專利名稱：鋰電池負(fù)壓封口機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋰電池封口機(jī)，尤其涉及一種基于負(fù)壓環(huán)境下的鋰電池負(fù)壓封口機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著二十世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展，鋰電池的生產(chǎn)和應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展。由于鋰電池具有電壓平臺高、自放電率低、適應(yīng)能力強(qiáng)、使用壽命長、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，近年來已逐步代替鉛酸電池和鎳鎘電池，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車、手機(jī)、筆記本電腦、礦燈、家用電器等領(lǐng)域。在鋰電池生產(chǎn)領(lǐng)域，長久以來一直存在著一個(gè)技術(shù)難題鋰電池注入電解液后如何對注液口進(jìn)行封口，注液口與電池的兩個(gè)極片處于鋰電池的同一側(cè)壁上，如

圖1，注液口20的直徑只有I. 3mm，封口的方式是將直徑I. 5mm的鋼珠平穩(wěn)、牢固地壓入注液口 I. 3mm的·孔上。由于鋼珠和注液口的直徑太小，目前鋰電池的生產(chǎn)企業(yè)中，大多采用手動(dòng)或半自動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)鋰電池注液口的封口，查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)起來有以下兩種通用方式人工方式，人工將鋰電池放入定位板上，氣缸夾緊鋰電池，然后用鑷子夾住鋼珠放至鋰電池注液口上，利用鑷子的平面調(diào)節(jié)好鋼珠方位后，利用鋰電池上方的沖頭下移將鋼珠砸入口中。采用人工方式的缺點(diǎn)是(I)動(dòng)作慢、效率低，通過人眼定位不準(zhǔn)確；(2)鋼珠容易掉入定位板中，如若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，氣缸在下次定位鋰電池時(shí)，會(huì)將鋰電池壁壓壞。半自動(dòng)方式，采用負(fù)壓發(fā)生器將鋰電池殼體內(nèi)部抽真空，氣缸頂桿每次從鋼珠杯中頂起一個(gè)鋼珠，打鋼珠時(shí)開一路負(fù)壓吸住鋼珠，氣缸推動(dòng)沖頭下移，真空吸嘴密封住鋰電池注液口，抽真空達(dá)到設(shè)定之后，氣缸下壓將鋼珠打入注液口內(nèi)，實(shí)現(xiàn)封口。該方法的缺點(diǎn)是(I)無法保證氣缸頂桿每次均能夠從鋼珠杯中頂出一個(gè)鋼球，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)頂空的現(xiàn)象，影響封口效率；(2)沖頭是固定的，沖頭頂端與鋰電池注液口中心可能出現(xiàn)同心度的偏差，沖頭撞擊鋼珠后會(huì)出現(xiàn)不規(guī)整，以致產(chǎn)生廢電池。綜上，由于鋰電池注液口直徑只有I. 3mm，用于封口的鋼珠直徑也僅有I. 5mm，且封口的技術(shù)要求和外觀要求較高，故鋰電池封口問題是國內(nèi)外鋰電池生產(chǎn)廠家共同面對的技術(shù)難題。目前采用的人工封口和半自動(dòng)封口方式，由于效率低、廢品率高等缺點(diǎn)，很難在鋰電池行業(yè)推廣和普及。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出了一種鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，基于負(fù)壓環(huán)境下，能夠?qū)撝榫_、高效的打入注液口內(nèi)部，從而實(shí)現(xiàn)鋰電池的封口操作，自動(dòng)化程度高，具有很好的成品率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案是鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，包括鋰電池定位機(jī)構(gòu)、滑套、實(shí)現(xiàn)滑套縱向滑動(dòng)的滑套推拉機(jī)構(gòu)、真空泵、與滑套配合的鋼珠推送機(jī)構(gòu)、以及將鋼珠打壓至鋰電池的注液口的鋼珠擊打機(jī)構(gòu)，滑套通過管路與真空泵連接。進(jìn)一步的，所述鋰電池定位機(jī)構(gòu)包括定位板、以及與所述定位板配合并對鋰電池形成壓緊的動(dòng)力氣缸。