一种带接残液功能的补液装置的制作方法

1.本实用新型涉及电解液注液领域，具体而言，涉及一种带接残液功能的补液装置。


背景技术：

2.电池是一种将化学能转换为电能的装置，其内部包括正极、负极和电解质，电池中的电解质就是电解液，电解液的质量也会影响电池的性能和寿命。电解液通常是一种含有离子的溶液，其中的离子在电池中扮演着重要的角色。在充电和放电过程中，电解液中的离子会在正负极之间传递，产生电流。电解液的质量和组成对电池性能的影响非常重要。不同种类的电池使用不同的电解液，例如铅酸电池使用硫酸电解液，锂离子电池使用锂盐电解液等。
3.在组装电池时，需要将电解液注入电池中。注入电解液的过程需要注意环境、安全、温度等多个因素，以确保电池能够正常工作并且安全可靠。需要注意的是，通过设备将电解液注入电池之后，需要确保设备上残留的电解液被清除干净。如果残留的电解液没有被清除干净，可能会带来以下危害：
4.1.腐蚀：电解液可能会具有腐蚀性，如果残留在设备表面，可能会导致设备部件的腐蚀，从而降低设备的性能和寿命。
5.2.短路：电解液是导电的，如果残留在设备内部，可能会导致电流短路，从而对设备的电子元件造成损害。
6.3.漏电：电解液残留在设备内部，可能会使设备变得潮湿，增加设备的漏电风险，甚至可能对人体产生危害。
7.4.影响设备稳定性：电解液的残留可能会对设备的稳定性产生负面影响，从而降低设备的性能和可靠性。
8.因此，在电池中注入电解液时，必须小心谨慎，确保电解液没有残留在设备上。然而，在实际应用中，基于设备结构的局限性，完整去除残留的电解液需要花费大量的时间和精力，清除极为繁琐。


