注液机及其注液单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种注液机。
【背景技术】
[0002]锂电池(电芯)包括外壳、卷芯及电解液，外壳包括壳体和盖帽，盖帽具有一个与盖板(为外壳的一部分)绝缘的铆钉(电极)，外壳把卷芯、电解液封闭起来，卷芯由正极片、隔膜、负极片一同卷绕而成，对铝壳电池，正极片通过正连接导体从内部与外壳相连接，把卷芯的正极引到外壳，负极片通过负连接导体与盖帽的铆钉(电极)相连接，把卷芯的负极引出到电池外壳外面。壳体从形状分有方体和圆柱体两种，从材料分有招壳和钢壳两种。方体电芯盖帽设有注液孔，电芯化成后用钢珠封住注液孔，使电芯内部与外界空气隔绝。
[0003]现在锂电池灌注电解液有两种方式:倒吸式和注液式，这两种方法都需要先把电芯内部抽真空，然后充氮气把电解液压入电芯内，为提高电芯容量和循环次数，常需要采取多次灌注、抽真空、注氮气等工艺，费时费力。对需要精确注液的高容量电芯，需要采用能定量注液的注液栗，具体是，把电芯放入密封箱里，在电芯注液孔设置容量杯，容量杯与电芯内空间相通，用注液栗把一定量电解液注到容量杯里，然后把密封箱抽真空，电芯里的气体穿过容量杯里的电解液逸出，电芯内空间也逐渐变成真空，待达到一定真空度后，给密封箱通入一定压力的氮气，容量杯里的电解液就被压入电芯内空间。定量注液栗比较贵，便宜的都要几千元人民币一台，对批量电芯，比如700个电芯，不可能做到一个电芯对应一台注液栗，因此现在的注液机注液效率就比较低，一个周期注液也就顶多十几、二十个电芯。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种新的注液机。
[0005]本发明提供一种注液机，包括机台、升降装置、电磁阀组、电芯定位夹具、至少两个注液单元及向各所述注液单元注液的注液栗，所述升降装置、电芯定位夹具及电磁阀组设于所述机台，所述注液单元位于所述电芯定位夹具的上方，所述升降装置驱动所述注液单元升降，所述注液单元包括注嘴、容量室、液体管及气体孔，所述容量室的下部与注嘴相通，所述容量室的上部通过连通孔与气体孔相通，所述连通孔的内径小于所述容量室中部的内径，所述液体管的上部向上伸出，所述液体管的下部向下伸入所述容量室，所述液体管、气体孔及容量室相通，各所述注液单元的气体孔头尾依次串联而形成气体通路;所述电磁阀组具有多个电磁阀，其具有第一接口及第二接口，所述气体通路的一端与所述第一接口连通，所述气体通路的另一端与所述第二接口连通;所述电芯定位夹具具有定位空间;所述机台还设有注液栗、截止阀及集管箱，所述注液栗通过所述截止阀给所述集管箱供液，各所述注液单元的液体管通过与其对应的连接管与所述集管箱连通。
[0006]所述连通孔还包括具有上下贯穿的突管孔的突管，所述突管自所述气体孔的下表面向上延伸。
[0007]连通孔可以不向上伸出气体孔的下表面，即连通孔可以设于气体孔下表面和容量室上部的顶表面之间；连通孔也可以向上伸出气体孔的下表面，即连通孔可以包括自气体孔下表面向上延伸的突管。
[0008]所述电芯定位夹具包括多个挡板，各所述挡板围出所述定位空间，且其中至少一个所述挡板与气缸连接。
[0009]挡板中，可以有部分挡板固定或者全部都活动。通过气缸驱动挡板移动，能够实现对定位空间大小的调整。
[0010]升降装置包括框架、横梁及升降气缸，升降气缸固定于机台，升降气缸的轴端与框架连接，横梁固定于框架，注液单元固定于横梁。在升降气缸的作用下，注液单元可以升降。[0011 ]液体管与连接软管连接后，液体管与外界空气隔离。
[0012]容量室可以在注液单元内部上下延伸，气体孔可以左右贯穿注液单元。注嘴位于注液单元的底部。
[0013]注嘴上可以套有密封圈。
[0014]所述液体管穿过所述连通孔，且所述液体管的外径小于所述连通孔的内径。
[0015]当连通孔包括突管时，液体管向下穿过该突管的突管孔后伸入容量室。
[0016]通过设置突管，可以精确计量。
[0017]在另一种结构中，液体管通过专门的通孔伸入容量室，而不需要通过连通孔。
[0018]所述容量室包括上容量室及下容量室，且所述上容量室和下容量室滑动配合或螺纹配合。通过该滑动配合或螺纹配合，可以调整容量室的大小。
[0019]所述容量室包括检测室，所述检测室安装有液面传感器。
[0020]所述电磁阀组包括真空电磁阀、氮气电磁阀、电解液回收电磁阀、排气电池阀及负压电磁阀，所述第一接口设于所述电解液回收电磁阀，所述第二接口设于氮气电磁阀，所述真空电磁阀、排气电池阀和负压电磁阀均与所述氮气电磁阀或电解液回收电磁阀并联。
[0021]所述机台还设有截止阀及集管箱，所述注液栗通过所述截止阀给所述集管箱供液，各所述注液单元的液体管通过与其对应的连接管与所述集管箱连通。即，一个注液栗可以通过多个并联连接管向对应数量注液单元供液。
