密封枪、封口设备和封口方法

文档序号:881081 发布日期:2021-03-19 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 密封枪、封口设备和封口方法 (Sealing gun, sealing device and sealing method ) 是由 张小明 吴望雄 段洋 林良智 于 2020-12-03 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种密封枪、封口设备和封口方法,密封枪用于将密封塞封堵到电池的注液口内,密封枪包括:用于封堵注液口的密封部,密封部具有用于输送密封塞的输送通道和与输送通道连通的推动通道,输送通道的第一出孔用于与注液口连通;推动部,推动部的至少部分可运动地设置于推动通道内,以通过推动部推动输送通道内的密封塞运动以使密封塞封堵至注液口内;其中,密封部内还具有与注液口连通的真空通道,以通过真空通道在密封塞封堵注液口之前抽出电池内的气体。本发明的密封枪而解决了现有技术中的电池在封口的过程中内部气体无法排出的问题。(The invention provides a sealing gun, sealing equipment and a sealing method, wherein the sealing gun is used for plugging a sealing plug into a liquid filling port of a battery, and comprises the following components: the sealing part is used for plugging the liquid injection port, the sealing part is provided with a conveying channel for conveying a sealing plug and a pushing channel communicated with the conveying channel, and a first outlet hole of the conveying channel is used for being communicated with the liquid injection port; the pushing part is movably arranged in the pushing channel so as to push the sealing plug in the conveying channel to move through the pushing part to seal the sealing plug into the liquid filling port; and the sealing part is internally provided with a vacuum channel communicated with the liquid injection port so as to draw out gas in the battery before the liquid injection port is blocked by the sealing plug through the vacuum channel. The sealing gun solves the problem that the internal gas cannot be discharged in the sealing process of the battery in the prior art.)

密封枪、封口设备和封口方法

技术领域

本发明涉及电池封口领域,具体而言,涉及一种密封枪、封口设备和封口方法。

背景技术

一直以来,硬壳电池普遍采用软硬双层封装方式进行密封,即先用胶钉堵住注液口(目的是防止焊渣、粉尘和水分进入电池内部),再用激光焊接机进行最终封口密封。上述方法在现化工业生产中已成为不可缺的技术手段。

在电池封装技术的实际应用中,虽把电池内部与外部进行了隔绝,但电池内部的空气和水分仍未去除,导致电池在充放电过程中,SEI膜形成时电池内部产生的气体无法排除,使得极片界面局部发黑,影响了SEI膜均匀性及致密度,并且影响了电池的电容量、内阻、电池循环寿命和电池体积形状(气胀变形),从而降低了电池的使用寿命。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种密封枪、封口设备和封口方法,以解决现有技术中的电池在封口的过程中内部气体无法排出的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的第一个方面,提供了一种密封枪,用于将密封塞封堵到电池的注液口内,密封枪包括:用于封堵注液口的密封部,密封部具有用于输送密封塞的输送通道和与输送通道连通的推动通道,输送通道的第一出孔用于与注液口连通;推动部,推动部的至少部分可运动地设置于推动通道内,以通过推动部推动输送通道内的密封塞运动以使密封塞封堵至注液口内;其中,密封部内还具有与注液口连通的真空通道,以通过真空通道在密封塞封堵注液口之前抽出电池内的气体。

进一步地,密封枪还包括:第一密封圈;其中,密封部上设置有用于安装第一密封圈的安装槽,第一密封圈的至少部分凸出于安装槽设置,以使密封枪封堵注液口时,第一密封圈对密封部与电池之间缝隙进行密封。

进一步地,密封部包括用于与注液口连接的封口部件和用于与推动部连接的连接部件,封口部件与连接部件之间夹设有第二密封圈。

进一步地,封口部件包括:第一出孔,第一出孔与注液口相对设置,第一出孔与输送通道和推动通道均连通;第二出孔,第二出孔用于与注液口连接;真空通道,真空通道设置于封口部件的内部,真空通道的一端与第二出孔连接,真空通道的另一端连接有排气孔,排气孔贯穿封口部件的一侧;用于安装第一密封圈的安装槽,安装槽为环形槽,第一出孔和第二出孔均位于安装槽的内侧。

