CN110459809A - 锂电池离心封装机构及其二封机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种锂电池离心封装机构，包括封装腔体，以及设于封装腔体内的离心转盘和刺破封装机构，所述刺破封装机构安装于离心转盘上，并可由离心转盘带动转动，所述封装腔体的外侧设有抽真空机构，通过设置离心转盘，将刺破封装机构安装于离心转盘上，由离心转盘带动刺破封装机构高速旋转，在高速旋转的情况下对电池进行刺破、抽真空、封装，提高电池的电解液保有量。本发明还公开一种锂电池离心二封机，包括机架，所述机架上设有若干锂电池离心封装机构，若干所述锂电池离心封装机构相互独立设置，可实现单独控制，单独维护，即使其中一套机构出现问题，其他的离心封装机构也能正常工作，减少了设备维护和调试时间，显著提高了设备的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池制造设备技术领域，具体涉及一种锂电池离心封装机构及其二封机。
背景技术
真空封装是锂离子电芯生产制造的主要工艺之一，该工艺具体需要进行气袋刺破、抽真空、电芯整形、封装、残液收集等工序；并且这些工序主要都需要在一个密闭的真空腔内完成。目前，行业均是采用常规抽液成型机，在封装过程难以做到空气与电解液完全分离，导致刺破过程中有较多的电解液漏出，做出的电池容量较低，难以满足人们对电池高容量、高密度的要求。
发明内容
本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种锂电池离心封装机构及其二封机，其能在高速旋转时使电解液与空气分离，同时在高速旋转过程中进行刺破、抽真空、封装等工序，提高锂电池在封装后的电解液保液量，提高电池生产质量。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种锂电池离心封装机构，包括封装腔体，以及设于封装腔体内的离心转盘和刺破封装机构，所述刺破封装机构安装于离心转盘上，并可由离心转盘带动转动，所述封装腔体的外侧设有抽真空机构，所述刺破封装机构包括电芯摆放位、封装机构和刺破机构，所述电芯摆放位设于离心转盘的非中心位置，所述刺破机构设于电芯摆放位靠近离心转盘圆心的一端。
作为一种优选技术方案，所述封装腔体包括上下开合设置的下腔体和上腔体，所述上腔体与下腔体的接合面设有密封圈，所述下腔体的两侧设有开腔气缸，所述上腔体的外侧设有与开腔气缸对应的连接耳板，所述开腔气缸的活动杆向上伸出与对应的连接耳板连接。通过采用上下腔结构设置，可通过开腔气缸控制进行开腔/合腔，结构合理，为检测、维修提供充足的空间。
作为一种优选技术方案，所述封装腔体的两侧设有气缸安装架，所述开腔气缸固定安装于气缸安装架上，所述气缸安装架上设有竖向设置的开腔导杆，所述开腔导杆的两端分别与气缸安装架固定连接，所述上腔体的两侧固定安装有与开腔导杆对应的导向块，所述导向块通过导套与开腔导杆滑动连接。
作为一种优选技术方案，所述封装腔体的顶部设有泄气组件，所述泄气组件包括用于挡住封装腔体顶部的泄气孔的堵头和控制堵头上下活动的泄气气缸，所述封装腔体的顶部设有泄气气缸安装座，所述泄气气缸固定安装于泄气气缸安装座上，并且所述泄气气缸的活动杆向下伸出与堵头连接。
作为一种优选技术方案，所述封装腔体为圆筒形或长方体形。
作为一种优选技术方案，所述封装机构包括固定安装于离心转盘上的封装座和安装于封装座上的上封头和下封头，所述封装座上设有用于控制上封头向下封头移动的封装气缸，所述刺破机构包括用于将电芯刺破的刺刀和控制刺刀上下活动的刺破气缸，所述刺破气缸固定安装于封装座的前端，并且所述刺破气缸的活动杆向下伸出与刺刀连接。
作为一种优选技术方案，所述离心转盘的下方设有用于驱动离心转盘转动的DD马达。
一种锂电池离心二封机，包括机架，所述机架上设有若干前述权利要求1-7任意一项所述的锂电池离心封装机构，若干所述锂电池离心封装机构相互独立设置。
作为一种优选技术方案，所述锂电池离心封装机构为四个，所述机架上设有工位转盘，四个所述锂电池离心封装机构均匀分布于工位转盘的上表面边沿，沿所述工位转盘的周沿依次设有上料工位、第一离心封装工位、第二离心封装工位和下料工位。
作为一种优选技术方案，所述工位转盘的下方设有用于控制工位转盘转动的凸轮分割器和用于控制凸轮分割器工作的分割器驱动组件。
作为一种优选技术方案，本发明中的电气线管采用滑环组件连接，从而可使气管、线管可随着转动。
本发明工作过程如下：
