动并释放电池，当第一个夹板与第二个夹板之间的距离达到预设值时，在导向限位结构的作用下，第一个夹板经由该导向限位结构带动第二个夹板反向移动，以此类推，上一个夹板经由导向限位结构拉动下一个夹板复位移动，使得多个夹板逐渐释放多个电池，直线往复驱动机构驱动第一个夹板往复移动的过程中，使得多个夹板不断重复地夹持和释放电池，间断式按压电池，以实现电池的呼吸式电解液浸润，提高了电解液浸润的效果，与此同时，真空调节机构调节箱体内的压力变化，当多个夹板夹持多个电池时，真空调节机构向箱体内释放空气，以增加箱体内的压力，使得电池的铝塑膜收缩；当多个夹板释放多个电池时，真空调节机构向箱体内抽气，以减小箱体内的压力，使得电池的铝塑膜张开；通过夹板的往复移动与箱体内的压力改变协同配合，进一步提高了电解液浸润的效果和质量。当电解液浸润加工完毕后，翻盖驱动机构驱动盖板打开箱体，多个夹板释放多个电池，人工或电池转移机械手将电池从夹具内取走。在相邻的两个夹板彼此远离或靠近的过程中，伸缩承托部会对应地伸缩，以提高了承托电池的稳定性。本实用新型实现了盖板的自动化开合，适用于自动化生产线中，具有伸缩承托部对电池进行承托，取放电池便捷，且在呼吸式电解液浸润加工的同时，真空调节机构
对箱体内的压力进行调控，大大地提高了电解液浸润的效果和质量。
附图说明
16.图1为本实用新型的电池浸润设备的立体结构示意图。
17.图2为本实用新型的盖板和翻盖驱动机构的立体结构示意图。
18.图3为本实用新型的箱体、直线往复驱动机构、夹具和控制机构的立体结构示意图。
19.图4为本实用新型的密封结构、箱体、直线往复驱动机构和真空调节机构的立体结构示意图。
20.图5为本实用新型的夹具和控制机构的立体结构示意图。
21.图6为本实用新型的夹板、滚轮、伸缩承托部和导向限位结构的立体结构示意图。
22.附图标记说明：
23.1、箱体；2、夹具；21、框架；22、夹板；23、导向限位结构；24、伸缩承托部；25、导槽；26、滚轮；27、导杆；28、限位块；3、直线往复驱动机构；31、转动驱动器；32、丝杆模组；33、传动组件；4、盖板；5、翻盖驱动机构；51、翻盖座；52、转轴；53、翻盖臂；54、转动驱动模组；541、齿轮；542、齿条；543、直线驱动器；55、轴杆；56、连接板；57、连杆；58、调节孔；59、加强板；6、真空调节机构；61、抽气结构；62、破真空结构；7、控制机构；8、电池转移机械手；9、密封结构。
具体实施方式
24.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
25.如图1至图6所示，本实用新型提供的一种电池浸润装置，其包括箱体1、设置于箱体1内的夹具2、装设于箱体1的直线往复驱动机构3、盖设于箱体1的开口端的盖板4及装设于箱体1外的翻盖驱动机构5，所述翻盖驱动机构5的翻盖端与盖板4驱动连接，所述箱体1的外壁连通有真空调节机构6，所述真空调节机构6用于调节箱体1内的压力变化，所述夹具2包括装设于箱体1内的框架21及设置于框架21内的多个夹板22，多个夹板22并排设置，相邻的两个夹板22之间经由导向限位结构23伸缩连接，相邻的两个夹板22的底部之间设置有伸缩承托部24，最后一个夹板22与框架21的一端面固定连接，除了最后一个夹板22以外的夹板22均与框架21滑动连接，且第一个夹板22与直线往复驱动机构3的驱动端连接。
26.在实际应用中，当需要打开箱体1并向夹具2内放置电池时，翻盖驱动机构5驱动盖板4向外翻转，使得盖板4打开箱体1，夹具2上的多个夹板22处于打开状态，人工或电池转移机械手8将电池夹持至相邻的两个夹板22之间，伸缩承托部24对电池的底部进行承托，夹具2装满电池后，翻盖驱动机构5驱动盖板4向内翻转，直至盖板4盖合箱体1，使得大量的电池封装在箱体1内进行电解液浸润加工，在进行电解液浸润加工的过程中，直线往复驱动机构3驱动第一个夹板22正向移动，正向移动的第一个夹板22在导向限位结构23的导向作用下朝靠近第二个夹板22的方向移动，使得第一个夹板22与第二个夹板22夹持对应的电池，并推动第二个夹板22移动，第二夹板22在导向限位结构23的导向作用下朝靠近第三个夹板22的方向移动，使得第二个夹板22与第三个夹板22夹持对应的电池，并推动第三个夹板22移