进一步地,连接部件包括两个对称设置的连接部,各个连接部上均设置有通道槽,两个连接部相互拼接以使两个通道槽围成输送通道、推动通道以及容纳推动部的容纳腔体。

进一步地,推动部包括:滑套,滑套内具有滑动通道,滑套固定安装在密封部内;推杆,推杆包括可滑动地设置在推动通道内的推动部和可滑动地设置在滑动通道内的滑动部。

进一步地,滑动通道和推动通道均为圆柱形通道,滑动部为圆柱形结构,滑动部的外径大于推动通道的外径。

进一步地,密封枪包括第三密封圈、第四密封圈、推动气缸;密封部包括密封部件,密封部件的一侧通过第三密封圈与连接部件连接,密封部件的另一侧通过第四密封圈与推动气缸的缸体连接;推动气缸的活塞杆的至少部分穿过密封部件并与滑动部连接,以带动滑动部在滑动通道内移动。

根据本发明的第二方面,提供了一种封口设备,包括:上述的密封枪;推送装置,推送装置与密封枪的输送通道连接,以将密封塞传送到密封枪与电池的注液口相对设置的第一出孔内;供给装置,供给装置与推送装置连接,以将密封塞按照预设朝向输送到输送通道内。

进一步地,推送装置包括:推送座,推送座的一侧具有密封塞通道和进气通道,推送座的一端具有延伸至推送座内部的传送通道;密封塞通道和进气通道均与传送通道相连通,进气通道和密封塞通道沿传送通道的延伸方向依次地设置;推送座的另一侧具有与进气通道贯通的出气通道;传送杆,传送杆具有用于容纳密封塞的容纳通道,传送杆可移动地设置于传送通道内,以使容纳通道具有与密封塞通道相对应的第一预设位置和与进气通道相对应的第二预设位置;驱动装置,驱动装置与传送杆连接,以驱动传送杆在第一预设位置和第二预设位置之间移动。

根据本发明的第三方面,提供了一种封口方法,适用于上述的封口设备;封口方法包括:步骤S1:利用供给装置,将密封塞按照预设朝向输送到推送装置内;步骤S2:利用推送装置,将密封塞通过气压推送至密封枪的第一出孔内;步骤S3:利用密封枪,压紧电池,并使注液口与外部空间隔绝,以从注液口抽出电池的注液口内的气体;步骤S4:利用密封枪,将密封塞推送到注液口内,以封堵注液口。

应用本发明的技术方案,密封枪用于将密封塞封堵到电池的注液口内,密封枪包括:用于封堵注液口的密封部,密封部具有用于输送密封塞的输送通道和与输送通道连通的推动通道,输送通道的第一出孔用于与注液口连通;推动部,推动部的至少部分可运动地设置于推动通道内,以通过推动部推动输送通道内的密封塞运动以使密封塞封堵至注液口内;其中,密封部内还具有与注液口连通的真空通道,以通过真空通道在密封塞封堵注液口之前抽出电池内的气体。采用上述设置,密封部内设置有,与电池的注液口相对的推动通道、与电池的注液口相连通的真空通道以及与推动通道连通的输送通道。当密封枪对电池的注液口进行封口操作时,密封枪通过密封部与电池抵接,密封枪通过真空通道将电池中的气体从注液口内抽出,此时密封塞通过输送通道输送到推动通道内。当密封枪完成抽取气体的操作后,密封枪内的推动部通过推动通道,将密封塞推入注液口内,使密封塞与注液口过盈配合,以完成密封枪对电池的封口操作,从而解决了现有技术中的电池在封口的过程中内部气体无法排出的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本发明的密封枪的实施例的结构示意图;

