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(guān)鍵問題。為此，在注液時(shí)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(dòng)注液機(jī)的應(yīng)用，則有助于改善上述缺陷。

注液孔過小，需要進(jìn)行人工注液，是導(dǎo)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(guān)機(jī)構(gòu)研發(fā)了自動(dòng)注液機(jī)，與傳統(tǒng)人工注液方式相比，使用自動(dòng)注液機(jī)進(jìn)行注液，不僅效率和精度較高，同時(shí)，還能簡(jiǎn)化操作流程，保證工作人員。因此對(duì)此項(xiàng)課題進(jìn)行研究，具有十分重要的意義。

一、鋰電池自動(dòng)注液機(jī)設(shè)計(jì)

本文所研究的裝置為鋰電池自動(dòng)注液機(jī)，其能完成對(duì)不同種類鋰電池的注液。在基于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)新型設(shè)計(jì)理念加以運(yùn)用，使鋰電池注液目標(biāo)達(dá)成，注液過程中的控制方式為PLC控制，可以對(duì)電池盒與注液模塊進(jìn)行明確，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)注液量的控制，與此同時(shí)，還能控制其他設(shè)施，比如：工作臺(tái)、開關(guān)、負(fù)壓真空度和注液量等。

方形鋰電池是該裝置所針對(duì)的對(duì)象，其通過不銹鋼材料，制成電池盒，僅在一端開了一個(gè)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(dá)成的目的就是自動(dòng)批量完成鋰電池注液。

二、鋰電池自動(dòng)注液機(jī)工作原理

在我國(guó)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(duì)一的方式進(jìn)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?cè)新浜蟮尼樄茏⑸浞绞剑瑢⑦M(jìn)行負(fù)壓倒吸式注液的方式。鋰電池自動(dòng)注液機(jī)的設(shè)計(jì)理念更加與時(shí)俱進(jìn)，通過采用我國(guó)早期的設(shè)計(jì)思路，運(yùn)用負(fù)壓倒吸式自動(dòng)注液的方式，也是指使電池盒內(nèi)部成為負(fù)壓的狀態(tài)，用相關(guān)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(qiáng)差，借助壓強(qiáng)將電解液自動(dòng)注入電池盒內(nèi)，以此真正形成自動(dòng)注液的方式。注液過程主要通過PLC控制，也就是自動(dòng)化，它具有更高的安全性，還能將電池盒注液部分進(jìn)行更加精準(zhǔn)的定位，并對(duì)注液量進(jìn)行合理、精確的控制，并且還可以控制工作臺(tái)的工作狀態(tài)、閥門的開啟或關(guān)閉、負(fù)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(jìn)一步提高生產(chǎn)效率與工作質(zhì)量。

鋰電池自動(dòng)注液機(jī)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(dāng)氣壓開始上升箱體就會(huì)隨之進(jìn)行變化，上壓板配合移動(dòng)會(huì)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(fù)壓時(shí)，開啟注液閥門，這時(shí)電池液由于壓力的不斷變化將自動(dòng)從箱體內(nèi)進(jìn)入到注液箱中，關(guān)閉注液閥門，真空站受此作用就會(huì)通過不斷控制縮小壓力值，從而使電池液通過吸管不斷進(jìn)入到電池盒內(nèi)，憑借負(fù)壓力工作原理完成批量注液的工作。這種注液機(jī)可以一次性產(chǎn)生注液的產(chǎn)品為350-600個(gè)，并且在工作過程中不會(huì)出現(xiàn)重復(fù)注液的問題，以保證勞動(dòng)效率以及工作質(zhì)量，注液具有非常強(qiáng)的一致性，能夠?qū)ψ⒁旱馁|(zhì)量提供關(guān)鍵的保障，真正實(shí)現(xiàn)了工作效率的提升。由于它的工藝方法更加獨(dú)特，因此在使用效果方面也具有更關(guān)鍵的使用意義。

