電池自動(dòng)注液設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種電池自動(dòng)注液設(shè)備，包括有機(jī)架、罩設(shè)于機(jī)架外的密閉箱體、獨(dú)立設(shè)置于密閉箱體外的電控箱及沿電池輸送方向依次設(shè)置于機(jī)架上的上料真空過(guò)渡艙、干燥冷卻機(jī)構(gòu)、上料機(jī)械手、上料輸送帶、絕緣電阻測(cè)試機(jī)構(gòu)、上料掃碼稱重機(jī)械手、注液前稱重機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)盤上料機(jī)構(gòu)、注液循環(huán)靜置轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)、下料掃碼稱重機(jī)械手、注液后稱重機(jī)構(gòu)、補(bǔ)液工位、插膠塞工位、下料輸送帶、下料中轉(zhuǎn)托盤及下料真空過(guò)渡艙，以及，還包括有用于承載電池的干燥托盤；藉此，通過(guò)前述各部件的配合，提高了設(shè)備整體自動(dòng)化程度，使得生產(chǎn)效率有了大幅提高，同時(shí)，其確保了所注電解液內(nèi)無(wú)氣泡，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠地精準(zhǔn)注液，提高了電池質(zhì)量，延長(zhǎng)了電池使用壽命。
【專利說(shuō)明】電池自動(dòng)注液設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電池生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種自動(dòng)化程度高且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠的電池自動(dòng)注液設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]制作硬殼鋰電池時(shí)，通常先將正極、負(fù)極和隔膜制成極芯，再將極芯裝入電池的殼體內(nèi)部，并蓋上蓋板；通常，于蓋板上設(shè)置有注液孔，通過(guò)該注液孔將電解液注入到電池內(nèi)部，該電解液的質(zhì)量及注液量直接決定鋰電池的質(zhì)量好壞，因此，注液這一環(huán)節(jié)十分重要。
[0003]早前，大多采用人工方式，其難以保證每次注液的劑量，且人工注液容易導(dǎo)致電解液外泄，造成環(huán)境污染，同時(shí)，人工注液的速度及電解液滲透的速度也十分緩慢，其所花費(fèi)人力成本多，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。
[0004]后來(lái)，鋰電池憑借其優(yōu)勢(shì)被應(yīng)用在越來(lái)越多的領(lǐng)域，例如，汽車、電子產(chǎn)品等，如何快速制造出高質(zhì)量的鋰電池成為一種迫切需求，因此，出現(xiàn)了一些半自動(dòng)或自動(dòng)化程度較高的注液機(jī)，其通常包括機(jī)架、固定盤、抽氣裝置、加干燥氣裝置和注液裝置，固定盤安裝在機(jī)架上部，抽氣裝置、加干燥氣裝置和注液裝置設(shè)置在機(jī)架或者固定盤上，注液裝置、抽氣裝置和加干燥氣裝置分別用于給電池內(nèi)部進(jìn)行注液、抽氣和干燥；其制作效率上確實(shí)有了很大的提高，但是在產(chǎn)品制作質(zhì)量上，其還存在諸多缺陷，例如:(1)注液量不準(zhǔn)確；(2)由于設(shè)備性能的不穩(wěn)定，很難保證同批大量的電池所注電解液量的一致性；(3)所注入的電解液中存在較多的氣泡，影響了電池容量和循環(huán)使用壽命，也降低了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0005]因此，需要研究出一種新的方案來(lái)解決上述問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種電池自動(dòng)注液設(shè)備，其自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高，且其確保所注電解液內(nèi)無(wú)氣泡，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠地精準(zhǔn)注液，提高了電池質(zhì)量，延長(zhǎng)了電池使用壽命。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下之技術(shù)方案:
[0008]一種電池自動(dòng)注液設(shè)備，包括有機(jī)架、罩設(shè)于機(jī)架外的密閉箱體、獨(dú)立設(shè)置于密閉箱體外的電控箱及沿電池輸送方向依次設(shè)置于機(jī)架上的上料真空過(guò)渡艙、干燥冷卻機(jī)構(gòu)、上料機(jī)械手、上料輸送帶、絕緣電阻測(cè)試機(jī)構(gòu)、上料掃碼稱重機(jī)械手、注液前稱重機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)盤上料機(jī)構(gòu)、注液循環(huán)靜置轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)、下料掃碼稱重機(jī)械手、注液后稱重機(jī)構(gòu)、補(bǔ)液工位、插膠塞工位、下料輸送帶、下料中轉(zhuǎn)托盤及下料真空過(guò)渡艙，以及，還包括有用于承載電池的干燥托盤；
