技术领域
[0001] 本发明涉及锂电池的注液技术领域，具体为一种锂电池制备用注液装置及注液工艺。
相关背景技术
[0002] 在圆柱状的锂电池生产过程中，需要对锂电池的内腔中注入电解液，而电解液的含量是决定锂电池性能的重要参数，因此在注液的前后工序都要进行称量，以确保注液量的精确。
[0003] 现有技术中在注液过程中，通常将多组锂电池放置在托盘架上，进而通过注液设备对锂电池进行注液，常见的加工方法中还具有抽真空，再充氮气增压的工序，通过该工序加快电解液的渗透，避免电解液在运输过程中造成飞溅。
[0004] 然而现有的托盘架大多都是对锂电池进行中间段外壁的夹持，因此在气动夹持或其他运输过程中，需要锂电池自由落体式的插接在托架上，且在抽真空和增压过程中，需要对锂电池的外壁进行密封夹持，从而保证密封，而现有的托盘架难以对注液的各道工序进行适配调节，从而大大降低了注液过程中的稳定性和安全性。
具体实施方式
[0034] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035] 请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：
[0036] 实施例1：一种锂电池制备用注液装置，注液装置包括注液箱1，注液箱1的内腔一侧设置有气动夹具12和注液组件11，注液箱1的内腔另一侧设置有增压装置4，注液箱1的内腔下端滑动安装有模具底板6，模具底板6上安装有条形的模具架13，模具架13的上端设置有高度依次递减的第一阶梯面23、第二阶梯面24和第三阶梯面25，第二阶梯面24上设置有线性间隔分布的多组安装槽41。
[0037] 通过设置高度依次递减的阶梯面，从而降低安装槽41的深度，同时保持对安装槽41一侧的侧向支撑。
[0038] 第二阶梯面24的另一侧弹性插接安装有第二压杆38，第三阶梯面25上设置有第一压杆31，安装槽41中设置有折叠管28，安装槽41的上端竖直插接安装锂电池19，锂电池19的下端压合在折叠管28中，安装槽41的中间段圆弧外壁设置有连通安装槽41的环形槽34，环形槽34中安装有对称分布的一对夹持组件29，夹持组件29包括安装在环形槽34中的气囊环42，气囊环42中设置有松紧带44，模具架13中设置有连通第一压杆31下端内腔与折叠管28内腔的第一流道组件，模具架13中设置有连通第二压杆38下端内腔与气囊环42内腔的第二流道组件。
[0039] 通过设置折叠管28和气囊环42从而实现对加工工序的适配，利用流道组件实现弹性安装的第一压杆31、第二压杆38分别与折叠管28和气囊环42配合作用，达到适配工序加工的目的。
[0040] 工作原理：在注液加工过程中，分为气动夹持上料工序，注液工序和增压渗透工序，其中：
[0041] 在气动夹持上料工序中，利用气动夹具12的一侧实现对烘烤后的锂电池19进行夹持，并放置在模具架13上，在放置时，气动夹具12压合在第一压杆31上，驱动第一压杆31向下挤压，进而使得挤压的气流向折叠管28流动，驱动折叠管28膨胀并延伸至安装槽41的端口位置，此时锂电池19的下端贴合折叠管28的上端，在气动夹具12上升过程中，第一压杆31复位，进而使得折叠管28下降，带动锂电池19下落至安装槽41内，从而避免由于安装槽41深度造成敞口的锂电池19自由下落。
[0042] 在增压渗透工序中，利用空压模具8的下压驱动第二压杆38被挤压，进而使得压缩气流冲入气囊环42中，初始时，由于松紧带44的牵引使得气囊环42收缩，但气流冲入膨胀后，气囊环42膨胀并贴合锂电池19的外壁，形成对锂电池19下端的密封夹持，增大了抽真空、充氮气增压工序施工的质量。
[0043] 实施例2：在实施例1的基础上，为了保证夹持、注液、增压工序的连续进行和稳定性，还具有在注液箱1的一侧设置有进料口2，注液箱1的另一侧设置有出料口3，注液箱1的内腔上端设置有上横梁5，气动夹具12和注液组件11均滑动安装在上横梁5上，注液箱1的下端设置有下横梁7，模具底板6滑动套接在下横梁7上，模具底板6、气动夹具12和注液组件11均通过驱动装置进行定向驱动。
[0044] 通过上横梁5和下横梁7限定驱动的方向和位置，保证其平稳运行，其中驱动装置为本领域常见的技术，不做详述。
[0045] 注液组件11的下端伸缩安装有注液喷嘴14，注液组件11的内部电解液料筒通过液管15连通注液喷嘴14，注液组件11的一侧竖直设置有侧架，侧架上横向插接有滑动横杆18，滑动横杆18的一端设置有抵在液管15弯曲位置的定位辊16，滑动横杆18的另一端套接有第一弹簧17，第一弹簧17压合在滑动横杆18与侧架之间。
