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Patente CN215451488U - Llenado y sellado de electrolito de 3 ejes
Sep 24,2026Un sensor de posición localiza la batería y tres ejes de husillo accionados por motor mueven el tubo de inyección para llenarlo y sellarlo en tres direcciones, sin necesidad de alimentación manual ni estampado a mano.
Especificaciones completas y planos:CN215451488U en Google Patents
El sellado es una de las últimas operaciones por las que pasa una batería de litio, y en la técnica anterior se realizaba de forma lenta: un operario introducía cada celda en una prensa manualmente y una acción de estampado la cerraba. La especificación CN215451488U considera que el paso de sellado es un eslabón importante en la producción de baterías de litio e identifica la ruta manual de alimentación y estampado como el cuello de botella.La eficiencia del sellado fue baja..
La patente propone una máquina que realiza el posicionamiento automáticamente. Un sensor detecta la celda en una placa de trabajo, y tres motores eléctricos accionan tres husillos para mover un tubo de inyección sobre la celda, llenarla y sellarla. Todo el ciclo de manipulación —posicionamiento, inyección y sellado— ya no depende de la intervención humana.
Información sobre patentes
| Número de publicación | CN215451488U |
| Número de solicitud | CN202122096808.2U |
| Título (original) | 一种电池生产用封口装置 (Máquina de llenado y sellado de electrolitos de 3 ejes) |
| Inventores | Huang Zhengyao (Dany Huang);Chen Lucai (Tobey Chen) |
| Asignado actual | XIAMEN TOB NEW ENERGY TECHNOLOGY Co., Ltd.- la entidad registrada de TOB NEW ENERGY |
| Fecha de presentación | 1 de septiembre de 2021 |
| Fecha de concesión | 7 de enero de 2022 |
| Tipo de documento | Modelo de utilidad (código de tipo U) |
| estatus legal | Activo |
| Vencimiento previsto | 1 de septiembre de 2031 |
| Dibujos | 7 cifras |
| Registro oficial | CN215451488U en Google Patents |
El problema de producción que resuelve esta patente
El sellado manual es lento y requiere mucha mano de obra.En el proceso actual, la batería se alimenta manualmente y se sella mediante un proceso de estampado. Cada celda debe alinearse individualmente con la estación de sellado, y el operario participa en cada ciclo. Para una etapa ubicada al final de la línea de producción de baterías de litio, este ritmo manual determina el límite de producción de toda la línea.
El llenado y el sellado requieren precisión en tres dimensiones.Para inyectar y sellar una celda, el tubo de inyección debe llegar por encima de la abertura de la celda desde la dirección correcta y a la altura adecuada. Una herramienta rígida de una sola estación no se puede ajustar rápidamente cuando cambia el tipo de celda o la disposición de la estación.
El modelo de utilidad aborda ambos aspectos: detecta la ubicación de la célula y, a continuación, dirige el tubo de inyección a lo largo de tres ejes ortogonales para que el cabezal de llenado y sellado pueda posicionarse sin necesidad de alineación manual.
Cómo funciona el mecanismo
La máquina consta de tres ejes lineales formados por tres motores eléctricos y tres husillos, apilados sobre vigas transversales sucesivas encima de una placa de trabajo. Las figuras 1 a 4 muestran la máquina completa en dos vistas en perspectiva y dos vistas en sección transversal; las figuras 5 a 7 presentan los detalles ampliados indicados en A, B y C.
Tres ejes apilados de motor y husillo
Un bastidor lleva una primera placa de conexión en cada lado en su extremo superior, y una primera viga transversal une las dos placas.primer motoren la parte trasera de la primera viga transversal gira elprimer husilloy el primer bloque de conexión de engranaje se desliza sobre él, soportando la segunda viga transversal en eldirección adelante-atrás. Elsegundo motoren el extremo derecho de la segunda viga transversal gira elsegundo tornillo de avancey mueve la tercera viga transversal en eldirección izquierda-derecha. Eltercer motorencima de la tercera viga transversal gira eltercer tornillo de avancey su bloque de conexión mueve el marco de conexión en eldirección arriba-abajoLos tres motores están conectados eléctricamente a una fuente de alimentación externa y a un controlador externo.
Cabezal de llenado con sensor de posición
El bastidor de conexión soporta eltubo de inyecciónen su extremo frontal. El tubo tiene un puerto de inyección en su extremo superior (donde se conecta el tubo de líquido de sellado) y unanillo limitadoren su extremo exterior, situado en la parte inferior izquierda del marco de conexión.sensor de posiciónEstá montado detrás del anillo limitador. Cuando se coloca una batería en el orificio de sujeción de la placa de trabajo, el sensor reconoce la celda y envía una señal al controlador; esa señal inicia la secuencia de posicionamiento.
Placa de trabajo con elevador de cilindro eléctrico
Un bastidor de soporte se encuentra debajo del tubo de inyección, y elplaca de trabajose sienta encima. Uncilindro eléctricoen el bastidor de soporte acciona unvarilla telescópicacuyo extremo superior está unido a la parte inferior de la placa de trabajo, de modo que la placa se puede subir y bajar para cargar y descargar.tubería de conexiónen la parte inferior de la placa alberga unvarilla elásticacuyo extremo inferior descansa sobre el bastidor de soporte; la varilla de resorte está enajuste de interferenciaCon el tubo de conexión, la placa se mueve hacia arriba y hacia abajo suavemente en lugar de inclinarse.