技术实现要素：

9.基于现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种带接残液功能的补液装置。具体技术方案如下所示：
10.一种带接残液功能的补液装置，包括注液机构、残液收集机构、抓取机构、主气缸、第一气缸、第二气缸以及用于承载电池的承载平台，所述注液机构中设有注液杯，所述注液杯底部设有出液口；
11.所述抓取机构用于抓取并移动所述承载平台上的电池；
12.所述注液机构连接所述主气缸，用于在所述主气缸的驱动下沿预设第一方向上移动，以向所述承载平台上的电池注射电解液；
13.所述第一气缸连接所述残液收集机构，用于驱动所述残液收集机构沿预设第二方
向移动至所述出液口的正下方；
14.所述第二气缸连接所述注液杯，用于驱动所述注液杯沿所述第一方向移动至所述残液收集机构上，以使所述残液收集机构堵住所述出液口并收取所述注液杯中残留的电解液。
15.在一个具体实施例中，还包括第一导轨；
16.所述注液机构部分或全部可移动的设置在所述第一导轨上，以在所述主气缸的驱动下沿着所述第一导轨实现在所述第一方向上的移动；
17.所述残液收集机构设置在所述第一导轨上，以在所述第一气缸的驱动下沿着与所述第一导轨垂直的方向上移动。
18.在一个具体实施例中，所述注液机构上设置有第二导轨；
19.所述注液杯可移动的设置在所述第二导轨上，以在所述第二气缸的驱动下沿着所述第二导轨移动至所述残液收集机构上。
20.在一个具体实施例中，所述残液收集机构上设置有接液口和气管接口；
21.所述接液口用于连通所述出液口；
22.所述气管接口连通所述接液口，用于抽取所述注液杯中的空气。
23.在一个具体实施例中，所述抓取机构包括伸缩机构、第三气缸和机械手；
24.所述第三气缸连接所述伸缩机构，用于驱动所述伸缩机构进行伸缩；
25.所述机械手设置在所述伸缩机构上，用于跟随所述伸缩机构移动，以抓取并移动所述承载平台上的电池。
26.在一个具体实施例中，所述抓取机构还包括第四气缸，所述承载平台上设置有用于固定电池的固定机构；
27.所述第四气缸连接所述机械手，用于驱动所述机械手将电池从所述固定机构中取出。
28.在一个具体实施例中，所述注液机构中设置有杯中杆以及连接所述杯中杆的杯中杆气缸；
29.所述杯中杆可移动的延伸入所述注液杯内部，用于在所述杯中杆气缸的驱动下在所述注液杯内部上下移动，以控制电解液的流通。
30.在一个具体实施例中，所述注液机构还包括压力监测机构；
31.所述压力监测机构连接所述注液杯，用于检测所述注液杯内部压力。
32.在一个具体实施例中，还包括真空杯和真空调压阀；
33.所述真空杯和所述真空调压阀连接所述主气缸，以与所述主气缸配合使用实现更精密的控制。
34.在一个具体实施例中，还包括连接所述承载平台的升降结构，所述升降结构用于使所述承载平台沿所述第一方向平稳移动。
35.有益效果：
36.本实用新型提供了一种带接残液功能的补液装置，在完成电解液注液的基础上，能够完整收取注液时残留的电解液，避免残液影响注液设备的运行。注液机构采用双层轨道，一层用于注液，一层用于收取残液，高效实用。残液收集机构借助气压收取残液，能充分收取残留在注液杯中的电解液。
37.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
38.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
39.图1是本实用新型实施例提出的补液装置整体结构侧视图；
40.图2是本实用新型实施例提出的补液装置整体结构正视图；
41.图3是本实用新型实施例提出的注液机构结构示意图；
42.图4是本实用新型实施例提出的注液结构分解示意图；
43.图5是本实用新型实施例提出的残液收集机构结构示意图；
44.图6是本实用新型实施例提出的抓取机构结构示意图。
45.附图标记：1-注液机构；2-残液收集机构；3-抓取机构；4-主气缸；5-承载平台；6-第一气缸；7-第二气缸；8-注液杯；9-杯中杆；10-杯中杆气缸；11-第一导轨；12-第二导轨；13-伸缩机构；14-第三气缸；15-机械手；16-第四气缸；17-压力监测机构；18-真空调压阀；19-真空杯；20-接液口；21-气管接口；81-出液口。
具体实施方式1
46.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
47.在本技术中，第一方向优选为竖直方向，第二方向优选为水平方向。
48.实施例1
49.针对现有技术的不足，本实施例提供了一种带接残液功能的补液装置，在将电解液注入电池后，能够完整收取注液时残留的电解液，避免残液影响注液设备的运行。补液装置的整体结构示意图如说明书附图1和附图2所示，具体方案如下：