[0022]—种注液机的注液单元，包括注嘴、容量室、液体管及气体孔，所述容量室的下部与注嘴相通，所述容量室的上部通过连通孔与气体孔相通，所述连通孔的内径小于所述容量室中部的内径，所述液体管的上部向上伸出，所述液体管的下部向下伸入所述容量室，所述液体管、气体孔及容量室相通。
[0023]本发明的有益效果是:可以取消价格昂贵的定量注液栗，能用普通栗一个周期对大批量电芯同时精确注液，极大提高了注液效率和降低了注液成本。
【附图说明】
[0024]图1是本实施方式注液机的总体结构示意图；
[0025]图2是本实施方式注液机的电芯定位夹具的立体结构示意图；
[0026]图3是本实施方式注液机的注液单元的结构示意图(液体管穿过连通孔)；
[0027]图4是本实施方式的注液单元改进的主视示意图；
[0028]图5是本实施方式的注液单元改进的左视示意图；
[0029]图6是图5的调节板、螺检的左视不意图；
[0030]图7是本实施方式的注液单元的另一种结构示意图(液体管与连通孔分两路)
[0031 ]图8是本实施方式的注液机的管路连接示意图；
[0032]图9是本实施方式注液机的容量室上下部分螺旋连接的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0034]如图1至图8所示，本实施方式注液机包括电气控制箱8、机台1、升降装置2、注液单元3、电芯定位夹具4及电磁阀组9。
[0035]如图1所示，升降装置2包括框架5、横梁6及升降气缸7。升降气缸7套端垂直固定在机台I平面上，升降气缸7轴端与框架5固定并驱动框架5上下移动，横梁6固定在框架5上且位置可调节。注液单元3固定在横梁6上且位置可上下左右调节。横梁6和注液单元3位置均可调节，可为各种不同型号的电芯注液。注液单元在横梁上下可调节是为了适应不同高度的电芯注液和适应注液单元注嘴与电芯注液孔的距离的精细调节。
[0036]如图2所示，电芯定位夹具4固定在机台I平面上，包括固定挡板10、活动挡板11及活动挡板气缸12。固定挡板10有两块呈90度夹角并均与机台I平面垂直，活动挡板11有两块呈90度夹角并均与机台I平面垂直，活动挡板11由活动挡板气缸12驱动，一组电芯13(—组可以含有多排、每排可以含有多个电芯)放入这四个挡板中间，两个活动挡板11把这组电芯推到固定挡板10和把电芯13对齐固定定位。固定挡板和活动挡板围出能够定位电芯的定位空间40。
[0037]如图3至图7及图9所示，注液单元3包括注嘴14、注嘴弹性密封圈15、容量室16、气体孔17、液体管22及连通孔45，容量室16下方与注嘴孔20相通，容量室16上方通过连通孔45与气体孔17相通。连通孔包括突管19，突管19设置在气体孔17里面，突管高于气体孔17下表面32并低于气体孔的上表面44，突管具有上下贯穿的突管孔21。液体管22穿过带突管19的连通孔45伸进到容量室16上方，液体管22与气体孔17、容量室16相通，与外界空气隔离，容量室16形状可以为中部为圆柱体形，下部为漏斗形、上部为倒漏斗形。电解液可通过液体管22注入到容量室16里。在注嘴14向下压住电芯13后与外界空气密封隔离，每个注嘴14都具有一个环形密封圈15，在注嘴14向下压住电芯13后使注嘴孔20与外界空气密封隔离和运行时防止泄露。注液单元3的突管19不是必须的，即气体孔17可以通过连通孔45与容量室16上方连通，连通孔45上端与气体孔下表面32平齐(如图9所示)。连通孔45内径远小于容量室16中部内径，且具有适当的高度。突管孔21是连通孔45在气体孔17内的延伸(如图7所示)。
[0038]如图8所示，电解液注液栗34出口加装一个截止阀35，在注液栗停止运行期间，截止阀35把集管箱36与注液栗34出口之间的管路关闭，防止系统抽真空、打氮气时，把液体管22的电解液抽出来、压回去。
[0039]当液体管穿过连通孔给容量室充液时，液体管外径不能与连通孔内径相近，要远小于连通孔内径，以方便容量室在接受电解液过程中排出容量室原来存在的气体。注液时，气体孔连通的排气电磁阀要通电打开或开启负压电磁阀，以排出电解液进入容量室后占用空间被驱赶出来的气体。
[0040]连通孔的内径为两毫米左右并远小于容量室中部的内径，并且连通孔的突管的壁厚尽可能薄，尤其在端面的壁厚越薄越好。在液体管给容量室注满电解液后，多余的电解液通过连通孔溢出流到气体孔下面后再流回到电解液回收容器内。对注液单元，起溢流作用的连通孔内径越细小，突管壁厚越薄，突管端面面积就越小，突管端面积的电解液高一点、低一点相对容量室的电解液来说占比很小了，因此，这种注液单元的重复精度非常好，重复注液的一致性精度也非常好，把注液单元的容量校准后，每次注液的精度就有保证。这样就可以用一台普通注液栗(不要求具有定量功能)通