[0009]其中，該干燥冷卻機(jī)構(gòu)包括有冷卻靜置艙，該冷卻靜置艙內(nèi)設(shè)置有下層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)、上層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)及用于將下層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的干燥托盤移載至上層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的升降機(jī)構(gòu)；前述上料真空過(guò)渡艙位于下層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)前端側(cè)旁，并于上層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)前端側(cè)旁設(shè)置有用于將置空干燥托盤送出的托盤返送過(guò)渡艙；
[0010]以及，該注液循環(huán)靜置轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)包括有靜置轉(zhuǎn)盤和設(shè)置于該靜置轉(zhuǎn)盤上的上料工位、注液工位及下料工位，該注液工位設(shè)置有注液裝置，并針對(duì)該注液裝置配置有用于給注液裝置供液的供液裝置。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述注液裝置包括有上下對(duì)應(yīng)疊置的上層注液杯體和下層注液杯體；該上層注液杯體內(nèi)形成有用于容納電解液的容納腔，前述供液裝置連接于該容納腔，該容納腔底部開設(shè)有漏液口，于該容納腔內(nèi)設(shè)置有可上下往復(fù)動(dòng)作的注液杯堵針，該注液杯堵針可開合地封閉式適配于漏液口處；該下層注液杯體內(nèi)開設(shè)有真空注液腔，該真空注液腔連接有抽真空接口，該真空注液腔內(nèi)設(shè)置有注液杯體過(guò)液針，該注液杯體過(guò)液針內(nèi)部具有上下延伸的通槽，該注液杯體過(guò)液針上端連接于上層注液杯體底端，并其通槽的上端開口連通前述漏液口，該下層注液杯體下端具有一與電池適配的注液口，該注液口與前述通槽下端開口沿上下方向彼此間距式正對(duì)。
[0012]作為一種優(yōu)選方案，所述上層注液杯體的下端面和下層注液杯體的上端面彼此貼合設(shè)置，于兩者的貼合面處開設(shè)有杯體密封槽，于該杯體密封槽內(nèi)嵌設(shè)有密封圈。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，對(duì)應(yīng)前述漏液口處，于上層注液杯體下端面向上凹設(shè)有上層安裝腔，于下層注液杯體上端面向下凹設(shè)有下層安裝腔，于上、下層安裝腔圍合形成的空腔內(nèi)安裝有堵針密封件，該堵針密封件中間形成一貫通漏液口和通槽的密封孔，前述注液杯堵針可開合地封閉式適配于密封孔內(nèi)。
[0014]作為一種優(yōu)選方案，針對(duì)前述抽真空接口增設(shè)有儲(chǔ)氣裝置，該儲(chǔ)氣裝置包括有至少一個(gè)儲(chǔ)氣罐，該儲(chǔ)氣罐一端連接有用于與氣源連接的氣源進(jìn)氣接口，且該氣源進(jìn)氣接口與儲(chǔ)氣罐之間設(shè)置有氣控二通閥；該儲(chǔ)氣罐下端連接有設(shè)備用氣連接口，該設(shè)備用氣連接口經(jīng)管道分別連接于前述抽真空接口。
[0015]作為一種優(yōu)選方案，所述抽真空接口處增設(shè)有防止電解液倒吸的過(guò)濾裝置。
[0016]作為一種優(yōu)選方案，所述供液裝置包括有依次連接的真空攪拌罐、儲(chǔ)液罐及自動(dòng)清洗罐，并針對(duì)儲(chǔ)液罐的注液動(dòng)作配置有注液泵及注液泵控制器；該自動(dòng)清洗罐包括有清洗液容納腔，該清洗液容納腔上端開設(shè)有電解液接入口，并其下端開設(shè)有廢液排出口 ；該真空攪拌罐內(nèi)設(shè)置有由驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)的攪拌器，該真空攪拌罐上端分別開設(shè)有抽真空接口、電解液接入口，并該真空攪拌罐下端分別開設(shè)有廢液排出口及電解液接出口，該電解液接出口經(jīng)管道連通于前述儲(chǔ)液罐；該儲(chǔ)液罐上端開設(shè)有抽真空接口，并其下端開設(shè)有廢液排出口及電解液接出口，該電解液接出口經(jīng)管道連通于前述儲(chǔ)液罐通過(guò)管道連接于前述注液裝置。
[0017]作為一種優(yōu)選方案，所述注液工位下方設(shè)置有清洗殘液收集槽。
[0018]作為一種優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)盤上料機(jī)構(gòu)包括有上料轉(zhuǎn)盤、設(shè)置于上料轉(zhuǎn)盤上的若干用于承載電池的夾具、用于移取電池至夾具內(nèi)的電池定位機(jī)械手及用于將該承載有電池的夾具移至前述靜置轉(zhuǎn)盤上的注液上料機(jī)械手。