动，以此类推，上一个夹板22推动下一个夹板22，使得多个夹板22逐渐将多个电池夹持后，直线往复驱动机构3驱动第一个夹板22反向移动(复位移动)，使得第一个夹板22朝远离第二个夹板22的方向移动并释放电池，当第一个夹板22与第二个夹板22之间的距离达到预设值时，在导向限位结构23的作用下，第一个夹板22经由该导向限位结构23带动第二个夹板22反向移动，以此类推，上一个夹板22经由导向限位结构23拉动下一个夹板22复位移动，使得多个夹板22逐渐释放多个电池，直线往复驱动机构3驱动第一个夹板22往复移动的过程中，使得多个夹板22不断重复地夹持和释放电池，间断式按压电池，以实现电池的呼吸式电解液浸润，提高了电解液浸润的效果，与此同时，真空调节机构6调节箱体1内的压力变化，当多个夹板22夹持多个电池时，真空调节机构6向箱体1内释放空气，以增加箱体1内的压力，使得电池的铝塑膜收缩(闭合)；当多个夹板22释放多个电池时，真空调节机构6向箱体1内抽气，以减小箱体1内的压力，使得电池的铝塑膜张开；通过夹板22的往复移动与箱体1内的压力改变协同配合，进一步提高了电解液浸润的效果和质量。当电解液浸润加工完毕后，翻盖驱动机构5驱动盖板4打开箱体1，多个夹板22释放多个电池，人工或电池转移机械手8将电池从夹具2内取走。在相邻的两个夹板22彼此远离或靠近的过程中，伸缩承托部24会对应地伸缩，以提高了承托电池的稳定性。本电池浸润装置实现了盖板4的自动化开合，适用于自动化生产线中，具有伸缩承托部24对电池进行承托，取放电池便捷，且在呼吸式电解液浸润加工的同时，真空调节机构6对箱体1内的压力进行调控，大大地提高了电解液浸润的效果和质量。
27.本实施例中，所述真空调节机构6包括分别与箱体1的内腔连通的抽气结构61和破真空结构62；具体地，所述抽气结构61可以是抽气管，所述破真空结构62可以是破真空管。抽气结构61用于对箱体1进行抽气，破真空结构62用于对箱体1进行破真空，以向箱体1内释放空气。当抽气结构61处于工作状态时，破真空结构62处于非工作状态；当破真空结构62处于工作状态时，抽气结构61处于非工作状态。
28.本实施例中，所述翻盖驱动机构5包括装设于箱体1的外壁的翻盖座51、转动连接于翻盖座51的转轴52、分别与转轴52的两端固定连接的两个翻盖臂53、装设于翻盖座51并用于驱动转轴52转动的转动驱动模组54、与两个翻盖臂53固定连接的轴杆55、装设于盖板4的连接板56及固定连接于两个翻盖臂53的连杆57，所述连接板56位于两个翻盖臂53之间，所述连接板56开设有调节孔58，所述连杆57贯穿调节孔58，所述连接板56的中部与轴杆55转动连接。该结构设计，使得盖板4能够相对两个翻盖臂53在调节孔58的范围内摆动。在实际应用中，当需要盖合箱体1的开口端时，转动驱动模组54驱动转轴52正向转动，正向转动的转轴52带动两个翻盖臂53连带盖板4朝靠近箱体1的方向转动(向内转动)，直至盖板4盖合箱体1的开口，当箱体1的开口端面存在少许加工误差时，连接板56带动盖板4围绕轴杆55的中心轴线转动，直至盖板4完全盖合箱体1；盖板4能够自适应盖合箱体1，盖板4的灵动性好，提高了盖板4盖合箱体1的稳定性和密封性。在盖板4转动的过程中，连杆57在调节孔58内摆动，调节孔58对连杆57的摆动角度进行限位，避免盖板4处于打开状态时随意摆动。
29.本实施例中，所述翻盖驱动机构5还包括分别装设于盖板4的多个加强板59，多个加强板59均与轴杆55转动连接。通过增设加强板59，提高了盖板4与轴杆55连接的稳定性。
