CN110854442A - 一种锂电池封装装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于锂电池封装技术领域，具体的说是一种锂电池封装装置；包括封装台；封装台上设置有安装罩；电机安装在封装台上，且电机的输出端安装有转动盘；电动伸缩杆通过轴承转动安装在安装罩的顶端，且电动伸缩杆的神缩端连接有橡胶卡合冒；转动柱安装在封装台上，且转动柱上转动套接有封膜辊，且封膜辊上包裹有电池封膜；导向输送板通过导向滑块滑动安装在导向滑槽内，且导向滑槽内设置有第一气缸；第一气缸的神缩端连接到导向滑块上；导向输送板的端部设置有电加热板，且电加热板上设置有电热丝；电加热板上设置有热膨胀切刀；导向输送板的上下两端均设有压合边；不需要人工手动进行封装作用，进而提高了圆柱状锂电池的封装效率。

Description

一种锂电池封装装置

技术领域

本发明属于锂电池封装技术领域，具体的说是一种锂电池封装装置。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，锂金属电池最早为1912年提出并研究，20世纪70年代时，提出并开始研究锂离子电池，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，所以，锂电池长期没有得到应用，随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流；

锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池，锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的，可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池，由于其自身的高技术要求限制，现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。

目前市场上的锂电池应用广泛，采用二氧化锰为正极材料，金属锂或其合金金属材料为负极，通过电池的两端的正极片和负极片实现导电。

而现有的对圆柱形的锂电池进行封装包膜时，大多是人工或半自动化装置进行封装作业，人工封装不仅达不到高效的封装作业，同时半自动化封装作业达不到封装的要求；同时人工封装会导致电池封膜和电池的外壁出现气泡会鼓包的现象，进而影响锂电池的高效封装作业，同时影响锂电池的安全使用。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种锂电池封装装置，本发明主要用于解决而现有的对圆柱形的锂电池进行封装包膜时，大多是人工或半自动化装置进行封装作业，不管是人工封装或半自动化封装作业均达不到快速高效封装的要求；同时人工封装会导致电池封膜和电池的外壁出现气泡会鼓包的现象，进而影响锂电池的高效封装作业，同时影响锂电池的安全使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种锂电池封装装置，包括封装台；所述封装台上设置有安装罩，且封装台上设置有电池转动装置，且封装台上设置有封膜输送装置；

其中，所述电池转动装置包括电机、转动盘、电动伸缩杆和橡胶卡合冒；所述电机安装在封装台上，且电机的输出端安装有转动盘；所述电动伸缩杆通过轴承转动安装在安装罩的顶端，且电动伸缩杆的神缩端连接有橡胶卡合冒；

其中，所述封膜输送装置包括转动柱、封膜辊、导向输送板、导向滑块、电加热板和第一气缸；所述转动柱安装在封装台上，且转动柱上转动套接有封膜辊，且封膜辊上包裹有电池封膜；所述安装罩上开设有导向滑槽；所述导向输送板通过导向滑块滑动安装在导向滑槽内，且导向滑槽内设置有第一气缸；所述第一气缸的神缩端连接到导向滑块上；所述导向输送板的端部设置有电加热板，且电加热板上设置有电热丝；所述电加热板上设置有热膨胀切刀；所述导向输送板内输送有电池封膜，且导向输送板的上下两端均设有压合边；

工作时，当需要将圆柱状的电池进行封装时，将电池竖直放入在转动盘，控制器控制电动伸缩杆伸缩，电动伸缩杆带动橡胶卡合冒卡合在电池顶端的电极头上；将电池封膜的端部插入到导向输送板内，通过导向输送板进入到电加热板的侧壁上；控制器控制第一气缸伸缩，使得电加热板的端部贴合在带封装电池的外壁上，同时控制器控制电热丝工作，电热丝加热会使电池封膜上的热熔胶熔化后粘合在电池的外壁上，当电池封膜热粘合到电池的外壁上时，控制器控制电机转动，电机会通过转动盘带动电池进行转动，电池的转动会使得粘合在电池上的电池封膜缠绕在电池的外壁上进行封装作用，当电池外壁上的电池封膜封装完成后，控制器控制电热丝继续加热，电热丝会使热膨胀切刀产生膨胀，同时第一气缸伸出带动电加热板贴合到电池的外壁上，膨胀的热膨胀切刀会将粘合在电池上的电池封膜进行切断，进而对电池进行封装作用；切断后的电池封膜的端部会粘结在电加热板上，便于下次使用；当电池封装完成后，控制器控制电机停止转动，同时控制第一气缸收缩使得导向输送板和电加热板与封装后的电池进行脱离接触，电动伸缩杆收缩，便可以将封装后的电池取下，更换另一个电池进行封装作用；通过电池转动装置和封膜输送装置的配合，电池转动装置不仅可以带动电池转动，同时可以将电池封膜缠绕包裹在电池外壁上，封膜输送装置不仅可以对电池封膜进行输送导向的作用，同时可以使电池封膜粘合在电池的外壁上，不需要人工手动进行封装作用，进而提高了圆柱状锂电池的封装效率；同时导向输送板上下两端设置的压合边可以将电池封膜紧密的压合到电池的外壁上，进而使电池封膜能够快速的粘合在电池的外壁上。