Carro guiado y refuerzo del bastidor
El marco de conexión también lleva unbloque deslizanteen la parte trasera izquierda que funciona con unriel deslizanteMontado sobre la tercera viga transversal, mantiene estable el carro de subida y bajada. Debajo, el bastidor se atornilla a las primeras placas de conexión y se refuerza con una placa triangular en cada ángulo de esquina.
Secuencia de trabajo publicada:El operario conecta el puerto de inyección al tubo de líquido de sellado y enciende la máquina; se coloca una batería en el orificio de sujeción; el sensor de posición identifica la celda y envía una señal al controlador; el controlador acciona sucesivamente el primer motor (de adelante hacia atrás), el segundo motor (de izquierda a derecha) y el tercer motor (de arriba hacia abajo) para que el bastidor de conexión posicione el tubo de inyección y llene y selle la celda; cuando se debe cargar o descargar la placa, o cuando el tubo debe inyectar verticalmente, el controlador pone en marcha el cilindro eléctrico y la varilla telescópica mueve la placa de trabajo.
Beneficios reclamados
| Beneficio | Mecanismo responsable |
|---|---|
| Mayor eficiencia de sellado | El sensor de posición localiza la batería, luego el tubo de inyección se mueve en tres direcciones para llenar y sellar sin alineación manual. |
| Mayor practicidad | El cilindro eléctrico eleva y desciende la placa de trabajo para carga/descarga y para inyección vertical bidireccional. |
| Desplazamiento estable de la placa | Varilla elástica con ajuste a presión en el tubo de conexión, además de bloque deslizante y riel deslizante en la tercera viga transversal. |
Comparación con el sellado manual mediante alimentación y estampado
En el proceso anterior, la batería se alimentaba manualmente y se sellaba mediante un proceso de estampado, con la participación del operario en cada ciclo. Esta patente sustituye ese ritmo por un sistema de posicionamiento y accionamiento motorizado.
| Dimensión | Enfoque convencional | Este diseño de patente |
|---|---|---|
| Localización de células | El operador alinea cada celda con la estación de sellado. | El sensor de posición localiza la batería automáticamente. |
| Llenado y sellado | Estampado manual por el operador | Tres ejes de motor y husillo impulsan el tubo de inyección en tres direcciones. |
| Cargando | Placa de trabajo fija, acceso incómodo | El cilindro eléctrico sube y baja la placa de trabajo para la carga y descarga. |
Dónde se utiliza esta tecnología hoy en día
La patente CN215451488U describe la arquitectura de posicionamiento y llenado utilizada en los equipos de sellado de baterías y llenado de electrolitos de TOB: detecta la celda, mueve el cabezal en tres ejes, llena y sella. Esta es precisamente la secuencia que una estación de sellado de producción debe repetir de forma fiable en cada celda.
- Máquinas de llenado de electrolitos para celdas prismáticas
- Líneas de ensamblaje de celdas tipo bolsa
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Preguntas frecuentes
¿Qué abarca la patente CN215451488U?
Describe una máquina de sellado de baterías para la producción de baterías, en la que tres motores eléctricos accionan tres husillos de bolas sobre vigas transversales apiladas, moviendo un bastidor de conexión y su tubo de inyección en las direcciones anteroposterior, izquierda-derecha y arriba-abajo. Un sensor de posición ubica la batería en un orificio de sujeción en una placa de trabajo, y el controlador acciona el tubo de inyección para llenar y sellar la celda.
¿Por qué el sellado manual supone un problema en la producción de baterías?
La especificación indica que las baterías selladas en la técnica anterior se fabricaban mediante alimentación y estampado manual, lo que reducía la eficiencia del sellado. Dado que el sellado es un paso importante en la producción de baterías de litio, este proceso manual limita la producción de toda la línea.
¿Cómo sabe la máquina dónde inyectar el líquido sellador?
Un sensor de posición situado detrás del anillo limitador del tubo de inyección detecta la batería colocada en el orificio de sujeción de la placa de trabajo y envía una señal al controlador. Este, a su vez, activa los tres motores en secuencia para que el tubo de inyección alcance la posición correcta en las tres direcciones antes del llenado y el sellado.
¿Qué función tiene el cilindro eléctrico situado debajo de la placa de trabajo?
Acciona una varilla telescópica fijada a la parte inferior de la placa de trabajo, elevándola y descendiéndola para la carga y descarga, y permitiendo la inyección vertical bidireccional. Una varilla elástica, ajustada a presión con un tubo de conexión, mantiene estable el movimiento de la placa.
¿Quién es el propietario de la patente CN215451488U?
TOB NEW ENERGY es propietaria de este modelo de utilidad patentado. Está registrado a nombre de la entidad china de la empresa y fue coinventado por Huang Zhengyao (Dany Huang) y Chen Lucai (Tobey Chen).
¿Sigue vigente la patente CN215451488U?
Sí. Está activa, se presentó el 1 de septiembre de 2021 y su vencimiento está previsto para el 1 de septiembre de 2031.
Especificaciones completas y planos:CN215451488U en Google Patents
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