鋰電池自動注液機的注液原理
發(fā)布時間：
2023-09-20 16:21
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傳統(tǒng)鋰電池注液生產(chǎn)，往往存在很多方面的問題，其中，電池盒注液孔小就是關鍵問題。為此，在注液時僅能采取人工注液的方式，不僅效率低下，且安全性也無法得到保證。而自動注液機的應用，則有助于改善上述缺陷。
注液孔過小，需要進行人工注液，是導致鋰電池生產(chǎn)效率低下的主要原因，為解決這一問題，有關機構研發(fā)了自動注液機，與傳統(tǒng)人工注液方式相比，使用自動注液機進行注液，不僅效率和精度較高，同時，還能簡化操作流程，保證工作人員。因此對此項課題進行研究，具有十分重要的意義。
一、鋰電池自動注液機設計
本文所研究的裝置為鋰電池自動注液機，其能完成對不同種類鋰電池的注液。在基于傳統(tǒng)設計經(jīng)驗的基礎上，對新型設計理念加以運用，使鋰電池注液目標達成，注液過程中的控制方式為PLC控制，可以對電池盒與注液模塊進行明確，有利于實現(xiàn)對注液量的控制，與此同時，還能控制其他設施，比如：工作臺、開關、負壓真空度和注液量等。
方形鋰電池是該裝置所針對的對象，其通過不銹鋼材料，制成電池盒，僅在一端開了一個注液孔，其孔徑為1.25mm，且體積不同。該裝置在研發(fā)之初，所要達成的目的就是自動批量完成鋰電池注液。
二、鋰電池自動注液機工作原理
在我國早期的鋰電池注液生產(chǎn)過程中，電池盒注液孔較為狹窄，因此只能通過人工的力量采用一對一的方式進行注液，但這種方式精度低、工作效率不高、無法獲得一定的保障。為了改變原有落后的針管注射方式，將進行負壓倒吸式注液的方式。鋰電池自動注液機的設計理念更加與時俱進，通過采用我國早期的設計思路，運用負壓倒吸式自動注液的方式，也是指使電池盒內(nèi)部成為負壓的狀態(tài)，用相關零件將電池盒與電解液相互聯(lián)系，逐漸將電池盒內(nèi)部與電解液位于的空間形成壓強差，借助壓強將電解液自動注入電池盒內(nèi)，以此真正形成自動注液的方式。注液過程主要通過PLC控制，也就是自動化，它具有更高的安全性，還能將電池盒注液部分進行更加精準的定位，并對注液量進行合理、精確的控制，并且還可以控制工作臺的工作狀態(tài)、閥門的開啟或關閉、負壓真空情況的高低以及注液量的多少等等，以此降低工作人員的工作難度與工作壓力，進一步提高生產(chǎn)效率與工作質(zhì)量。
鋰電池自動注液機注液工作原理主要是將電池盒倒放在注液板的工作模塊內(nèi)，當氣壓開始上升箱體就會隨之進行變化，上壓板配合移動會使電池盒與注液板逐漸壓縮并收緊，電池盒內(nèi)部在注液孔與注液箱的相互配合、作用下形成新的密封空間，在此過程中使注液箱形成真空狀態(tài)，等電池內(nèi)部完全形成負壓時，開啟注液閥門，這時電池液由于壓力的不斷變化將自動從箱體內(nèi)進入到注液箱中，關閉注液閥門，真空站受此作用就會通過不斷控制縮小壓力值，從而使電池液通過吸管不斷進入到電池盒內(nèi)，憑借負壓力工作原理完成批量注液的工作。這種注液機可以一次性產(chǎn)生注液的產(chǎn)品為350-600個，并且在工作過程中不會出現(xiàn)重復注液的問題，以保證勞動效率以及工作質(zhì)量，注液具有非常強的一致性，能夠?qū)ψ⒁旱馁|(zhì)量提供關鍵的保障，真正實現(xiàn)了工作效率的提升。由于它的工藝方法更加獨特，因此在使用效果方面也具有更關鍵的使用意義。
三、負壓倒吸式注液機的原理分析
（一）原理介紹
