CN109818074A - 电芯二次封装系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电芯二次封装系统，包括传送装置，所述传送装置依次连接预处理装置、称重装置、二次封装装置、裁切装置、折烫装置、下料装置，所述预处理装置一侧设置有上料装置。与现有技术相比，本发明对经过一次封装产品进行二次封装，二次封装结束后进行切边处理，同时对电芯进行导通检测；整套设备自动化程度较高，节省工时，减少人工输出，且封装效果更佳。能有效避免因为封装口处的铝塑膜夹层中存在气泡或褶皱而导致电芯封装不良的情况，提前排查点电解液泄漏的NG品。

Description

电芯二次封装系统及其操作方法

技术领域

本发明涉及电芯封装领域，特别是涉及电芯二次封装系统及其操作方法。

背景技术

锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池具有以下特点 ：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点，锂离子电池被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、平板电脑等众多民用及军事领域。

在软包锂电池的生产过程中，一般需要对电池的电芯进行封装，在传统锂电池生产过程中，电池封装的技术及方法通常是，首先采用手工或者半自动机械将成卷的铝塑膜分切成片，然后冲制、切余边成型，制备包装袋，然后手工将电芯放入包装袋，将包装袋折叠包住电芯，再将包装袋连同电芯转入顶封、侧封机完成顶侧边的封装。

现有的封装设备自动化程度不高，且封装效果不佳。时常出现因封装口处的铝塑膜夹层中存在气泡或褶皱而导致电芯封装不良，电解液泄漏的NG品。现提出一种高自动化的电芯二次封装系统，将电芯封装过程中加以真空环境及主动排除气泡残留的设计优化电芯封装工艺。

发明内容

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：电芯二次封装系统，包括传送装置，所述传送装置依次连接预处理装置、称重装置、二次封装装置、裁切装置、折烫装置、下料装置，所述预处理装置一侧设置有上料装置。

进一步的，所述传送装置包括滑轨及设置于所述滑轨上的移载机械臂。

进一步的，所述预处理装置包括旋转夹持部，所述旋转夹持部包括第一转盘以及设置于第一转盘表面的治具，所述第一转盘圆周外围依次设置有上料部、导通测试部、扫码采集部和起料移载部。

进一步的，所述称重装置包括称重机架，所述称重机架顶部设置有称重治具，所述承重治具与称重机架之间通过称重气缸连接，所述称重机架顶部端面还设置有称重仪，所述称重仪设置于称重治具与称重机架之间。

进一步的，所述二次封装装置包括第二转盘，所述第二转盘上设置有若干封装机构，所述封装机构包括基座、下封头、上封头和封装升降组件，所述基座上设置有下封头，所述封装升降组件竖直设置于基座一侧，所述封装升降组件底部与上封头固定连接，所述上封头与下封头纵向对齐。

进一步的，所述裁切装置包括裁切架，设置于所述裁切架上的切割治具，所述切割治具一侧设置有裁切刀具，所述裁切刀具通过裁切升降组件与裁切架连接。

进一步的，所述折烫装置包括折烫操作台，所述折烫操作台上设置有折烫治具，所述折烫操作台一侧设置有折烫升降组件，所述折烫升降组件底部设置有折烫部，所述折烫部与折烫治具配合设置，所述折烫部包括设置于折烫治具两侧的折烫板，所述折烫治具上方设置有预压板。

电芯二次封装系统的操作方法，包括如下步骤：

S1：上料，将待封装电芯运输至上料工位进行人工上料；

S2：预处理固定，将待封装电芯放入第一转盘上的治具中固定；

S3：预处理检测，第一转盘旋转，分度为90°，将待封装电芯转移至导通检测部进行短路检测；

S4：预处理记录，第一转盘再次旋转90°，将检测后的待封装电芯转移至扫码记录仪处进行扫码采集信息；

S5：预处理移载，第一转盘再次旋转90°，将预处理完毕的待封装电芯转移至传送装置一侧，由移载机械臂抓取并传送至下一工序；

S6：前称重，移载机械臂将待封装电芯放置于称重装置的称重架上，称重仪获得称重信息录入对应该待封装电芯扫码档案中，完成前称重后移载机械臂将待封装电芯抓取并传送至下一工序；

S7：封装，移载机械臂将待封装电芯放置于基座上，待封装电芯的铝塑膜余边至于上封头与下封头之间，通过上封头上设置的刺针预压刺破铝塑落余边，将其内部剩余电解液及气体排出后，进行封装压合，四个二次封装装置设置于第二转盘上增加效率，封装完成后由移载机械臂将待封装电芯抓取并传送至下一工序；

S8：裁切，移载机械臂将待封装电芯放置于切割治具上，通过裁切刀具将铝塑膜余边切除，由移载机械臂抓取并传送至下一工序；

S9：后称重，移载机械臂将待封装电芯放置于称重装置的称重架上，称重仪获得称重信息录入对应该待封装电芯扫码档案中，完成后称重后移载机械臂将待封装电芯抓取并传送至下一工序；

