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摘要：结合现有锂电池生产企业存在的技术问题，设计了一套能在负压下自动密封半成品锂电池的新设备。该装置通过一套自行研制的完整的钢珠推挤机构和钢珠撞击机构，实现了钢珠的完全密封，并将钢珠推送至锂电池的液体注入口。与传统的密封方法相比，新型的锂电池自动封口机具有效率高、废品率低的特点。
关键词：锂电池;自动封口机;设计与实现
前言：目前，国内外对锂电池密封主要采用手动和半自动的方式。手动方法是手动将锂电池放入定位板，用气缸夹紧锂电池，然后将钢球放入带有镶嵌销的锂电池注入口，利用镶嵌面调整钢球的方向，将钢球用冲头打进锂电池上方的注射口。这种方法的缺点是速度慢，效率低。针对锂电池密封技术的不足，设计了一套负压自动密封装置，解决了锂电池手动和半自动密封效率高、废品率高等难题。
一、研究背景
现在，人们一直在处理电子设备。21世纪移动设备的普及对移动电气设备提出了越来越高的要求。锂离子电池作为大容量的绿色能源电池正受到越来越多的关注。这就迫使人们寻求提高锂离子电池效率的手段，以满足市场经济的供求关系。锂离子电池具有电压高、能量利用率高、循环次数多、贮存期长等优点。锂离子电池不仅广泛應用于便携式电子设备，也广泛应用于电动汽车、电动自行车、电动工具等大中型电子设备。锂离子电池的密封性能是影响电池长期安全性能的关键因素。如果锂离子电池的密封不严密，电池的充放电会使电池内部发热，在温度的影响下电解质会迅速挥发，电池的电阻会用尽，电池的容量会迅速下降，电池的故障会导致一些极端的情况。目前，随着电力电池的发展和电动汽车技术的成熟和完善，市场对大容量电力电池的需求越来越大。传统蓄电池的密封方式是粉碎钢球，而钢壳蓄电池的密封方式是机械密封。随着电池容量的增加，向电池组注入的电解质量越来越大，但传统的钢球密封方法局限于注入孔的大小，使注入效率过低，而钢壳电池组的机械密封方法不可靠。并且密封过程是锂电池生产中的重要环节。在传统的生产方法中，采用人工进料冲压，工艺复杂、效率低。因此，目前大容量锂离子电池采用大直径的注射孔密封，目前对于大容量锂离子电池的密封主要采用螺母法固定，这种密封方法存在缺陷，容易造成蓄电池液泄漏，严重影响锂离子电池的性能和安全性。因此，本实用新型可实现超纯净手套箱的自动扫描、注重封、高效、完全的无人自动生产，大大降低了人力成本，大大提高了生产效率、产品质量和产品价格，实现了客户的最大利益。锂电子自动生产线保证了注入效率和注入孔的密封，避免了电池的泄漏，有效地保证了锂离子电池的使用性能和安全性。
二、机械机构设计
基于负压的锂电池自动密闭机主要由锂电池定位机构、滑动机构、钢球推进机构和钢球推送机构组成。
（一）定位机构
锂电池自动封口机的定位机构由定位底板、右定位板、右定位缸、前定位板、前定位缸、左定位板和后定位板组成。左定位板和后定位板固定。将锂电池放入锂电池的定位区域，对定位缸和前定位缸分别推右定位板和前定位板，将锂电池定位夹紧。
（二）滑动机构
钢珠的放置部位设有一个纵向钢珠下降孔，钢珠可以沿这个孔向下坠落。纵向冲头定位孔是用来定位冲头的。滑块通过真空泵的连接孔与真空泵连接，冲孔与真空泵的连接孔和推杆的位置孔连接，从而启动真空泵可以保证滑块中的真空环境，从而保证锂电池在负压环境下的密封运行。
（三）钢珠推送机构
钢珠推板上设有钢珠推板定位孔，钢珠推板的自由端位于钢珠推杆的内部，钢珠推杆的自由端位于钢珠推杆定位孔，钢珠推杆的自由端位于钢珠推杆定位孔。钢钢珠推动圆筒向前推进。钢珠推板沿钢的内部推进。钢珠掉进了推的洞里。当钢珠推孔与钢珠滴孔重合时，钢珠掉在钢珠推杆上。此时，钢球推缸向后运动，钢球推杆向杆外位置移动，当钢珠位置孔与钢球落槽对准时，钢球落槽向杆柱位置孔，钢球推缸再向正运动，钢球推板完成球洞向球位孔的工作。
