一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置

文档序号:756247 发布日期:2021-04-06 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置 (Automatic compaction device of negative electrode material for lithium ion battery production ) 是由 刘美佳 褚瑞霞 吕高金 郑家广 孔凡功 于 2020-11-06 设计创作,主要内容包括:一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置,包括底座,底座的顶面中部通过安装支架固定连接匣钵,匣钵的上侧有顶板,顶板与底座之间通过升降装置相连,顶板底面连接套管,套管内有气缸,套管的底部连接圆盘,顶板的底面右侧有电机,气缸的下侧有压实板,压实板的外侧壁与匣钵内侧壁全面接触配合,压实板上有长方形通孔,长方形通孔内有活动板,活动板与压实板的底面平齐,活动板的顶面中部连接推杆,顶板上有进料口,进料口的外端有堵头。本装置通过自动化的负极材料平铺减少了工人的劳动强度,提高了负极材料的铺设速度,从而提高了负极材料的压实效率,且铺设过程基本密封,减少了灰尘进入匣钵与负极材料混合的可能,提高了成品的质量。(The utility model provides an automatic compaction device of negative pole material for lithium ion battery production, the on-line screen storage device comprises a base, the top surface middle part of base is through installing support fixed connection casket-like bowl, the upside of casket-like bowl has the roof, link to each other through elevating gear between roof and the base, roof bottom surface adapter sleeve, the intraductal cylinder that has, the disc is connected to the sheathed tube bottom, there is the motor on the bottom surface right side of roof, the downside of cylinder has the compacting plate, the lateral wall and the comprehensive contact cooperation of casket-like bowl inside wall of compacting plate, there is the rectangle through-hole on the compacting plate, there is the fly leaf in the rectangle through-hole, the bottom surface parallel and level of fly leaf and compacting plate, the top surface middle part connecting push. This device has reduced workman&#39;s intensity of labour through automatic negative pole material tiling, has improved negative pole material&#39;s laying speed to improve negative pole material&#39;s compaction efficiency, and the laying process is sealed basically, has reduced the possibility that the dust got into the casket-like bowl and negative pole material mixture, has improved off-the-shelf quality.)

一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置

技术领域

本发明属于电池生产材料压实装置领域,具体地说是一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反,在锂离子电池的生产过程中,烧结这一步骤必不可少,而在烧结前又必须得对负极材料进行压实,当前的压实设备在每次将负极材料压实取出后对其投放新的负极材料时,首先要将负极材料填入盛放装置,接着将其平铺以防止压实时的受力不均影响成品质量,导致生产效率低下,且在对负极材料进行平铺时,难以做到加工场地的无尘环境,导致工人在平铺负极材料时会有灰尘混入负极材料,从而影响最终的成品质量。

发明内容

本发明提供一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置,用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现:

一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置,包括底座,底座的顶面中部通过安装支架固定连接开口朝上的内侧空间为圆柱形的匣钵,匣钵的上侧设有顶板,顶板与底座之间通过升降装置相连,顶板底面中部固定连接套管,套管内设有活动杆朝下的气缸,气缸的固定部通过第一支架与底座固定连接,套管的底部轴承连接有圆盘,圆盘的外侧固定套装第一齿轮,顶板的底面右侧通过安装座安装有输出轴朝下的电机,电机的输出轴下端固定安装第二齿轮,第二齿轮与第一齿轮啮合配合,圆盘的中部开设中心通孔,气缸的下侧设有中部开设第二通孔的压实板,气缸的活动杆向下穿过圆盘的中心通孔后插入第二通孔内,气缸的活动杆与圆盘的中心通孔之间存在间隙,气缸的活动杆与第二通孔之间通过阻尼轴承连接,压实板的外侧壁与匣钵内侧壁全面接触配合,圆盘的顶部环形均匀开设数个第一通孔且第一通孔内均固定连接有上端开口下端为倒锥形的竖筒,竖筒的内侧壁均对称开设竖向的第一滑槽,第一滑槽内均配合安装第一滑块,一根竖筒内的两个第一滑块之间通过横杆连接,竖筒的底部开设上端大下端小的圆台形通孔,圆台形通孔内密封接触配合设有上端大下端小的圆台形挡块,圆台形挡块与对应的横杆之间通过连接件相连,压实板的顶部对应竖筒一一开设有长方形通孔,长方形通孔内均密封接触配合有活动板,活动板与压实板的底面平齐,长方形通孔的内壁均开设竖向的第二滑槽,第二滑槽内配合安装第二滑块,第二滑块与对应的第二滑槽的底部之间通过第二弹簧固定连接,第二滑块的顶面均与对应第二滑槽的上侧壁接触配合,第二滑块的外端伸出对应第二滑槽后其底部均固定连接竖杆,竖杆的下端与对应的活动板的顶部铰接连接且其铰接轴上套装扭簧,活动板与竖杆之间的铰接轴沿长方形通孔的长度方向平行设置,活动板的顶面中部均对应圆台形挡块固定连接竖向的推杆,顶板的顶部对应竖筒开设有进料口,进料口的外端配合安装堵头。