S10：折烫，移载机械臂将待封装电芯方直于折烫治具上，通过与压板进行预压固定，再对折烫板进行加热，达到预设温度后折烫板由待封装电芯两侧进行夹持折烫，折烫成后由移载机械臂将待封装电芯抓取并传送至下一工序；

S11：下料，移载机械臂将加工完成的电芯移载至下料装置处，有下料装置输出。

本发明的工作原理为：经过一次封装、注液并预封装的电芯由上料机构进入二次封装系统，首先需对电芯进行导通检测以测试其导电性能及是否存在短路现象，将NG品剔除，将合格品经扫码识别后调出档案进行后续的加工和记录。经过预处理后的电芯先进行前称重，记录电芯及铝塑膜总重量，进行二次封装，二次封装装置配备有真空腔结构，二次封装过程在真空环境下进行，并通过刺针将铝塑膜内的气泡刺破将气体排出，避免褶皱和气泡出现，以保证二次封装的高精确性。由上封头与下封头的配合将铝塑膜压合封口。再经机械手吸附抓取将电芯移送至裁切机构进行裁切，将多余的铝塑膜切除，最后经过折烫机构将铝塑膜切除残料的封边弯折烫平完成电芯的封装。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明对经过一次封装产品进行二次封装，二次封装结束后进行切边处理，同时对电芯进行导通检测； 整套设备自动化程度较高，节省工时，减少人工输出，且封装效果更佳。能有效避免因为封装口处的铝塑膜夹层中存在气泡或褶皱而导致电芯封装不良的情况，提前排查点电解液泄漏的NG品。

附图说明

附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明一实施例提供的一种电芯二次封装系统结构示意图；

图2为本发明又一实施例提供的传送装置结构示意图；

图3为本发明又一实施例提供的预处理装置结构示意图；

图4为本发明又一实施例提供的称重装置结构示意图；

图5为本发明又一实施例提供的二次封装装置结构示意图；

图6为本发明又一实施例提供的裁切装置结构示意图；

图7为本发明又一实施例提供的折烫装置结构示意图。

具体实施方式

如图1-7中所示，本发明一实施例提供的一种电芯二次封装系统，包括传送装置2，所述传送装置2依次连接预处理装置3、称重装置4、二次封装装置5、裁切装置6、折烫装置7、下料装置8，所述预处理装置3一侧设置有上料装置1。

进一步地，一些实施例中，所述传送装置2，包括滑轨21及设置于所述滑轨21上的移载机械臂22。

进一步地，一些实施例中，所述所述预处理装置3，包括旋转夹持部31，所述旋转夹持部31包括第一转盘32以及设置于第一转盘32表面的治具33，所述第一转盘32圆周外围依次设置有上料部34、导通测试部35、扫码采集部36和起料移载部37。

进一步地，一些实施例中，所述称重装置4，包括称重机架41，所述称重机架41顶部设置有称重治具42，所述承重治具33与称重机架41之间通过称重气缸43连接，所述称重机架41顶部端面还设置有称重仪44，所述称重仪44设置于称重治具42与称重机架41之间。

进一步地，一些实施例中，所述二次封装装置5，包括第二转盘51，所述第二转盘51上设置有若干封装机构52，所述封装机构52包括基座521、下封头522、上封头523和封装升降组件524，所述基座521上设置有下封头522，所述封装升降组件524竖直设置于基座521一侧，所述封装升降组件524底部与上封头523固定连接，所述上封头523与下封头522纵向对齐。

进一步地，一些实施例中，所述裁切装置6，包括裁切架61，设置于所述裁切架61上的切割治具62，所述切割治具62一侧设置有裁切刀具63，所述裁切刀具63通过裁切升降组件64与裁切架61连接。

一些实施例中，所述折烫装置7，包括折烫操作台71，所述折烫操作台71上设置有折烫治具72，所述折烫操作台71一侧设置有折烫升降组件73，所述折烫升降组件73底部设置有折烫部74，所述折烫部74与折烫治具72配合设置，所述折烫部74包括设置于折烫治具72两侧的折烫板75，所述折烫治具72上方设置有预压板76。

电芯二次封装系统的操作方法，包括如下步骤：

S1：上料，将待封装电芯运输至上料工位进行人工上料；

S2：预处理固定，将待封装电芯放入第一转盘32上的治具33中固定；

S3：预处理检测，第一转盘32旋转，分度为90°，将待封装电芯转移至导通检测部进行短路检测；

S4：预处理记录，第一转盘32再次旋转90°，将检测后的待封装电芯转移至扫码记录仪处进行扫码采集信息；

S5：预处理移载，第一转盘32再次旋转90°，将预处理完毕的待封装电芯转移至传送装置2一侧，由移载机械臂22抓取并传送至下一工序；

S6：前称重，移载机械臂22将待封装电芯放置于称重装置4的称重架上，称重仪44获得称重信息录入对应该待封装电芯扫码档案中，完成前称重后移载机械臂22将待封装电芯抓取并传送至下一工序；

S7：封装，移载机械臂22将待封装电芯放置于基座521上，待封装电芯的铝塑膜余边至于上封头523与下封头522之间，通过上封头523上设置的刺针预压刺破铝塑落余边，将其内部剩余电解液及气体排出后，进行封装压合，四个二次封装装置5设置于第二转盘51上增加效率，封装完成后由移载机械臂22将待封装电芯抓取并传送至下一工序；

