電池二次密封的製造方法
2023-06-17 17:52:21
電池二次密封的製造方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種電池二次密封機，包括機架、過渡投料機構、移栽搬送機構、多個密封機構以及排料機構，過渡投料機構包括過渡機構和投入機構，過渡機構移送電池到投入機構下方；密封機構包括密封腔，投入機構搬送電池並將其投入到密封腔內進行排氣泡、真空密封；移栽搬送機構將電池從一個密封腔移送到另一個密封腔，以及將密封完成後的電池移送到排料機構上排出。本實用新型集電池的自動投入，自動搬送，自動剪破、氣泡的密封和排出於一體，實現了電池二次密封工序的全自動化，杜絕了人工搬送容易造成短路的現象，大幅降低了產品的不良率，無需人工作業，減少人工操作的不穩定性，確保產品外觀，提高生產效率及產品合格率。
【專利說明】電池二次密封機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電池密封包裝設備領域，尤其是涉及一種對電池進行二次密封的自動密封機。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池因具有容量大、循環壽命長、性價比高等優點，越來越受各行各業的關注，如電動汽車行業。鋰離子電池通常由正極、負極、隔膜、電解液等構成。極片(正負極)用隔膜隔開製成電池芯包，再把電池芯包裝入一個塑料或者金屬外殼中，注入電解液、密封后組成電池。其中，電池芯包裝與外部電路導通是藉助與極片連接的極耳與極柱連接的。
[0003]鋰離子電池在進行完注液工序或冷熱壓工序後，電池上仍存在一定數量的氣泡，這些氣泡的存在嚴重影響鋰電池成品的質量和性能，因此需要對這些電池進行再一次的密封。
[0004]目前市場上沒有自動完成該工序的設備，一般是通過人工將電池上的氣泡一個一個的剪破，再由人工將剪破的電池放入到密封腔內進行電池的空氣排出然後密封，最後由人工拿出，這樣容易造成電池的不良率無法控制，且影響生產效率和成本的增加，同時電池生產的安全性也沒有保障。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種電池二次密封機，集電池的自動投入，自動搬送，自動剪破、氣泡的密封和排出於一體，實現了電池二次密封工序的全自動化。
[0006]為實現上述目的，本實用新型提出如下技術方案:一種電池二次密封機，其包括過渡投料機構、移栽搬送機構、多個密封機構以及排料機構，所述過渡投料機構包括過渡機構和投入機構，所述過渡機構包括第一水平驅動件和與所述第一水平驅動件滑動相連的基準板，所述基準板在所述第一水平驅動件的驅動下移送電池到所述投入機構下方；所述投入機構包括第二水平驅動件和吸取件；所述密封機構包括密封腔體、位於所述密封腔體內的剪氣泡機構、抽真空組件和加熱密封機構，所述吸取件在所述第二水平驅動件的驅動下搬送電池並將其投入到所述密封腔體內，所述剪氣泡機構、抽真空組件和加熱密封機構對電池分別進行剪氣泡、真空排氣泡和加熱密封；所述移栽搬送機構將電池從一個所述密封腔體內移送到另一個所述密封腔體內，以及將密封完成後的電池移送到所述排料機構上排出。
[0007]優選地，所述投入機構還包括與所述第二水平驅動件相連的移動板、安裝在所述移動板上的豎直驅動件，所述吸取件與所述豎直驅動件滑動相連。
[0008]優選地，所述第二水平驅動件包括無杆氣缸和第一直線滑軌，所述無杆氣缸與所述移動板相連，所述移動板通過滑塊設置於所述第一直線滑軌上且沿所述第一直線滑軌進行水平移動。
[0009]優選地，所述豎直驅動件包括安裝在所述移動板上的滑臺氣缸和安裝在所述滑臺氣缸上的第二直線滑軌，所述吸取件與所述第二直線滑軌滑動連接。
[0010]優選地，所述吸取件包括吸盤固定板和固定在吸盤固定板上的多個吸盤，所述吸盤固定板與所述第二直線滑軌滑動連接。
[0011]優選地，所述剪氣泡機構包括第一驅動件、與所述第一驅動件水平滑動連接的破口剪刀和與所述破口剪刀固定相連的第二驅動件。
[0012]優選地，所述抽真空組件包括真空泵和電磁閥，所述真空泵通過真空管路與所述密封腔體內相通，所述電磁閥設置在所述真空管路上。
