一种锂电池粉末材料工装设备的制作方法

1.本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池粉末材料工装设备。


背景技术：

2.相较于其它一次电池，锂亚硫酰氯电池具有更高的比能量和更高工作电压，同时其工作温度范围较宽、年自放电率较低，因此近年来，越来越多地应用在智能仪表、石油钻井等领域。
3.常规的锂亚硫酰氯电池结构一般包括壳体、炭包、集流网等，其中，炭包是将粉末材料倒入壳体内后压实形成的，集流网被包裹在炭包内，并呈竖直状设置，因此在对粉末材料进行压实之前，需要预留出集流网安装空间。现有技术中的压实工艺，在向壳体内倒入粉末材料之前，人工向壳体内放入一根预留杆，而后向壳体内倒入粉末材料进行压实，在压实过程中，为了使预留杆始终保持直立状态，需要人工手持预留杆，直到被压实的炭包达到指定高度，再人工抽出预留杆，完成压实工艺。
4.以上压实工艺，人工投入量大，并且在压实过程中，预留杆容易出现歪斜的现象，进而影响压实效果，因此，亟需提出一种锂电池粉末材料工装设备以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种锂电池粉末材料工装设备，能够简化锂电池粉末材料压实工艺，并且减少人工投入。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种锂电池粉末材料工装设备，包括底板、第一驱动单元、第二驱动单元、第一安装座、活动杆、进料管、第二安装座以及压杆，底板能放置电池壳体，第一驱动单元以及第二驱动单元均置于底板上，第一驱动单元连接于第一安装座并能驱动第一安装座沿纵向移动，进料管安装于第一安装座上，且进料管能伸入电池壳体，粉末材料能经进料管进入电池壳体，活动杆安装于第一安装座上且穿过进料管设置，活动杆能伸入至电池壳体底部，活动杆与进料管之间形成挤压通道，第二驱动单元连接于第二安装座并能驱动第二安装座沿纵向移动，压杆安装于第二安装座上，且压杆能在挤压通道内纵向移动以压紧电池壳体内的粉末材料。
8.可选地，电池壳体内壁设有薄膜，进料管能将薄膜与压杆隔开。
9.可选地，第一安装座包括第一立板、第一连接板以及第二连接板，第一立板与第一驱动单元连接，第一连接板以及第二连接板沿竖直方向间隔且垂直地连接于第一立板，第一连接板与活动杆连接，第二连接板与进料管连接。
10.可选地，第二安装座包括第二立板、第三连接板、第四连接板以及第五连接板，第二立板与第二驱动单元连接，第三连接板以及第四连接板沿水平方向间隔且垂直地连接于第二立板，第五连接板连接于第三连接板和第四连接板之间，且第五连接板与压杆连接。
11.可选地，第一立板位于第三连接板与第四连接板之间。
12.可选地，第一驱动单元为气缸。
13.可选地，气缸外壁设有滑轨，第一安装座与滑轨滑动连接。
14.可选地，第二驱动单元为丝杆模组。
15.可选地，丝杆模组包括电机、由电机驱动的丝杆以及与丝杆螺纹连接的固定块，第二安装座固定于固定块上。
16.可选地，进料管顶部设有进料扩口。
17.有益效果：
18.本发明提供的锂电池粉末材料工装设备，利用第一驱动单元驱动进料管和活动杆，使进料管能伸入电池壳体、活动杆能伸入至电池壳体底部，活动杆穿设于进料管，并与进料管之间形成挤压通道；利用第二驱动单元驱动压杆，使压杆能在挤压通道内纵向移动以压紧电池壳体内的粉末材料，由此实现了压杆在压实粉末材料的过程中，活动杆伸入到电池壳体底部预留集流网安装空间，省去了人工放入预留杆的操作，并且在压实粉末材料的过程中，也省去了手持预留杆的操作，有效简化了压实工艺，并且减少了人工投入。
附图说明
19.图1是本发明提供的锂电池粉末材料工装设备的结构示意图。
20.图中：
21.100、底板；110、固定座；200、第一驱动单元；300、第二驱动单元；400、活动杆；500、进料管；510、进料扩口；600、压杆；710、第一立板；720、第一连接板；730、第二连接板；810、第二立板；820、第三连接板；830、第四连接板；840、第五连接板；900、电池壳体。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
23.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
25.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，
术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
26.本发明提供一种锂电池粉末材料工装设备，能够简化锂电池粉末材料压实工艺，并且减少人工投入。