進(jìn)一步的，所述滑套的一側(cè)設(shè)置有鋼珠放置部，在滑套上設(shè)置有縱向貫通滑套的沖頭定位孔，滑套的底部設(shè)有導(dǎo)向套，該導(dǎo)向套位于沖頭定位孔的下方，滑套上設(shè)置有連通孔，通過所述管路與真空泵連通；鋼珠放置部的下方設(shè)置有縱向的鋼珠下落孔，鋼珠下落孔的底部連通有橫向的推桿定位孔，沖頭定位孔分別與連通孔、推桿定位孔連通。 進(jìn)一步的，所述滑套推拉機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力氣缸、連接桿、以及與滑套配合的滑軌，動(dòng)力氣缸與滑套通過連接桿連接。進(jìn)一步的，所述鋼珠推送機(jī)構(gòu)，包括鋼珠推送板與鋼珠推送桿，鋼珠推送板的自由端位于鋼珠放置部的內(nèi)部、并設(shè)置有第一鋼珠定位孔，鋼珠推送桿的自由端位于推桿定位孔的內(nèi)部、并設(shè)置有第二鋼珠定位孔，鋼珠推送板的長度小于鋼珠推送桿的長度；鋼珠推送板與鋼珠推送桿共同配置有一個(gè)動(dòng)力氣缸。進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向套上設(shè)置有密封圈，用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向套與鋰電池的注液口之間的密封。進(jìn)一步的，所述鋼珠擊打機(jī)構(gòu)，包括沖頭組件、以及位于沖頭組件上方的動(dòng)力氣缸，沖頭組件包括沖頭固定桿、沖頭以及復(fù)位彈簧；沖頭位于沖頭定位孔的內(nèi)部，鋰電池定位后，所述沖頭與導(dǎo)向套、以及鋰電池的注液口處于同一豎直線上。進(jìn)一步的，所述鋰電池負(fù)壓封口機(jī)配置有用于控制所述鋰電池定位機(jī)構(gòu)、滑套推拉機(jī)構(gòu)、真空泵、鋼珠推送機(jī)構(gòu)以及鋼珠擊打機(jī)構(gòu)的PLC控制器。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型中的鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，基于負(fù)壓環(huán)境，通過沖頭將鋼珠打壓至鋰電池的注液口內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)注液口的封口操作，鋰電池封口過程在負(fù)壓環(huán)境中進(jìn)行，便于將鋰電池內(nèi)部的氣體抽出，同時(shí)，避免了在大氣環(huán)境下打壓鋼珠至注液口時(shí)容易造成的鼓包現(xiàn)象，保持了鋰電池平整的外形；導(dǎo)向套與注液口貼緊，沖頭與導(dǎo)向套、以及注液口處于同一豎直軸線上，等鋼珠推送桿將鋼珠推送至沖頭的下方，沖頭可以將鋼珠精確、高效的打入至注液口的內(nèi)部，克服了現(xiàn)有鋰電池封口機(jī)打壓鋼珠過程中，沖頭與注液口中心容易出現(xiàn)偏差的不足；在鋼珠推送機(jī)構(gòu)的作用下，保證每次僅能推送一個(gè)鋼珠至沖頭下方，克服了鋼珠容易頂空的不足，提高了鋰電池的封口效率；封口過程中，真空泵抽真空時(shí)間短，效率高，不會(huì)引起抽真空時(shí)鋰電池內(nèi)部的電解液飛濺；導(dǎo)向套上設(shè)置有密封圈，增加了導(dǎo)向套與注液口之間的密封性能；鋰電池負(fù)壓封口機(jī)配置有PLC控制器，用于控制所述鋰電池定位機(jī)構(gòu)、滑套推拉機(jī)構(gòu)、真空泵、鋼珠推送機(jī)構(gòu)以及鋼珠擊打機(jī)構(gòu)，提高了鋰電池封口的自動(dòng)化程度。
以下結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明[0025]圖I為鋰電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型中鋰電池負(fù)壓封口機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中滑套的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖2中沖頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖2中鋼珠推送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例結(jié)合圖2至圖5所示，鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，包括鋰電池定位機(jī)構(gòu)、滑套I、滑套推拉機(jī)構(gòu)、真空泵、鋼珠推送機(jī)構(gòu)、以及鋼珠擊打機(jī)構(gòu)，滑套通過管路與真空泵連接；鋰電池定位·機(jī)構(gòu)，包括定位板2與動(dòng)力氣缸3，動(dòng)力氣缸與定位板配合、并對鋰電池形成壓緊，優(yōu)選的，該定位板為L形定位板，并設(shè)置在底板4上。鋼珠擊打機(jī)構(gòu)，包括沖頭組件5、以及位于沖頭組件上方的動(dòng)力氣缸，沖頭組件包括沖頭固定桿6、沖頭7及復(fù)位彈簧?；譏的一側(cè)設(shè)置有鋼珠放置部8，用于盛放鋼珠，在滑套的底部設(shè)有與沖頭7配合的導(dǎo)向套9，實(shí)現(xiàn)沖頭對鋼珠的精確、高效打壓，優(yōu)選的，沖頭7能伸出導(dǎo)向套9的距離為
