CN105098253A - 一种软包装锂离子电池用双折边装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锂离子电池生产设备技术领域，尤其涉及一种软包装锂离子电池用双折边装置，包括机架和依次设置在机架上的上料定位机构、一次折边机构和二次折边机构，一次折边机构和二次折边机构之间还设置有粘接层布置机构。相对于现有技术，本发明通过在一次折边机构和二次折边机构之间设置粘接层布置机构，该粘接层布置机构设置为可在线监控布置粘接层的情况并自动调节布胶位置和出胶量的机构，从而实现对布胶位置和出胶量的实时调节，从而大大提高布胶位置和出胶量的精度，减少坏品率，减少人力，降低生产成本，提高电池的能量密度。

Description

一种软包装锂离子电池用双折边装置
技术领域
本发明属于锂离子电池生产设备技术领域，尤其涉及一种软包装锂离子电池用双折边装置。
背景技术
在竞争日益激烈的市场上，各种电子产品对软包装锂离子电池的能量密度要求越来越高，而为了增强市场竞争力，生产厂家希望软包装锂离子电池的生产成本越低越好。为了同时实现电池能量密度的升高和生产成本的降低，可以采用双折边包胶工序取代单折边包胶工序。
但是，双折边包胶工序对布置粘接层工位的精度要求非常高，该工位要求有精确的布胶位置和严格的出胶量控制：布胶位置发生偏移将会有二次折边与电芯主体粘接不牢固导致张开或者溢胶的风险，出胶量偏多会有溢胶的风险，出胶量偏少则会有二次折边与电芯主体粘接不牢固导致张开的风险。在自动化生产中布胶位置和出胶量稍有偏差就出现大批量的坏品，但是目前市场上的双折边设备的布胶位置和出胶量都是人工监控的，无法达到需要的精度，导致坏品率的提高，而且耗费大量的人力，反而增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种软包装锂离子电池用双折边装置，其可以在线监控布置粘接层的情况，自动调节布胶位置和出胶量。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种软包装锂离子电池用双折边装置，包括机架和依次设置在所述机架上的上料定位机构、一次折边机构和二次折边机构，所述一次折边机构和所述二次折边机构之间还设置有粘接层布置机构。
作为本发明软包装锂离子电池用双折边装置的一种改进，所述粘接层布置机构设置为滴胶机构，所述滴胶机构包括粘接层位置闭环控制系统和粘接层物料闭环控制系统。
作为本发明软包装锂离子电池用双折边装置的一种改进，所述粘接层位置闭环控制系统包括位置监控机构、滴胶位置控制机构和位置调节机构，所述滴胶位置控制机构分别与所述位置监控机构和所述位置调节机构连接。
作为本发明软包装锂离子电池用双折边装置的一种改进，所述位置监控机构设置为电荷耦合器件图像传感器，所述滴胶位置控制机构设置为可编程逻辑控制器、单片机或计算机，所述位置调节机构包括第一载物台和第一伺服电机，所述第一载物台由所述第一伺服电机驱动，并且所述第一伺服电机与所述滴胶位置控制机构连接。
作为本发明软包装锂离子电池用双折边装置的一种改进，所述粘接层物料闭环控制系统包括胶量监控机构、胶量控制机构和胶量调节机构，所述胶量控制机构分别与所述胶量监控机构和所述胶量调节机构连接。
作为本发明软包装锂离子电池用双折边装置的一种改进，所述胶量监控机构设置为电荷耦合器件图像传感器，所述胶量控制机构设置为可编程逻辑控制器、单片机或计算机，所述胶量调节机构包括电控调压阀、储胶罐、滴胶头和恒温系统，所述储胶罐和所述滴胶头通过管道连通，所述恒温系统与所述储胶罐连接，所述电控调压阀分别与所述储胶罐和所述胶量控制机构连接。
作为本发明软包装锂离子电池用双折边装置的一种改进，所述粘接层布置机构设置为贴胶机构，所述贴胶机构包括贴胶位置监控机构、贴胶位置控制机构、贴胶位置调节机构、用于释放胶带的胶带放卷装置、胶带贴附机构和用于收起所述胶带的胶带收卷装置，所述贴胶位置控制机构分别与所述贴胶位置监控机构和所述贴胶位置调节机构连接，所述胶带的一端设置在所述胶带放卷装置上，另一端经过所述胶带贴附机构后收卷在所述胶带收卷装置上。
