CN104201422B - 一种软包电池的膜内真空抽取装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池封装技术领域，公开了一种软包电池的膜内真空抽取装置，包括固定架，所述固定架设置有用于放置电池的定位台以及用于抽真空的真空夹持机构，本真空抽取装置在使用时，仅针对气囊袋的抽取口附近进行真空抽取，从而实现将气体或液体从气囊袋中抽出，抽出后，通过热封机构热封抽取口即可，结构简单，易于使用；而采用上述真空抽取装置的真空抽取方法，由于无须将整个电池放入真空室，在将气囊袋与环形上吸盘和环形下吸盘固紧密贴合后，可快速抽取气囊袋内部的气体或液体，相对来说，耗费的时间更少，提升了工作效率，还可更好的节省能源。

Description

一种软包电池的膜内真空抽取装置及其方法

技术领域

本发明涉及电池封装技术领域，尤其涉及一种软包电池的膜内真空抽取装置及其方法。

背景技术

软包电池，也就是通常所说的聚合物电池，具有体积小、重量轻、安全性高、设计灵活等多种优点；特别适用于便携式电子设备，这类电池一般具有一个电芯，将铝塑膜冲坑用于容置电芯，然后对电芯进行封装、注液和剪裁等工序而成；在上述工序中，涉及到化成后要封口或者在化成前封口的问题，在化成的时候会产生一些废气或废液，如HF、CO、NO等，导致电池鼓胀，封口困难，严重影响了电池的性能和成品率，而现有技术的抽真空，是将电池置于一个大的真空室内进行，使其真空室内的真空度与电池内的真空度一致，但是，这样的真空室需要浪费大量的能源使其保持真空度，有鉴于此，发明人针对现有技术的缺陷，提出了改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种软包电池的膜内真空抽取装置及其方法，本真空抽取装置具有结构简单、易于使用的优点；而本真空抽取方法，采用局部开口抽取真空，让气囊袋的开口处小范围内形成真空，实现快速真空抽取，节约时间，还可更好的节省能源。

为实现上述目的，本发明的一种软包电池的膜内真空抽取装置，包括固定架，所述固定架设置有用于夹持电池的气囊袋的真空夹持机构和用于放置电池的定位台，所述真空夹持机构包括设置于电池的气囊袋上方的第一抵接座和设置于电池的气囊袋下方的第二抵接座，所述第一抵接座设置有环形上吸盘和用于驱动环形上吸盘上下移动的第一气缸，所述第二抵接座设置有环形下吸盘，所述环形上吸盘与环形下吸盘合扰后抽取真空使气囊袋与环形上吸盘和环形下吸盘紧密贴合，所述第一抵接座设置有可上下移动用于刺破吸盘内侧的气囊袋的刀具，所述第二抵接座连接有真空抽取系统，所述固定架还设置有用于将刺破的气囊袋密封的热封机构，所述固定架连接有用于驱动所述第一抵接座倾斜使气囊袋与环形下吸盘内侧相通的第二气缸。

作为优选，所述第二气缸驱动第一抵接座倾斜的角度α为0.5-3度。

作为优选，所述定位台上方设置有压板机构，所述压板机构包括抵压板和驱动所述抵压板上下移动的第三气缸，所述固定架设置有铰接架和抵压杆，所述抵压杆的中部与铰接架铰接，所述抵压杆的一端与抵压板上表面抵触，所述抵压杆的另一端铰接有第四气缸。