如上所述的一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置,所述的匣钵的左侧壁靠近下端处开设第三通孔,第三通孔内设有凹面朝右的弧形推板,第三通孔内设有限位块且限位块位于弧形推板的左侧与其相接触,弧形推板的右侧凹面与匣钵的右侧内壁平齐,弧形推板的顶底面分别与第三通孔的上下侧壁接触配合,匣钵的左侧外壁靠近上端处连接有横向的支撑板,支撑板的底面安装横向的电动滑轨,电动滑轨上配合安装电动滑块,电动滑块的下侧设有活动杆朝右的伸缩杆,伸缩杆的活动杆右端插入第三通孔后与弧形推板的左侧面固定连接,伸缩杆的固定杆顶部与电动滑块固定连接,匣钵的右侧壁靠近下端处开设横截面为半圆形的第四通孔,压实板压好后的圆形负极材料块可从第四通孔内出入,第四通孔内设有闸门装置可控制第四通孔的开闭,底座的顶部右侧设有输送装置,输送装置位于第四通孔的右侧。

如上所述的一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置,所述的闸门装置包括弧形挡板,匣钵的底部右侧开设半圆形通孔与第四通孔连通,半圆形通孔内设有凹面朝左的弧形挡板,弧形挡板的凹面与匣钵的内侧壁平齐,弧形挡板的顶面与第四通孔的上侧壁接触,半圆形通孔的侧壁开设竖向的第三滑槽,第三滑槽内配合安装第三滑块,第三滑块与弧形挡板固定连接,匣钵的底部安装横向的第一滑轨滑块组件,第一滑轨滑块组件的滑块下侧固定连接有横向的第一齿条,底座顶部的支架上安装第二滑轨滑块组件,第二滑轨滑块组件的滑块上侧固定连接横向的右侧为斜面的横板,弧形挡板的底面开设有能够与横板右侧斜面相配合的斜面,横板的顶部固定连接第二齿条,第二齿条与第一齿条之间通过第三齿轮啮合配合,第三齿轮与底座顶部的支架转动连接,伸缩杆的底部靠近左端处通过第二连杆与第一齿条固定连接。

如上所述的一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置,所述的升降装置为液压伸缩杆,底座的顶部固定安装数根活动杆朝上的液压伸缩杆,液压伸缩杆的顶部与顶板的底部固定连接。

如上所述的一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置,所述的长方形通孔的侧壁均安装限位板,限位板的底面与对应的活动板的顶面接触配合。

如上所述的一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置,所述的第一滑块与对应的第一滑槽的下侧壁之间均通过第一弹簧固定连接。

如上所述的一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置,所述的连接件为上端小下端大的锥形体。

如上所述的一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置,所述的活动板绕其铰接轴能够转动的角度为30-60度。