[0019]作為一種優(yōu)選方案，所述上料真空過(guò)渡艙包括有艙體，該艙體內(nèi)具有真空輸送通道及配置于真空輸送通道兩端的艙門，針對(duì)該艙門分別設(shè)置有自動(dòng)打開機(jī)構(gòu)；以及，于該上料真空過(guò)渡艙上設(shè)置有用于連接獨(dú)立干燥氣源的泄壓接口。
[0020]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案可知:
[0021]一、通過(guò)前述各部件的設(shè)置與配合，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，提高了設(shè)備整體自動(dòng)化程度，使得生產(chǎn)效率有了大幅提高；同時(shí)，整體制程均在密閉箱體內(nèi)進(jìn)行，其真空環(huán)境保持較好，有利于保證注液管道中少氣泡甚至無(wú)氣泡，以實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠地精準(zhǔn)注液，提高了電池質(zhì)量,延長(zhǎng)了電池使用壽命。
[0022]二、前述供液裝置中自動(dòng)清洗罐的設(shè)置，在較長(zhǎng)時(shí)間不用該電池自動(dòng)注液設(shè)備的時(shí)段之前(例如工廠放假前)，可以通過(guò)該自動(dòng)清洗罐對(duì)注液泵、儲(chǔ)注罐、注液裝置等進(jìn)行清洗，以防止殘留的電解液結(jié)晶固化而影響后續(xù)的注液制程的穩(wěn)定性及可靠性，而清洗后的清洗液(例如碳酸二甲酯(DMC)液)可通過(guò)相應(yīng)的清洗殘液收集槽而進(jìn)行回收，其清洗過(guò)程整潔，不會(huì)對(duì)密閉箱體內(nèi)部件造成不良影響。
[0023]三、前述注液裝置設(shè)計(jì)為“雙層”注液杯體結(jié)構(gòu)，其能夠有效去除注液時(shí)電解液內(nèi)的氣泡，確保注液連接管道中無(wú)產(chǎn)生氣泡，解決了傳統(tǒng)注液設(shè)備在注液時(shí)電解液內(nèi)產(chǎn)生氣泡而導(dǎo)致的滴液、注液精渡不穩(wěn)定等問(wèn)題；同時(shí)，該“雙層”注液杯體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在電解液注到上層注液杯體內(nèi)時(shí)，其注液杯堵針一直為密封狀態(tài)，而后，該注液杯堵針可上下往復(fù)動(dòng)作封閉于漏液口，則電解液分多次經(jīng)漏液口流至下層注液杯體內(nèi)，避免了抽真空保壓時(shí)把電解液抽走而影響注液精度的現(xiàn)象發(fā)生。
[0024]四、針對(duì)前述注液裝置的抽真空接口，增設(shè)有儲(chǔ)氣裝置；確保了在循環(huán)數(shù)次的抽真空保壓和正壓充氮過(guò)程中真空源或相應(yīng)的正壓源的穩(wěn)定性，有利于促使電解液更快且穩(wěn)定地滲透到極芯，避免了傳統(tǒng)技術(shù)中因真空和正壓不穩(wěn)定而造成電解液滲透時(shí)間長(zhǎng)短不一、注液精度不穩(wěn)定等現(xiàn)象。
[0025]為更清楚地闡述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征、技術(shù)手段及其所達(dá)到的具體目的和功能，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型之實(shí)施例設(shè)備的立體結(jié)構(gòu)示意圖(圖中省略了部分密閉箱體的隔板)；
[0027]圖2是本實(shí)用新型之實(shí)施例設(shè)備的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本實(shí)用新型之實(shí)施例設(shè)備的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4是本實(shí)用新型之實(shí)施例設(shè)備中供液裝置的一立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5是本實(shí)用新型之實(shí)施例設(shè)備中供液裝置的另一角度立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖6是真空攪拌罐、儲(chǔ)液罐及自動(dòng)清洗罐的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖7是圖6所示產(chǎn)品的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖8是本實(shí)用新型之實(shí)施例設(shè)備中注液裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖9是圖8所示產(chǎn)品的主視圖；
[0035]圖10是圖8所示產(chǎn)品的俯視圖；
[0036]圖11是圖10中F-F處的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖12是圖11中單個(gè)“雙層”注液杯體放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖13是本實(shí)用新型之實(shí)施例設(shè)備制作的方形鋼殼電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖14是電池自動(dòng)注液設(shè)備的工作流程圖。