作为优选，所述热封机构包括位于电池的气囊袋上方的上封头和电池的气囊袋下方的下封头，所述固定架设置有用于驱动所述上封头上下移动的第五气缸。

作为优选，所述第二抵接座设置有抽取通道，所述抽取通道与真空抽取系统连接。

作为优选，所述定位台与固定架滑动连接，所述定位台还连接有第六气缸。

一种软包电池的膜内真空抽取方法，该方法包括如下步骤：

S1.将电池送至定位台；

S2.环形上吸盘和环形下吸盘合拢，将电池的气囊袋夹设于环形上吸盘和环形下吸盘之间；

S3.环形上吸盘和环形下吸盘分别对吸盘内的区域抽取真空，使气囊袋与环形上吸盘、环形下吸盘贴合紧密；

S4.将环形上吸盘内侧的气囊袋刺穿形成带抽取口的封闭区；

S5.将抽取口与气囊袋内部相通；

S6.用抽取系统抽取废气或废液；

S7.将气囊袋的抽取口热封；

S8.将电池从定位台取下。

作为优选，在S4的步骤中，在环形上吸盘中设置穿孔刀具，通过驱动气缸带动穿孔刀具穿破气囊袋；在S6的步骤中，所述抽取设备位于环形下吸盘。

作为优选，在S4的步骤中，在环形下吸盘中设置穿孔刀具，通过驱动气缸带动穿孔刀具穿破气囊袋；在S6的步骤中，所述抽取设备位于环形下吸盘。

作为优选，在S5的步骤中，将环形上吸盘倾斜0.5-3度，抽取口与气囊袋内部相通。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的一种软包电池的膜内真空抽取装置，包括固定架，所述固定架设置有用于夹持电池的气囊袋的真空夹持机构和用于放置电池的定位台，本真空抽取装置在使用时，仅针对气囊袋的抽取口附近进行真空抽取，从而实现将气体或液体从气囊袋中抽出，抽出后，通过热封机构热封抽取口即可，结构简单，易于使用；而采用上述真空抽取装置的真空抽取方法，由于无须将整个电池放入真空室，在将气囊袋与环形上吸盘和环形下吸盘固紧密贴合后，可快速抽取气囊袋内部的气体或液体，相对来说，耗费的时间更少，提升了工作效率，还可更好的节省能源。

附图说明

图1为本发明真空抽取装置的结构示意图。

图2为图1的正视图。

图3为本发明压板机构的结构示意图。

图4为本发明真空夹持机构的结构示意图。

图5为图4的A部放大结构示意图。

图6为本发明真空抽取装置的第一抵接座倾斜打开气液通道抽取气液体的结构示意图。

图7为本发明的膜内真空抽取方法的流程示意图。

附图标记包括：固定架--1，真空夹持机构--2，第一抵接座--21，第二抵接座--22，环形上吸盘--23，环形下吸盘--24，驱动气缸—25，第一气缸--28，刀具--26，抽取通道--27，热封机构--3，上封头--31，下封头--32，第五气缸--33，第二气缸--4，压板机构--5，抵压板--51，第三气缸--52，铰接架--53，抵压杆--54，第四气缸--55，封闭区--6，气囊袋--7，抽取口--71，气液通道--72，上膜片--73，下膜片—74，第六气缸--8，定位台--9。

具体实施方式

下面结合附图本发明进行详细的说明。

参见图1至图6，一种软包电池的膜内真空抽取装置，包括固定架1，所述固定架1设置有用于夹持电池的气囊袋7的真空夹持机构2和用于放置电池的定位台9，所述真空夹持机构2包括设置于电池的气囊袋7上方的第一抵接座21和设置于电池的气囊袋7下方的第二抵接座22，所述第一抵接座21设置有环形上吸盘23和用于驱动环形上吸盘23上下移动的第一气缸28，所述第二抵接座22设置有环形下吸盘24，所述环形上吸盘23与环形下吸盘24合扰后抽取真空使气囊袋7与环形上吸盘23和环形下吸盘24紧密贴合，所述第一抵接座21设置有可上下移动用于刺破吸盘内侧的气囊袋7的刀具26，所述第二抵接座22连接有真空抽取系统，所述固定架1还设置有用于将刺破的气囊袋7密封的热封机构3，所述固定架1连接有用于驱动所述第一抵接座21倾斜使气囊袋7与环形上吸盘23内侧相通的第二气缸4；本真空抽取装置的工作原理是：先将欲抽真空或气液的电池放于定位台9定好位置，并且电池的气囊袋7位于环形上吸盘23和环形下吸盘24之间，然后，启动第一气缸28，第一气缸28驱动环形上吸盘23下行，从而让环形上吸盘23和环形下吸盘24合拢，这时，抽取吸盘内的空气，使气囊袋7与环形上吸盘23和环形下吸盘24紧密贴合；由于气囊袋7位于环形上吸盘23和环形下吸盘24之间，所以，在气囊袋7的作用下，第一抵接座21的刀具26下行，从环形上吸盘23内伸出将气囊袋7刺穿，其中，所述刀具26下行或上行通过驱动气缸25驱动，而且，为了防止其刀具26上行或下行的间隙破坏吸盘内部隔离的空间，所以，在刀具26与第一抵接座21之间设置有密封圈，从而使环形上吸盘23和环形下吸盘24的内部区域形成一个带抽取口71的封闭区6。

封闭区6形成以后，第二气缸4驱动驱动环形上吸盘23倾斜一定角度，这时，气囊袋7的上膜片73在环形上吸盘23的紧密吸附下张开抽取口71与气囊袋7内部形成气液通道72，然后在环形下吸盘24设置的真空抽取系统开始工作，可针对气囊袋7内部的气、液体进行抽取，在保持一定时间，抽取完成后，热封机构3对气囊袋7进行热封，也就是将刺穿的抽取口71封闭，最后，环形上吸盘23和环形下吸盘24分别卸压，解除对气囊袋7的吸附即可，从而完成膜内真空、气体或液体的抽取。

