带抽真空功能的锂电池电解液注液系统技术方案

本发明专利技术公开了一种带抽真空功能的锂电池电解液注液系统，包括进料单元、注液单元、抽真空单元、封口单元、称重检测单元和出料单元，注液单元包括中间皮带输送机、电池定位模具、升降板、第一升降气缸、定量注液器等；称重检测单元包括前称重传感器、后称重传感器、以及废品输送机等；抽真空单元包括密封罩、气管接头、真空传感器、以及真空泵；本发明专利技术定量注液器的定量缸的内腔容量等于锂电池的标准注液量，因此每次注液气缸推出的电解液量准确等于锂电池的标准注液量，注液精度高；且抽真空单元能避免密封罩内空气中的水分和电解液溶质六氟磷酸锂反应生成氢氟酸，能避免氢氟酸对电池的电化学性能及安全性能造成影响的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池生产设备，特别涉及一种电池电解液注液机。
技术介绍
锂离子电池在正常工作时，由负极集流体引出的负极端和由正极集流体引出的正极端与外电路形成电子通路，电解液和正负极活性物质中锂离子形成离子通路，电子通路和离子通路共同形成回路，以达到正常工作的目的。随着锂离子电池的需求量逐渐增大，人们对其各方面的性能要求也越来越高，尤其是对于电池的循环性能的要求，而电池的注液量是保证电池循环的重要参数，注液量过少会导致循环衰减过快，造成电池的使用寿命衰减过快。但过多的注液量又会造成电池胀液，破坏电池的整体结构。在传统的锂电池注液生产时，一般采用人工注液方式，进行一对一的注液加工，注液精度低、生产效率低、安全性差。虽然现有技术中也出现了正向注液式和真空倒吸式两种形式的自动电解液注液机，但真空倒吸式注液方式对设备管路的密封性要求较高，密封条件苛刻；而正向注液方式也存在注液精度控制难度大的技术问题。并且现有的注液机，其一般是在大气环境下进行注液，而若当大气环境中的水分含量较高时，大气中的水会和溶质六氟磷酸锂反应，生成氢氟酸，这对电池的电化学性能及安全性能都产生很大的影响。而且现有的注液机，其在注液过程中不能对注液量进行检测，进而不能即时发现注液不合格问题和设备问题。以及现有的注液机，其不具有封口功能，注液后的锂电池需要专门的封口机进行封口，生产效率低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种带抽真空功能的锂电池电解液注液系统，以解决现有锂电池电解液注液效率低、注液精度差、以及注液时不能防止大气中的水分和电解液溶质六氟磷酸锂反应的技术问题。本专利技术带抽真空功能的锂电池电解液注液系统，包括进料单元、注液单元、抽真空单元、封口单元、称重检测单元和出料单元，所述注液单元包括中间皮带输送机和铰接在中间皮带输送机上的八个电池定位模具，八个电池定位模具在中间皮带输送机上均匀布置，其中四个电池定位模具位于中间皮带输送机上方，另外四个电池定位模具位于中间皮带输送机的下方；所述注液单元还包括位于中间皮带输送机中部上方的升降板、竖直固定在中间皮带输送机两侧机架上的第一升降气缸、以及检测升降板下方电池定位模具中是否存在锂电池的第一传感器，所述第一升降气缸的活塞杆与升降板的两端固定连接；所述升降板的顶面上设置有存储电解液的中间存储缸，所述升降板的底面上设置有定量注液器，所述定量注液器包括定量存储电解液的定量缸、与定量缸内腔水平直线滑动配合的活塞、以及驱动活塞移动的注液气缸，所述注液气缸的端部上侧设置有与中间存储缸连接的进料管，所述进料管上设置有第一电磁阀，所述注液气缸的端部下侧设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀的出口上连接有注液针管，所述定量缸的内腔容量等于锂电池的标准注液量；所述注液单元还包括电解液存储桶、将电解液储存桶中的电解液