作为本发明软包装锂离子电池用双折边装置的一种改进，所述贴胶位置监控机构设置为电荷耦合器件图像传感器，所述贴胶位置控制机构设置为可编程逻辑控制器、单片机或计算机，所述贴胶位置调节机构包括第二载物台和第二伺服电机，所述第二载物台由所述第二伺服电机驱动，并且所述第二伺服电机与所述贴胶位置控制机构连接。
作为本发明软包装锂离子电池用双折边装置的一种改进，所述上料定位机构包括对中定位推板、夹紧气缸和夹具，所述对中定位推板设置于所述夹具的左右两侧，所述夹紧气缸设置于所述夹具的上方。
作为本发明软包装锂离子电池用双折边装置的一种改进，所述一次折边机构包括依次设置的切边刀、一次折边滚轮和折边整形机构，所述切边刀靠近所述上料定位机构，所述折边整形机构靠近所述粘接层布置机构设置；所述二次折边机构包括依次设置的二次折边滚轮、热压整形机构和冷压整形机构，所述二次折边滚轮靠近所述粘接层布置机构设置。
相对于现有技术，本发明通过在一次折边机构和二次折边机构之间设置粘接层布置机构，使得经过一次折边之后的电芯通过粘接层布置机构时，可以在电芯的一次折边上布置一层粘接层，当电芯再经过二次折边机构时，粘接层能够将一次折边和电芯主体粘接在一起。本发明的粘接层布置机构设置为可在线监控布置粘接层的情况并自动调节布胶位置和出胶量的机构，从而实现对布胶位置和出胶量的实时调节，从而大大提高布胶位置和出胶量的精度，减少坏品率，减少人力，降低生产成本，提高电池的能量密度。
附图说明
图1为本发明实施例1的立体图。
图2为本发明实施例1的主视图。
图3为本发明实施例1的俯视图。
图4为本发明的上料定位机构示意图（图中未示出对中定位推板）。
图5为本发明实施例1的滴胶机构的部分结构示意图。
图6为本发明的位置监控机构示意图。
图7为采用本发明中的一次折边机构对电池进行一次折边后的结构示意图。
图8为采用本发明中的粘接层布置机构对电池布置粘接层后的结构示意图。
图9为采用本发明得到的成品电池的结构示意图。
图10为本发明实施例2的贴胶机构示意图（图中未示出贴胶位置监控机构和贴胶位置控制机构）。
其中，1-机架；
2-上料定位机构，21-对中定位推板，22-夹紧气缸，23-夹具；
3-一次折边机构，31-切边刀、32-一次折边滚轮，33-折边整形机构；
4-二次折边机构，41-二次折边滚轮、42-热压整形机构，43-冷压整形机构；
5-粘接层布置机构，511-位置监控机构，512-滴胶位置控制机构，513-位置调节机构，5131-第一载物台，5132-第一伺服电机；
521-胶量监控机构、522-胶量控制机构，523-胶量调节机构；5231-电控调压阀、5232-储胶罐、5233-滴胶头；
53-贴胶位置调节机构，531-第二载物台，532-第二伺服电机，54-胶带放卷装置、55-胶带贴附机构，56-胶带收卷装置，57-胶带；
6-电芯主体；
7-一次折边；
8-粘接层。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1至图9所示，本实施例提供的一种软包装锂离子电池用双折边装置，包括机架1和依次设置在机架1上的上料定位机构2、一次折边机构3和二次折边机构4，一次折边机构3和二次折边机构4之间还设置有粘接层布置机构5。电芯从上料定位机构2上料后经过一次折边机构3进行一次折边，然后电芯再经过粘接层布置机构5，粘接层布置机构5在电芯的一次折边7上布置一层粘接层8，最后经过二次折边机构4后，粘接层8将一次折边7和电芯主体6粘接在一起。
其中，粘接层布置机构5设置为滴胶机构，一次折边后的电芯（如图7所示）经过该机构时，该机构在电芯的一次折边处7布置一层可流动性粘接层8（如图8所示）。
滴胶机构包括粘接层位置闭环控制系统和粘接层物料闭环控制系统。两个系统工作时相互配合，确保粘胶层布置位置、粘胶层胶量供给满足要求。
其中，粘接层位置闭环控制系统包括位置监控机构511、滴胶位置控制机构512和位置调节机构513，滴胶位置控制机构512分别与位置监控机构511和位置调节机构513连接。工作时，位置监控机构511首先监控布胶位置，并反馈给滴胶位置控制机构512，滴胶位置控制机构512将反馈信号与预设信号相比较，若出现偏差，则发出指令控制位置调节机构513对布胶位置进行调节，以便满足需求。
位置监控机构511设置为电荷耦合器件图像传感器，滴胶位置控制机构512设置为可编程逻辑控制器、单片机或计算机，位置调节机构513包括第一载物台5131和第一伺服电机5132，第一载物台5131由第一伺服电机5132驱动，并且第一伺服电机5132与滴胶位置控制机构512连接。