优选的，所述安装罩内设置有封膜刮平机构；所述封膜刮平机构包括第二气缸、弧形导向板、弧形刮板和弧形海绵层；所述第二气缸安装在安装罩内，且第二气缸的伸缩端安装有弧形导向板；所述弧形导向板上下两端设置有折弯层；所述弧形导向板内开设有卡合槽，且卡合槽内卡合安装有弧形刮板；所述弧形刮板的外壁上设置有弧形海绵层；工作时，当电池转动带动电池封膜缠绕在电池外壁上前，控制器控制第二气缸伸缩，第二气缸会带动弧形导向板和弧形刮板向电池外壁移动，弧形刮板的移动会带动弧形海绵层贴合在电池的外壁上，而电池转动带动电池封膜缠绕时，弧形海绵层的挤压力会使的电池封膜贴合在电池的外壁上；设置的封膜刮片机构可以将缠绕在电池外壁上的电池封膜进行挤压刮平作业，防止缠绕在电池外壁上的电池封膜由于电池转动速度过快，导致电池封膜与电池之间有气泡产生，进而影响锂电池的高效封膜作业。

优选的，所述弧形刮板内开设有挤压腔，且挤压腔内竖直插接有多个螺旋扭簧；所述螺旋扭簧侧壁与弧形海绵层挤压接触，且螺旋扭簧设置为弹性金属导温材料；所述螺旋扭簧内填充有冷却液；工作时，当弧形刮板带动弧形海绵层贴合到电池的外壁上时，弧形刮板内部设置的多个螺旋扭簧不仅可以增大弧形海绵层的硬度，防止由于弧形海绵层的较软，导致弧形海绵层在对电磁封膜进行挤压刮平时出刮平力度不够的现象；同时螺旋扭簧受到的反作用力可以使得弧形海绵层能够紧密贴合在电池封膜的外壁上，进而增大弧形海绵层对电池封膜的刮平作业；同时设置的冷却液在螺旋扭簧受到挤压时，冷却液会受到绕动排入到弧形海绵层内，进而可以的对弧形海绵层与电池封膜在转动摩擦时产生的热量进行冷却散热的效果，防止弧形海绵层与电池封膜在长时间转动摩擦时，产生热量较多的现象，进而影响电池封膜的高效封装作用。

优选的，所述热膨胀切刀通过空腔条安装在电加热板的端部内壁上；所述空腔条内插接有限位扭簧；当热膨胀切刀膨胀挤压切割电池封膜时，会使空腔膨胀条和限位扭簧产生挤压，限位扭簧的反作用力会使得热膨胀切刀快速的对电池封膜进行切割作业；限位扭簧的恢复力会带动热膨胀切刀恢复到初始位置，防止热膨胀切刀在膨胀伸出时，将正在封装的电池封膜进行切断的现象。

优选的，所述弧形刮板的上下两端均安装有弧形压合条，且弧形压合条内开设有限位腔，且限位腔内设置有弧形螺旋弹片；工作时，当弧形刮板带动弧形海绵层进行刮平作业时，设置的弧形压合条会将电池上下两端的电池封膜紧密贴合在电池的上下两端的圆角上，防止海绵刮板在对电池的外壁进行刮平作业时，电池的上下两端的圆角处电池封膜发生翘起或难以紧密贴合在电池上的现象，进而影响电池快速高效封装作业；同时设置的弧形螺旋弹片可以对电池封膜的包裹折弯边起到张紧的作用。