图2示出了本发明的封口设备的实施例的结构示意图;

图3示出了本发明的密封枪的封口部件的结构示意图;

图4示出了本发明的密封枪的连接部件的结构示意图;

图5示出了本发明的密封枪的推动部的滑套的结构示意图;

图6示出了本发明的密封枪的推动部的推杆的结构示意图;

图7示出了本发明的封口设备的推送装置的结构示意图;

图8示出了本发明的封口设备的推送装置的推送座的结构示意图;

图9示出了应用本发明的密封枪进行封口作业的电池的结构示意图;以及

图10示出了应用本发明的密封枪进行封口作业的密封塞的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、密封枪;11、密封部;111、输送通道;1111、第一出孔;112、推动通道;1131、第二出孔;1132、排气孔;114、安装槽;115、封口部件;116、连接部件;117、密封部件;1161、连接部;1163、容纳腔体;12、推动部;121、滑套;1211、滑动通道;122、推杆;1221、压入部;1222、滑动部;13、推动气缸;131、活塞杆;20、推送装置;21、推送座;211、密封塞通道;212、进气通道;213、传送通道;214、出气通道;22、传送杆;221、容纳通道;23、驱动装置;30、供给装置;31、密封塞;40、电池;41、注液口;1、第一密封圈;2、第二密封圈;3、第三密封圈;4、第四密封圈。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例的密封枪,如图1至图10所示,用于将密封塞31封堵到电池40的注液口41内,密封枪包括:用于封堵注液口41的密封部11,密封部11具有用于输送密封塞31的输送通道111和与输送通道111连通的推动通道112,输送通道111的第一出孔1111用于与注液口41连通;推动部12,推动部12的至少部分可运动地设置于推动通道112内,以通过推动部12推动输送通道111内的密封塞31运动以使密封塞31封堵至注液口41内;其中,密封部11内还具有与注液口41连通的真空通道,以通过真空通道在密封塞31封堵注液口41之前抽出电池40内的气体。采用上述设置,密封部11内设置有与电池40的注液口41相对的推动通道112、与电池40的注液口41相连通的真空通道以及与推动通道112连通的输送通道111。当密封枪对电池的注液口41进行封口操作时,密封枪通过密封部11与电池抵接,密封枪通过真空通道将电池中的气体从注液口41内抽出,此时密封塞31通过输送通道111输送到推动通道112内。当密封枪完成抽取气体的操作后,密封枪内的推动部12通过推动通道112,将密封塞31推入注液口41内,使密封塞与注液口41过盈配合,以完成密封枪对电池的封口操作,从而解决了现有技术中的电池在封口的过程中内部气体无法排出的问题。

在本实施例的密封枪中,如图1所示,密封枪还包括:第一密封圈1;其中,密封部11上设置有用于安装第一密封圈1的安装槽114,第一密封圈1的至少部分凸出于安装槽114设置,以使密封枪封堵注液口41时,第一密封圈1对密封部11与电池40之间缝隙进行密封。

在密封枪对电池40的注液口41进行密封的过程中,为了达到密封部11与电池密封连接的效果,本实施例中,密封枪还包括第一密封圈1,密封部11上设置有安装槽114,第一密封圈1安装在密封部11的安装槽114上。采用此种设置,当密封部11与电池抵接,并且对电池的注液口41进行抽真空操作时,可以在密封部11与注液口41之间形成一个密封的空间,从而保证了密封枪从电池40中抽取气体。

在本实施例的密封枪中,如图1所示,密封部11包括用于与注液口41连接的封口部件115和用于与推动部12连接的连接部件116,封口部件115与连接部件116之间夹设有第二密封圈2。

为了使得推动部12与密封部11连接,采用上述设置,推动部12依次经过连接部件116和封口部件115推动密封塞31进入注液口内,第二密封圈2的作用是保证推动部12在封口部件115与连接部件116之间移动时,进而保证封口部件115和连接部件116之间的密封连接。