[0040]附圖標(biāo)識(shí)說(shuō)明:
[0041]11、機(jī)架12、密閉箱體
[0042]13、電控箱14、上料真空過(guò)渡艙
[0043]15、干燥冷卻機(jī)構(gòu)16、上料機(jī)械手
[0044]17、上料輸送帶18、絕緣電阻測(cè)試機(jī)構(gòu)
[0045]19、上料掃碼稱重機(jī)械手20、注液前稱重機(jī)構(gòu)
[0046]21、轉(zhuǎn)盤上料機(jī)構(gòu)22、注液循環(huán)靜置轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)
[0047]221、靜置轉(zhuǎn)盤222、上料工位
[0048]223、注液工位224、下料工位
[0049]23、下料掃碼稱重機(jī)械手24、注液后稱重機(jī)構(gòu)
[0050]25、補(bǔ)液工位26、插膠塞工位
[0051]27、下料輸送帶28、下料中轉(zhuǎn)托盤
[0052]29、下料真空過(guò)渡艙30、干燥托盤
[0053]31、電池32、下層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0054]33、上層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)34、托盤返送過(guò)渡艙
[0055]40、供液裝置
[0056]41、真空攪拌罐411、攪拌器
[0057]412、抽真空接口413、電解液接入口
[0058]414、廢液排出口415、電解液接出口
[0059]42、儲(chǔ)液罐421、抽真空接口
[0060]422、廢液排出口423、電解液接出口
[0061]43、自動(dòng)清洗罐431、清洗液容納腔
[0062]432、電解液接入口433、廢液排出口
[0063]44、注液泵45、注液泵控制器
[0064]50、注液裝置
[0065]51、上層注液杯體511、容納腔
[0066]512、漏液口513、注液杯堵針
[0067]52、下層注液杯體521、真空注液腔
[0068]522、抽真空接口523、注液杯體過(guò)液針
[0069]524、通槽525、注液口
[0070]53、堵針密封件54、密封圈

【具體實(shí)施方式】
[0071]請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖13所示，其顯示出了本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，該電池自動(dòng)注液設(shè)備，包括有機(jī)架11、罩設(shè)于機(jī)架11外的密閉箱體12、獨(dú)立設(shè)置于密閉箱體12外的電控箱13及沿電池31輸送方向依次設(shè)置于機(jī)架11上的上料真空過(guò)渡艙14、干燥冷卻機(jī)構(gòu)15、上料機(jī)械手16、上料輸送帶17、絕緣電阻測(cè)試機(jī)構(gòu)18、上料掃碼稱重機(jī)械手19、注液前稱重機(jī)構(gòu)20、轉(zhuǎn)盤上料機(jī)構(gòu)21、注液循環(huán)靜置轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)22、下料掃碼稱重機(jī)械手23、注液后稱重機(jī)構(gòu)24、補(bǔ)液工位25、插膠塞工位26、下料輸送帶27、下料中轉(zhuǎn)托盤28及下料真空過(guò)渡艙29，以及，還包括有用于承載電池31的干燥托盤30，若干電池31被置放于該干燥托盤30內(nèi)。
[0072]其中，密閉箱體12采用不銹鋼架(或耐電解液腐蝕材料)，其玻璃采用8mmPC板，且內(nèi)貼耐氫氟酸腐蝕的保護(hù)膜，易于擦凈；其機(jī)架也采用不銹鋼材料或其它耐電解液腐蝕材料。
[0073]該上料真空過(guò)渡艙14包括有艙體，該艙體內(nèi)具有真空輸送通道及配置于真空輸送通道兩端的艙門，針對(duì)該艙門分別設(shè)置有自動(dòng)打開機(jī)構(gòu)，且增加安全防護(hù)裝置；以及，于該上料真空過(guò)渡艙14上設(shè)置有用于連接獨(dú)立干燥氣源(例如氮?dú)獾?的泄壓接口，這樣，不需用到注液機(jī)內(nèi)的氣體，有效防止帶電解液氣體擴(kuò)散；人工將載滿電池31的干燥托盤30推入上料真空過(guò)渡艙14，于艙體內(nèi)部將干燥托盤30自動(dòng)運(yùn)至干燥冷卻機(jī)構(gòu)15。
[0074]該干燥冷卻機(jī)構(gòu)15包括有冷卻靜置艙,該冷卻靜置艙內(nèi)設(shè)置有下層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)32、上層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)33及用于將下層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)32上的干燥托盤30移載至上層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)32上的升降機(jī)構(gòu)；前述上料真空過(guò)渡艙14位于下層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)32前端側(cè)旁，并于上層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)33前端側(cè)旁設(shè)置有用于將置空干燥托盤30送出的托盤返送過(guò)渡艙34，如此,干燥托盤30米用一進(jìn)一出方式循環(huán)。