O.2 O. 3mm，鋰電池定位后，沖頭與導(dǎo)向套、以及鋰電池的注液口處于同一豎直軸線上?；譏上設(shè)置有沖頭定位孔10，該沖頭定位孔縱向貫通滑套，沖頭位于該沖頭定位孔的內(nèi)部，導(dǎo)向套9位于沖頭定位孔10的下方；在滑套的一側(cè)設(shè)有連通孔11，并通過管路與真空泵連通，鋼珠放置部的下方設(shè)置有縱向的鋼珠下落孔12，鋼珠下落孔的底部連通有橫向的推桿定位孔13 ;沖頭定位孔10分別與連通孔11、推桿定位孔13連通。進(jìn)一步的，在導(dǎo)向套9上設(shè)置有密封圈，用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向套與鋰電池的注液口之間的密封，保證鋰電池封口操作良好的負(fù)壓環(huán)境?；淄茩C(jī)構(gòu)包括動(dòng)力氣缸、連接桿、以及與滑套配合的滑軌14，動(dòng)力氣缸與滑套通過連接桿連接，用于實(shí)現(xiàn)滑套在縱向上的推拉運(yùn)動(dòng)。鋼珠推送機(jī)構(gòu)，包括動(dòng)力氣缸15、以及分別連接在動(dòng)力氣缸上的鋼珠推送板16與鋼珠推送桿17，其中，鋼珠推送板16的自由端位于鋼珠放置部8的內(nèi)部、并與鋼珠放置部的底部接觸，在鋼珠推送板16的自由端設(shè)置有第一鋼珠定位孔18 ;鋼珠推送桿17的自由端位于推桿定位孔的內(nèi)部，其直徑與推桿定位孔的孔徑相等，在鋼珠推送桿17的自由端設(shè)置有第二鋼珠定位孔19 ;鋼珠推送桿的長度小于鋼珠推送桿的長度。鋰電池負(fù)壓封口機(jī)配置有PLC控制器，用于控制所述鋰電池定位機(jī)構(gòu)、滑套推拉機(jī)構(gòu)、真空泵、鋼珠推送機(jī)構(gòu)以及鋼珠擊打機(jī)構(gòu)，提高了鋰電池封口的自動(dòng)化程度。其工作過程大致如下a、通過鋰電池定位機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力氣缸，將放置于定位板上的鋰電池推送至定位板的邊角位置處，并對鋰電池形成壓緊；b、滑套推拉機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力氣缸動(dòng)作，向下拉動(dòng)滑套，使得滑套底部的導(dǎo)向套貼緊鋰電池的注液口；C、啟動(dòng)真空泵，確保鋰電池的封口操作處于負(fù)壓環(huán)境中進(jìn)行；d、鋼珠推送機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力氣缸動(dòng)作，鋼珠推送板向鋼珠放置部的內(nèi)側(cè)推進(jìn)，同時(shí)，鋼珠推送桿向推桿定位孔的內(nèi)側(cè)推進(jìn)，當(dāng)?shù)谝讳撝槎ㄎ豢着c鋼珠下落孔重合時(shí)，鋼珠落入鋼珠下落孔的內(nèi)部，此時(shí)，第二鋼珠定位孔位于沖頭的下方，然后，動(dòng)力氣缸回縮，鋼珠推送桿隨動(dòng)力氣缸向推桿定位孔的外側(cè)回縮，當(dāng)鋼珠下落孔與第二鋼珠定位孔重合時(shí)，鋼珠從鋼珠下落孔的內(nèi)部落入第二鋼珠定位孔的內(nèi)部，動(dòng)力氣缸再次動(dòng)作，鋼珠推送桿將第二鋼珠定位孔內(nèi)部的鋼珠推送至沖頭的下方；e、鋼珠擊打機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力氣缸動(dòng)作，擊打沖頭組件，在沖頭的沖擊作用下，將位于第二鋼珠定位孔內(nèi)部的鋼珠打入鋰電池的注液口內(nèi)部；f、取出鋰電池。鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，可適用于各種常見型號的鋼殼或鋁殼鋰電池在負(fù)壓環(huán)境下通過打壓鋼珠實(shí)現(xiàn)封口操作，避免了在大氣環(huán)境下打壓鋼珠至注液口時(shí)容易造成的鼓包現(xiàn)象，保持了鋰電池平整的外形；便于將鋰電池內(nèi)部的氣體抽出。鋰電池的封口過程中，采用真空泵將鋰電池內(nèi)部的氣體抽出，由于抽真空時(shí)間較短，故效率高，同時(shí)，不會(huì)因?yàn)槌檎婵斩痣娊庖簭匿囯姵貎?nèi)部濺出。當(dāng)然，上述說明并不是對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不限于上述舉例，應(yīng)當(dāng)說明的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說明書的教導(dǎo)下，所做出的任何改變、變形或替換形式，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本實(shí)用新型的保護(hù)。