如图1、图3所示,在本实施例的密封枪中,封口部件115包括:第一出孔1111,第一出孔1111与注液口41相对设置,第一出孔1111与输送通道111和推动通道112均连通;第二出孔1131,第二出孔1131用于与注液口41连接;真空通道,真空通道设置于封口部件115的内部,真空通道的一端与第二出孔1131连接,真空通道的另一端连接有排气孔1132,排气孔1132贯穿封口部件115的一侧;用于安装第一密封圈1的安装槽114,安装槽114为环形槽,第一出孔1111和第二出孔1131均位于安装槽114的内侧。

本实施例的密封枪中,如图3所示,封口部件115与注液口41连接的一侧具有第一出孔1111和第二出孔1131,第一出孔1111与输送通道111和推动通道112均连通,第一出孔1111与注液口41相对设置,以在密封枪进行封口作业时,密封塞31从外部输送到第一出孔1111内,从而使得推动部12将密封塞31推动到注液口41内。第二出孔1131与真空通道连接,注液口41内的气体通过第二出孔1131进入真空通道,真空通道的另一端连接有排气孔1132,排气孔1132贯穿封口部件115的一侧,使得真空通道中的气体从排气孔1132排出,从而完成对电池40内的气体的抽取。本实施例中,安装槽114设置在封口部件115与注液口41连接的一侧,安装槽114为环形槽,第一出孔1111和第二出孔1131均位于安装槽114的内侧,从而在密封枪在进行封口作业时,第一出孔1111和第二出孔1131均位于安装槽内侧的密封空间中,保证了密封枪的性能。

本实施例的密封枪中,如图7所示,连接部件116包括两个对称设置的连接部1161,各个连接部1161上均设置有通道槽,两个连接部1161相互拼接以使两个通道槽围成输送通道111、推动通道112以及容纳推动部12的容纳腔体1163,此种结构简单、易实现,达到了将推动部12安装在连接部件116中的目的。

如图1、图5、图6所示,本实施例的密封枪中,推动部12包括:滑套121,滑套121内具有滑动通道1211,滑套121固定安装在密封部11内;推杆122,推杆122包括可滑动地设置在推动通道112内的压入部1221和可滑动地设置在滑动通道1211内的滑动部1222。

本实施例的密封枪中,推动部由滑套121和推杆122组成,滑套121内具有滑动通道1211,滑套121固定安装在密封部11内,推杆122包括可滑动地设置在推动通道112内的压入部1221和可滑动地设置在滑动通道1211内的滑动部1222。当推杆122受到外部推力作用时,滑动部1222在滑动通道1211内滑动,从而使压入部1221完成密封塞31压入注液口41内部的动作。本实施例中,滑套121的外部还设置有用于涂抹固体润滑剂的固体润滑剂镶嵌槽,以在密封枪作业时,减小滑动通道1211与滑动部1222之间的摩擦力,保证了密封枪的性能。

本实施例的密封枪中,如图1、图5、图6所示,滑动通道1211和推动通道112均为圆柱形通道,滑动部1222为圆柱形结构,滑动部1222的外径大于推动通道112的外径。

在本实施例中,滑动通道1211和推动通道112均为圆柱形通道,滑动部1222为圆柱形结构,使得推杆122的移动更加的顺滑。滑动部1222的外径(外周面的直径)大于推动通道112的外径,使得密封枪对压入部1221起到了限位的作用,防止推杆122过度移动,从而对电池40造成损伤。

如图1所示,的密封枪,密封枪包括第三密封圈3、第四密封圈4、推动气缸13;密封部11包括密封部件117,密封部件117的一侧通过第三密封圈3与连接部件116连接,密封部件117的另一侧通过第四密封圈4与推动气缸13的缸体连接;推动气缸13的活塞杆131的至少部分穿过密封部件117并与滑动部1222连接,以带动滑动部1222在滑动通道1211内移动。

