專利名稱：一種帶氣壓機的真空手套箱的制作方法
技術領域：
一種帶氣壓機的真空手套箱
技術領域：
本發(fā)明涉及一種手套箱，尤其是涉及具有小型氣動沖壓裝配扣式鋰離子電池功能的手套箱，屬于手套式操作箱技術領域。
背景技術：
在實驗室研究中，傳統(tǒng)的扣式鋰離子電池的操作分八個步驟向電極殼體中放置不銹鋼圓片和鋰電極圓片、在鋰片上加注電解液、在鋰片上放置隔膜、為隔膜加注電解液、在隔膜上放置正極片、放不銹鋼圓片、在不銹鋼圓片上加環(huán)形彈簧片、加裝正極殼板并壓合成形，這八個步驟中前七個通常是在干燥式惰性氣體手套箱中完成，最后一步是將取出的電池組件在大氣中通過手動或電動封口機完成壓合的，大氣環(huán)境中操作雖然方便，但其中的氧氣和水份對鋰電池系統(tǒng)有較大的不良影響。也有在手套箱中放置封口機，雖然實現(xiàn)了電池全程裝配中水和氧氣含量的控制，但操作不方便性和占用空間大，是其很大的缺點。而氣動裝置可以實現(xiàn)電氣控制部分與機械部分-氣缸的分離，減小了箱內(nèi)占用空間；同時可以與原有手套箱供氣系統(tǒng)集成；氣動壓力大、穩(wěn)定，可以通過延時加力確保壓口密封效果；對于操作人員不需用手，通過箱外腳踏板開關可以實現(xiàn)氣動控制動作；與手套箱交聯(lián)部分只有進氣和出氣管，沒有電路接觸，提高了安全性。因此，在手套箱有限空間中完成水、氧可控環(huán)境中電池裝配的全過程，內(nèi)置體積較小的氣動壓口機械裝置，降低操作難度。據(jù)申請人所知，目前尚無相應標準手套箱設備可供選用。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對目前科研實驗中，扣式鋰離子電池裝配全過程不能完全在水、氧可控的手套箱中進行，或可完全在水氧可控的手套箱中進行，但壓口密封設備占用空間大，操作不便的問題，設計一種滿足扣式鋰離子電池裝配環(huán)境與操作簡便的手套箱。本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)新型手套箱，包括主箱體、前級室、氣缸、氣動電路控制部分、氣動氣路控制部分、模具。其特征在于所述手套箱是手套箱與氣動壓機及模具的功能組合。進一步地，所述氣動壓機包括氣缸、氣路控制部分和電路控制部分三部分組成。所述新型手套箱，一個突出特征是，氣動壓機的氣路控制部分在主箱體外部。所述新型手套箱，另一個突出特征是，氣動壓機的電路控制部分在主箱體外部。所述氣動壓機中的氣缸是位于手套箱的主箱體內(nèi)，與主箱體底部固定放置，氣缸在主箱體密封前安裝就位。氣缸后部有進氣口和排氣口，分別接氣管，并從主箱體右下側(cè)部穿出，穿口處與主箱體外通過閥門連接。所述氣路控制部分包括帶有壓力調(diào)節(jié)器和油霧氣瓶的兩聯(lián)件、電磁換向閥、若干氣管。進一步地，所述氣路控制部分的工作順序是高壓氣體通過氣管連接兩聯(lián)件中壓力調(diào)節(jié)器進口，壓力調(diào)節(jié)器與油霧氣瓶之間有連接，再由油霧氣瓶出口連接多位多通電磁換向閥進口進入，再從電磁換向閥上一出口與氣缸排氣管連結(jié)，形成進氣通道；氣缸出氣管與電磁換向閥上另一出口連接，廢氣從電磁換向閥下排氣口排出，形成出氣通道。更進一步地，所述氣路控制部分中的兩聯(lián)件中的壓力調(diào)節(jié)器是控制進入的高壓氣體的流量；兩聯(lián)件中的油霧氣瓶，是使氣缸動作的高壓氣體進入的第一步，其中裝有潤滑油，其作用是高壓氣體攜帶潤滑油進入氣缸，使氣缸保持潤滑密封。再進一步地，上述氣路控制部分在接通高壓氣源后，是處于常開的等待狀態(tài)，是通過電路控制部分控制電磁換向閥動作的。 