[0013]優選地，所述加熱密封機構包括第三驅動件以及至少一組設置在所述密封腔體內的加熱塊組件，每組所述加熱塊組件包括下加熱塊和與所述下加熱塊相對的上加熱塊，且所述下加熱塊與所述第三驅動件相連，在所述第三驅動件的驅動下與所述上加熱塊配合對電池進行加熱密封。
[0014]優選地，所述排料機構包括電機、傳送帶、與所述電機相連的主動輪和從動輪，所述傳送帶在所述電機驅動下輸出經密封后的電池。
[0015]優選地，所述電池二次密封機還包括機架，所述機架包括上機架和下機架，所述過渡移栽機構、密封機構、移栽搬送機構以及排料機構均位於所述下機架內。
[0016]本實用新型的有益效果是:
[0017](I)本實用新型杜絕了電池芯由人工搬送容易造成短路的現象；大幅降低了產品的不良率，且提高了產品的品質和工作效率，減少人工操作的不穩定性，無需人工作業，確保產品外觀，提高生產效率及產品合格率。
[0018](2)本實用新型嚴格控制不良率，效率大幅度提高，為公司節約成本，杜絕安全事故發生。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型電池二次密封機的立體結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型的過渡機構的立體結構示意圖；
[0021]圖3是本實用新型的投入機構的立體結構示意圖；
[0022]圖4是本實用新型的移栽搬送機構的立體結構示意圖；
[0023]圖5是本實用新型的密封機構的立體結構示意圖；
[0024]圖6是圖5的側視結構示意圖；
[0025]圖7是本實用新型電池二次密封機的密封機構的密封罩殼的結構示意圖；
[0026]圖8是本實用新型的排料機構的立體結構示意圖。
[0027]附圖標記:
[0028]100、過渡機構:
[0029]101、第一底板，102、第一水平驅動件，103、連接板，104、基準板，105、凹槽，106、傳感器，107、第一護線鏈。
[0030]200、投入機構:
[0031]201、第二底板，202、第二水平驅動件，203、移動板，204、豎直驅動件，205、吸取件，206、無杆氣缸，207、第一直線滑軌，208、調整絲杆，209、滑臺氣缸，210、第二直線滑軌，211、吸盤固定板，212、第一吸盤，213、第一真空壓力表，214、第二護線鏈；
[0032]300、移栽搬送機構:
[0033]301、第一驅動機構，302、機械手安裝板，303、機械手，304、第二真空壓力表，305、第二驅動機構，306、移栽件安裝板，307、移栽件，308、吸盤安裝板，309、第二吸盤，310、第三護線鏈，311、護線鏈支架，312、支柱，313、底座；
[0034]400、密封機構:
[0035]401、密封罩殼，402、密封腔體，403、剪氣泡機構，404、抽真空組件，405、加熱密封機構，406、固定板，407、第一驅動件，408、破口剪刀，409、第二驅動件，410、破口剪刀的刀片，411、電磁閥，412、消聲器，413、真空管路，414、過濾板，415、第三驅動件，416、加熱塊組件，417、上加熱塊，418、下加熱塊，419、導向組件，420、導向軸，421、直線軸承，422、撥叉件，423、密封蓋板，424、直線導軌，425、導向輪，426、第一移動板，427、第二移動板，428、拉簧，429、調整安裝塊；
[0036]500、排料機構:
[0037]501、電機，502、傳送帶，503、主動輪，504、從動輪；
[0038]600、機架:
[0039]601、上機架，602、下機架。
【具體實施方式】
[0040]下面將結合本實用新型的附圖，對本實用新型實施例的技術方案進行清楚、完整的描述。
[0041]本實用新型所揭示的一種電池二次密封機，用於對注液後的或通過冷熱壓機成型後的聚合物鋰電池進行二次密封，本實用新型實施例以電池從冷熱壓工序後進行二次密封為例。如圖1所示，本實用新型電池二次密封機包括過渡投料機構、移栽搬送機構300、多個密封機構400、排料機構500以及機架600，過渡投料機構將冷熱壓工位上的電池移送到密封機構400內進行排氣泡和真空密封，移栽搬送機構300在密封機構之間搬送電池，以及將密封后的電池搬送給排料機構500排出。