50.一种带接残液功能的补液装置，包括注液机构1、残液收集机构2、抓取机构3、主气缸4、第一气缸6、第二气缸7以及承载平台5。其中，注液机构1负责注射电解液，残液收集机构2负责收集残液，抓取机构3负责抓取并移动电池，承载平台5负责承载电池。
51.具体地，注液机构1连接主气缸4，用于在主气缸4的驱动下沿预设第一方向上移动，以向承载平台5上的电池注射电解液。注液机构1中设有负责承载电解液的注液杯8，注液杯8的底部设有出液口81，电解液通过出液口81进入到电池中。
52.优选地，本实施例的补液装置采用杯中杆9传输电解液，如附图3和附图4所示。注液机构1中设置有杯中杆9以及连接杯中杆9的杯中杆气缸10；杯中杆气缸10负责驱动杯中杆9在注液杯8内部上下移动。杯中杆9可移动的延伸入注液杯8内部，用于在杯中杆气缸10的驱动下在注液杯8内部上下移动，以控制电解液的流通。在杯中杆9插入电解液的液面时，
电解液不会流出。这是因为液面张力使电解液形成一个弯曲的曲面，并使杆上形成一个薄的液膜，液膜的表面张力比液体自身的重力更大，因此电解液不会流出。此外，当杆插入液面时，电解液会沿着杆表面形成一个薄的液膜，这是由毛细作用所导致的。液体在杆表面的毛细力与液体自身的表面张力平衡，从而使电解液留在杆上。如果电解液的表面张力不足以克服杆表面的毛细力，则液体将无法形成液膜，并从杆表面流下。因此，在杯中杆9注液时，需要注意控制杆的高度和液面张力，以避免液体溢出或无法正确分配。
53.在一个具体实施例中，注液杯8上集成气控球阀和工艺大气阀，大气阀就是为了保持注液杯8内维持常压状态，电解液好进去，气控球阀是为了控制电解液通断。注液的流程包括：注液杯8下降密封——抽高真空——杯中杆9下降——气控球阀与工艺大气阀打开——注液——气控球阀关闭——杯中杆9提升——工艺气切换为正负压循环——大气——杯中杆9下降——电池下降——注液完成。
54.进一步优选地，注液机构1还包括压力监测机构17，如附图3和附图4所示；压力监测机构17连接注液杯8，用于检测注液杯8内部压力，通过压力衡量注液杯8和电池注液口之间的密封性。压力监测机构17配有相关的压力表，能够实时显示相关压力信息。
55.具体地，残液收集机构2负责收集残液。第一气缸6连接残液收集机构2，用于驱动残液收集机构2沿预设第二方向移动至出液口81的正下方；第二气缸7连接注液杯8，用于驱动注液杯8移动，使出液口81移动至残液收集机构2上，以使残液收集机构2堵住出液口81并收取注液杯8中残留的电解液。残液收集机构2为收集盒，在封堵出液口81的同时，能够存储残液。
56.优选地，补液装置上还设置有第一导轨11；注液机构1部分或全部可移动的设置在第一导轨11上，以在主气缸4的驱动下沿着第一导轨11实现在第一方向上的移动；残液收集机构2可移动的设置在第一导轨11上，以在第一气缸6的驱动下沿着与第一导轨11垂直的方向上移动。如附图1和附图2所示，注液机构1的部分可沿着第一导轨11移动，以实现注液。
57.说明书附图5给出了一种残液收集机构2的示例图。在图5中，残液收集机构2上设置有接液口20和气管接口21；接液口20用于连通出液口81；气管接口21连通接液口20，用于抽取注液杯8中的空气。通过气压带动电解液流出注液杯8，充分收取残留的电解液。
58.优选地，注液机构1上设置有第二导轨12；注液杯8可移动的设置在第二导轨12上，以在第二气缸7的驱动下沿着第二导轨12移动至残液收集机构2上。第一导轨11和第二导轨12的设计均是为了匹配相关的气缸。本实施例的补液装置在注液机构1部分设置了两类导轨。第一导轨11是为了方便注液，第二导轨12则是为了方便收取残液。注液完成后，注液机构1需要沿着第一导轨11上移，残液收集机构2会在第一气缸6的驱动下移动至出液口81的正下方，之后注液机构1再沿着第一导轨11下移，以使残液收集机构2恰好封堵住出液口81。在此过程中，注液机构1需要先下移进行注液，再上移以方便残液收集机构2移动，最后再下移到残液收集机构2上，因此需要设置两端导轨，后续只需要移动注液杯8即可。
59.具体地，抓取机构3用于抓取并移动承载平台5上的电池，整体结构如附图6所示。抓取机构3负责将待注液的电池移动到承载平台5上，并固定住，待到注液机构1将电解液注入到电池之后，抓取机构3再将电池移动到其他设备中进行后续的封装处理。
60.在图6中，抓取机构3包括伸缩机构13、第三气缸14和机械手15，第三气缸14连接机械手15；机械手15、设置在伸缩机构13上，用于在第三气缸14的驱动下，跟随伸缩机构13进
行伸缩移动，以抓取并移动承载平台5上的电池。伸缩机构13伸缩，机械手15对应着进行移动。
61.进一步优选地，抓取机构3还包括第四气缸16，承载平台5上设置有用于固定电池的固定机构，电池放置到承载平台5上会被固定机构固定；第四气缸16连接机械手15，用于驱动机械手15将电池从固定机构中取出，第四气缸16的位置如附图6所示。机械手15拿取电池时，需要将其从固定机构中取出，通过第四气缸16为机械手15提供动力以方便拿取。