在本技术方案中，所述第二气缸4驱动第一抵接座21倾斜的角度α为0.5-3度；其实际使用中，当内部负压大时，倾斜角度为1度即可形成气液通道72，可供气体或液体通过；经过实验：当倾斜角度大于3度时，容易影响到环形上吸盘23与气囊袋7的上膜片73的贴合紧密程度，降低生产良品率；很明显，在生产不同规格的产品时，需要调节不同的倾斜角度以进行适应，在此不再赘述。

通常，为了保证环形上吸盘23与气囊袋7的上膜片73的贴合紧密，往往采用小角度的倾斜，但是，小角度的倾斜，其必须会降低气液通道72的气体或液体通过能力；为了降低小角度倾斜的影响，在本技术方案中，所述定位台9上方设置有压板机构5，所述压板机构5包括抵压板51和驱动所述抵压板51上下移动的第三气缸52，所述固定架1设置有铰接架53和抵压杆54，所述抵压杆54的中部与铰接架53铰接，所述抵压杆54的一端与抵压板51上表面抵触，所述抵压杆54的另一端铰接有第四气缸55。工作时，第三气缸52推动抵压板51压于电池上方，为了挤压电池内部的空间，使气体或液体从气液通道72吸出，在第四气缸55的作用下，抵压杆54通过杠杆原理，驱动抵压板51进一步向下抵压电池，从而使气体或液快能够快速从气液通道72吸出，提升抽取效率。

在本技术方案中，所述热封机构3包括位于电池的气囊袋7上方的上封头31和电池的气囊袋7下方的下封头32，所述固定架1设置有用于驱动所述上封头31上下移动的第五气缸33；当抽取工作完成以后，第五气缸33驱动上封头31下行，将吸盘外部的气囊袋7夹于上封头31和下封头32之间进行热封，从而将抽取口71的气液通道72进行封闭，然后将环形上吸盘23和环形下吸盘24卸真空，解除与气囊袋7的紧密贴合，取出电池。

在本技术方案中，所述第二抵接座22设置有抽取通道27，所述抽取通道27与真空抽取系统连接，所述真空抽取系统一般为废液桶、真空泵等相应设备组成。

为了实现自动作业，所述定位台9与固定架1滑动连接，所述定位台9还连接有第六气缸8；当抽取口71热封之后，第六气缸8驱动定位台9滑动出固定架1，从而方便机械手取出电池成品。

参考图1至图7，一种软包电池的膜内真空抽取方法，该方法包括如下步骤：

S1.将电池送至定位台9；所述电池包括气囊袋7部分，可先对电池的本体进行固定；

S2.环形上吸盘23和环形下吸盘24合拢，将电池的气囊袋7夹设于环形上吸盘23和环形下吸盘24之间；在本步骤中，当环形上吸盘23与环形下吸盘24合拢时，气囊袋7就被夹设于两者之间；

S3.环形上吸盘23和环形下吸盘24分别对吸盘内的区域抽取真空，使气囊袋7与环形上吸盘23、环形下吸盘24贴合紧密；当环形上吸盘23和环形下吸盘24抽取真空后，其吸盘内部为负压，其真空度值越大，压负越大，从而使环形上吸盘23与气囊袋7的上膜片73紧密吸附在一起，环形下吸盘24与气囊袋7的下膜片74紧密吸附在一起，同时，也起到将吸盘内侧和外侧进行隔离；

S4.将环形上吸盘23内侧的气囊袋7刺穿形成带抽取口71的封闭区6；在本步骤中，所述气囊袋7刺穿是指将环形上吸盘23和环形下吸盘24的内侧的气囊袋7整体刺穿，从而使上环形上吸盘23的内侧与环形下吸盘24的内侧相通形成局封闭6，而且，刺穿时，还使封闭区6内具有通向气囊袋7内部的抽取口71。

S5.将抽取口71与气囊袋7内部相通；当抽取口71与气囊袋7内部相通形成气液通道72时，才能再进一步的抽取气体或液体；

S6.用真空抽取系统抽取气囊袋7内部的废气或废液；所述真空抽取系统是指废液罐及真空泵等具有可同时将气体和液体抽出的设备；

S7.将气囊袋7的抽取口71热封；至此，实现将气囊袋7内的气体或液体在不需要真空室的条件下完成抽取，采用本方法可大大的节省工作时间，

在最后的步骤中，S8.将电池从定位台9取下。

进一步的说，在将吸盘内侧的气囊袋7刺穿形成带抽取口71的封闭区6的步骤中，即S4的步骤中，在环形上吸盘23中设置穿孔刀具26，通过驱动气缸带动穿孔刀具26穿破气囊袋7；在S6的步骤中，所述真空抽取系统位于环形下吸盘24。