二、电气控制系统实现
具体业务程序如下：第一，向上拉滑块，将锂电池放在定位区域。右边和前面的定位圆筒一个接一个地移动。推右定位板和前定位板。将放置在定位板上的锂电池推至侧角位置，并将锂电池压至定位板。第二，启动真空泵，确保锂电池在负压环境中的密封操作。第三，在推球机构中的钢球将钢球推入球的内侧。同时，钢球将钢球推入球轴承内的定位孔。第四，钢球敲击圆柱体运动，敲击冲头部位，在冲头冲下，位于棒材钢球固定位置的钢球打孔进入锂电池注射流体口。第五，密封后取出锂电池。第三、电气控制系统。该装置实现了锂电池的定位、钢珠的推挤、钢珠注入到锂电池的液体入口。工作时，首先要对汽缸和前置汽缸的相位进行一段时间的继电器动作，以完成锂电池的位置;然后，真空泵开始工作，将空气从滑梯中移走，以确保真实的空置环境。钢球将钢瓶向前和向后推进两次，将钢瓶置于冲头下方;最后，钢瓶向下挤压钢瓶，将钢瓶打入锂电池的液体注入孔中，完成密封操作。然后对每个动力缸进行重复，以完成锂电池的密封操作。在密封操作完成时，应合理控制每个汽缸的运行顺序和时间。
结语：
该系统有效地解决了手动或半自动设备蓄电池密封易损伤、效率低、易丢失钢珠等问题。实际应用表明，该系统能够满足生产要求。该系统适用于一定尺寸的锂电池，在此基础上调节块的位置，以满足不同形状和尺寸的要求。当前的手动以及半自动式的的锂电池封口机存在着许多的弊端，为了有效的解决这一问题就必须要重视进行基于负压下的锂电池自动封口机的设计与研究，从而使这一技术可以更加广泛的应用，进一步提高锂电池自动封口机的效率与质量。
参考文献
[1]（意）詹弗兰科？皮斯托亚（CLANFRANCOPISTOIA）著锂离子电池技术研究进展与应用[M].赵瑞瑞，余乐，常毅，陈红雨，译.北京：化学工业出版社，2017.
[9]郭东旻.降膜蒸发器的节约式PLC自动控制系统设计[D.大连：大连理工大学，2013.
[10]徐小华.基于PLC技术的船舶辅助机械自动控制系统的研究[D].上海：上海海事大学，2004
关键词：锂电池;自动封口机;设计与实现
前言：目前，国内外对锂电池密封主要采用手动和半自动的方式。手动方法是手动将锂电池放入定位板，用气缸夹紧锂电池，然后将钢球放入带有镶嵌销的锂电池注入口，利用镶嵌面调整钢球的方向，将钢球用冲头打进锂电池上方的注射口。这种方法的缺点是速度慢，效率低。针对锂电池密封技术的不足，设计了一套负压自动密封装置，解决了锂电池手动和半自动密封效率高、废品率高等难题。
一、研究背景
现在，人们一直在处理电子设备。21世纪移动设备的普及对移动电气设备提出了越来越高的要求。锂离子电池作为大容量的绿色能源电池正受到越来越多的关注。这就迫使人们寻求提高锂离子电池效率的手段，以满足市场经济的供求关系。锂离子电池具有电压高、能量利用率高、循环次数多、贮存期长等优点。锂离子电池不仅广泛應用于便携式电子设备，也广泛应用于电动汽车、电动自行车、电动工具等大中型电子设备。锂离子电池的密封性能是影响电池长期安全性能的关键因素。如果锂离子电池的密封不严密，电池的充放电会使电池内部发热，在温度的影响下电解质会迅速挥发，电池的电阻会用尽，电池的容量会迅速下降，电池的故障会导致一些极端的情况。目前，随着电力电池的发展和电动汽车技术的成熟和完善，市场对大容量电力电池的需求越来越大。传统蓄电池的密封方式是粉碎钢球，而钢壳蓄电池的密封方式是机械密封。随着电池容量的增加，向电池组注入的电解质量越来越大，但传统的钢球密封方法局限于注入孔的大小，使注入效率过低，而钢壳电池组的机械密封方法不可靠。并且密封过程是锂电池生产中的重要环节。在传统的生产方法中，采用人工进料冲压，工艺复杂、效率低。因此，目前大容量锂离子电池采用大直径的注射孔密封，目前对于大容量锂离子电池的密封主要采用螺母法固定，这种密封方法存在缺陷，容易造成蓄电池液泄漏，严重影响锂离子电池的性能和安全性。因此，本实用新型可实现超纯净手套箱的自动扫描、注重封、高效、完全的无人自动生产，大大降低了人力成本，大大提高了生产效率、产品质量和产品价格，实现了客户的最大利益。锂电子自动生产线保证了注入效率和注入孔的密封，避免了电池的泄漏，有效地保证了锂离子电池的使用性能和安全性。