[0075]上料機(jī)械手16將電池31夾取至絕緣電阻測(cè)試機(jī)構(gòu)18進(jìn)行電池短路測(cè)試，進(jìn)行正負(fù)極之間、正極與殼體之間、負(fù)極與殼體之間共三次測(cè)試，測(cè)試NG品自動(dòng)放入壞品區(qū)(即NG存放區(qū))后人工處理，而良品則送至上料輸送帶17上。
[0076]上料掃碼稱重機(jī)械手19于上料輸送帶17的傳送尾端自動(dòng)抓取電池，分別進(jìn)行注液前自動(dòng)掃碼、于注液前稱重機(jī)構(gòu)20上稱重，并稱重?cái)?shù)據(jù)與電池的條碼信息對(duì)應(yīng)由工控機(jī)接收并處理后入數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0077]該轉(zhuǎn)盤上料機(jī)構(gòu)21包括有上料轉(zhuǎn)盤、設(shè)置于上料轉(zhuǎn)盤上的若干用于承載電池的夾具、用于移取電池至夾具內(nèi)的電池定位機(jī)械手及用于將該承載有電池的夾具移至下述靜置轉(zhuǎn)盤221上的注液上料機(jī)械手；該電池定位機(jī)械手將電池移取至上料轉(zhuǎn)盤上的夾具內(nèi)，載滿電池的夾具由注液上料機(jī)械手自下述上料工位送至靜置轉(zhuǎn)盤221上的入料夾具(即注液夾具)內(nèi)。
[0078]該注液循環(huán)靜置轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)22包括有靜置轉(zhuǎn)盤221和設(shè)置于該靜置轉(zhuǎn)盤221上的上料工位222、注液工位223及下料工位224，于本實(shí)施例中，該靜置轉(zhuǎn)盤221上設(shè)置有八個(gè)注液工位223 ;該注液工位223設(shè)置有注液裝置50，并針對(duì)該注液裝置50配置有用于給注液裝置50供液的供液裝置40。
[0079]如圖4至7所示，該供液裝置40包括有依次連接的真空攪拌罐41、儲(chǔ)液罐42及自動(dòng)清洗罐43，并針對(duì)儲(chǔ)液罐42的注液動(dòng)作配置有注液泵44及注液泵控制器45。
[0080]該真空攪拌罐41內(nèi)設(shè)置有由驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)的攪拌器411，該真空攪拌罐41上端分別開設(shè)有抽真空接口 412、電解液接入口 413，并該真空攪拌罐41下端分別開設(shè)有廢液排出口 414及電解液接出口 415，該電解液接出口 415經(jīng)管道連通于前述儲(chǔ)液罐42 ;該真空攪拌罐41能夠有效去除注液時(shí)電解液內(nèi)的氣泡，確保注液連接管道中無(wú)產(chǎn)生氣泡，解決了傳統(tǒng)注液設(shè)備在注液時(shí)電解液內(nèi)產(chǎn)生氣泡而導(dǎo)致的滴液、注液精渡不穩(wěn)定等問(wèn)題。
[0081]該儲(chǔ)液罐42上端開設(shè)有抽真空接口 421，并其下端開設(shè)有廢液排出口 422及電解液接出口 423,該電解液接出口 423經(jīng)管道連通于前述儲(chǔ)液罐42通過(guò)管道連接于前述注液裝置50。
[0082]該自動(dòng)清洗罐43包括有清洗液容納腔431，該清洗液容納腔431上端開設(shè)有電解液接入口 432，并其下端開設(shè)有廢液排出口 433 ;在較長(zhǎng)時(shí)間不用該電池自動(dòng)注液設(shè)備的時(shí)段之前(例如工廠放假前)，可以通過(guò)該自動(dòng)清洗罐43對(duì)注液泵44、儲(chǔ)注罐42、注液裝置50等進(jìn)行清洗，以防止殘留的電解液結(jié)晶固化而影響后續(xù)的注液制程的穩(wěn)定性及可靠性，而清洗后的清洗液(例如碳酸二甲酯(DMC)液)可通過(guò)相應(yīng)的清洗殘液收集槽而進(jìn)行回收，例如，于注液工位223下方設(shè)置有清洗殘液收集槽，這樣，其清洗過(guò)程整潔，不會(huì)對(duì)密閉箱體12內(nèi)部件造成不良影響。
[0083]如圖8至12所示，該注液裝置50包括有上下對(duì)應(yīng)疊置的上層注液杯體51和下層注液杯體52 ;該上層注液杯體51內(nèi)形成有用于容納電解液的容納腔511,前述供液裝置40連接于該容納腔511，該容納腔511底部開設(shè)有漏液口 512，于該容納腔511內(nèi)設(shè)置有可上下往復(fù)動(dòng)作的注液杯堵針513，該注液杯堵針513可開合地封閉式適配于漏液口 512處，此處，該注液杯堵針513系由氣缸驅(qū)動(dòng)其上下動(dòng)作；該下層注液杯體52內(nèi)開設(shè)有真空注液腔521，該真空注液腔521連接有抽真空接口 522，并于抽真空接口 522處增設(shè)有過(guò)濾裝置，以防止電解液倒吸；該真空注液腔522內(nèi)設(shè)置有注液杯體過(guò)液針523,該注液杯體過(guò)液針523內(nèi)部具有上下延伸的通槽524，該注液杯體過(guò)液針523上端連接于上層注液杯體51底端，并其通槽524的上端開口連通前述漏液口 512，該下層注液杯體52下端具有一與電池適配的注液口 525，該注液口 525與前述通槽524下端開口沿上下方向彼此間距式正對(duì)；
