本發(fā)明涉及電池封口裝置及其封口工藝,尤其涉及電池真空封口裝置及其封口工藝。
背景技術(shù):
鋰離子動力電池的裝配過程包括將正極片、隔膜、負(fù)極片、隔膜按順序放好,經(jīng)繞卷制成電池極芯,封裝后再從注液孔注入電解液,最后對注液孔進行封口。
鋰離子動力電池的封口工藝對于電池品質(zhì)至關(guān)重要,現(xiàn)有的批量生產(chǎn)應(yīng)用的封口工藝一般采用常壓封口裝置,在常壓的情況下,將電池放入夾具中,注液孔中放入橡膠塞并密封壓緊。電池隨著充放電次數(shù)的增加,內(nèi)部會產(chǎn)生氣體,內(nèi)壓逐漸增大,使電池厚度方向的形變增加,電池的厚度逐漸增加,影響電池的使用性能和使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:針對上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種鋰離子方型動力電池真空封口裝置及其封口工藝,使電池內(nèi)壓降低,減少內(nèi)壓對電池厚度方向的形變影響。
技術(shù)方案:
一種鋰離子動力電池真空封口裝置,包括標(biāo)準(zhǔn)箱體、下夾具、上夾具、橡膠塞、夾緊機構(gòu)、第一電機、壓針,所述標(biāo)準(zhǔn)箱體一端開設(shè)有抽真空接口,所述下夾具設(shè)于所述標(biāo)準(zhǔn)箱體中,所述夾緊機構(gòu)設(shè)于所述下夾具側(cè)壁上,所述橡膠塞部分置入注液孔中,所述橡膠塞與所述注液孔之間具有縫隙,電池置入所述標(biāo)準(zhǔn)箱體中的所述下夾具,所述夾緊機構(gòu)作用于電池側(cè)壁夾緊,所述上夾具設(shè)于所述下夾具正上方,所述第一電機與所述上夾具連接,帶動所述上夾具上下運動,所述壓針設(shè)于所述上夾具中,且位置與所述注液孔的位置相對。通過抽真空接口對標(biāo)準(zhǔn)箱體內(nèi)進行抽真空,同時也對電池內(nèi)部進行抽真空,然后上夾具下壓,壓針作用于橡膠塞上,將橡膠塞完全壓入注液孔中密封。
具體的,所述橡膠塞下部外壁與所述注液孔之間具有縫隙,上部與所述注液孔保持密封,橡膠塞部分塞入注液孔時,電池內(nèi)部通過縫隙與外界大氣連通,橡膠塞完全塞入注液孔時,橡膠塞上部分與注液孔密封連接。
具體的,所述夾緊機構(gòu)包括移動板、第一連接桿、第二電機,所述第一連接桿穿設(shè)于所述下夾具的側(cè)壁上,一端與所述移動板連接,另一端與所述第二電機連接,第二電機帶動第一連接桿,從而使移動板將電池壓緊或松開。
優(yōu)選的,所述夾緊機構(gòu)設(shè)置兩組,分別設(shè)置于所述下夾具相對的側(cè)壁上,夾緊機構(gòu)同時對電池側(cè)壁進行夾緊,更好地固定電池。
另外的,所述夾緊機構(gòu)還包括固定板、第二連接桿,所述固定板通過所述第二連接桿固定于所述下夾具的側(cè)壁上,所述固定板與所述移動板平行相對,下夾具一側(cè)設(shè)置移動板,另一側(cè)設(shè)置固定板,達(dá)到對電池夾緊的作用的同時,精簡了部件,節(jié)約生產(chǎn)成本。
另外的,還包括控制器,所述控制器分別與所述標(biāo)準(zhǔn)箱體、所述第一電機、所述第二電機電連接,控制器控制標(biāo)準(zhǔn)箱體的打開和關(guān)閉,并控制第一電機、第二電機的開啟和關(guān)閉,實現(xiàn)整體智能控制該裝置。
另外,本發(fā)明還公開了該真空封口裝置的封口工藝,包括以下步驟:
步驟一、橡膠塞初步下壓至注液孔中,橡膠塞與注液孔之間留有縫隙,打開標(biāo)準(zhǔn)箱體,將電池放入下夾具中,夾緊機構(gòu)將電池側(cè)壁夾緊,關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)箱體;
步驟二、將抽真空裝置連接至抽真空接口,對標(biāo)準(zhǔn)箱體內(nèi)部進行抽真空,因為橡膠塞與注液孔之間留有縫隙,電池內(nèi)部同時也在進行抽真空;
步驟三、上夾具在第一電機的帶動下下壓,壓針作用于橡膠塞上,將橡膠塞完全壓入注液孔,橡膠塞與注液孔密封連接;
步驟四、標(biāo)準(zhǔn)箱體與大氣連通,恢復(fù)常壓,打開標(biāo)準(zhǔn)箱體,上夾具在第一電機的作用下上移,夾緊機構(gòu)松開,取出已封口的電池。
其中,步驟二中,真空保持時間為1-10min。
有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點是對注液孔進行封口的過程中,先對電池內(nèi)部進行抽真空,再對注液孔完全封口,下壓橡膠塞進行封口也在真空條件下進行,使電池內(nèi)壓明顯降低,電池實際使用過程中電池內(nèi)部產(chǎn)生一定量氣體,內(nèi)壓遠(yuǎn)低于沒有進行抽真空封口的電池,減小了氣體對電池厚度方向形變的影響,有效地控制電池厚度,保證電池品質(zhì)。