S8：裁切，移载机械臂22将待封装电芯放置于切割治具62上，通过裁切刀具63将铝塑膜余边切除，由移载机械臂22抓取并传送至下一工序；

S9：后称重，移载机械臂22将待封装电芯放置于称重装置4的称重架上，称重仪44获得称重信息录入对应该待封装电芯扫码档案中，完成后称重后移载机械臂22将待封装电芯抓取并传送至下一工序；

S10：折烫，移载机械臂22将待封装电芯方直于折烫治具7233上，通过与压板进行预压固定，再对折烫板75进行加热，达到预设温度后折烫板75由待封装电芯两侧进行夹持折烫，折烫成后由移载机械臂22将待封装电芯抓取并传送至下一工序；

S11：下料，移载机械臂22将加工完成的电芯移载至下料装置8处，有下料装置8输出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.电芯二次封装系统，其特征在于：包括传送装置，所述传送装置依次连接预处理装置、称重装置、二次封装装置、裁切装置、折烫装置、下料装置，所述预处理装置一侧设置有上料装置。

2.根据权利要求1所述电芯二次封装系统，其特征在于：所述传送装置包括滑轨21及设置于所述滑轨上的移载机械臂。

3.根据权利要求1所述电芯二次封装系统，其特征在于：所述预处理装置包括旋转夹持部，所述旋转夹持部包括第一转盘以及设置于第一转盘表面的治具，所述第一转盘圆周外围依次设置有上料部、导通测试部、扫码采集部和起料移载部。

4.根据权利要求1所述电芯二次封装系统，其特征在于：所述称重装置包括称重机架，所述称重机架顶部设置有称重治具，所述称重治具与称重机架之间通过称重气缸连接，所述称重机架顶部端面还设置有称重仪，所述称重仪设置于称重治具与称重机架之间。

5.根据权利要求1所述电芯二次封装系统，其特征在于：所述二次封装装置包括第二转盘，所述第二转盘上设置有若干封装机构，所述封装机构包括基座、下封头、上封头和封装升降组件，所述基座上设置有下封头，所述封装升降组件竖直设置于基座一侧，所述封装升降组件底部与上封头固定连接，所述上封头与下封头纵向对齐。

6.根据权利要求1所述电芯二次封装系统，其特征在于：所述裁切装置包括裁切架，设置于所述裁切架上的切割治具，所述切割治具一侧设置有裁切刀具，所述裁切刀具通过裁切升降组件与裁切架连接。

7.根据权利要求1所述电芯二次封装系统，其特征在于：所述折烫装置包括折烫操作台，所述折烫操作台上设置有折烫治具，所述折烫操作台一侧设置有折烫升降组件，所述折烫升降组件底部设置有折烫部，所述折烫部与折烫治具配合设置，所述折烫部包括设置于折烫治具两侧的折烫板，所述折烫治具上方设置有预压板。

8.电芯二次封装系统的操作方法，包括权利要求1-7所述电芯二次封装系统，其特征在于，包括如下步骤：

S1：上料，将待封装电芯运输至上料工位进行人工上料；

S2：预处理固定，将待封装电芯放入第一转盘上的治具中固定；

S3：预处理检测，第一转盘旋转，分度为90°，将待封装电芯转移至导通检测部进行短路检测；

S4：预处理记录，第一转盘再次旋转90°，将检测后的待封装电芯转移至扫码记录仪处进行扫码采集信息；

S5：预处理移载，第一转盘再次旋转90°，将预处理完毕的待封装电芯转移至传送装置一侧，由移载机械臂抓取并传送至下一工序；

S6：前称重，移载机械臂将待封装电芯放置于称重装置的称重架上，称重仪获得称重信息录入对应该待封装电芯扫码档案中，完成前称重后移载机械臂将待封装电芯抓取并传送至下一工序；

S7：封装，移载机械臂将待封装电芯放置于基座上，待封装电芯的铝塑膜余边至于上封头与下封头之间，通过上封头上设置的切割刃预压刺破铝塑落余边，将其内部剩余电解液及气体排出后，进行封装压合，四个二次封装装置设置于第二转盘上增加效率，封装完成后由移载机械臂将待封装电芯抓取并传送至下一工序；

S8：裁切，移载机械臂将待封装电芯放置于切割治具上，通过裁切刀具将铝塑膜余边切除，由移载机械臂抓取并传送至下一工序；

S9：后称重，移载机械臂将待封装电芯放置于称重装置的称重架上，称重仪获得称重信息录入对应该待封装电芯扫码档案中，完成后称重后移载机械臂将待封装电芯抓取并传送至下一工序；

S10：折烫，移载机械臂将待封装电芯方直于折烫治具上，通过与压板进行预压固定，再对折烫板进行加热，达到预设温度后折烫板由待封装电芯两侧进行夹持折烫，折烫成后由移载机械臂将待封装电芯抓取并传送至下一工序；

S11：下料，移载机械臂将加工完成的电芯移载至下料装置处，有下料装置输出。