泵入中间存储缸的注液泵、设置在注液泵出口侧管路上的第三电磁阀、连接进料管和电解液存储桶的回液管、设置在回液管上的安全泄压阀、设置在回液管上的压力传感器、以及检测升降板下方电池定位模具中是否存在锂电池的第一传感器；所述抽真空单元包括顶部连接在定量缸上的矩形槽状密封罩、设置在密封罩上的气管接头、设置在密封罩上用以检测密封罩内真空度的真空传感器、以及通过输气管与气管接头连接的真空泵，所述注液针管位于密封罩内；所述封口单元包括位于电池定位模具上方并与升降板平行的电动直线导轨、设置在电动直线导轨两端用以升降电动直线导轨的第二升降气缸、固定在电动直线导轨滑座上的安装座板、以及检测电动直线导轨下方电池定位模具中是否存在锂电池的第六传感器，所述安装座板上设置有塑料球密封装置，所述塑料球密封装置包括固定在安装座板上装有塑料球的球桶、固定在安装座板上的导向套、以及竖直固定在导向套上的推球气缸，所述推球气缸的活塞杆与导向套的内孔滑动配合，所述导向套的下端连接有管接头，所述管接头上连接有与球桶底部连接的输球管，所述导向套的内孔直径小于塑料球的直径，所述导向套的内孔与管接头连接部设置有底部为锥形的存球腔；所述安装座板上还设置有将塑料球和电池壳焊接成一体的焊机；所述进料单元和出料单元位于中间皮带输送机的两端，进料单元和出料单元均包括输送方向与中间皮带输送机的输送方向垂直的带式输送机、固定在带式输送机上方的两台平行布置的直线电机、两端分别固定在两台直线电机的滑座上的横梁、连接在横梁下方的两根直滑轨、与直滑轨滑动配合的滑板、固定在横梁上驱动滑板沿直滑轨移动的定位气缸、固定在直滑轨上定位滑板移动位置的定位块、垂直固定在滑板底面上的取件气缸、水平固定在取件气缸活塞杆端部上的转角气缸、与转角气缸的转轴垂直连接的连杆、以及固定在连杆端部的真空吸盘，所述直线电机的滑座运动方向与中间皮带输送机的输送方向平行，所述滑板的移动方向和中间皮带输送机的输送方向垂直；所述进料单元还包括检测其带式输送机端部是否存在锂电池的第二传感器和检测中间皮带输送机进料端上电池定位模具中是否存在锂电池的第三传感器；所述出料单元还包括检测其带式输送机端部是否存在锂电池的第四传感器和检测中间皮带输送机出料端上电池定位模具中是否存在锂电池的第五传感器；所述称重检测单元包括前称重传感器、后称重传感器、以及平行布置在出料单元的带式输送机旁的废品输送机，所述进料单元的取件气缸通过前称重传感器固定在其直线滑轨的滑板上，所述出料单元的取件气缸通过后称重传感器固定在其直线滑轨的滑板上；所述废品输送机位于出料单元的直线电机的下方；所述锂电池电解液注液机还包括控制进料单元、注液单元、抽真空单元、封口单元、称重检测单元和出料单元的控制器，所述压力传感器、真空传感器、第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、第五传感器、第六传感器、前称重传感器和后称重传感器与控制器电连接。进一步，所述电池定位模具包括长方体形模具体和设置在模具体上放置锂电池的矩形槽。进一步，所述电池定位模具上设置有三个矩形槽，所述定量注液器的数量与矩形槽的数量相等。本专利技术的有益效果：1、本专利技术带抽真空功能的锂电池电解液注液系统，其通过定量注液器对锂电池进行注液，由于定量注液器的定量缸的内腔容量等于锂电池的标准注液量，因此每次注液气缸从定量缸中推出的电解液量一致，且准确等于锂电池的标准注液量，注液精度高。2、本专利技术带抽真空功能的锂电池电解液注液系统，在注入电解液前，当第一升降气缸驱动升降板下降使注液针管插入锂电池后，密封罩也同时下降至其口部与电池定位模具表面密封贴合，然后控制器控制真空泵对密封罩内抽真空，当真空传感器检测到密封罩内真空度达到设定值时，抽真空结束，抽真空结束后注液单元即开始注液工作；抽真空能避免密封罩内空气中的水分和电解液溶质六氟磷酸锂反应生成氢氟酸，能避免氢氟酸对电池的电化学性能及安全性能造成影响的问题。