[0084]前述注液裝置50設(shè)計(jì)為“雙層”注液杯體結(jié)構(gòu)，在電解液注到上層注液杯體51內(nèi)時(shí)，其注液杯堵針513 —直為密封狀態(tài)，而后，該注液杯堵針513可上下往復(fù)動(dòng)作封閉于漏液口 512，則電解液分多次經(jīng)漏液口 512流至下層注液杯體52內(nèi)，避免了抽真空保壓時(shí)把電解液抽走而影響注液精度的現(xiàn)象發(fā)生。
[0085]于本實(shí)用新型中，改變傳統(tǒng)技術(shù)中注液杯堵針上包膠密封設(shè)計(jì)，此套“雙層”注液杯體中無(wú)密封膠與電解液接觸的設(shè)計(jì)，具體而言:對(duì)應(yīng)前述漏液口 512處，于上層注液杯體51下端面向上凹設(shè)有上層安裝腔，于下層注液杯體52上端面向下凹設(shè)有下層安裝腔，于上、下層安裝腔圍合形成的空腔內(nèi)安裝有堵針密封件53，該堵針密封件53中間形成一貫通漏液口 512和通槽524的密封孔，前述注液杯堵針53可開合地封閉式適配于密封孔內(nèi)；這樣，避免了傳統(tǒng)技術(shù)中膠頭掉落導(dǎo)致的注液不精準(zhǔn)現(xiàn)象，也省去了經(jīng)常要跟換膠頭的費(fèi)用，降低了設(shè)備維護(hù)時(shí)間和成本，提高了設(shè)備有效使用率。
[0086]如圖12所示，該上層注液杯體51的下端面和下層注液杯體52的上端面彼此貼合設(shè)置，于兩者的貼合面處開設(shè)有杯體密封槽，于該杯體密封槽內(nèi)嵌設(shè)有密封圈54。
[0087]針對(duì)前述真空注液腔521的抽真空接口 522，增設(shè)有儲(chǔ)氣裝置，該儲(chǔ)氣裝置包括有至少一個(gè)儲(chǔ)氣罐，該儲(chǔ)氣罐一端連接有用于與氣源連接的氣源進(jìn)氣接口，且該氣源進(jìn)氣接口與儲(chǔ)氣罐之間設(shè)置有氣控二通閥；該儲(chǔ)氣罐下端連接有設(shè)備用氣連接口，該設(shè)備用氣連接口經(jīng)管道分別連接于前述抽真空接口 522，如此，確保了在循環(huán)數(shù)次的抽真空保壓和正壓充氮過(guò)程中真空源或相應(yīng)的正壓源的穩(wěn)定性，有利于促使電解液更快且穩(wěn)定地滲透到極芯，避免了傳統(tǒng)技術(shù)中因真空和正壓不穩(wěn)定而造成電解液滲透時(shí)間長(zhǎng)短不一、注液精度不穩(wěn)定等現(xiàn)象。
[0088]該下料掃碼稱重機(jī)械手23將注液后的電池31移取到注液后稱重機(jī)構(gòu)24上進(jìn)行稱重，其注液后稱重不合格的(注液量少)的電池由機(jī)械手自動(dòng)放入注液不良區(qū)(即補(bǔ)液工位25上)，此處，可以選擇人工補(bǔ)液，補(bǔ)液機(jī)構(gòu)采用獨(dú)立注液裝置注液器人工補(bǔ)液，補(bǔ)液后人工稱重，并通過(guò)掃描槍記錄補(bǔ)液后正常電芯注液量同時(shí)自動(dòng)覆蓋同一電池注液量正常流入下工序。
[0089]注液后稱重后合格的電池以及補(bǔ)液后合格的電池，采用人工擦拭注液口并上膠塞，上好膠塞后電池人工放入下料中轉(zhuǎn)托盤28，其于下料輸送帶27上自動(dòng)進(jìn)入已抽完真空干燥的下料真空過(guò)渡艙29，并自動(dòng)出料；人工從下料真空過(guò)渡艙29下料掃描入化成盤，注液工序結(jié)束，化成盤通過(guò)條形碼與電池一一對(duì)應(yīng)，通過(guò)注液工控機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與化成盤數(shù)據(jù)對(duì)接。
[0090]在此，簡(jiǎn)單描述前述電池自動(dòng)注液設(shè)備的工作流程如圖14。
[0091]另外，該設(shè)備整機(jī)控制系統(tǒng)全部采用分布式以太網(wǎng)管理控制模式，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)控制模式中的布線環(huán)接，其布線簡(jiǎn)單易于維護(hù)，整機(jī)由三級(jí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，工業(yè)計(jì)算機(jī)層(由一臺(tái)工業(yè)級(jí)算計(jì)負(fù)責(zé)整機(jī)的數(shù)據(jù)管理工作，主要處理和存儲(chǔ)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)讀碼器，電子稱，PLC以及其他來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)控制層，主要由三部分組成人機(jī)對(duì)話部分由一個(gè)主HMI和一個(gè)手持式HMI完成人機(jī)對(duì)話，動(dòng)作控制部分由PLC完成，其主要負(fù)責(zé)整機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制邏輯。數(shù)據(jù)采集部分主要由兩個(gè)串口服務(wù)器組成，改變了以前直接用計(jì)算機(jī)串口的同方式，從而改變了因距離過(guò)程而造成通訊不穩(wěn)定的現(xiàn)象。以及，電器部分采用獨(dú)立電控箱，隔離于密閉箱體外，強(qiáng)弱電前后分開安裝，例如電子稱的控制及顯示部分等放于密閉箱體外部，便于查看與控調(diào)控。