本发明的优点是:本发明在使用时,先将堵头取出,然后通过灌料装置(如长颈漏斗)将负极材料导入各个竖筒内,接着通过升降装置控制顶板带动竖筒运动至适合高度,控制气缸的活动杆带动压实板向上移动,竖筒逐渐插入压实板顶部的对应长方形通孔内,由于压实板与气缸的活动杆之间为阻尼轴承连接,因此当压实板受到转动的力较小时不会转动,随着压实板的继续上升,圆台形挡块通过推杆向下推动活动板,第二弹簧被压缩,此时圆台形通孔部分打开,当活动板向下完全脱离长方形通孔内后,圆台形挡块向下推动活动板时活动板绕其铰接轴转动从而倾斜一定角度后停止转动(如图4所示),活动板此时的底面与匣钵内底部之间的高度为负极材料的铺设厚度,随着压实板的继续上升圆台形挡块向上运动从而将圆台形通孔完全打开,竖筒内的负极材料顺着倾斜的活动板滚落,同时,启动电机,电机的输出轴通过齿轮配合带动圆盘转动,圆盘转动时通过插入长方形通孔内的竖筒带动压实板转动,倾斜活动板上停留的负极材料在离心力的作用下均匀甩出至匣钵内,活动板在随着压实板转动时将负极材料环形均匀铺设在匣钵内,且当负极材料不断堆高时,各块活动板的旋转对堆积的负极材料起到抹平作用,防止局部堆积过高,造成后续压实时压力分配不均的情况,负极材料铺完后,控制升降装置带动顶板与竖筒向上运动远离匣钵,此时活动板在扭簧的作用下缓缓复位至水平,由于第二滑槽对第二滑块起到限位作用,第二弹簧带动活动板向上复位至与压实板底面平齐,最后控制气缸带动压实板压实负极材料;本发明通过控制竖筒的高度可调,使得活动板打开后其底面可以位于匣钵内的不同高度,从而可以对不同厚度的负极材料进行平铺;电机通过竖筒与长方形通孔的配合带动活动板旋转使得匣钵内实现环形均匀的负极材料平铺,不对造成局部堆积的现象,且由于活动板在旋转时产生离心力从而有助于负极材料从竖筒内甩至匣钵内,不易造成堵塞,当负极材料有着局部堆积时,数块活动板的底面起到将负极材料刮平的作用,本装置通过自动化的负极材料平铺减少了工人的劳动强度,提高了负极材料的铺设速度,从而提高了负极材料的压实效率,且铺设过程基本密封,减少了灰尘进入匣钵与负极材料混合的可能,提高了成品的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图;图2是压实板的俯视结构示意图;图3是图2去除匣钵后的A向结构示意图;图4是本发明的使用状态图;图5是图4沿B-B线的剖视图;图6是图1的Ⅰ的放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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作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。