[0046] 通过设置第一弹簧17和滑动横杆18的配合，实现定位辊16的弹性安装，进而使得液管15保持限定延伸，同时适配于注液喷嘴14的升降调节。
[0047] 实施例3：在实施例1的基础上，为了实现气流的延伸和流动，还具有在第一流道组件包括模具U形连槽30和第一升降槽33，模具底板6上设置有与模具架13配合卡接的卡槽22，模具底板6上竖直预埋有固定柱26，模具架13套接在固定柱26上并通过螺母锁紧固定，模具架13的下端设置有U形连槽30，第三阶梯面25上设置有第一升降槽33，折叠管28通过U形连槽30连通第一升降槽33，U形连槽30的下端通过模具底板6密封，折叠管28的上端设置有顶板27，锂电池19的下端压合在顶板27上，顶板27的外径小于安装槽41的内径。
[0048] 通过设置第一升降槽33实现第一压杆31的升降驱动，利用U形连槽30实现相互连通，进而在气动夹持过程中实现联动。
[0049] 第二流道组件包括连通内槽40和第二升降槽37，第二阶梯面24上设置有第二升降槽37，夹持组件29包括对称分布的第一卡环35和第二卡环36，一对气囊环42分别固定安装在第一卡环35和第二卡环36上，且对称分布的一对气囊环42相互连通，第二卡环36安装在靠近第二升降槽37的一侧，且第二卡环36上设置有橡胶条45，橡胶条45上设置有连通气囊环42的连通内槽40，连通内槽40的上端连通第二升降槽37的下端内腔。
[0050] 通过第二流道组件实现气囊环42与第二压杆38的联动。
[0051] 第一升降槽33和第二升降槽37的上端端口均固定安装有限位端盖，第一压杆31和第二压杆38滑动贯穿限位端盖，且第一压杆31和第二压杆38的下端均设置有活塞，第一压杆31套接有第二弹簧32，第二压杆38上套接有第三弹簧39，第三弹簧39压合在限位端盖的上端。
[0052] 通过设置第二弹簧32和第三弹簧39实现第一压杆31和第二压杆38的弹性竖直插接安装，进而在复位时，实现第一压杆31和第二压杆38的自动上升复位。
[0053] 实施例4：在实施例3的基础上，为了提高密封效果，还具有在气囊环42中的松紧带44呈向安装槽41一侧横向分布，气囊环42的内圈上下端口位置设置有倒角环43，倒角环43是由橡胶垫圈和海绵层组成，橡胶垫圈呈三角截面并延伸至气囊环42的内圈侧壁的内侧。
[0054] 在气囊环42进气喷嘴时，首先使得外侧的橡胶垫圈压合在锂电池19的圆弧外壁上，随着持续进气，进而挤压橡胶垫圈内侧的海绵层，使得橡胶垫圈变形并与气囊环42的内圈内壁一起贴合锂电池19的外壁，从而利用倒角环43的紧密压合，提高密封性。
[0055] 实施例5：在实施例3的基础上，由于现有技术中对锂电池19的单次注液量较大，因此使得电解液难以短时间充分渗透，导致电解液悬浮在上层，在对锂电池19运输过程中，极容易造成上层的电解液倾洒或飞溅，因此通常将注液量进行等分，并进行多次循环式的注液、增压，从而保证电解液的充分吸收。
[0056] 增压装置4的上端通过伸缩杆9升降驱动，增压装置4的下端设置有空压模具8，空压模具8的下端面与模具架13上端的三组阶梯面配合压紧，且空压模具8的下端面设置有密封条20，模具架13上设置有与密封条20配合的密封槽，空压模具8的下端设置有收纳第二压杆38的压槽21，增压装置4中设置有向空压模具8内腔注入氮气的增压泵和将空压模具8内腔抽真空的真空泵，真空泵输出端连通出气管10。
[0057] 通过设置增压装置4实现对空压模具8的内腔进行抽真空，从而降低锂电池19填料中的空气，通过充入氮气增压，加快上层电解液对填料的渗透。
[0058] 一种根据锂电池制备用注液装置实现的注液工艺，注液工艺包括以下步骤：
[0059] 步骤一：通过气动夹具12将称量后的锂电池19夹持放置在模具架13的安装槽41中，在放置过程中，气动夹具12挤压第一压杆31，驱动折叠管28膨胀，使得锂电池19贴合折叠管28向下插接安装；
[0060] 步骤二：通过注液组件11对锂电池19进行注入电解液；
[0061] 步骤三：将注液后锂电池19通过模具底板6的滑动切换至增压工位，利用增压装置4下端的空压模具8实现对模具架13的上端阶梯面进行密封，在下压过程中，挤压第二压杆
38，驱动气囊环42膨胀并贴合锂电池19的圆弧外壁，形成密封空间，进而通过抽真空、冲入氮气增压等工序，加速电解液在锂电池19中的渗透；
[0062] 步骤四：重复步骤二和步骤三的工序，将电解液分多次加入锂电池19中，注液后，对锂电池19进行再次称量。
[0063] 尽管已经示出和描了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由附权利要求及其等同物限定。