27.具体地，如图1所示，锂电池粉末材料工装设备包括底板100、第一驱动单元200、第二驱动单元300、第一安装座、活动杆400、进料管500、第二安装座以及压杆600，底板100上装有固定座110用来固定电池壳体900，第一驱动单元200和第二驱动单元300均置于底板100上，第一驱动单元200连接于第一安装座，并能驱动第一安装座沿纵向移动，进料管500安装于第一安装座上，在第一驱动单元200的驱动下进料管500能够伸入电池壳体900，粉末材料通过进料管500进入电池壳体900，活动杆400也安装在第一安装座上并且活动杆400穿过进料管500设置，在第一驱动单元200的驱动下活动杆400能够伸入电池壳体900底部，由此为集流网预留出安装空间，活动杆400与进料管500之间形成挤压通道；第二驱动单元300连接于第二安装座，并能驱动第二安装座沿纵向移动，压杆600安装于第二安装座上，在第二驱动单元300的驱动下压杆600能够在挤压通道内纵向移动以挤压电池壳体900内的粉末材料，由此实现电池壳体900内粉末材料的压实。
28.在进行压实工艺操作时，先使第一驱动单元200驱动活动杆400伸入至电池壳体900底部同时使进料管500伸入电池壳体900，通过进料管500向电池壳体900内倒入粉末材料，再通过第二驱动单元300驱动压杆600，使其在挤压通道内纵向移动实现压实粉末材料。若压实后的材料高度未达到装配要求，还可以重复上述操作，即通过第二驱动单元300驱动压杆600退出挤压通道，通过进料管500向电池壳体900内再次加入粉末材料，而后再次通过第二驱动单元300驱动压杆600对新加入的粉末材料进行压实，直至压实后的材料高度达到装配要求，压杆600停止压实动作，通过第一驱动单元200驱动活动杆400和进料管500退出电池壳体900，而后通过第二驱动单元300驱动压杆600退出电池壳体900，完成压实工艺。本发明提供的锂电池粉末材料工装设备，可实现对电池粉末材料的多次压实，并且省去了人工放入预留杆的操作，在压实粉末材料的过程中，也省去了手持预留杆的操作，有效简化了压实工艺，还减少了人工投入，同时，由于活动杆400始终与第一安装座连接，使得压杆600在压实过程中，活动杆400不易出现歪斜现象，有效提高了粉末材料的压实效果。
29.可选地，如图1所示，上述固定座110设有固定开口，该固定开口与电池壳体900卡接，由此实现对电池壳体900的固定，避免在压杆600压实粉末材料的过程中，电池壳体900发生位移。
30.优选地，上述固定座110与底板100可拆卸连接，对应不同型号的电池壳体900，可以更换不同大小的固定座110，以提高固定电池壳体900的可靠性。
31.在实际应用中，电池壳体900的内壁上设有一层薄膜，本发明提供的锂电池粉末材料工装设备，可选地，进料管500能够将上述薄膜与压杆600隔开，也就是说，进料管500在第二驱动单元300的驱动下也能够伸入到电池壳体900的底部，在压杆600压实粉末材料的过程中，避免薄膜周围的粉末材料将薄膜压塌，由此实现进料管500对薄膜的保护作用。
32.可选地，如图1所示，上述的第一安装座包括第一立板710、第一连接板720以及第二连接板730，第一立板710与第一驱动单元200连接，第一连接板720以及第二连接板730沿竖直方向间隔且垂直地连接于第一立板710，第一连接板720与上述的活动杆400连接，第二连接板730与上述的进料管500连接。具体地，第一连接板720设置在第二连接板730的上方，
使得活动杆400能够穿过进料管500设置。第一立板710较宽的一面与第一连接板720及第二连接板730连接，与之相对的较宽的一面与第一驱动单元200连接，以提高第一立板710与第一连接板720、第二连接板730以及第一驱动单元200连接可靠性。通过第一立板710分别与第一驱动单元200、活动杆400以及进料管500的连接，实现了在第一驱动单元200的驱动下，活动杆400和进料管500沿纵向移动。
33.优选地，活动杆400与第一立板710可拆卸连接，进料管500与第一立板710可拆卸连接，对应不同型号的电池壳体900，可以更换不同直径和长短的活动杆400和进料管500，提高锂电池粉末材料工装设备的适用性。
34.优选地，如图1所示，进料管500顶部设有进料扩口510，进料扩口510的阔口直径大于进料管500的管径，便于向进料管500内导入粉末材料。可以理解的是，进料扩口510的侧壁可以像如图1中所示的竖直状，也可以是倾斜的呈喇叭状结构，在此不做过多论述。
35.优选地，上述第二连接板730设有卡接通孔，进料扩口510的变径处与卡接通孔卡接，以提高进料管500与第二连接板730连接的可靠性。
36.可选地，如图1所示，上述的第二安装座包括第二立板810、第三连接板820、第四连接板830以及第五连接板840，第二立板810与上述的第二驱动单元300连接，第三连接板820及第四连接板830沿水平方向间隔且垂直地连接于第二立板810，第五连接板840连接于第三连接板820和第四连接板830之间，且第五连接板840与上述压杆600连接。通过上述连接方式，实现了在第二驱动单元300的驱动下，压杆600沿纵向移动。
37.具体地，第二立板810较宽的一面与第三连接板820及第四连接板830连接，与之相对的较宽的一面与第二驱动单元300连接，以提高第二立板810与第三连接板820、第四连接板830以及第二驱动单元300连接可靠性。