显然，作为另一技术方案，在将吸盘内侧的气囊袋7刺穿形成带抽取口71的封闭区6的步骤中，即S4的步骤中，在环形下吸盘24中设置穿孔刀具26，通过驱动气缸带动穿孔刀具26穿破气囊袋7；在S6的步骤中，所述抽取设备位于环形上吸盘23。

另外，在将抽取口71与气囊袋7内部相通的步骤中，即S5的步骤中，将环形上吸盘23倾斜0.5-3度，也就是将处于垂直状态的环形上吸盘23向外侧倾斜，这时，气囊袋7的上膜片73随着环形上吸盘23向上，抽取口71打开，使封闭区6与气囊袋7内部连通，即可进行抽取工作。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种软包电池的膜内真空抽取装置，包括固定架（1），其特征在于：所述固定架（1）设置有用于夹持电池的气囊袋（7）的真空夹持机构（2）和用于放置电池的定位台（9），所述真空夹持机构（2）包括设置于电池的气囊袋（7）上方的第一抵接座（21）和设置于电池的气囊袋（7）下方的第二抵接座（22），所述第一抵接座（21）设置有环形上吸盘（23）和用于驱动环形上吸盘（23）上下移动的第一气缸（28），所述第二抵接座（22）设置有环形下吸盘（24），所述第一抵接座（21）设置有可上下移动用于刺破吸盘内侧的气囊袋（7）的刀具（26），所述第二抵接座（22）连接有真空抽取系统，所述固定架（1）还设置有用于将刺破的气囊袋（7）密封的热封机构（3），所述固定架（1）连接有用于驱动所述第一抵接座（21）倾斜使气囊袋（7）与下吸盘（24）内侧相通的第二气缸（4）。

2.根据权利要求1所述的一种软包电池的膜内真空抽取装置，其特征在于：所述第二气缸（4）驱动第一抵接座（21）倾斜的角度α为0.5-3度。

3.根据权利要求1所述的一种软包电池的膜内真空抽取装置，其特征在于：所述定位台（9）上方设置有压板机构（5），所述压板机构（5）包括抵压板（51）和驱动所述抵压板（51）上下移动的第三气缸（52），所述固定架（1）设置有铰接架（53）和抵压杆（54），所述抵压杆（54）的中部与铰接架（53）铰接，所述抵压杆（54）的一端与抵压板（51）上表面抵触，所述抵压杆（54）的另一端铰接有第四气缸（55）。

4.根据权利要求1所述的一种软包电池的膜内真空抽取装置，其特征在于：所述热封机构（3）包括位于电池的气囊袋（7）上方的上封头（31）和电池的气囊袋（7）下方的下封头（32），所述固定架（1）设置有用于驱动所述上封头（31）上下移动的第五气缸（33）。

5.根据权利要求1所述的一种软包电池的膜内真空抽取装置，其特征在于：所述第二抵接座（22）设置有抽取通道（27），所述抽取通道（27）与真空抽取系统连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种软包电池的膜内真空抽取装置，其特征在于：所述定位台（9）与固定架（1）滑动连接，所述定位台（9）还连接有第六气缸（8）。

7.一种软包电池的膜内真空抽取方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

S1.将电池送至定位台（9）；

S2.环形上吸盘（23）和环形下吸盘（24）合拢，将电池的气囊袋（7）夹设于环形上吸盘（23）和环形下吸盘（24）之间；

S3.环形上吸盘（23）和环形下吸盘（24）分别对吸盘内的区域抽取真空，使气囊袋（7）与环形上吸盘（23）、环形下吸盘（24）贴合紧密；

S4.将环形上吸盘（23）内侧的气囊袋（7）刺穿形成带抽取口（71）的封闭区（6）；

S5.将抽取口（71）与气囊袋（7）内部相通；

S6.用真空抽取系统抽取气囊袋（7）内部的废气或废液；

S7.将气囊袋（7）的抽取口（71）热封；

S8.将电池从定位台（9）取下。

8.根据权利要求7所述的一种软包电池的膜内真空抽取方法，其特征在于：在S4的步骤中，在环形上吸盘（23）中设置穿孔刀具（26），通过驱动气缸带动穿孔刀具（26）穿破气囊袋（7）；在S6的步骤中，所述真空抽取系统位于环形下吸盘（24）。

9.根据权利要求7所述的一种软包电池的膜内真空抽取方法，其特征在于：在S4的步骤中，在环形下吸盘（24）中设置穿孔刀具（26），通过驱动气缸带动穿孔刀具（26）穿破气囊袋（7）；在S6的步骤中，所述真空抽取系统位于环形下吸盘（24）。

10.根据权利要求7所述的一种软包电池的膜内真空抽取方法，其特征在于：在S5的步骤中，将环形上吸盘（23）倾斜0.5-3度，使抽取口（71）与气囊袋（7）内部相通。