所述電路控制部分包括總電源線、電源開關、真空泵開關、計數(shù)器、時間控制器、電源指示燈、工作狀態(tài)指示燈、腳踏開關、腳踏開關線纜與接頭、控制氣路中電磁換向閥的線纜與接頭、控制真空泵線纜。進一步地，所述電路控制部分中電源開關是控制工作電源的，接通電源時電源指示燈和工作狀態(tài)指示燈亮；計數(shù)器是記錄氣動沖壓次數(shù)的，可以自動記錄操作工件的次數(shù)；時間控制器是沖壓動作發(fā)生后，起保壓延時作用，使被工作件繼續(xù)受壓，提高壓口效果；腳踏開關是在電源接通后，控制電磁換向閥開啟進氣動作的。所述新型手套箱中模具部分，包括上沖頭和下座兩部分。模具的兩部分與氣缸組合連接在一起的，可以拆卸。模具的尺寸可以根據(jù)扣式電池的規(guī)格大小變化。進一步模具的形狀不局限于電池裝配所用。本實用新型的突出特點和顯著進步是，可以保證電池裝配全過程的手套箱環(huán)境，氣動機械裝置占用空間??；氣動壓力大、穩(wěn)定；模塊化設計，拆裝方便；操作簡單，降低工作強度。特別適用于實驗室科研用各種型號扣式鋰離子電池的封裝。

本發(fā)明的目的、優(yōu)點和特點，將通過下面優(yōu)選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例僅是應用本發(fā)明技術方案的典型范例，凡采取等同替代或等效變換而形成的技術方案，將落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。這些附圖當中，圖I為本真空手套箱的整體結(jié)構示意圖。圖2為本真空手套箱的氣動壓機機械部分-氣缸及模具結(jié)構示意圖。圖3為本真空手套箱的氣動壓機的電路控制部分結(jié)構示意圖。圖4為本真空手套箱外部氣動氣路執(zhí)行機構示意圖。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。
具體實施方式參照附圖1、2、3、4，真空手套箱結(jié)構由主箱體、前級室和氣動壓機系統(tǒng)構成。主箱體包括箱體I、前視窗2、手套接口 3。前級室包括過渡艙4、抽氣閥門5、真空表6、進氣閥門7，前級室中過渡艙4通過內(nèi)門與主箱體I連接在一起。在主箱體I中安裝有氣動壓機機械部分-氣缸8，氣缸8上安裝模具上沖頭9和模具下座10，主箱體I中氣缸8通過進氣管11和出氣管12與主箱體外聯(lián)通，并通過進氣氣閥13和出氣氣閥14調(diào)節(jié)開關程度。[0027]在主箱體I外部右側(cè)中上部安裝氣動壓機的電路控制部分15，接通電源后，其中包括主箱體I中電燈電源開關16、真空泵電源開關17、真空泵控制線插口 18、氣動壓機的電路控制柜電源開關19、20為電路控制柜電源顯示燈(左)和氣動壓機工作顯示燈(右)、時間控制器21、計數(shù)器2 2、控制氣缸8的氣動腳踏開關23。主箱體I外部中下部安裝氣動氣路執(zhí)行機構，接通高純氮氣進入24進氣口，進氣順序依次為兩聯(lián)件之壓力調(diào)節(jié)器25、兩聯(lián)件之油霧氣瓶26、通過進氣管(黑實線代表)連接電磁換向閥進氣口 27、電磁換向閥出氣口 28、電磁換向閥出氣口 29、電磁換向閥排氣口30。工作原理真空手套箱工作時，通過前級室的過渡艙4，將電極片放入手套箱主箱體I內(nèi)，將扣式電池下殼，放入氣缸8的模具下座10，從下至上順序，依次放入不銹鋼片、金屬鋰片、電解液、隔膜、電極片、不銹鋼片、波形彈簧片和扣式電池上殼。按下電源按鈕16，打開電源開關19，接通高純氬氣，通進氣口 24，調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)器25，調(diào)節(jié)延時器21，踩下氣動腳踏開關23，執(zhí)行模具上沖頭壓制動作，使扣式電池封口。