[0042]本實用新型的過渡投料機構用於實現電池的自動投料，其包括過渡機構100和投入機構200，過渡機構100將冷熱壓工位上的電池移送到投入機構200處，由投入機構200搬送電池並投入到二次密封機的密封腔內進行密封。
[0043]如圖2所示，過渡機構包括第一底板101、第一水平驅動件102、連接板103和基準板105，第一水平驅動件102安裝在第一底板101上，用於驅動基準板104進行水平移動，第一水平驅動件102可採用導杆氣缸。連接板103滑動連接在第一水平驅動件102的導杆上，用於連接第一水平驅動件102和基準板104。基準板104位於連接板103上，用於裝載待二次密封的電池，基準板104上開設有凹槽105，電池位於該凹槽105內。基準板104在第一水平驅動件102的驅動下連帶電池水平移動到投入機構200處。
[0044]優選地,凹槽105的底面上設置有傳感器106,傳感器106為漫反射光電傳感器,主要檢測電池有無，確認下個工位的執行。第一底板101上還設置有第一護線鏈107，用於保護過渡投料機構中所用的氣管和線路。
[0045]如圖3所示，投入機構包括第二底板201、第二水平驅動件202、移動板203、豎直驅動件204和吸取件205，第二水平驅動件202固定在第二底板201上，用於驅動移動板203進行水平移動。第二水平驅動件202包括無杆氣缸206和第一直線滑軌207。移動板203通過滑塊與第一直線滑軌207滑動連接，即移動板203在無杆氣缸206的驅動下沿著第一直線滑軌207水平移動。優選地，第一直線滑軌207的首末兩端或其中任意一端設置有調整絲杆208，用於位置到位的準確定位調整。
[0046]豎直驅動件204固定安裝在移動板203上，用於驅動吸取件205進行豎直移動。豎直驅動件204包括滑臺氣缸209和第二直線滑軌210，滑臺氣缸209固定在移動板203上，第二直線滑軌210與滑臺氣缸209固定連接，吸取件205滑動連接在第二直線滑軌210上，在滑臺氣缸210的驅動下沿著第二直線滑軌210進項上下豎直移動。
[0047]吸取件205用於在滑臺氣缸206的驅動下對電池進行吸取和投料。吸取件205包括吸盤固定板211和多個第一吸盤212。吸盤固定板211與第二直線滑軌210滑動連接，用於安裝第一吸盤212。
[0048]另外，本實用新型還在移動板203上設置有第一真空壓力表213，用於測量和控制滑臺氣缸209的壓力值。第二底板201上同樣也設置有214第二護線鏈，用於保護投入機構200中的氣管和線路。
[0049]本實用新型的移栽搬送機構300包括第一驅動機構301、機械手安裝板302和多個機械手303，機械手安裝板302與第一驅動機構301滑動相連，用於安裝機械手303，且在第一驅動機構301的驅動下進行水平移動到指定工位上去。第一驅動機構301可採用電缸。本實用新型實施例中，在機械手安裝板302上安裝有兩個機械手303。
[0050]另外，機械手安裝板302上還設置有多個第二真空壓力表304，用於測量第二驅動機構305的壓力值。
[0051]機械手303用於進行電池的吸取和投放動作，每個機械手303包括第二驅動機構305、移栽件安裝板306和多個移栽件307，移栽件安裝板306與第二驅動機構305相連，用於安裝移栽件307，移栽件307安裝在移栽件安裝板306上，移栽件307在第二驅動機構305的驅動下將指定工位上的電池或鋁膜吸取或將吸取的鋁膜投放到指定工位上去。本實用新型實施例中，在移栽件安裝板上306安裝有兩個移栽件307。當然，機械手安裝板上302的機械手303的設置數量以及移栽件安裝板306上的移栽件307的安裝數量可按照實際情況進行調整。
[0052]每個移栽件307包括吸盤安裝板308和多個第二吸盤309，吸盤安裝板308與移栽件安裝板306固定相連，第二吸盤309安裝在吸盤安裝板308的下方。第二吸盤309由第二驅動機構305驅動對電池進行吸取和投放。第二驅動機構305可採用滑臺氣缸。
