2、 设备组成及关键结构
2.1、 外罩
①手套箱式。一般只用于实验室、小批量试制；可以选装自身配置除湿机，或者外接通干燥气，来控制内部含水量。单工位手套箱如图3所示。
图3 单工位手套箱示意图（单位：mm）
②钣金外罩，带一定的密封功能。内通干燥气；可以放在干燥房内使用，也可以普通房间内使用（自配一个过渡房）。钣金外罩结构如图4所示。
图4 钣金外罩结构示意图
③铝合金框架外罩。放置在干燥房中使用；对湿气体起着一定的隔断作用，对设备和人员起着安全保护作用。铝合金框架外罩结构如图5所示。
图5 铝合金框架外罩结构示意图
2.2、 真空泵
①一般使用螺杆泵。
②放在注液机旁边的话，真空利用效率高，节能。
③放在较远处需要做管道过来，要考虑管道对真空造成损失，管道越长越细，真空流量和真空度损失就越大。
2.3 、注液泵
①现在一般采用电动泵，泵头为陶瓷材料，而不是2010年之前一般采用的Hibar注液泵。
②电动泵有手动型和智能变量型之分，后者一般叫变量泵。
③电动泵的精度对于电解液一般是0.25%左右。
④注液泵在实际生产中要避免卡泵。
2.4 、电解液中转罐
①电解液中转罐主要目的是电解液供应（给注液杯）控制在常压下，并保持微小范围内的恒定。
②电解液桶里的电解液因为充了氮气保护气体，压力在0.2MPa左右，在使用时压力会降低。
③电解液中转罐必要时可以采用两层-双罐结构，可以对上层罐子进行除气泡，以提高注液量的一致性和精度。
④必要时可以对电解液进行过滤。
⑤必要时可以安装压差变送器对过滤器进行监控。
2.5 、读码系统
①采用读码枪对条形码或二维码进行识别读取。
②读取的信息会和称重数据绑定，在MES系统形成数据库。
2.6 、称重系统
①包括机械手、机械手指、电子秤等。
②电子秤一般采用称重传感器和放大器分开配置，以便节省空间。
③称重传感器需要考虑防腐蚀性能。
2.7 、MES系统
①MES系统主要包括电池条码、前称重、后称重、注液量偏差合格与否。
②MES系统可以实现一次注液和二次注液互相连接，以及整个工厂互相连接。
2.8、 测漏系统
①有时候需要检测密封胶嘴和电池的密封性，密封NG的电池不注液。
②采用真空或压力保持的方式检测。
2.9、 供液系统
①包括注液泵、阀门管路等。
②有些配有暂存杯，可以提高效率。
③有些采用移动注液针方式，用更少的泵给更多的杯子注液。
2.10、 托架／托盘
①用于电池定位，一般根据不同的电池结构和效率要求设计不同的托架／托盘。
②有固定位置方式的托架，也有可移动方式的托盘。
2.11、 静置机构
①静置机构包含注液杯、密封胶嘴、电池托盘、压紧机构、压力-真空阀门管路系统等。
②静置方式有以下几种类型：
*软包电池一般采用真空—常压的循环静置方式；硬壳电池一般采用真空—常压—正压—常压的循环静置方式。
*压力静置一般分为高压静置和低压静置，高压静置指压力超过0.5MPa，低压静置指压力低于0.3MPa。采用高压静置时，方形电池特别是带有防爆膜的电池，需要采用等压方式。
*钟罩式静置机构如图6所示。装盘机静置单元站如图7所示。
图6 钟罩式静置机构示意图
图7 装盘机静置单元站示意图
2.12 、进出料输送带
进出料输送带是电池进出注液机的自动连接后工序输送机构。
3、 设备选择和应用案例
3.1、 静置方式选型
①结合目前主流的注液机实际情况，设备选择主要是选择不同的静置方式，包括真空静置、低压静置、高压静置。
②软包电池注液机，目前基本上采用真空静置循环方式，笔者认为未来有可能出现高压-等压的静置方式，一方面这样的浸润效果更好，另一方面推测应该可节省后面的搁置时间。
③方形铝壳动力电池对设备选型的参考思路：
a．注液静置时间在10min之内的：主要推荐选用低压静置（差压方式）；
b．注液静置时间大于10min的：主要推荐选用高压-等压静置；
c．效率超过20PPM并且静置时间超过10min的：强烈推荐选用高压静置。
④圆柱钢壳电池(18650、21700、26650、32650、32130、46800)：
a．效率较低的，比如60PPM的18650，30PPM的32650、46800，可以选择差压方式的高压注液；
b．效率较高的，120PPM或200PPM的18650，60PPM以上的32650，以及未来46800系列，强烈推荐采用高压等压注液；
c．钢壳32130系列，电池较高，电解液浸润较为困难，强烈推荐采用高压-等压注液。
⑤圆柱铝壳32130系列：
a．效率较低的，或者它的二次注液，可以选择差压方式；
b．效率较高的量产线，比如效率超过30PPM，强烈推荐采用高压-等压注液，除非这款电池注液特别容易下液，浸润时间很短。
3.2、 结构方式选型
①注液机的结构一般有转盘式、直线式、回字形（也是直线式的一种）方式，它们有一些区别。
②直线式又分为并联式和串联式，并联式是在同一个静置站完成全部静置时间，串联式是托盘电池经过所有的静置工位才完成全部静置时间。并联式的时间利用效率比串联式高不少。
③转盘式和并联直线式是一样的，回字形一般都是串联式的，串联直线式和回字形是基本一样的原理。
④不管哪种方式，关键都是电池流动、电池托盘的流动和循环使用。
⑤大型的注液设备，有可能是转盘、直线的混合体。
⑥软包注液机一般是转盘式或直线式。
⑦钟罩式高压-等压注液机，一般是并联式的直线式注液机。04 设备使用和维护
①和其他自动化设备相比，注液机最大的特点电解液有腐蚀性，在使用和维护中要特别加以重视。
②尼龙(PA66)、赛钢(POM)、PU气管、亚克力板（有机玻璃）是不耐电解液腐蚀的，需要避免使用。
③电解液容易结晶，注液泵在长期停机前需要拆出来清洗泵头（陶瓷泵头），以免结晶卡泵。
④避免在有电解液的周围特别是下方有电器线路。
⑤导轨滑块要避免被电解液腐蚀。
⑥有条件的话，停产停机时也不要断供干燥气。
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