二、机械机构设计
基于负压的锂电池自动密闭机主要由锂电池定位机构、滑动机构、钢球推进机构和钢球推送机构组成。
（一）定位机构
锂电池自动封口机的定位机构由定位底板、右定位板、右定位缸、前定位板、前定位缸、左定位板和后定位板组成。左定位板和后定位板固定。将锂电池放入锂电池的定位区域，对定位缸和前定位缸分别推右定位板和前定位板，将锂电池定位夹紧。
（二）滑动机构
钢珠的放置部位设有一个纵向钢珠下降孔，钢珠可以沿这个孔向下坠落。纵向冲头定位孔是用来定位冲头的。滑块通过真空泵的连接孔与真空泵连接，冲孔与真空泵的连接孔和推杆的位置孔连接，从而启动真空泵可以保证滑块中的真空环境，从而保证锂电池在负压环境下的密封运行。
（三）钢珠推送机构
钢珠推板上设有钢珠推板定位孔，钢珠推板的自由端位于钢珠推杆的内部，钢珠推杆的自由端位于钢珠推杆定位孔，钢珠推杆的自由端位于钢珠推杆定位孔。钢钢珠推动圆筒向前推进。钢珠推板沿钢的内部推进。钢珠掉进了推的洞里。当钢珠推孔与钢珠滴孔重合时，钢珠掉在钢珠推杆上。此时，钢球推缸向后运动，钢球推杆向杆外位置移动，当钢珠位置孔与钢球落槽对准时，钢球落槽向杆柱位置孔，钢球推缸再向正运动，钢球推板完成球洞向球位孔的工作。
二、电气控制系统实现
具体业务程序如下：第一，向上拉滑块，将锂电池放在定位区域。右边和前面的定位圆筒一个接一个地移动。推右定位板和前定位板。将放置在定位板上的锂电池推至侧角位置，并将锂电池压至定位板。第二，启动真空泵，确保锂电池在负压环境中的密封操作。第三，在推球机构中的钢球将钢球推入球的内侧。同时，钢球将钢球推入球轴承内的定位孔。第四，钢球敲击圆柱体运动，敲击冲头部位，在冲头冲下，位于棒材钢球固定位置的钢球打孔进入锂电池注射流体口。第五，密封后取出锂电池。第三、电气控制系统。该装置实现了锂电池的定位、钢珠的推挤、钢珠注入到锂电池的液体入口。工作时，首先要对汽缸和前置汽缸的相位进行一段时间的继电器动作，以完成锂电池的位置;然后，真空泵开始工作，将空气从滑梯中移走，以确保真实的空置环境。钢球将钢瓶向前和向后推进两次，将钢瓶置于冲头下方;最后，钢瓶向下挤压钢瓶，将钢瓶打入锂电池的液体注入孔中，完成密封操作。然后对每个动力缸进行重复，以完成锂电池的密封操作。在密封操作完成时，应合理控制每个汽缸的运行顺序和时间。
结语：
该系统有效地解决了手动或半自动设备蓄电池密封易损伤、效率低、易丢失钢珠等问题。实际应用表明，该系统能够满足生产要求。该系统适用于一定尺寸的锂电池，在此基础上调节块的位置，以满足不同形状和尺寸的要求。当前的手动以及半自动式的的锂电池封口机存在着许多的弊端，为了有效的解决这一问题就必须要重视进行基于负压下的锂电池自动封口机的设计与研究，从而使这一技术可以更加广泛的应用，进一步提高锂电池自动封口机的效率与质量。
参考文献
[1]（意）詹弗兰科？皮斯托亚（CLANFRANCOPISTOIA）著锂离子电池技术研究进展与应用[M].赵瑞瑞，余乐，常毅，陈红雨，译.北京：化学工业出版社，2017.
[9]郭东旻.降膜蒸发器的节约式PLC自动控制系统设计[D.大连：大连理工大学，2013.
[10]徐小华.基于PLC技术的船舶辅助机械自动控制系统的研究[D].上海：上海海事大学，2004