一种锂离子电池生产用负极材料自动化压实装置,如图所示,包括底座1,底座1的顶面中部通过安装支架固定连接开口朝上的内侧空间为圆柱形的匣钵2,匣钵2的上侧设有顶板3,顶板3与底座1之间通过升降装置相连,顶板3底面中部固定连接套管4,套管4内设有活动杆朝下的气缸5,气缸5的固定部通过第一支架与底座1固定连接,套管4的底部轴承连接有圆盘6,圆盘6的外侧固定套装第一齿轮7,顶板3的底面右侧通过安装座安装有输出轴朝下的电机8,电机8的输出轴下端固定安装第二齿轮9,第二齿轮9与第一齿轮7啮合配合,圆盘6的中部开设中心通孔,气缸5的下侧设有中部开设第二通孔17的压实板10,气缸5的活动杆向下穿过圆盘6的中心通孔后插入第二通孔17内,气缸5的活动杆与圆盘6的中心通孔之间存在间隙,气缸5的活动杆与第二通孔17之间通过阻尼轴承连接,压实板10的外侧壁与匣钵2内侧壁全面接触配合,圆盘6的顶部环形均匀开设数个第一通孔且第一通孔内均固定连接有上端开口下端为倒锥形的竖筒11,竖筒11的内侧壁均对称开设竖向的第一滑槽12,第一滑槽12内均配合安装第一滑块13,一根竖筒11内的两个第一滑块13之间通过横杆16连接,竖筒11的底部开设上端大下端小的圆台形通孔14,圆台形通孔14内密封接触配合设有上端大下端小的圆台形挡块15,圆台形挡块15与对应的横杆16之间通过连接件99相连,压实板10的顶部对应竖筒11一一开设有长方形通孔17,长方形通孔17内均密封接触配合有活动板20,活动板20与压实板10的底面平齐,长方形通孔17的内壁均开设竖向的第二滑槽18,第二滑槽18内配合安装第二滑块19,第二滑块19与对应的第二滑槽18的底部之间通过第二弹簧22固定连接,第二滑块19的顶面均与对应第二滑槽18的上侧壁接触配合,第二滑块19的外端伸出对应第二滑槽18后其底部均固定连接竖杆21,竖杆21的下端与对应的活动板20的顶部铰接连接且其铰接轴上套装扭簧,活动板20与竖杆21之间的铰接轴沿长方形通孔17的长度方向平行设置,活动板20的顶面中部均对应圆台形挡块15固定连接竖向的推杆23,顶板3的顶部对应竖筒11开设有进料口24,进料口24的外端配合安装堵头25。本发明在使用时,先将堵头25取出,然后通过灌料装置(如长颈漏斗)将负极材料导入各个竖筒11内,接着通过升降装置控制顶板3带动竖筒11运动至适合高度,控制气缸5的活动杆带动压实板10向上移动,竖筒11逐渐插入压实板10顶部的对应长方形通孔17内,由于压实板10与气缸5的活动杆之间为阻尼轴承连接,因此当压实板10受到转动的力较小时不会转动,随着压实板10的继续上升,圆台形挡块15通过推杆23向下推动活动板20,第二弹簧22被压缩,此时圆台形通孔14部分打开,当活动板20向下完全脱离长方形通孔17内后,圆台形挡块15向下推动活动板20时活动板20绕其铰接轴转动从而倾斜一定角度后停止转动(如图4所示),活动板20此时的底面与匣钵2内底部之间的高度为负极材料的铺设厚度,随着压实板10的继续上升圆台形挡块15向上运动从而将圆台形通孔14完全打开,竖筒11内的负极材料顺着倾斜的活动板20滚落,同时,启动电机8,电机8的输出轴通过齿轮配合带动圆盘6转动,圆盘6转动时通过插入长方形通孔17内的竖筒11带动压实板10转动,倾斜活动板20上停留的负极材料在离心力的作用下均匀甩出至匣钵2内,活动板20在随着压实板10转动时将负极材料环形均匀铺设在匣钵2内,且当负极材料不断堆高时,各块活动板20的旋转对堆积的负极材料起到抹平作用,防止局部堆积过高,造成后续压实时压力分配不均的情况,负极材料铺完后,控制升降装置带动顶板3与竖筒11向上运动远离匣钵2,此时活动板20在扭簧的作用下缓缓复位至水平,由于第二滑槽18对第二滑块19起到限位作用,第二弹簧22带动活动板20向上复位至与压实板10底面平齐,最后控制气缸5带动压实板10压实负极材料;本发明通过控制竖筒11的高度可调,使得活动板20打开后其底面可以位于匣钵2内的不同高度,从而可以对不同厚度的负极材料进行平铺;电机通过竖筒11与长方形通孔17的配合带动活动板20旋转使得匣钵2内实现环形均匀的负极材料平铺,不对造成局部堆积的现象,且由于活动板20在旋转时产生离心力从而有助于负极材料从竖筒11内甩至匣钵2内,不易造成堵塞,当负极材料有着局部堆积时,数块活动板20的底面起到将负极材料刮平的作用,本装置通过自动化的负极材料平铺减少了工人的劳动强度,提高了负极材料的铺设速度,从而提高了负极材料的压实效率,且铺设过程基本密封,减少了灰尘进入匣钵2与负极材料混合的可能,提高了成品的质量。