为了达到推动推杆122移动的目的,本实施例中,密封枪包括第三密封圈3、第四密封圈4以及推动气缸13,推动气缸13的活塞杆131的至少部分穿过密封部件117并与滑动部1222连接,以带动滑动部1222在滑动通道1211内移动。密封部件117的一侧通过第三密封圈3与连接部件116连接,密封部件117的另一侧通过第四密封圈4与推动气缸13的缸体连接,从而保证了密封枪内部的密封性。

本实施例的封口设备中,如图2所示,包括:如上所述的密封枪10;推送装置20,推送装置20与密封枪10的输送通道111连接,以将密封塞31传送到密封枪10与电池40的注液口41相对设置的第一出孔1111内;供给装置30,供给装置30与推送装置20连接,以将密封塞31按照预设朝向输送到输送通道111内。

本实施例的封口设备包括密封枪10、推送装置20以及供给装置30,密封枪10的作用是对电池40进行抽真空以及封口作业。推送装置20的作用是将密封塞31推送到密封枪内的合适位置。供给装置是将密封塞31以预设朝向(头部朝前尾部在后)输送到密封推送装置内。采用上述设置,可以完成对电池40的自动化抽取气体和封口,提高了生产效率。

本实施例的封口设备中,推送装置20包括:推送座21,推送座21的一侧具有密封塞通道211和进气通道212,推送座21的一端具有延伸至推送座21内部的传送通道213;密封塞通道211和进气通道212均与传送通道213相连通,进气通道212和密封塞通道211沿传送通道213的延伸方向依次地设置;推送座21的另一侧具有与进气通道212贯通的出气通道214;传送杆22,传送杆22具有用于容纳密封塞31的容纳通道221,传送杆22可移动地设置于传送通道213内,以使容纳通道221具有与密封塞通道211相对应的第一预设位置和与进气通道212相对应的第二预设位置;驱动装置23,驱动装置23与传送杆22连接,以驱动传送杆22在第一预设位置和第二预设位置之间移动。

采用上述设置,使得密封件31以一定的动能输送到密封枪10内,从而使密封塞31可以达到第一出孔1111内,以供推动部12将密封塞推入注液口41内,完成封口作业。

本实施例的封口方法,如图10所示,适用于上述的封口设备;封口方法包括:步骤S1:利用供给装置30,将密封塞31按照预设朝向输送到推送装置20内;步骤S2:利用推送装置20,将密封塞31通过气压推送至密封枪10的第一出孔1111内;步骤S3:利用密封枪10,压紧电池40,并使注液口41与外部空间隔绝,以从注液口41抽出电池40的注液口41内的气体;步骤S4:利用密封枪10,将密封塞31推送到注液口41内,以封堵注液口41。

以下就本发明的封口设备的一个实施例的进行说明:

封口设备包括密封塞31振动供给装置30、推送装置20、密封枪10和辅助装置(CCD、三轴伺服定位系统、机架及辅助夹具);密封塞振动供给装置(供给装置30)用于自动输送密封塞31,密封塞31用于封住硬壳电池40的注液口41,密封塞导管用于密封塞31振动供给装置30与推送装置20的连接,密封塞导管用于推送装置20与密封枪10的连接,密封塞导管为软管材质,可随意挪动位置,推送装置20用于把多个密封塞31输送变成单个密封塞31输送,密封枪10可对硬壳电池40抽真空后把密封塞31自动塞入注液口41内,达到真空密封效果,辅助装置用于定位、支撑、固定硬壳电池负压封口设备。

密封塞31自动输送的过程如下:供给装置30为密封塞输送装置,通过脉冲电磁铁使料斗产生垂直方向上下振动,料斗内的密封塞31受到这种振动后,沿螺旋轨道上升,通过轨道间隔间隙把反向输送(端部朝前)的密封塞31落入料斗底重新输送,正向输送的密封塞31有序的送到密封塞导管里。