锂电池离心封装机构随工位转盘转动到上料工位，待封装的电池在上料工位处放入封装机构的电芯摆放位，并且使待封装电池需要刺破的一端朝向离心转盘的圆心，接着，放入待封装电池的锂电池离心封装机构随工位转盘依次转动到第一离心封装工位和第二离心封装工位，待封装电池在第一离心封装工位处由离心转盘带动高速转动，在高速转动的过程实现电解液与空气的分离，待封装电池在第二离心封装工位处由离心转盘带动高速转动，在高速转动的过程中完成对待封装电池的刺破、抽真空、封装，最后，完成封装的电池随工位转盘转动到下料工位，在下料工位处打开封装腔体，取出完成封装的电池。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言：1、通过设置离心转盘，将刺破封装机构安装于离心转盘上，从而可使刺破封装机构在离心转盘带动下高速旋转，并在高速旋转的情况下对电池进行刺破封装，减少或杜绝了封装过程中电解液的洒出，提高电池的电解液保有量；2、通过设置封装腔体，将离心转盘和刺破封装机构均设于封装腔体内，使封装过程完全在封装腔体内进行，避了设备高速旋转过程中电解液及其他部件甩出的情况，提高设备工作的安全性；3、通过设置工位转盘，在工位转盘上设置离心封装机构，从而可通过工位转盘的转动实现电池的上、下料，减少了上、下料过程中停机等待的时间，提高工作效率；4、通过在工位转盘上设置多套相互独立的离心封装机构，从而可实现一次封装多个电池，提高工位效率，而且每套离心封装机构相互独立，可实现单独控制，单独维护，维护方便，即使其中一套机构出现问题，其他的离心封装机构也能正常工作，减少了设备维护和调试时间，显著提高了设备的稳定性。
为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：
附图说明
图1是本发明之实施例的离心二封机的组装结构示意图；
图2是本发明之实施例的离心二封机侧视结构示意图；
图3是本发明之实施例的离心封装机构的剖视结构示意图；
图4是本发明之实施例的离心封装机构的组装结构示意图；
图5是本发明之实施例的离心封装机构的内部结构示意图；
图6是本发明之实施例的刺破封装机构的组装结构示意图；
图7是本发明之另一实施例的离心二封机的组装结构示意图；
图8是本发明之另一实施例的离心封装机构的组装结构示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参照图1-6所示，本发明的第一实施例，一种锂电池离心二封机，包括机架，所述机架上设有工位转盘10，所述工位转盘10的上表面边沿设有四套均匀分布的锂电池离心封装机构，且四套锂电池离心封装机构相互独立的，沿所述工位转盘10的周沿依次设有上料工位A、第一离心封装工位B、第二离心封装工位C和下料工位D。所述工位转盘10的下方设有用于控制工位转盘10转动的凸轮分割器11和用于控制凸轮分割器11工作的分割器驱动组件12，通过采用凸轮分割器11循环工作，旋转定位精度高，最高可达0.2°，稳定可靠。
所述锂电池离心封装机构均包括呈长方体形的封装腔体20、离心转盘30和刺破封装机构40，所述离心转盘30可转动的安装于工位转盘10上，所述刺破封装机构40安装于离心转盘30上，并可随离心转盘30转动，所述离心转盘30和刺破封装机构40均设于封装腔体20内，所述封装腔体20的外侧设有抽真空机构50。所述刺破封装机构40包括电芯摆放位411、刺破机构42和用于对刺破后的电芯进行二次封装的封装机构41，所述电芯摆放位411设于离心转盘30的非中心位置，所述刺破机构42设于电芯摆放位411靠近离心转盘30圆心的一端。所述封装机构41包括固定安装于离心转盘30上的封装座412和安装于封装座412上的上封头413和下封头414，所述封装座412上设有用于控制上封头413向下封头414移动的封装气缸415。所述刺破机构42包括用于将电芯刺破的刺刀422和控制刺刀422上下活动的刺破气缸421，所述刺破气缸421固定安装于封装座412的前端，并且所述刺破气缸421的活动杆向下伸出与刺刀422连接，所述刺刀422的下方设有接液盒。
具体的，所述封装腔体20包括上下开合设置的下腔体22和上腔体21，所述上腔体21与下腔体22的接合面设有密封圈(未画出)，所述下腔体22的两侧设有开腔气缸24，所述上腔体21的外侧设有与开腔气缸24对应的连接耳板25，所述开腔气缸24的活动杆向上伸出与对应的连接耳板25连接。所述封装腔体20的两侧设有气缸安装架23，所述开腔气缸24固定安装于气缸安装架23上，所述开腔气缸24的两侧设有竖向平行设置的开腔导杆26，所述开腔导杆26的两端分别与气缸安装架23固定连接，所述上腔体21的两侧固定安装有与开腔导杆26对应的导向块27，所述导向块27通过导套28与开腔导杆26滑动连接。通过采用上下腔结构设置，可通过开腔气缸24控制进行开腔/合腔，结构合理，为检测、维修提供充足的空间。
所述封装腔体20的顶部设有泄气组件29，所述泄气组件29包括用于挡住封装腔体20顶部的泄气孔的堵头293和控制堵头293上下活动的泄气气缸292，所述封装腔体20的顶部设有泄气气缸292安装座，所述泄气气缸292固定安装于泄气气缸292安装座上，并且所述泄气气缸292的活动杆向下伸出与堵头293连接，当封装完成后，通过泄气气缸292控制堵头293向上活动，使堵头293离开泄气孔，从而使外部空气进入封装腔体20内部，使封装腔体20的内外压差相平衡，便于开腔气缸24控制上腔体21打开，从而方便完成封装的电池取出。