30.本实施例中，所述转动驱动模组54包括套装于转轴52的齿轮541、与齿轮541啮合的齿条542及装设于翻盖座51的直线驱动器543，所述直线驱动器543的驱动端与齿条542驱
动连接；具体地，所述齿轮541为不完全齿轮，所述直线驱动器543可以采用直线电机或气缸。
31.在实际应用中，直线驱动器543驱动齿条542往复移动，往复移动的齿条542驱动齿轮541正反转，正反转的齿轮541带动转轴52正反转，使得两个翻盖臂53正反转，从而使得盖板4打开或关闭箱体1。
32.本实施例中，所述框架21设置有导槽25，所述夹板22转动连接有滚轮26，所述滚轮26与导槽25滚动抵触。在夹板22往复移动的过程中，滚轮26在导槽25内滚动，通过导槽25与滚轮26配合，提高了夹板22移动的稳定性，减小了夹板22在移动过程中所到的摩擦阻力，使得夹板22的移动更加顺畅。
33.本实施例中，所述导向限位结构23包括导杆27和限位块28；在相邻的两个夹板22中，所述导杆27的一端与一个夹板22固定连接，所述导杆27的另一端贯穿另一个夹板22后与限位块28固定连接。
34.在实际应用中，当两个夹板22逐渐靠近时，前一个夹板22沿着导杆27靠近后一个夹板22移动，直至两个夹板22夹持电池后，前一个夹板22推动后一个夹板22移动；当两个夹板22逐渐远离时，前一个夹板22沿着导杆27远离后一个夹板22移动，直至前一个夹板22与限位块28抵触，前一个夹板22带动限位块28连带导杆27和后一个夹板22移动，使得前一个夹板22经由导向限位结构23带动后一个夹板22同步移动，以实现多个夹板22之间依次联动。
35.具体地，相邻的两个导向限位结构23上下错位设置，避免相邻的两个导向限位结构23发生干涉。
36.本实施例中，所述直线往复驱动机构3包括装设于箱体1外的转动驱动器31、设置于箱体1内并分别位于夹板22的两侧的两个丝杆模组32及传动连接于两个丝杆模组32的丝杆的传动组件33，所述转动驱动器31的转动端与其中一个丝杆模组32的丝杆转动连接，两个丝杆模组32的移动螺母分别与第一个夹板22的两端固定连接；所述转动驱动器31可以是电机，所述传动组件33可以采用同步带和同步轮的传动结构。在实际应用中，转动驱动器31驱动其中一个丝杆模组32的丝杆转动，该丝杆模组32的丝杆带动移动螺母沿着丝杆的轴线移动，移动的移动螺母带动第一个夹板22移动，与此同时，该丝杆模组32的丝杆转动并经由传动组件33带动另一个丝杆模组32的丝杆转动，使得另一个丝杆模组32的移动螺母沿着丝杆的轴线移动，从而使得两个丝杆模组32的移动螺母分别带动第一个夹板22的两端同步移动，使得第一个夹板22受力均匀，提高了夹板22移动的稳定性。
37.本实施例中，所述电池浸润装置还包括装设于箱体1外的控制机构7，所述控制机构7与直线往复驱动机构3电连接。通过控制机构7对直线往复驱动机构3的工作状态进行控制，以便于直线往复驱动机构3驱动夹板22往复移动。
38.具体地，所述盖板4经由密封结构9与箱体1的开口端密封连接，所述密封结构9可以采用密封圈。通过密封结构9对盖板4与箱体1之间的间隙进行密封，提高了盖板4盖合箱体1的密封性。
39.具体地，所有的伸缩承托部24由依次绕设于多个夹板22的连接带形成；所述伸缩承托部24呈v型。一条连接带即可形成多个伸缩承托部24，结构简单，成本低，且连接带对电池的底部进行承托，柔韧性好，不容易对电池造成损伤。
40.本实用新型还提供一种电池浸润设备，包括电池转移机械手8及上述的电池浸润装置，电池转移机械手8用于将电池放置在电池浸润装置内或用于将电池从电池浸润装置内取出。本电池浸润设备具备电池浸润装置的所有有益效果，在此不再赘述。
41.本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。
42.上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。