三、負(fù)壓倒吸式注液機(jī)的原理分析

（一）原理介紹

鋰電池注液機(jī)屬于負(fù)壓倒吸式注液機(jī)，所謂的負(fù)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(shí)際情況來看，負(fù)壓在各個(gè)領(lǐng)域均擁有廣泛的應(yīng)用，通常會(huì)使某部分空間形成負(fù)壓狀態(tài)，并在此基礎(chǔ)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(huì)隨之?dāng)U張，在這一過程中，負(fù)壓便會(huì)產(chǎn)生，此時(shí)肺的內(nèi)外部就會(huì)形成壓差，在力的作用下，外界空氣就會(huì)進(jìn)入到肺內(nèi)。在工業(yè)領(lǐng)域，各類工業(yè)泵普遍應(yīng)用了這一原理。而本文研究的倒吸式注液機(jī)，就是基于這一原理所研發(fā)的新型裝置。該裝置可以在負(fù)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(jìn)入到電池盒內(nèi)。在向上移動(dòng)箱體后，使其與電池盒相接觸，一個(gè)封閉的空間會(huì)就此形成。電池盒所處的位置是封閉空間內(nèi)部，同時(shí)，使用注液板，將電池倉(cāng)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(gè)裝置中，真空站的作用是保證整個(gè)封閉空間的真空度符合標(biāo)準(zhǔn)。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(guān)閉?？紤]到電解液具有非常大的粘稠度，且張力較強(qiáng)。因此，需要通過試驗(yàn)的方式，對(duì)孔徑大小進(jìn)行確定。試驗(yàn)結(jié)果表明，在孔徑為時(shí)，電解液不會(huì)因?yàn)樽灾囟鞒?。在具體操作過程中，工作人員應(yīng)在注液箱內(nèi)部，將電解液注入進(jìn)去，在接通氮?dú)夂螅秘?fù)壓，使電解液被自動(dòng)吸入到電池盒內(nèi)部，并由注解液盒對(duì)電解液吸入量予以控制，從而使定量自動(dòng)注液的目標(biāo)達(dá)成。該裝置的上箱體需要與氣缸相連，故能隨著氣缸的動(dòng)作而上下移動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電池盒的壓緊。值得強(qiáng)調(diào)的是，自動(dòng)注液機(jī)所選擇氣缸，具有緩沖裝置，故工作平穩(wěn)性較強(qiáng)，可靠性也能被有效保證。機(jī)器的結(jié)構(gòu)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，采取兩臺(tái)機(jī)器交替運(yùn)作的方式，如果某一個(gè)機(jī)器出現(xiàn)故障，則另一臺(tái)機(jī)器依然會(huì)保持正常工作的狀態(tài)，僅需單邊維修即可。整部機(jī)器的密封罩，所采取的設(shè)計(jì)方式為防塵設(shè)計(jì)，不僅工作效率高，且維修性也非常強(qiáng)。具體表現(xiàn)為在生產(chǎn)狀態(tài)下，可以對(duì)其進(jìn)行維修。

（二）原理總結(jié)

總結(jié)：本文所研究的鋰電池自動(dòng)注液機(jī)，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(dòng)箱體向上移動(dòng)，并通過上壓板移動(dòng)，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(duì)注液箱進(jìn)行抽空，等到形成負(fù)壓后，將注液閥打開，在氣壓差的作用下，電池液會(huì)自動(dòng)進(jìn)入注液箱，此時(shí)，將注液閥關(guān)閉，并利用真空站，對(duì)負(fù)壓值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其下降，此時(shí)，電池也會(huì)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(yàn)結(jié)果表明，該裝置可以同時(shí)完成200-500個(gè)鋰電池產(chǎn)品的注液，且重復(fù)注液現(xiàn)象發(fā)生的概率為0，使勞動(dòng)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(shí)，也達(dá)成了節(jié)能降耗的目的。

結(jié)論：

綜上所述，鋰電池自動(dòng)注液機(jī)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(jì)成本費(fèi)用。鋰電池自動(dòng)注液機(jī)在設(shè)計(jì)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(shí)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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