并且在注液过程中抽真空单元也可以工作，可消除注液过程中挥发出的电解液，可保护环境，避免挥发出的电解液影响工作人员健康。3、本专利技术带抽真空功能的锂电池电解液注液系统，其能通过封口单元对注液后的电池进行封口，电池封口自动完成，生产效率高。4、本专利技术带抽真空功能的锂电池电解液注液系统，在进料单元上料时，前称重传感器对注液前的电池进行称重，在出料单元出料时，后称重传感器对注液后的电池进行称重，控制器根据前称本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带抽真空功能的锂电池电解液注液系统，其特征在于：包括进料单元、注液单元、抽真空单元、封口单元、称重检测单元和出料单元，所述注液单元包括中间皮带输送机和铰接在中间皮带输送机上的八个电池定位模具，八个电池定位模具在中间皮带输送机上均匀布置，其中四个电池定位模具位于中间皮带输送机上方，另外四个电池定位模具位于中间皮带输送机的下方；所述注液单元还包括位于中间皮带输送机中部上方的升降板、竖直固定在中间皮带输送机两侧机架上的第一升降气缸、以及检测升降板下方电池定位模具中是否存在锂电池的第一传感器，所述第一升降气缸的活塞杆与升降板的两端固定连接；所述升降板的顶面上设置有存储电解液的中间存储缸，所述升降板的底面上设置有定量注液器，所述定量注液器包括定量存储电解液的定量缸、与定量缸内腔水平直线滑动配合的活塞、以及驱动活塞移动的注液气缸，所述注液气缸的端部上侧设置有与中间存储缸连接的进料管，所述进料管上设置有第一电磁阀，所述注液气缸的端部下侧设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀的出口上连接有注液针管，所述定量缸的内腔容量等于锂电池的标准注液量；所述注液单元还包括电解液存储桶、将电解液储存桶中的电解液泵入中间存储缸的注液泵、设置在注液泵出口侧管路上的第三电磁阀、连接进料管和电解液存储桶的回液管、设置在回液管上的安全泄压阀、设置在回液管上的压力传感器、以及检测升降板下方电池定位模具中是否存在锂电池的第一传感器；所述抽真空单元包括顶部连接在定量缸上的矩形槽状密封罩、设置在密封罩上的气管接头、设置在密封罩上用以检测密封罩内真空度的真空传感器、以及通过输气管与气管接头连接的真空泵，所述注液针管位于密封罩内；所述封口单元包括位于电池定位模具上方并与升降板平行的电动直线导轨、设置在电动直线导轨两端用以升降电动直线导轨的第二升降气缸、固定在电动直线导轨滑座上的安装座板、以及检测电动直线导轨下方电池定位模具中是否存在锂电池的第六传感器，所述安装座板上设置有塑料球密封装置，所述塑料球密封装置包括固定在安装座板上装有塑料球的球桶、固定在安装座板上的导向套、以及竖直固定在导向套上的推球气缸，所述推球气缸的活塞杆与导向套的内孔滑动配合，所述导向套的下端连接有管接头，所述管接头上连接有与球桶底部连接的输球管，所述导向套的内孔直径小于塑料球的直径，所述导向套的内孔与管接头连接部设置有底部为锥形的存球腔；所述安装座板上还设置有将塑料球和电池壳焊接成一体的焊机；所述进料单元和出料单元位于中间皮带输送机的两端，进料单元和出料单元均包括输送方向与中间皮带输送机的输送方向垂直的带式输送机、固定在带式输送机上方的两台平行布置的直线电机、两端分别固定在两台直线电机的滑座上的横梁、连接在横梁下方的两根直滑轨、与直滑轨滑动配合的滑板、固定在横梁上驱动滑板沿直滑轨移动的定位气缸、固定在直滑轨上定位滑板移动位置的定位块、垂直固定在滑板底面上的取件气缸、水平固定在取件气缸活塞杆端部上的转角气缸、与转角气缸的转轴垂直连接的连