[0053]另外，第一驅動機構301上還設置有第三護線鏈310，用於保護移栽搬送機構300中所要用到的氣管和線路。第三護線鏈310通過護線鏈支架311安裝在第一驅動機構301上。
[0054]第一驅動機構301上還固定安裝有多根支柱312，用於對整個移栽搬送機構進行支撐，每根支柱下端固定有一底座313。
[0055]本實用新型的密封機構400用於對注液後的電池進行二次密封。結合圖1?圖3所示，本實用新型電池二次密封機的密封機構400包括密封罩殼401、密封腔體402、剪氣泡機構403、抽真空組件404和加熱密封機構405，密封罩殼401罩在密封腔體402外，對密封腔402體進行密封，使密封腔體402內形成一可供抽真空的密封空間，密封罩殼401包括密封蓋板423、直線導軌424、導向輪425、第一移動板426、第二移動板427、拉簧428和調整安裝塊429，導向輪425，第一移動板426、第二移動板427，密封蓋板423和拉簧428固定在一起。密封腔體402上設置一撥叉件422，密封罩殼401通過該撥叉件422與密封腔體402密封連接。
[0056]密封罩殼401的工作原理是:第一驅動件407帶動撥叉件422前後移動，撥叉件422再帶動導向輪425沿直線導軌424前後動作，來完成密封腔的關閉動作。當撥叉件422帶動密封罩殼401到調整安裝塊429的時候密封蓋板423內的密封腔上面有差不多Imm的高度，再通過真空將密封蓋板423拉下蓋住密封。該動作為了密封蓋板423能夠順利打開和關閉密封腔。
[0057]密封腔體402形成於一固定板406上，剪氣泡機構403位於密封腔體402內，用於自動將電池上的氣泡剪破。剪氣泡機構403包括第一驅動件407、破口剪刀408和第二驅動件409，第一驅動件407水平固定在固定板406上，破口剪刀408與第一驅動件407滑動連接，破口剪刀408在第一驅動件407的驅動下進行前後水平移動。第二驅動件409與破口剪刀408相連，用於驅動破口剪刀的刀片410打開或閉合。即第一驅動件407和第二驅動件409配合驅動破口剪刀408剪破電池上的氣泡。實施時，第一驅動件407可採用導杆氣缸，兎~■驅動件409可米用手指氣缸。
[0058]抽真空組件404用於對密封腔體402進行抽真空。本實用新型實施例中將抽真空裝置設置在固定板406的下端，抽真空裝置包括真空泵(圖未示)、電磁閥411和消聲器412，真空泵通過真空管路413與密封腔體402內相通，密封腔體402內的固定板406上設置有過濾板414，過濾板414與真空管路413相通，用於對真空中的雜質進行過濾，避免進入密封腔體402影響電池的生產質量。電磁閥411和消聲器412均設置在真空泵和密封腔體402之間的真空管路413上，電磁閥411用於調節和控制密封腔體402內的真空度，消聲器412用於降低抽真空過程中產生的噪聲，避免產生噪聲汙染。
[0059]加熱密封機構405用於對真空排氣泡後的電池進行加熱密封。加熱密封機構405包括第三驅動件415以及至少一組設置在密封腔體402內的加熱塊組件416，本實用新型實施例中設置了兩組加熱塊組件416。每組加熱塊組件416包括下加熱塊418和與下加熱塊418相對的上加熱塊417，第三驅動件415固定在固定板406的下端，且與下加熱塊418相連，驅動下加熱塊418與上加熱塊417進行貼合，從而對位於兩者之間的電池進行加熱密封。當然實施時也可將第三驅動件415與上加熱塊417相連，驅動上加熱塊417移動，而下加熱塊418固定。第三驅動件415可選用氣缸。
[0060]第三驅動件415與下加熱塊418之間還設置有導向組件419，用於對下加熱塊418的移動提供直線導向。導向組件419包括導向軸420和直線軸承421，直線軸承421設置在固定板406上，導向軸420 —端與第三驅動件415固定相連，另一端穿過直線軸承421且與下加熱塊418相連。
[0061]本實用新型的排料機構500用於將經二次密封后的電池最後排出。如圖所示，本實用新型的排料機構500採用現有的電機501、傳送帶502以及加上與電機501相連的主動輪503和從動輪504的結構，即傳送帶502在電機501驅動下將經密封及短路測試後的電池從密封機上輸出。