鋰電池注液機屬于負壓倒吸式注液機，所謂的負壓，主要是指一種氣體壓力狀態(tài)，且這種壓力不高于常壓，需要用到我們的真空泵。從實際情況來看，負壓在各個領域均擁有廣泛的應用，通常會使某部分空間形成負壓狀態(tài)，并在此基礎上，利用大氣壓替代人力。以人體為例，人在呼吸的過程中，肺會隨之擴張，在這一過程中，負壓便會產(chǎn)生，此時肺的內(nèi)外部就會形成壓差，在力的作用下，外界空氣就會進入到肺內(nèi)。在工業(yè)領域，各類工業(yè)泵普遍應用了這一原理。而本文研究的倒吸式注液機，就是基于這一原理所研發(fā)的新型裝置。該裝置可以在負壓狀態(tài)下，將鋰電池內(nèi)部抽空，并借助外界大氣壓，使電池液進入到電池盒內(nèi)。在向上移動箱體后，使其與電池盒相接觸，一個封閉的空間會就此形成。電池盒所處的位置是封閉空間內(nèi)部，同時，使用注液板，將電池倉和注液箱隔開，并借助注液孔，使電池盒內(nèi)部空間與封閉空間相連。在這個裝置中，真空站的作用是保證整個封閉空間的真空度符合標準。在打開裝置的隔離門后，即可將電池盒放入其中，之后，將隔離門關閉?？紤]到電解液具有非常大的粘稠度，且張力較強。因此，需要通過試驗的方式，對孔徑大小進行確定。試驗結(jié)果表明，在孔徑為時，電解液不會因為自重而流出。在具體操作過程中，工作人員應在注液箱內(nèi)部，將電解液注入進去，在接通氮氣后，利用負壓，使電解液被自動吸入到電池盒內(nèi)部，并由注解液盒對電解液吸入量予以控制，從而使定量自動注液的目標達成。該裝置的上箱體需要與氣缸相連，故能隨著氣缸的動作而上下移動，最終實現(xiàn)對電池盒的壓緊。值得強調(diào)的是，自動注液機所選擇氣缸，具有緩沖裝置，故工作平穩(wěn)性較強，可靠性也能被有效保證。機器的結(jié)構為對稱結(jié)構，采取兩臺機器交替運作的方式，如果某一個機器出現(xiàn)故障，則另一臺機器依然會保持正常工作的狀態(tài)，僅需單邊維修即可。整部機器的密封罩，所采取的設計方式為防塵設計，不僅工作效率高，且維修性也非常強。具體表現(xiàn)為在生產(chǎn)狀態(tài)下，可以對其進行維修。
（二）原理總結(jié)
總結(jié)：本文所研究的鋰電池自動注液機，其原理如下：通過倒置的方式，使電池盒被放置于注液板的定位模塊之中，在氣壓的作用下，驅(qū)動箱體向上移動，并通過上壓板移動，保證電池盒和注液板保持良好的密封性。其中，電池盒內(nèi)部則通過注液孔形成密封空間，然后對注液箱進行抽空，等到形成負壓后，將注液閥打開，在氣壓差的作用下，電池液會自動進入注液箱，此時，將注液閥關閉，并利用真空站，對負壓值進行調(diào)節(jié)，使其下降，此時，電池也會通過吸管，被注入到電池盒內(nèi)部，最終完成批量注液作業(yè)。試驗結(jié)果表明，該裝置可以同時完成200-500個鋰電池產(chǎn)品的注液，且重復注液現(xiàn)象發(fā)生的概率為0，使勞動效率大幅度提高，且具有良好的一致性，在確保注液質(zhì)量的同時，也達成了節(jié)能降耗的目的。
結(jié)論：
綜上所述，鋰電池自動注液機可以在生產(chǎn)中提高工作效率與工作質(zhì)量，在一定程度上能夠降低經(jīng)濟成本費用。鋰電池自動注液機在設計過程中全面的考慮到使用者的使用感受以及安全性，在操作上更加容易，安全也可以得到更高的保障，真正從實際工作中做到了整體合理、操作便捷、修理方便以及穩(wěn)定。
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