杆、以及固定在连杆端部的真空吸盘，所述直线电机的滑座运动方向与中间皮带输送机的输送方向平行，所述滑板的移动方向和中间皮带输送机的输送方向垂直；所述进料单元还包括检测其带式输送机端部是否存在锂电池的第二传感器和检测中间皮带输送机进料端上电池定位模具中是否存在锂电池的第三传感器；所述出料单元还包括检测其带式输送机端部是否存在锂电池的第四传感器和检测中间皮带输送机出料端上电池定位模具中是否存在锂电池的第五传感器；所述称重检测单元包括前称重传感器、后称重传感器、以及平行布置在出料单元的带式输送机旁的废品输送机，所述进料单元的取件气缸通过前称重传感器固定在其直线滑轨的滑板上，所述出料单元的取件气缸通过后称重传感器固定在其直线滑轨的滑板上；所述废品输送机位于出料单元的直线电机的下方；所述锂电池电解液注液机还包括控制进料单元、注液单元、抽真空单元、封口单元、称重检测单元和出料单元的控制器，所述压力传感器、真空传感器、第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、第五传感器、第六传感器、前称重传感器和后称重传感器与控制器电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种带抽真空功能的锂电池电解液注液系统，其特征在于：包括进料单元、注液单元、抽真空单元、封口单元、称重检测单元和出料单元，所述注液单元包括中间皮带输送机和铰接在中间皮带输送机上的八个电池定位模具，八个电池定位模具在中间皮带输送机上均匀布置，其中四个电池定位模具位于中间皮带输送机上方，另外四个电池定位模具位于中间皮带输送机的下方；所述注液单元还包括位于中间皮带输送机中部上方的升降板、竖直固定在中间皮带输送机两侧机架上的第一升降气缸、以及检测升降板下方电池定位模具中是否存在锂电池的第一传感器，所述第一升降气缸的活塞杆与升降板的两端固定连接；所述升降板的顶面上设置有存储电解液的中间存储缸，所述升降板的底面上设置有定量注液器，所述定量注液器包括定量存储电解液的定量缸、与定量缸内腔水平直线滑动配合的活塞、以及驱动活塞移动的注液气缸，所述注液气缸的端部上侧设置有与中间存储缸连接的进料管，所述进料管上设置有第一电磁阀，所述注液气缸的端部下侧设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀的出口上连接有注液针管，所述定量缸的内腔容量等于锂电池的标准注液量；所述注液单元还包括电解液存储桶、将电解液储存桶中的电解液泵入中间存储缸的注液泵、设置在注液泵出口侧管路上的第三电磁阀、连接进料管和电解液存储桶的回液管、设置在回液管上的安全泄压阀、设置在回液管上的压力传感器、以及检测升降板下方电池定位模具中是否存在锂电池的第一传感器；所述抽真空单元包括顶部连接在定量缸上的矩形槽状密封罩、设置在密封罩上的气管接头、设置在密封罩上用以检测密封罩内真空度的真空传感器、以及通过输气管与气管接头连接的真空泵，所述注液针管位于密封罩内；所述封口单元包括位于电池定位模具上方并与升降板平行的电动直线导轨、设置在电动直线导轨两端用以升降电动直线导轨的第二升降气缸、固定在电动直线导轨滑座上的安装座板、以及检测电动直线导轨下方电池定位模具中是否存在锂电池的第六传感器，所述安装座板上设置有塑料球密封装置，所述塑料球密封装置包括固定在安装座板上装有塑料球的球桶、固定在安装座板上的导向套、以及竖直固定在导向套上的推球气缸，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杜康，罗小刚，
申请(专利权)人：重庆市中欣维动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50