62.在一个具体实施例中，补液装置还包括真空杯19和真空调压阀18；真空杯19和真空调压阀18连接主气缸4，以与主气缸4配合使用实现更精密的控制。
63.考虑到不同尺寸的电池，本实施例的补液装置还包括连接承载平台5的升降结构，升降结构用于使承载平台5沿第一方向平稳移动。在向电池注入电解液时，需要保证整体稳定，因此升降结构除了保证承载平台5上下移动外，还需要维持承载平台5的稳定。说明书附图给出了一种升降结构的具体结构，通过多根可升降的柱体，每根柱体都被弹簧结构包围，实现减震效果。
64.本实用新型提供了一种带接残液功能的补液装置，在完成电解液注液的基础上，能够完整收取注液时残留的电解液，避免残液影响注液设备的运行。注液机构采用双层轨道，一层用于注液，一层用于收取残液，高效实用。残液收集机构借助气压收取残液，能充分收取残留在注液杯中的电解液。
65.本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的电路或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
66.上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种带接残液功能的补液装置，其特征在于，包括注液机构、残液收集机构、抓取机构、主气缸、第一气缸、第二气缸以及用于承载电池的承载平台，所述注液机构中设有注液杯，所述注液杯底部设有出液口；所述抓取机构用于抓取并移动所述承载平台上的电池；所述注液机构连接所述主气缸，用于在所述主气缸的驱动下沿预设第一方向上移动，以向所述承载平台上的电池注射电解液；所述第一气缸连接所述残液收集机构，用于驱动所述残液收集机构沿预设第二方向移动至所述出液口的正下方；所述第二气缸连接所述注液杯，用于驱动所述注液杯沿所述第一方向移动至所述残液收集机构上，以使所述残液收集机构堵住所述出液口并收取所述注液杯中残留的电解液。2.根据权利要求1所述的补液装置，其特征在于，还包括第一导轨；所述注液机构部分或全部可移动的设置在所述第一导轨上，以在所述主气缸的驱动下沿着所述第一导轨实现在所述第一方向上的移动；所述残液收集机构设置在所述第一导轨上，以在所述第一气缸的驱动下沿着与所述第一导轨垂直的方向上移动。3.根据权利要求1所述的补液装置，其特征在于，所述注液机构上设置有第二导轨；所述注液杯可移动的设置在所述第二导轨上，以在所述第二气缸的驱动下沿着所述第二导轨移动至所述残液收集机构上。4.根据权利要求1所述的补液装置，其特征在于，所述残液收集机构上设置有接液口和气管接口；所述接液口用于连通所述出液口；所述气管接口连通所述接液口，用于抽取所述注液杯中的空气。5.根据权利要求1所述的补液装置，其特征在于，所述抓取机构包括伸缩机构、第三气缸和机械手；所述第三气缸连接所述伸缩机构，用于驱动所述伸缩机构进行伸缩；所述机械手设置在所述伸缩机构上，用于跟随所述伸缩机构移动，以抓取并移动所述承载平台上的电池。6.根据权利要求5所述的补液装置，其特征在于，所述抓取机构还包括第四气缸，所述承载平台上设置有用于固定电池的固定机构；所述第四气缸连接所述机械手，用于驱动所述机械手将电池从所述固定机构中取出。7.根据权利要求1所述的补液装置，其特征在于，所述注液机构中设置有杯中杆以及连接所述杯中杆的杯中杆气缸；所述杯中杆可移动的延伸入所述注液杯内部，用于在所述杯中杆气缸的驱动下在所述注液杯内部上下移动，以控制电解液的流通。8.根据权利要求1所述的补液装置，其特征在于，所述注液机构还包括压力监测机构；所述压力监测机构连接所述注液杯，用于检测所述注液杯内部压力。9.根据权利要求1所述的补液装置，其特征在于，还包括真空杯和真空调压阀；所述真空杯和所述真空调压阀连接所述主气缸，以与所述主气缸配合使用实现更精密的控制。
10.根据权利要求1所述的补液装置，其特征在于，还包括连接所述承载平台的升降结构，所述升降结构用于使所述承载平台沿所述第一方向平稳移动。

技术总结
本实用新型提供了一种带接残液功能的补液装置，包括注液机构、残液收集机构、抓取机构、主气缸、第一气缸、第二气缸、承载平台；抓取机构用于抓取并移动承载平台上的电池；注液机构连接主气缸，用于在主气缸的驱动下沿预设第一方向上移动，以向承载平台上的电池注射电解液；第一气缸连接残液收集机构，用于驱动残液收集机构沿预设第二方向移动至出液口的正下方；第二气缸连接注液杯，用于驱动注液杯沿第一方向移动至残液收集机构上，以使残液收集机构堵住出液口并收取注液杯中残留的电解液。本实用新型的方案在完成电解液注液的基础上，能够完整收取注液时残留的电解液，避免残液影响注液设备的运行。注液设备的运行。注液设备的运行。


技术研发人员：黄辉洋 潘梦仙 何凯
受保护的技术使用者：深圳市铂纳特斯自动化科技有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/9/26