鋰電池鋁塑包裝膜熱封工藝參數的確認裝置及確認方法與流程
2023-06-04 11:29:56 1
本發明屬於鋰電池鋁塑包裝膜熱封技術領域，具體涉及一種相關的工藝參數確認裝置及工藝參數確定方法。
背景技術：
目前鋰離子動力電池大部分的工藝採用疊片方式，疊片式電池需用鋁塑膜對其進行封裝，封裝的方式一般是先對極耳熱封，再對側邊熱封，封裝參數調整主要包括熱封的溫度、壓力和時間，調整好一種參數後，再對其熱封后鋁塑膜的熱封厚度和拉力進行測試，並製作部分電池進行質量跟蹤，確認是否有漏液現象，從而確立最佳熱封工藝參數，這樣調試工藝參數的方式周期長、數量大，萬一電池漏液造成電池報廢，損失較大，而且效率也太低。例如中國專利號ZL200920249736.7，名稱為「一種電池裝配封裝設備」的實用新型專利，公開一種電池裝配封裝設備,涉及電池裝配封裝設備,包括鋁塑膜成型製片單元、裝配封裝單元、極組入料單元及輔助單元。依次實現將鋁塑膜衝製成型,極組的送入,及兩者的自動裝配組合,然後將包裝袋頂邊、側邊封裝粘合,並對封裝產品進行測試區分。這種封裝設備不能針對封裝工序應用嚴格選定的正確合理有效的工藝參數，只是加工幾個接著檢測幾個、再加工幾個再檢測，反反覆覆，容易造成產品質量不穩定。
技術實現要素：
本發明需要解決的技術問題是，克服現有技術的鋰電池鋁塑包裝膜熱封設備缺乏嚴格選定合理有效的工藝參數的缺陷，提供一種確認鋰電池鋁塑包裝膜熱封的最佳工藝參數的確認裝置及確認方法。本發明的目的是通過下述技術方案予以實現的：一種鋰電池鋁塑包裝膜熱封工藝參數確認裝置，包括一真空箱和設有微處理器的控制器,真空箱通過調節閥與真空源連接，真空箱的內底面設有置放鋰電池的支架，支架上方設置有探測支座,探測支座上設有位移探測裝置。將預先製作的鋰電池空電芯作為樣品置於支架上，所述鋰電池空電芯指不包含電池芯子的電池外殼，調整位移探測裝置，打開連通真空源的調節閥，使真空箱內壓力達到設定要求，位移探測裝置檢測鋰電池空電芯在真空環境中的鼓脹程度，控制器的微處理器對檢測數據做出判斷，即可確定預先製作的鋰電池空電芯的工藝參數是否合適，同時可運用優選法快速選定試驗的最佳工藝參數。作為優選，支架上表面連接有置放鋰電池的導向筒，導向筒的底部設有墊板，墊板上設有至少一個通氣孔，導向筒的周邊與鋰電池的周邊滑動配合。通氣孔用於保證導向筒底部與鋰電池的接觸部位與導向筒的外部相連通。作為優選，位移探測裝置包括設置在探測支座上端的滑輪，滑輪上掛有滑繩，滑繩的一端連接有位移探頭，位移探頭的下端與所述導向筒的中心部位相對應，滑繩的另一端連接有平衡錘，平衡錘的重量與位移探頭的重量基本相等。作為優選，所述位移探測裝置包括連接在探測支座上的直線型電位器位移傳感器，直線型電位器位移傳感器的電刷與位移探頭的上端固定連接。作為優選，所述直線型電位器位移傳感器的輸出端與控制器的微處理器輸入端連接。作為優選，所述位移探測裝置包括連接在探測支座上的磁阻式電位器位移傳感器，磁阻式電位器位移傳感器的電刷由永久磁鐵構成並與位移探頭的上端固定連接,磁阻式電位器位移傳感器的輸出端與控制器的微處理器輸入端連接。作為優選，微處理器的輸出端連接有顯示器。作為優選，真空箱側面設有至少一個透明的觀測窗口。作為優選，平衡錘下端設有配重盤。