附圖說明
圖1為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為橡膠塞的外部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為電池結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例,進一步闡明本發(fā)明,應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍,在閱讀了本發(fā)明之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
實施例1
如附圖1-4所示,一種鋰離子動力電池真空封口裝置,包括標(biāo)準(zhǔn)箱體1、下夾具2、上夾具3、橡膠塞4、夾緊機構(gòu)5、第一電機6、壓針7、抽真空接口8、控制器9,抽真空接口8開設(shè)于標(biāo)準(zhǔn)箱體1一側(cè),標(biāo)準(zhǔn)箱體1關(guān)閉時只有抽真空接口8與外界連通,下夾具2設(shè)于標(biāo)準(zhǔn)箱體1中,夾緊機構(gòu)5與下夾具2側(cè)壁固定,電池10置于下夾具2中,夾緊機構(gòu)5將電池10側(cè)壁夾緊,上夾具3設(shè)于下夾具2正上方,第一電機6設(shè)于上夾具3上方,帶動上夾具3上下運動,壓針7設(shè)于上夾具3中,壓針7的位置與注液孔11的位置相對,控制器9分別與標(biāo)準(zhǔn)箱體1、第一電機6、夾緊機構(gòu)5電連接,自動控制標(biāo)準(zhǔn)箱體1的開啟和關(guān)閉,第一電機6的上下運動,夾緊機構(gòu)5對電池10的夾緊和松開。
橡膠塞4下部外壁為非圓周,橡膠塞4部分塞入注液孔11時,橡膠塞4下部側(cè)壁與注液孔11具有縫隙,電池10內(nèi)部通過縫隙與外界大氣連通,同時橡膠塞4下部能穩(wěn)固地塞于注液孔11中,不會因為抽真空的作用力使橡膠塞4脫離注液孔11,橡膠塞4完全塞于注液孔11時,橡膠塞4上部能與注液孔11保持密封。
夾緊機構(gòu)5包括移動板51、第一連接桿52、第二電機53,第一連接桿52穿設(shè)于下夾具2的側(cè)壁上,一端與移動板51連接,另一端與第二電機53連接,夾緊機構(gòu)5設(shè)置兩組,分別設(shè)置于下夾具2相對的側(cè)壁上,對電池10相對的兩側(cè)壁進行夾緊,當(dāng)然夾緊機構(gòu)5也可以只設(shè)置一組,電池10緊鄰下夾具2的側(cè)壁,利用一側(cè)移動板51使電池10夾緊。
另外,本發(fā)明還公開了該真空封口裝置的封口工藝,包括以下步驟:
步驟一、橡膠塞初步下壓至注液孔中,橡膠塞與注液孔之間留有縫隙,打開標(biāo)準(zhǔn)箱體,將電池放入下夾具中,夾緊機構(gòu)將電池側(cè)壁夾緊,關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)箱體;
步驟二、將抽真空裝置連接至抽真空接口,對標(biāo)準(zhǔn)箱體內(nèi)部進行抽真空,因為橡膠塞與注液孔之間留有縫隙,電池內(nèi)部同時也在進行抽真空,真空保持1-10min;
步驟三、上夾具在第一電機的帶動下下壓,壓針作用于橡膠塞上,將橡膠塞完全壓入注液孔,橡膠塞與注液孔密封連接;
步驟四、標(biāo)準(zhǔn)箱體與大氣連通,恢復(fù)常壓,打開標(biāo)準(zhǔn)箱體,上夾具在第一電機的作用下上移,夾緊機構(gòu)松開,取出已封口的電池。
實施例2
與實施例1的區(qū)別在于夾緊機構(gòu)5包括移動板51、第一連接桿52、第二電機53、固定板54、第二連接桿55,第一連接桿52穿設(shè)于下夾具2的側(cè)壁上,一端與移動板51連接,另一端與第二電機53連接,固定板54通過第二連接桿55固定于下夾具2的側(cè)壁上,固定板54與移動板51平行相對。夾緊機構(gòu)5設(shè)置為一側(cè)固定板54作用于電池10側(cè)壁,另一側(cè)移動板51對電池10另一側(cè)壁進行夾緊,夾緊效果與實施例1一樣,但是有效地簡化了裝置,節(jié)約了成本。
本發(fā)明對電池采用真空封口工藝,電池內(nèi)部保持負(fù)壓,電池使用過程中產(chǎn)生等量氣體的前提下,利用本發(fā)明封口的電池內(nèi)部壓力明顯小于利用現(xiàn)有工藝封口的電池,電池內(nèi)部壓力遠(yuǎn)小于外界氣壓,減少了電池的膨脹,有效地控制了電池的厚度。