權利要求1.一種真空手套箱，其特征在于結(jié)構是由手套箱與氣動壓機及模具的功能組合。
2.根據(jù)權利要求I所述的真空手套箱，其特征在于結(jié)構由主箱體、前級室、氣缸、氣動氣路控制部分、電路控制部分、模具組成。
3.根據(jù)權利要求I所述的真空手套箱，其特征在于氣動壓機包括氣缸、氣路控制部分和電路控制部分三部分組成。
4.根據(jù)權利要求I所述的真空手套箱，其特征在于氣動壓機中的氣缸和模具放置在手套箱內(nèi)，氣缸后部有進氣口和排氣口，分別接氣管，并從主箱體右下側(cè)部穿出，穿口處與主箱體外通過閥門連接。
5.根據(jù)權利要求I所述的真空手套箱，其特征在于氣動壓機中的氣路控制部分和電路控制部分在手套箱外部。
6.根據(jù)權利要求I所述的真空手套箱，其特征在于氣動壓機中的氣路控制部分由帶有油霧氣瓶和壓力調(diào)節(jié)器的兩聯(lián)件、電磁換向閥和氣管組成。
7.根據(jù)權利要求I所述的真空手套箱，其特征在于氣動壓機中的氣路控制部分的工作順序是高壓氣體通過氣管連接兩聯(lián)件中壓力調(diào)節(jié)器進口，壓力調(diào)節(jié)器與油霧氣瓶之間連接，再由油霧氣瓶出口連接多位多通電磁換向閥進口進入，再從電磁換向閥上一出口與氣缸進氣管閥門連結(jié)，形成進氣通道；氣缸排氣管與電磁換向閥上另一出口連接，廢氣從電磁換向閥下排氣口排出，形成出氣通道。
8.根據(jù)權利要求I所述的真空手套箱，其特征在于氣動壓機中的氣路控制部分中的兩聯(lián)件中的壓力調(diào)節(jié)器是控制進入的高壓氣體的流量，兩聯(lián)件中的油霧氣瓶，是使氣缸動作的高壓氣體進入的第一步，其中裝有潤滑油，其作用是高壓氣體攜帶潤滑油進入氣缸，使氣缸保持潤滑密封。
9.根據(jù)權利要求I所述的真空手套箱，其特征在于氣動壓機中氣路控制部分在接通高壓氣源后，是處于常開的等待狀態(tài)，是通過電路控制部分控制電磁換向閥動作的。
10.根據(jù)權利要求I所述的真空手套箱，其特征在于電路控制部分包括總電源線、電源開關、真空泵開關、計數(shù)器、時間控制器、電源指示燈、工作狀態(tài)指示燈、腳踏開關、腳踏開關線纜與接頭、控制氣路中電磁換向閥的線纜與接頭、控制真空泵線纜。
11.根據(jù)權利要求I所述的真空手套箱，其特征在于電路控制部分中電源開關是控制工作電源的，接通電源時電源指示燈和工作狀態(tài)指示燈亮；計數(shù)器是記錄氣動沖壓次數(shù)的，可以自動記錄操作工件的次數(shù)；時間控制器是沖壓動作發(fā)生后，起保壓延時作用，使被工作件繼續(xù)受壓，提高壓口效果；腳踏開關是在電源接通后，控制電磁換向閥開啟進氣動作的。
12.根據(jù)權利要求I所述的真空手套箱，其特征在于手套箱中模具部分，包括上沖頭和下座兩部分，模具的兩部分與氣缸組合連接在一起的，可以拆卸，模具的尺寸可以根據(jù)扣式電池的規(guī)格大小變化。
專利摘要本實用新型是一種帶氣壓機的真空手套箱涉及的是一種方便扣式電池自動裝配機器與抽真空后充入惰性氣體的環(huán)境中使用和操作的箱體組合的真空手套箱。結(jié)構由主箱體、前級室、氣動壓機系統(tǒng)構成，主箱體包括箱體、視窗、手套接口；前級室包括過渡艙、內(nèi)、外箱門、真空表、通氣閥門；主箱體和前級室之間通過連接件連接組裝；主箱體內(nèi)安裝有氣動壓機機械部分-氣缸和模具，主箱體外安裝有氣路控制部分和電路控制部分。
文檔編號H01M10/058GK202434658SQ20122003294
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權日2012年1月18日
發(fā)明者羅紹華 申請人:東北大學秦皇島分校