粘接层物料闭环控制系统包括胶量监控机构521、胶量控制机构522和胶量调节机构523，胶量控制机构522分别与胶量监控机构521和胶量调节机构523连接。工作时，胶量监控机构521首先监控出胶量，并反馈给胶量控制机构522，胶量控制机构522将反馈的信号与预设信号相比较，若出现偏差，则发出指令给胶量调节机构523进行出胶量调节，以满足生产需求。胶量监控机构521的结构同位置监控机构511的结构。
胶量监控机构521设置为电荷耦合器件图像传感器，胶量控制机构522设置为可编程逻辑控制器、单片机或计算机，胶量调节机构523包括电控调压阀5231、储胶罐5232、滴胶头5233和恒温系统，储胶罐5232和滴胶头5233通过管道5234连通，恒温系统与储胶罐5232连接，电控调压阀5231分别与储胶罐5232和胶量控制机构522连接，具体的，恒温系统可以是套设在储胶罐5232外的恒温材料层。
如图4所示，上料定位机构2包括对中定位推板21、夹紧气缸22和夹具23，对中定位推板21设置于夹具23的左右两侧，夹紧气缸22设置于夹具23的上方。
如图1至3所示，一次折边机构3包括依次设置的切边刀31、一次折边滚轮32和折边整形机构33，切边刀31靠近上料定位机构2，折边整形机构33靠近粘接层布置机构5设置。
定位好的电芯通过一次折边机构3时，首先由切边刀31进行精切边，再经过一次折边滚轮32进行一次折边操作，之后经过折边整形机构33整形，使得一次折边7与原始封印边紧密贴合。
如图1至3所示，二次折边机构4包括依次设置的二次折边滚轮41、热压整形机构42和冷压整形机构43，二次折边滚轮41靠近粘接层布置机构5设置。电芯经过二次折边机构4时，二次折边滚轮41将一次折边7上已经布置一层粘接层8的电芯的侧边竖直弯折并与电池侧边紧密贴合，之后由热压整形机构42对紧密贴合的一次折边7、粘接层8及电芯主体6的侧面加热，最后由冷压整形机构43快速退火，使得粘胶层8粘性发挥至最大，将一次折边7与电芯主体6的侧面通过粘接层8紧密的粘接在一起。
使用时，先将待加工电芯放置到夹具23内，通过对中定位推板21和夹紧气缸22将电芯定位并夹紧。
然后，定位好的电芯随着夹具23依次经过切边刀31、一次折边滚轮32和折边整形机构33完成一次折边。
一次折边后的电芯随着夹具23进入滴胶机构的第一载物台5131，位置监控机构511首先监控布胶位置，并反馈给滴胶位置控制机构512，滴胶位置控制机构512将反馈信号与预设信号相比较，若出现偏差，则发出指令控制第一伺服电机5132，使第一伺服电机5132驱动第一载物台5131至预定的位置，若未出现偏差，则第一载物台5131不动；同时，胶量监控机构521首先监控出胶量，并反馈给胶量控制机构522，胶量控制机构522将反馈的信号与预设信号相比较，若出现偏差，则发出指令给电控调压阀5231，通过调节电控调压阀5231使得储胶罐5232内的胶水通过管道到达滴胶头5233，并从滴胶头5233内滴出预定的胶水量，若未出现偏差，则电控调压阀5231不做动作，从而在电芯的一次折边7上布置一层可流动性的粘接层8。
将布置有可流动性的粘接层8的电芯依次经过二次折边滚轮41、热压整形机构42和冷压整形机构43，完成二次折边，得到的电池如图9所示。
实施例2
与实施例1不同的是：粘接层布置机构5设置为贴胶机构，一次折边后的电芯经过该机构时，该机构在电芯一次折边7处布置一层非流动性的粘接层8。
如图10所示，贴胶机构为闭环控制系统，其包括贴胶位置监控机构、贴胶位置控制机构、贴胶位置调节机构53、用于释放胶带57的胶带放卷装置55、胶带贴附机构55和用于收起胶带57的胶带收卷装置56，贴胶位置控制机构分别与贴胶位置监控机构和贴胶位置调节机构53连接，胶带57的一端设置在胶带放卷装置54上，另一端经过胶带贴附机构55后收卷在胶带收卷装置56上。放置于胶带收卷装置56上的胶带57，经过胶带贴附机构55转移至电芯的一次折边上；贴胶位置监控机构监控贴胶位置之后反馈给贴胶位置控制机构，贴胶位置控制机构将监控信号与预设信号相比较，若不满足设定要求，则输出指令给贴胶位置调节机构53对贴胶位置进行调节直至满足需求。