具体而言,如图所示,本实施例所述的匣钵2的左侧壁靠近下端处开设第三通孔26,第三通孔26内设有凹面朝右的弧形推板27,第三通孔26内设有限位块且限位块位于弧形推板27的左侧与其相接触,弧形推板27的右侧凹面与匣钵2的右侧内壁平齐,弧形推板27的顶底面分别与第三通孔26的上下侧壁接触配合,匣钵2的左侧外壁靠近上端处连接有横向的支撑板28,支撑板28的底面安装横向的电动滑轨29,电动滑轨29上配合安装电动滑块30,电动滑块30的下侧设有活动杆朝右的伸缩杆31,伸缩杆31的活动杆右端插入第三通孔26后与弧形推板27的左侧面固定连接,伸缩杆31的固定杆顶部与电动滑块30固定连接,匣钵2的右侧壁靠近下端处开设横截面为半圆形的第四通孔32,压实板10压好后的圆形负极材料块可从第四通孔32内出入,第四通孔32内设有闸门装置可控制第四通孔32的开闭,底座1的顶部右侧设有输送装置33,输送装置33位于第四通孔32的右侧。当压实板10将负极材料压实后,控制闸门装置打开第四通孔32,接着控制电动滑块30带动伸缩杆31向右移动缓缓将压实后的负极材料推出到输送装置33的上侧。

具体的,如图所示,本实施例所述的闸门装置包括弧形挡板34,匣钵2的底部右侧开设半圆形通孔35与第四通孔32连通,半圆形通孔35内设有凹面朝左的弧形挡板34,弧形挡板34的凹面与匣钵2的内侧壁平齐,弧形挡板34的顶面与第四通孔32的上侧壁接触,半圆形通孔35的侧壁开设竖向的第三滑槽36,第三滑槽36内配合安装第三滑块37,第三滑块37与弧形挡板34固定连接,匣钵2的底部安装横向的第一滑轨滑块组件38,第一滑轨滑块组件38的滑块下侧固定连接有横向的第一齿条39,底座1顶部的支架上安装第二滑轨滑块组件40,第二滑轨滑块组件40的滑块上侧固定连接横向的右侧为斜面的横板41,弧形挡板34的底面开设有能够与横板41右侧斜面相配合的斜面,横板41的顶部固定连接第二齿条42,第二齿条42与第一齿条39之间通过第三齿轮43啮合配合,第三齿轮43与底座1顶部的支架转动连接,伸缩杆31的底部靠近左端处通过第二连杆与第一齿条39固定连接。当压实板10将负极材料压实后,电动滑块30带动伸缩杆31向右移动,伸缩杆31的活动杆受到阻力,因此伸缩杆31的活动杆不动,固定杆先向右移动从而通过齿轮齿条的结构带动横板41向左移动,横板41解除对弧形挡板34的阻拦,弧形挡板34向下运动从而将第四通孔32打开,电动滑块30带动伸缩杆31继续向右移动,伸缩杆31通过弧形推板27推动压实后的负极材料从第四通孔内向右推出至输送装置的上侧,输送装置将负极材料运送至指定地点,接着电动滑块30带动伸缩杆31向左移动直至被限位块98挡住,最后伸缩杆31的固定杆拉长至原位,同时横板41向右移动通过斜面的配合将弧形挡板34向上顶起关闭第四通孔,便于对下一次的负极材料进行压实。

进一步的,如图所示,本实施例所述的升降装置为液压伸缩杆44,底座1的顶部固定安装数根活动杆朝上的液压伸缩杆44,液压伸缩杆44的顶部与顶板3的底部固定连接。通过液压伸缩杆44实现横板的升降稳定可靠,同时位移量较为精确。

更进一步的,如图所示,本实施例所述的长方形通孔17的侧壁均安装限位板,限位板的底面与对应的活动板20的顶面接触配合。限位板使得对活动板20起到进一步的限制作用,防止活动板20向上运动。

更进一步的,如图所示,本实施例所述的第一滑块13与对应的第一滑槽12的下侧壁之间均通过第一弹簧45固定连接。第一弹簧45能够向下推动圆台形挡块15使其起到更好的密封效果同时有助于其快速复位。

更进一步的,如图所示,本实施例所述的连接件99为上端小下端大的锥形体。连接件99为上端小下端大的锥形体使得竖筒11内的负极材料可以完全洒落至匣钵2内,防止负极材料沉积在圆台形挡块15的顶部,使得用户可以在竖筒11内预先放入定量的负极材料,从而使得每次投入匣钵2内的负极材料的量一定,从而保证每次压实后的负极材料的质量一致,提高成品率。

更进一步的,如图所示,本实施例所述的活动板20绕其铰接轴能够转动的角度为30-60度。活动板20只能打开一定角度,便于竖筒11的落料。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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