38.可选地，第三连接板820及第四连接板830较宽的一面相对设置，减小锂电池粉末材料工装设备的横向尺寸。
39.可选地，第五连接板840较宽的一面与第三连接板820及第四连接板830连接，以提高第五连接板840与第三连接板820及第四连接板830连接的可靠性。
40.可选地，第三连接板820与第五连接板840连接的一端端面上，设有缺口，该缺口可以是在第三连接板820的中部位置开设的缺口，也可以是从第三连接板820的底部向上开设的缺口，还可以是从第三连接板820的顶部向下开设的缺口；同样的，第四连接板830与第五连接板840连接的一端端面上，也设有相同的缺口。将第三连接板820、第四连接板830以及第五连接板840进行组装时，该缺口可以对第五连接板840进行限位，提高组装准确性。作为优选，第三连接板820上的缺口与第四连接板830上的缺口设置在同一水平位置上，以提高第五连接板840与第三连接板820及第四连接板830连接的稳定性，并且还能使锂电池粉末材料工装设备整体外形结构更加规整。
41.优选地，压杆600与第五连接板840可拆卸连接，对应不同型号的电池壳体900，可以更换不同直径和长短的压杆600，提高锂电池粉末材料工装设备的适用性。
42.优选地，如图1所示，第一立板710位于第三连接板820与第四连接板830之间，在第一驱动单元200的驱动下，第一立板710能够在第三连接板820及第四连接板830之间纵向移动，使得锂电池粉末材料工装设备整体结构更加紧凑，有效减小设备占用空间。
43.可选地，第一连接板720和第二连接板730分别置于第五连接板840的上下两侧，进
一步减小锂电池粉末材料工装设备的纵向尺寸。
44.具体地，活动杆400和压杆600均为直杆结构、进料管500也为直管结构，因此，当第一立板710位于第三连接板820与第四连接板830之间时，活动杆400、压杆600以及进料管500设置在同一纵向直线上，活动杆400依次穿过第五连接板840、压杆600及进料管500，压杆600在活动杆400和进料管500之间的挤压通道内纵向移动。
45.可选地，第五连接板840设有通孔，活动杆400从通孔穿过第五连接板840，在通孔内侧设有衬套，以减小活动杆400纵向移动时与第五连接板840通孔内壁的摩擦。
46.可选地，第一驱动单元200为气缸，气缸具有结构紧凑的特点，因此使锂电池粉末材料工装设备的整体结构更加紧凑。
47.优选地，如图1所示，上述气缸外壁设有滑轨，第一安装座与滑轨滑动连接，滑轨为第一安装座的移动起到了导向作用，使连接在第一安装座上的活动杆400及进料管500相对于电池壳体900的移动更加稳定可靠，避免活动杆400及进料管500伸入电池壳体900出现歪斜的现象。
48.可选地，上述的第二驱动单元300为丝杆模组，丝杆模组具有控制精度高及轴向刚度高等特点，因此驱动压杆600的第二驱动单元300选用丝杆模组，能够使压杆600压实粉末材料的控制精度更高，同时较高的轴向刚度也能降低在压杆600压实粉末材料过程中第二驱动单元300受到反向作用力而损坏的几率，提高了锂电池粉末材料工装设备的可靠性。
49.可选地，上述丝杆模组包括电机、由电机驱动的丝杆以及与丝杆螺纹连接的固定块，上述第二安装座固定于固定块上，第二安装座与固定块的面接触有效提高了第二安装座与第二驱动单元300连接的可靠性，进而提高了锂电池粉末材料工装设备整体的可靠性。
50.下面对锂电池粉末材料工装设备的工作过程做简要说明，以添加两次粉末材料为例：
51.本发明提供的锂电池粉末材料工装设备，在进行压实工艺时，将电池壳体900固定在固定座110上，启动第一驱动单元200，在第一驱动单元200的驱动下，活动杆400及进料管500伸入电池壳体900的底部，活动杆400及进料管500之间形成挤压通道，从进料扩口510倒入定量的粉末材料，而后启动第二驱动单元300，在第二驱动单元300的驱动下，压杆600在挤压通道内纵向移动对粉末材料进行压实，当材料被压实到一定高度后，通过第二驱动单元300驱动压杆600退出挤压通道，再次从进料扩口510倒入粉末材料，再次启动第二驱动单元300，在第二驱动单元300的驱动下，压杆600对新加入的粉末材料进行压实，直至材料被压实到指定高度，压杆600停止，此时压杆600不动，先通过第一驱动单元200驱动活动杆400及进料管500退出电池壳体900，再通过第二驱动单元300驱动压杆600退出电池壳体900，由此完成粉末材料的压实工艺。
52.本发明提供的锂电池粉末材料工装设备，可实现对电池粉末材料的多次压实，并且省去了人工放入预留杆的操作，在压实粉末材料的过程中，也省去了手持预留杆的操作，有效简化了压实工艺，还减少了人工投入，同时，由于活动杆400始终与第一安装座连接，使得压杆600在压实过程中，活动杆400不易出现歪斜现象，有效提高了粉末材料的压实效果。
53.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷
举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。