其中，贴胶位置监控机构和贴胶位置控制机构的结构同实施例1中的位置监控机构511和滴胶位置控制机构512相同。
贴胶位置监控机构设置为电荷耦合器件图像传感器，贴胶位置控制机构设置为可编程逻辑控制器、单片机或计算机，贴胶位置调节机构53包括第二载物台531和第二伺服电机532，第二载物台531由第二伺服电机532驱动，并且第二伺服电机552与贴胶位置控制机构连接。
一次折边后的电芯随着夹具23进入滴胶机构的第二载物台531，贴胶位置监控机构首先监控布胶位置，并反馈给贴胶位置控制机构，贴胶位置控制机构将反馈信号与预设信号相比较，若出现偏差，则发出指令控制第二伺服电机532，使第二伺服电机532驱动第二载物台531至预定的位置，若未出现偏差，则第二载物台531不动，从而在电芯的一次折边7上布置一层非流动性的粘接层8。
其余同实施例1，这里不再赘述。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种软包装锂离子电池用双折边装置，包括机架和依次设置在所述机架上的上料定位机构、一次折边机构和二次折边机构，其特征在于：所述一次折边机构和所述二次折边机构之间还设置有粘接层布置机构。
2.根据权利要求1所述的软包装锂离子电池用双折边装置，其特征在于：所述粘接层布置机构设置为滴胶机构，所述滴胶机构包括粘接层位置闭环控制系统和粘接层物料闭环控制系统。
3.根据权利要求2所述的软包装锂离子电池用双折边装置，其特征在于：所述粘接层位置闭环控制系统包括位置监控机构、滴胶位置控制机构和位置调节机构，所述滴胶位置控制机构分别与所述位置监控机构和所述位置调节机构连接。
4.根据权利要求3所述的软包装锂离子电池用双折边装置，其特征在于：所述位置监控机构设置为电荷耦合器件图像传感器，所述滴胶位置控制机构设置为可编程逻辑控制器、单片机或计算机，所述位置调节机构包括第一载物台和第一伺服电机，所述第一载物台由所述第一伺服电机驱动，并且所述第一伺服电机与所述滴胶位置控制机构连接。
5.根据权利要求2所述的软包装锂离子电池用双折边装置，其特征在于：所述粘接层物料闭环控制系统包括胶量监控机构、胶量控制机构和胶量调节机构，所述胶量控制机构分别与所述胶量监控机构和所述胶量调节机构连接。
6.根据权利要求5所述的软包装锂离子电池用双折边装置，其特征在于：所述胶量监控机构设置为电荷耦合器件图像传感器，所述胶量控制机构设置为可编程逻辑控制器、单片机或计算机，所述胶量调节机构包括电控调压阀、储胶罐、滴胶头和恒温系统，所述储胶罐和所述滴胶头通过管道连通，所述恒温系统与所述储胶罐连接，所述电控调压阀分别与所述储胶罐和所述胶量控制机构连接。
7.根据权利要求1所述的软包装锂离子电池用双折边装置，其特征在于：所述粘接层布置机构设置为贴胶机构，所述贴胶机构包括贴胶位置监控机构、贴胶位置控制机构、贴胶位置调节机构、用于释放胶带的胶带放卷装置、胶带贴附机构和用于收起所述胶带的胶带收卷装置，所述贴胶位置控制机构分别与所述贴胶位置监控机构和所述贴胶位置调节机构连接，所述胶带的一端设置在所述胶带放卷装置上，另一端经过所述胶带贴附机构后收卷在所述胶带收卷装置上。
8.根据权利要求7所述的软包装锂离子电池用双折边装置，其特征在于：所述贴胶位置监控机构设置为电荷耦合器件图像传感器，所述贴胶位置控制机构设置为可编程逻辑控制器、单片机或计算机，所述贴胶位置调节机构包括第二载物台和第二伺服电机，所述第二载物台由所述第二伺服电机驱动，并且所述第二伺服电机与所述贴胶位置控制机构连接。
9.根据权利要求1所述的软包装锂离子电池用双折边装置，其特征在于：所述上料定位机构包括对中定位推板、夹紧气缸和夹具，所述对中定位推板设置于所述夹具的左右两侧，所述夹紧气缸设置于所述夹具的上方。
10.根据权利要求1所述的软包装锂离子电池用双折边装置，其特征在于：所述一次折边机构包括依次设置的切边刀、一次折边滚轮和折边整形机构，所述切边刀靠近所述上料定位机构，所述折边整形机构靠近所述粘接层布置机构设置；所述二次折边机构包括依次设置的二次折边滚轮、热压整形机构和冷压整形机构，所述二次折边滚轮靠近所述粘接层布置机构设置。
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