密封塞31输送:密封塞导管里的密封塞31被供给装置30推入到推送装置20上盖的推送装置20上盖密封塞通道211内,落入传送杆22的容纳通道221内,因容纳通道221只有一粒密封塞31的深度,光电开关感应到密封塞31到位后,密封塞31驱动装置23动作(退回),把仅有的一粒密封塞31拉到推送装置20底板的出气通道214位置,压缩空气从推送装置20上盖的进气通道212喷入,推动密封塞31从推送装置20底板的出气通道214滑出,经密封塞导管推入到密封枪10腔体封口部件115的快速接头孔内,然后顺着密封枪10腔体封口部件115的胶粒导入弧形孔(输送通道111)滑入密封枪10的第一出孔1111内。(弧形孔弧度必须大于密封塞31长度,方便密封塞31通过。)。

抽真空过程如下:CCD对硬壳电池40进行拍照确认注液口41位置后,由三轴伺服输送定位系统送入到密封枪10的正下方,密封枪10下压堵住硬壳电池40的注液口41,通过密封圈把硬壳电池40、密封枪10和推送装置20之间形成封闭的空间,真空阀打开,从密封枪10下端板的密封枪10下端板第二出孔1131抽取真空,硬壳电池40、密封枪10和推送装置20封闭空间内的空气从密封枪10排气孔1132抽走。

压密封塞31的过程如下:真空达到设定值时,密封枪10气缸活塞杆推动推杆122顺着滑套121(配专用自制的自润筒套)把密封塞31压入注液口41内,通过密封枪10气缸行程调节螺丝调整密封塞31压入深度。

封口设备的工作流程如下:密封塞31压入到位后→钢针退回、泄真空→密封枪10、传送杆22退回原位→送密封塞31→密封塞31分割→抽真空→压入密封塞31,如此往复循环。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:

本实施例的密封枪,如图1至图10所示,用于将密封塞31封堵到电池40的注液口41内,密封枪包括:用于封堵注液口41的密封部11,密封部11具有用于输送密封塞31的输送通道111和与输送通道111连通的推动通道112,输送通道111的第一出孔1111用于与注液口41连通;推动部12,推动部12的至少部分可运动地设置于推动通道112内,以通过推动部12推动输送通道111内的密封塞31运动以使密封塞31封堵至注液口41内;其中,密封部11内还具有与注液口41连通的真空通道,以通过真空通道在密封塞31封堵注液口41之前抽出电池40内的气体。采用上述设置,密封部11内设置有,与电池40的注液口41相对的推动通道112、与电池40的注液口41相连通的真空通道以及与推动通道112连通的输送通道111。当密封枪对电池的注液口41进行封口操作时,密封枪通过密封部11与电池抵接,密封枪通过真空通道将电池中的气体从注液口41内抽出,此时密封塞31通过输送通道111输送到推动通道112内。当密封枪完成抽取气体的操作后,密封枪内的推动部12通过推动通道112,将密封塞31推入注液口41内,使密封塞与注液口41过盈配合,以完成密封枪对电池的封口操作,从而解决了现有技术中的电池在封口的过程中内部气体无法排出的问题。

本发明的封口设备利用密封塞31振动输送盘让专用密封塞31同方向有序的输送到推送装置20里,通过推送装置20让密封塞31单棵输送到密封枪10腔内,负压枪对电池进行抽真空,真空值达到后,把密封塞31压入注液口进行密封,实现对电池的绝对真空密封,杜绝了极片与空气中的水分接触,给后续电池充放电的电化学反应提供了发挥空间。

本发明的密封枪集抽真空和压密封塞功能于一体,结构简单、密封效果好、操作维护方便。

本发明的封口设备结构简单、操作方便,解决了常压封装引起的电池电性能下降和结构变形问题。

本发明的封口设备通过设置推送装置20,提供了一种密封塞31简易传送装置,其能够方便将单粒密封塞31进行单独输送。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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