本发明中，所述离心转盘30的下方设有用于驱动离心转盘30转动的DD马达31，通过采用DD马达31对离心转盘30进行驱动，可使离心转盘30在工作时转速可达600-700r/min。
本发明中的电气线管采用滑环组件连接，从而使气管、线管可随着转动，避免管线相互缠绕。
如图7-8所示，本发明的另一实施例，其与上述实施例的区别在于，所述封装腔体20呈圆筒形，连接耳板25设于封装腔体20顶部的两侧，开腔气缸24固定安装于气缸安装架23朝外的一侧，开腔导杆26设于开腔气缸24的内侧。需要说明的，本发明中的封装腔体20也可根据需要设计成正方体形、椭圆柱形等其他形状；以及离心转盘也可设计成圆形以外的其他结构。
本发明工作过程如下：
锂电池离心封装机构随工位转盘10转动到上料工位A，待封装的电池在上料工位A处放入封装机构41的电芯摆放位411，并且使待封装电池需要刺破的一端朝向离心转盘30的圆心，接着，放入待封装电池的锂电池离心封装机构随工位转盘10依次转动到第一离心封装工位B和第二离心封装工位C，待封装电池在第一离心封装工B位处由离心转盘30带动高速转动，在高速转动的过程实现电解液与空气的分离，待封装电池在第二离心封装工位C处由离心转盘30带动高速转动，在高速转动的过程中完成对待封装电池的刺破、抽真空、封装，最后，完成封装的电池随工位转盘10转动到下料工位D，在下料工位D处打开封装腔体20，取出完成封装的电池。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，故凡是依据本发明的技术实际对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种锂电池离心封装机构，其特征在于：包括封装腔体，以及设于封装腔体内的离心转盘和刺破封装机构，所述刺破封装机构安装于离心转盘上，并可由离心转盘带动转动，所述封装腔体的外侧设有抽真空机构，所述刺破封装机构包括电芯摆放位、封装机构和刺破机构，所述电芯摆放位设于离心转盘的非中心位置，所述刺破机构设于电芯摆放位靠近离心转盘圆心的一端。
2.根据权利要求1所述的锂电池离心封装机构，其特征在于：所述封装腔体包括上下开合设置的下腔体和上腔体，所述下腔体的两侧设有开腔气缸，所述上腔体的外侧设有与开腔气缸对应的连接耳板，所述开腔气缸的活动杆向上伸出与对应的连接耳板连接。
3.根据权利要求2所述的锂电池离心封装机构，其特征在于：所述封装腔体的两侧设有气缸安装架，所述开腔气缸固定安装于气缸安装架上，所述气缸安装架上设有竖向设置的开腔导杆，所述开腔导杆的两端分别与气缸安装架固定连接，所述上腔体的两侧固定安装有与开腔导杆对应的导向块，所述导向块通过导套与开腔导杆滑动连接。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的锂电池离心封装机构，其特征在于：所述封装腔体的顶部设有泄气组件，所述泄气组件包括用于挡住封装腔体顶部的泄气孔的堵头和控制堵头上下活动的泄气气缸，所述封装腔体的顶部设有泄气气缸安装座，所述泄气气缸固定安装于泄气气缸安装座上，并且所述泄气气缸的活动杆向下伸出与堵头连接。
5.根据权利要求4所述的锂电池离心封装机构，其特征在于：所述封装腔体为圆筒形或长方体形。
6.根据权利要求1所述的锂电池离心封装机构，其特征在于：所述封装机构包括固定安装于离心转盘上的封装座和安装于封装座上的上封头和下封头，所述封装座上设有用于控制上封头向下封头移动的封装气缸，所述刺破机构包括用于将电芯刺破的刺刀和控制刺刀上下活动的刺破气缸，所述刺破气缸固定安装于封装座的前端，并且所述刺破气缸的活动杆向下伸出与刺刀连接。
7.根据权利要求1或6所述的锂电池离心封装机构，其特征在于：所述离心转盘的下方设有用于驱动离心转盘转动的DD马达。
8.一种锂电池离心二封机，其特征在于：包括机架，所述机架上设有若干前述权利要求1-7任意一项所述的锂电池离心封装机构，若干所述锂电池离心封装机构相互独立设置。
9.根据权利要求8所述的锂电池离心二封机，其特征在于：所述锂电池离心封装机构为四个，所述机架上设有工位转盘，四个所述锂电池离心封装机构均匀分布于工位转盘的上表面边沿，沿所述工位转盘的周沿依次设有上料工位、第一离心封装工位、第二离心封装工位和下料工位。
10.根据权利要求9所述的锂电池离心二封机，其特征在于：所述工位转盘的下方设有用于控制工位转盘转动的凸轮分割器和用于控制凸轮分割器工作的分割器驱动组件。
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