本發明的另一個目的在於提供與上述鋰電池鋁塑包裝膜熱封工藝參數的確認裝置相關聯的工藝參數確認方法，該方法包括以下步驟：1)、根據已有的經驗，初步確定比現有經驗值相對較寬泛的鋁塑包裝膜熱封機的溫度、壓力和時間參數的區間，運用優選法選取各區間中的一個參數組成一組工藝參數；2）、應用該組工藝參數製作若干個鋰電池空電芯作為樣品,具體是：根據選定的熱封機的溫度、壓力和時間參數，先對鋰電池的正、負極耳熱封，再對側邊熱封，製作一定數量的空電芯；3)、選擇適當尺寸規格的導向筒連接在帶有玻璃觀察門的真空箱中支架上，將熱封好的鋰電池空電芯樣品放入導向筒內,鋰電池空電芯樣品的下面抵在導向筒底部的墊板上；4）、調節位移探頭使其與鋰電池空電芯的上表面的中心部位剛好接觸；5）、微處理器自動記錄直線型電位器位移傳感器/磁阻式電位器位移傳感器的初始狀態值。6）、啟動真空泵使真空箱內的真空度在-0.096MPa以上，正常情況下，鋁塑包裝的空電芯在負壓情況下中間部位會鼓脹，並將位移探頭頂起，滑繩的另一端連接的平衡錘則下墜，通過位移探頭的上端帶動電刷移動，電位器的電阻值發生相應變化，再通過電位器向微處理器傳送數據，由控制器根據直線型電位器位移傳感器/磁阻式電位器位移傳感器傳送的數據進行運算並與儲存在微處理器中的設計標準比對，自動判斷鼓脹程度是否符合設計要求；由於滑輪兩側所受的重力基本相等，在靜摩擦力的影響下，平衡錘下墜一定距離直至滑繩處於拉直狀態後會自動停止下墜；根據鋰電池空電芯的鼓脹程度判斷鋰電池空電芯是否漏氣，如鋰電池空電芯不鼓脹或鼓脹達不到要求，說明鋰電池空電芯漏氣，由此推斷熱封的參數不合適或不甚合適，需重新選定一組工藝參數試加工；經過24小時以上的長時間考驗，如果鋰電池空電芯鼓脹合格，說明鋰電池空電芯不漏氣，熱封的參數合適；7）、根據以上操作步驟和方法，確認最佳的鋰電池空電芯熱封工藝參數，按此熱封工藝參數批量生產鋰電池電芯。本發明的有益效果是：1、裝置結構簡單，調整容易；2、設平衡錘使位移探頭測量時所受外力幹擾最小；3、應用直線型電位器位移傳感器/磁阻式電位器位移傳感器的檢測結果非常精細準確；4、設置預定參數指標等級，微處理器自動判斷結果；5、利用優選法選定多指標工藝參數，通過極少的試驗次數就可達到最佳目的。附圖說明圖1是本發明一種實施例的結構示意圖；圖中，真空箱1；控制器2；支架3；探測支座4；位移探測裝置5；滑輪51；滑繩52；位移探頭53；平衡錘54；直線型電位器位移傳感器55；鋰電池空電芯6；導向筒7；墊板71；通氣孔711。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方案對本發明作進一步描述。實施例1：如圖1所示，一種鋰電池鋁塑包裝膜熱封工藝參數確認裝置，包括一真空箱1和設有微處理器的控制器2,真空箱1通過調節閥與真空源連接，真空箱1的內底面設有置放鋰電池的支架3，支架3上方設置有探測支座4,探測支座4上設有位移探測裝置5。將預先製作的不包含電池芯子的電池外殼構成的鋰電池空電芯6作為樣品置於支架上，接著調整位移探測裝置5，打開連通真空源的調節閥，使真空箱1內壓力達到設定要求，位移探測裝置5檢測鋰電池空電芯6在真空環境中的鼓脹程度，控制器2的微處理器對檢測數據做出判斷，即可確定預先製作的鋰電池空電芯6的工藝參數是否合適，同時可運用優選法快速選定試驗的最佳工藝參數。