[0092]本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于，其主要系通過(guò)前述各部件的設(shè)置與配合，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，提高了設(shè)備整體自動(dòng)化程度，使得生產(chǎn)效率有了大幅提高；同時(shí)，整體制程均在密閉箱體內(nèi)進(jìn)行，其真空環(huán)境保持較好，有利于保證注液管道中少氣泡甚至無(wú)氣泡，以實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠地精準(zhǔn)注液，提高了電池質(zhì)量，延長(zhǎng)了電池使用壽命；
[0093]其次是，前述供液裝置中自動(dòng)清洗罐的設(shè)置，在較長(zhǎng)時(shí)間不用該電池自動(dòng)注液設(shè)備的時(shí)段之前(例如工廠放假前)，可以通過(guò)該自動(dòng)清洗罐對(duì)注液泵、儲(chǔ)注罐、注液裝置等進(jìn)行清洗，以防止殘留的電解液結(jié)晶固化而影響后續(xù)的注液制程的穩(wěn)定性及可靠性，而清洗后的清洗液(例如碳酸二甲酯(DMC)液)可通過(guò)相應(yīng)的清洗殘液收集槽而進(jìn)行回收，其清洗過(guò)程整潔，不會(huì)對(duì)密閉箱體內(nèi)部件造成不良影響；
[0094]再者是，前述注液裝置設(shè)計(jì)為“雙層”注液杯體結(jié)構(gòu)，其能夠有效去除注液時(shí)電解液內(nèi)的氣泡，確保注液連接管道中無(wú)產(chǎn)生氣泡，解決了傳統(tǒng)注液設(shè)備在注液時(shí)電解液內(nèi)產(chǎn)生氣泡而導(dǎo)致的滴液、注液精渡不穩(wěn)定等問(wèn)題；同時(shí)，該“雙層”注液杯體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在電解液注到上層注液杯體內(nèi)時(shí)，其注液杯堵針一直為密封狀態(tài)，而后，該注液杯堵針可上下往復(fù)動(dòng)作封閉于漏液口，則電解液分多次經(jīng)漏液口流至下層注液杯體內(nèi)，避免了抽真空保壓時(shí)把電解液抽走而影響注液精度的現(xiàn)象發(fā)生；
[0095]以及，針對(duì)前述注液裝置的抽真空接口，增設(shè)有儲(chǔ)氣裝置；確保了在循環(huán)數(shù)次的抽真空保壓和正壓充氮過(guò)程中真空源或相應(yīng)的正壓源的穩(wěn)定性，有利于促使電解液更快且穩(wěn)定地滲透到極芯，避免了傳統(tǒng)技術(shù)中因真空和正壓不穩(wěn)定而造成電解液滲透時(shí)間長(zhǎng)短不一、注液精度不穩(wěn)定等現(xiàn)象。
[0096]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電池自動(dòng)注液設(shè)備，其特征在于:包括有機(jī)架、罩設(shè)于機(jī)架外的密閉箱體、獨(dú)立設(shè)置于密閉箱體外的電控箱及沿電池輸送方向依次設(shè)置于機(jī)架上的上料真空過(guò)渡艙、干燥冷卻機(jī)構(gòu)、上料機(jī)械手、上料輸送帶、絕緣電阻測(cè)試機(jī)構(gòu)、上料掃碼稱重機(jī)械手、注液前稱重機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)盤上料機(jī)構(gòu)、注液循環(huán)靜置轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)、下料掃碼稱重機(jī)械手、注液后稱重機(jī)構(gòu)、補(bǔ)液工位、插膠塞工位、下料輸送帶、下料中轉(zhuǎn)托盤及下料真空過(guò)渡艙，以及，還包括有用于承載電池的干燥托盤； 其中，該干燥冷卻機(jī)構(gòu)包括有冷卻靜置艙，該冷卻靜置艙內(nèi)設(shè)置有下層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)、上層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)及用于將下層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的干燥托盤移載至上層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的升降機(jī)構(gòu)；前述上料真空過(guò)渡艙位于下層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)前端側(cè)旁，并于上層托盤移動(dòng)機(jī)構(gòu)前端側(cè)旁設(shè)置有用于將置空干燥托盤送出的托盤返送過(guò)渡艙； 