權(quán)利要求1.鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，其特征在于包括鋰電池定位機(jī)構(gòu)、滑套、實(shí)現(xiàn)滑套縱向滑動(dòng)的滑套推拉機(jī)構(gòu)、真空泵、與滑套配合的鋼珠推送機(jī)構(gòu)、以及將鋼珠打壓至鋰電池的注液口的鋼珠擊打機(jī)構(gòu)，滑套通過管路與真空泵連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，其特征在于所述鋰電池定位機(jī)構(gòu)包括定位板、以及與所述定位板配合并對鋰電池形成壓緊的動(dòng)力氣缸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，其特征在于所述滑套的一側(cè)設(shè)置有鋼珠放置部，在滑套上設(shè)置有縱向貫通滑套的沖頭定位孔，滑套的底部設(shè)有導(dǎo)向套，該導(dǎo)向套位于沖頭定位孔的下方，滑套上設(shè)置有連通孔，通過所述管路與真空泵連通；鋼珠放置部的下方設(shè)置有縱向的鋼珠下落孔，鋼珠下落孔的底部連通有橫向的推桿定位孔，沖頭定位孔分別與連通孔、推桿定位孔連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，其特征在于所述滑套推拉機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力氣缸、連接桿、以及與滑套配合的滑軌，動(dòng)力氣缸與滑套通過連接桿連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，其特征在于所述鋼珠推送機(jī)構(gòu)，包括鋼珠推送板與鋼珠推送桿，鋼珠推送板的自由端位于鋼珠放置部的內(nèi)部、并設(shè)置有第一鋼珠定位孔，鋼珠推送桿的自由端位于推桿定位孔的內(nèi)部、并設(shè)置有第二鋼珠定位孔，鋼珠推送板的長度小于鋼珠推送桿的長度；鋼珠推送板與鋼珠推送桿共同配置有一個(gè)動(dòng)力氣缸。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，其特征在于所述導(dǎo)向套上設(shè)置有密封圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，其特征在于所述鋼珠擊打機(jī)構(gòu)，包括沖頭組件、以及位于沖頭組件上方的動(dòng)力氣缸，沖頭組件包括沖頭固定桿、沖頭以及復(fù)位彈簧；沖頭位于沖頭定位孔的內(nèi)部，鋰電池定位后，所述沖頭與導(dǎo)向套、以及鋰電池的注液口處于同一豎直線上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，其特征在于所述鋰電池負(fù)壓封口機(jī)配置有用于控制所述鋰電池定位機(jī)構(gòu)、滑套推拉機(jī)構(gòu)、真空泵、鋼珠推送機(jī)構(gòu)以及鋼珠擊打機(jī)構(gòu)的PLC控制器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種適用于鋰電池的注液口封口操作的鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，包括鋰電池定位機(jī)構(gòu)、滑套、滑套推拉機(jī)構(gòu)、真空泵、鋼珠推送機(jī)構(gòu)、以及鋼珠擊打機(jī)構(gòu)，滑套通過管路與真空泵連接，滑套上設(shè)置有鋼珠放置部；鋰電池定位機(jī)構(gòu)對鋰電池進(jìn)行定位后，滑套推拉機(jī)構(gòu)向下拉動(dòng)滑套，使得滑套底部設(shè)置的導(dǎo)向套與鋰電池的注液口貼緊，啟動(dòng)真空泵，為鋼珠打壓提供一個(gè)負(fù)壓環(huán)境，鋼珠推送機(jī)構(gòu)將鋼珠放置部內(nèi)的鋼珠推送至沖頭的下方，然后在鋼珠擊打機(jī)構(gòu)中的沖頭作用下，將鋼珠精確、高效的打入鋰電池的注液口內(nèi)部。本實(shí)用新型中的鋰電池負(fù)壓封口機(jī)，自動(dòng)化程度高，具有很好的成品率。
文檔編號H01M2/02GK202695561SQ201220344608
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者李峰, 宋延明, 董雷 申請人:青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 濰坊威能環(huán)保電源有限公司