支架上面連接置放鋰電池的導向筒7，導向筒7的底部設有墊板71，墊板71上對稱設有二個通氣孔711，導向筒7的周邊與鋰電池空電芯6的周邊滑動配合。通氣孔711用於保證導向筒7底部與鋰電池空電芯6的接觸部位與導向筒7的外部相連通。位移探測裝置5包括設置在探測支座4上端的滑輪51，滑輪51上掛有滑繩52，滑繩52的一端連接有位移探頭53，位移探頭53的前端與導向筒7的中心部位相對應，滑繩52的另一端連接有平衡錘54，平衡錘54的重量與位移探頭53的重量基本相等。位移探測裝置5還包括連接在探測支座4上的直線型電位器位移傳感器55，直線型電位器位移傳感器55的電刷與位移探頭53的上端固定連接。直線型電位器位移傳感器55的輸出端與控制器2的微處理器輸入端連接。微處理器的輸出端連接有顯示器。真空箱1的前側面設有一個透明的觀測窗口。本發明還提供與上述鋰電池鋁塑包裝膜熱封工藝參數的確認裝置相關聯的工藝參數確認方法，該方法包括以下步驟：1)、根據已有的經驗，初步確定比現有經驗值相對較寬泛的鋁塑包裝膜熱封機的溫度、壓力和時間參數的區間，運用優選法選取各區間中的一個參數組成一組工藝參數。2）、應用該組工藝參數製作若干個鋰電池空電芯作為樣品,具體是：根據選定的熱封機的溫度、壓力和時間參數，先對鋰電池的正、負極耳熱封，再對側邊熱封，製作一定數量的空電芯。3)、選擇適當尺寸規格的導向筒7連接在帶有玻璃觀察門的真空箱1中支架上，將熱封好的鋰電池空電芯樣品放入導向筒7內,鋰電池空電芯6樣品的下面抵在導向筒7底部的墊板71上。4）、調節位移探頭53使其與鋰電池空電芯6的上表面的中心部位剛好接觸。5）、微處理器自動記錄直線型電位器位移傳感器/磁阻式電位器位移傳感器的初始狀態值。6）、啟動真空泵使真空箱1內的真空度在-0.096MPa以上，正常情況下，鋰電池空電芯6在負壓情況下中間部位會鼓脹，並將位移探頭53頂起，滑繩52的另一端連接的平衡錘54則下墜，通過位移探頭53帶動電刷移動，電位器的電阻值發生相應變化，再通過電位器向微處理器傳送數據，由控制器2根據直線型電位器位移傳感器/磁阻式電位器位移傳感器傳送的數據進行運算並與儲存在微處理器中的設計標準比對，自動判斷鼓脹程度是否符合設計要求。根據鋰電池空電芯6的鼓脹程度判斷鋰電池空電芯是否漏氣，如鋰電池空電芯不鼓脹或鼓脹達不到要求，說明鋰電池空電芯漏氣，由此推斷熱封的參數不合適或不甚合適，需重新選定一組工藝參數試加工；經過24小時以上的長時間考驗，如果鋰電池空電芯6鼓脹合格，說明鋰電池空電芯不漏氣，熱封的參數合適。7）、根據以上操作步驟和方法，確認最佳的鋰電池空電芯熱封工藝參數，按此熱封工藝參數批量生產鋰電池電芯。本發明可在各類鋰電池鋁塑包裝膜熱封工藝參數確定時使用，具有結構簡單、調整容易、位移探頭測量平穩、受外力幹擾小；檢測結果精細、自動判斷結果、通過極少試驗次數就可達到最佳目的的優點。本領域的技術人員如果對上述發明內容作簡單的修改或替換，這樣的改變不能認為是脫離本發明的範圍，所有這樣對所屬領域的技術人員顯而易見的修改將包括在本發明的權利要求的範圍之內。