以及，該注液循環(huán)靜置轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)包括有靜置轉(zhuǎn)盤和設(shè)置于該靜置轉(zhuǎn)盤上的上料工位、注液工位及下料工位，該注液工位設(shè)置有注液裝置，并針對(duì)該注液裝置配置有用于給注液裝置供液的供液裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池自動(dòng)注液設(shè)備，其特征在于:所述注液裝置包括有上下對(duì)應(yīng)疊置的上層注液杯體和下層注液杯體；該上層注液杯體內(nèi)形成有用于容納電解液的容納腔，前述供液裝置連接于該容納腔，該容納腔底部開設(shè)有漏液口，于該容納腔內(nèi)設(shè)置有可上下往復(fù)動(dòng)作的注液杯堵針，該注液杯堵針可開合地封閉式適配于漏液口處；該下層注液杯體內(nèi)開設(shè)有真空注液腔，該真空注液腔連接有抽真空接口，該真空注液腔內(nèi)設(shè)置有注液杯體過(guò)液針，該注液杯體過(guò)液針內(nèi)部具有上下延伸的通槽，該注液杯體過(guò)液針上端連接于上層注液杯體底端，并其通槽的上端開口連通前述漏液口，該下層注液杯體下端具有一與電池適配的注液口，該注液口與前述通槽下端開口沿上下方向彼此間距式正對(duì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池自動(dòng)注液設(shè)備，其特征在于:所述上層注液杯體的下端面和下層注液杯體的上端面彼此貼合設(shè)置，于兩者的貼合面處開設(shè)有杯體密封槽，于該杯體密封槽內(nèi)嵌設(shè)有密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池自動(dòng)注液設(shè)備，其特征在于:對(duì)應(yīng)前述漏液口處，于上層注液杯體下端面向上凹設(shè)有上層安裝腔，于下層注液杯體上端面向下凹設(shè)有下層安裝腔，于上、下層安裝腔圍合形成的空腔內(nèi)安裝有堵針密封件，該堵針密封件中間形成一貫通漏液口和通槽的密封孔，前述注液杯堵針可開合地封閉式適配于密封孔內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池自動(dòng)注液設(shè)備，其特征在于:針對(duì)前述抽真空接口增設(shè)有儲(chǔ)氣裝置，該儲(chǔ)氣裝置包括有至少一個(gè)儲(chǔ)氣罐，該儲(chǔ)氣罐一端連接有用于與氣源連接的氣源進(jìn)氣接口，且該氣源進(jìn)氣接口與儲(chǔ)氣罐之間設(shè)置有氣控二通閥；該儲(chǔ)氣罐下端連接有設(shè)備用氣連接口，該設(shè)備用氣連接口經(jīng)管道分別連接于前述抽真空接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池自動(dòng)注液設(shè)備，其特征在于:所述抽真空接口處增設(shè)有防止電解液倒吸的過(guò)濾裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池自動(dòng)注液設(shè)備，其特征在于:所述供液裝置包括有依次連接的真空攪拌罐、儲(chǔ)液罐及自動(dòng)清洗罐,并針對(duì)儲(chǔ)液罐的注液動(dòng)作配置有注液泵及注液泵控制器；該自動(dòng)清洗罐包括有清洗液容納腔，該清洗液容納腔上端開設(shè)有電解液接入口，并其下端開設(shè)有廢液排出口 ；該真空攪拌罐內(nèi)設(shè)置有由驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)的攪拌器，該真空攪拌罐上端分別開設(shè)有抽真空接口、電解液接入口，并該真空攪拌罐下端分別開設(shè)有廢液排出口及電解液接出口，該電解液接出口經(jīng)管道連通于前述儲(chǔ)液罐；該儲(chǔ)液罐上端開設(shè)有抽真空接口，并其下端開設(shè)有廢液排出口及電解液接出口，該電解液接出口經(jīng)管道連通于前述儲(chǔ)液罐通過(guò)管道連接于前述注液裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池自動(dòng)注液設(shè)備，其特征在于:所述注液工位下方設(shè)置有清洗殘液收集槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池自動(dòng)注液設(shè)備，其特征在于:所述轉(zhuǎn)盤上料機(jī)構(gòu)包括有上料轉(zhuǎn)盤、設(shè)置于上料轉(zhuǎn)盤上的若干用于承載電池的夾具、用于移取電池至夾具內(nèi)的電池定位機(jī)械手及用于將該承載有電池的夾具移至前述靜置轉(zhuǎn)盤上的注液上料機(jī)械手。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池自動(dòng)注液設(shè)備，其特征在于:所述上料真空過(guò)渡艙包括有艙體，該艙體內(nèi)具有真空輸送通道及配置于真空輸送通道兩端的艙門，針對(duì)該艙門分別設(shè)置有自動(dòng)打開機(jī)構(gòu)；以及，于該上料真空過(guò)渡艙上設(shè)置有用于連接獨(dú)立干燥氣源的泄壓接口。
【文檔編號(hào)】H01M2/36GK204102988SQ201420417581
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】喻世民, 王聰, 肖江連, 周元才, 肖楊 申請(qǐng)人:東莞市鴻寶鋰電科技有限公司