[0062]機架600包括上機架601和下機架602，過渡投料機構、移栽搬送機構300、密封機構400和排料機構500均位於上機架601內。
[0063]本實用新型的工作過程為:過渡機構100將電池移送過渡到投入機構200處，投入機構200將電池搬送投入到各個密封機構400的密封腔內，密封罩殼401將密封腔體402密封，破口剪刀408向靠近電池方向移動對電池進行剪氣泡，然後真空泵啟動對密封腔體402進行抽真空排氣泡，抽真空結束後，電池進入上、下加熱塊417，418之間進行加熱密封，最後由移栽搬送機構300將密封后的電池搬送到排料機構500上自動排出。
[0064]本實用新型的技術內容及技術特徵已揭示如上，然而熟悉本領域的技術人員仍可能基於本實用新型的教示及揭示而作種種不背離本實用新型精神的替換及修飾，因此，本實用新型保護範圍應不限於實施例所揭示的內容，而應包括各種不背離本實用新型的替換及修飾，並為本專利申請權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種電池二次密封機，其特徵在於，其包括過渡投料機構、移栽搬送機構、多個密封機構以及排料機構，所述過渡投料機構包括過渡機構和投入機構，所述過渡機構包括第一水平驅動件和與所述第一水平驅動件滑動相連的基準板，所述基準板在所述第一水平驅動件的驅動下移送電池到所述投入機構下方；所述投入機構包括第二水平驅動件和吸取件；所述密封機構包括密封腔體、位於所述密封腔體內的剪氣泡機構、抽真空組件和加熱密封機構，所述吸取件在所述第二水平驅動件的驅動下搬送電池並將其投入到所述密封腔體內，所述剪氣泡機構、抽真空組件和加熱密封機構對電池分別進行剪氣泡、真空排氣泡和加熱密封；所述移栽搬送機構將電池從一個所述密封腔體內移送到另一個所述密封腔體內，以及將密封完成後的電池移送到所述排料機構上排出。
2.根據權利要求1所述的電池二次密封機，其特徵在於，所述投入機構還包括與所述第二水平驅動件相連的移動板、安裝在所述移動板上的豎直驅動件，所述吸取件與所述豎直驅動件滑動相連。
3.根據權利要求1或2所述的電池二次密封機，其特徵在於，所述第二水平驅動件包括無杆氣缸和第一直線滑軌，所述無杆氣缸與所述移動板相連，所述移動板通過滑塊設置於所述第一直線滑軌上且沿所述第一直線滑軌進行水平移動。
4.根據權利要求2所述的電池二次密封機，其特徵在於，所述豎直驅動件包括安裝在所述移動板上的滑臺氣缸和安裝在所述滑臺氣缸上的第二直線滑軌，所述吸取件與所述第二直線滑軌滑動連接。
5.根據權利要求4所述的電池二次密封機，其特徵在於，所述吸取件包括吸盤固定板和固定在吸盤固定板上的多個吸盤，所述吸盤固定板與所述第二直線滑軌滑動連接。
6.根據權利要求1所述的電池二次密封機，其特徵在於，所述剪氣泡機構包括第一驅動件、與所述第一驅動件水平滑動連接的破口剪刀和與所述破口剪刀固定相連的第二驅動件。
7.根據權利要求1所述的電池二次密封機，其特徵在於，所述抽真空組件包括真空泵和電磁閥，所述真空泵通過真空管路與所述密封腔體內相通，所述電磁閥設置在所述真空管路上。
8.根據權利要求1所述的電池二次密封機，其特徵在於，所述加熱密封機構包括第三驅動件以及至少一組設置在所述密封腔體內的加熱塊組件，每組所述加熱塊組件包括下加熱塊和與所述下加熱塊相對的上加熱塊，且所述下加熱塊與所述第三驅動件相連，在所述第三驅動件的驅動下與所述上加熱塊配合對電池進行加熱密封。
9.根據權利要求1所述的電池二次密封機，其特徵在於，所述排料機構包括電機、傳送帶、與所述電機相連的主動輪和從動輪，所述傳送帶在所述電機驅動下輸出經密封后的電池。
10.根據權利要求1所述的電池二次密封機，其特徵在於，所述電池二次密封機還包括機架，所述機架包括上機架和下機架，所述過渡移栽機構、密封機構、移栽搬送機構以及排料機構均位於所述下機架內。
【文檔編號】H01M2/08GK204189839SQ201420664676
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月9日 優先權日:2014年11月9日
【發明者】王強, 軒層層, 龍軍 申請人:蘇州三屹晨光工業設備有限公司