优选的，所述橡胶卡合冒内设置有环形卡合圈，且环形卡合圈的圆周方向内壁上弧形凸起片；工作时，橡胶卡合冒卡合在电池顶端时，设置的环形卡合圈会套接在电池顶端的电极上，同时设置的弧形凸起片会紧密贴合在电池的电极端上，进而防止转动盘在带动电池转动时，由于橡胶卡合冒的卡卡合力较小，导致电池不能发生转动的现象或者转动盘在停止转动时，电池产生自转的现象，进而影响电池的高效稳定封装作用。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过电池转动装置和封膜输送装置的配合，电池转动装置不仅可以带动电池转动，同时可以将电池封膜缠绕包裹在电池外壁上，封膜输送装置不仅可以对电池封膜进行输送导向的作用，同时可以使电池封膜粘合在电池的外壁上，不需要人工手动进行封装作用，进而提高了圆柱状锂电池的封装效率；同时导向输送板上下两端设置的压合边可以将电池封膜紧密的压合到电池的外壁上，进而使电池封膜能够快速的粘合在电池的外壁上，防止电池封膜在电池上出现鼓泡或产生气泡的现象。

2.本发明通过设置的封膜刮片机构可以将缠绕在电池外壁上的电池封膜进行挤压刮平作业，防止缠绕在电池外壁上的电池封膜由于电池转动速度过快，导致电池封膜与电池之间有气泡产生，进而影响锂电池的高效封膜作业。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的安装罩的剖视图；

图3是本发明的电池转动装置和封膜刮平机构的装配图；

图4是本发明图2中A处局部放大图；

图5是本发明图3中B处局部放大图；

图中：封装台1、安装罩2、导向滑槽21、电池转动装置3、电机31、转动盘32、电动伸缩杆33、橡胶卡合冒34、环形卡合圈35、弧形凸起片351、封膜输送装置4、转动柱41、封膜辊42、导向输送板43、导向滑块44、电加热板45、第一气缸46、热膨胀切刀47、电池封膜5、封膜刮平机构6、第二气缸61、弧形导向板62、弧形刮板63、弧形海绵层64、螺旋扭簧65、空腔条7、限位扭簧8、弧形压合条9、弧形螺旋弹片10。

具体实施方式

使用图1-图5对本发明一实施方式的一种锂电池封装装置进行如下说明。

如图1-图5所示，本发明所述的一种锂电池封装装置，包括封装台1；所述封装台1上设置有安装罩2，且封装台1上设置有电池转动装置3，且封装台1上设置有封膜输送装置4；

其中，所述电池转动装置3包括电机31、转动盘32、电动伸缩杆33和橡胶卡合冒34；所述电机31安装在封装台1上，且电机31的输出端安装有转动盘32；所述电动伸缩杆33通过轴承转动安装在安装罩2的顶端，且电动伸缩杆33的神缩端连接有橡胶卡合冒34；

其中，所述封膜输送装置4包括转动柱41、封膜辊42、导向输送板43、导向滑块44、电加热板45和第一气缸46；所述转动柱41安装在封装台1上，且转动柱41上转动套接有封膜辊42，且封膜辊42上包裹有电池封膜5；所述安装罩2上开设有导向滑槽21；所述导向输送板43通过导向滑块44滑动安装在导向滑槽21内，且导向滑槽21内设置有第一气缸46；所述第一气缸46的神缩端连接到导向滑块44上；所述导向输送板43的端部设置有电加热板45，且电加热板45上设置有电热丝；所述电加热板45上设置有热膨胀切刀47；所述导向输送板43内输送有电池封膜5，且导向输送板43的上下两端均设有压合边；

工作时，当需要将圆柱状的电池进行封装时，将电池竖直放入在转动盘32，控制器控制电动伸缩杆33伸缩，电动伸缩杆33带动橡胶卡合冒34卡合在电池顶端的电极头上；将电池封膜5的端部插入到导向输送板43内，通过导向输送板43进入到电加热板45的侧壁上；控制器控制第一气缸46伸缩，使得电加热板45的端部贴合在带封装电池的外壁上，同时控制器控制电热丝工作，电热丝加热会使电池封膜5上的热熔胶熔化后粘合在电池的外壁上，当电池封膜5热粘合到电池的外壁上时，控制器控制电机31转动，电机31会通过转动盘32带动电池进行转动，电池的转动会使得粘合在电池上的电池封膜5缠绕在电池的外壁上进行封装作用，当电池外壁上的电池封膜5封装完成后，控制器控制电热丝继续加热，电热丝会使热膨胀切刀47产生膨胀，同时第一气缸46伸出带动电加热板45贴合到电池的外壁上，膨胀的热膨胀切刀47会将粘合在电池上的电池封膜5进行切断，进而对电池进行封装作用；切断后的电池封膜5的端部会粘结在电加热板45上，便于下次使用；当电池封装完成后，控制器控制电机31停止转动，同时控制第一气缸46收缩使得导向输送板43和电加热板45与封装后的电池进行脱离接触，电动伸缩杆33收缩，便可以将封装后的电池取下，更换另一个电池进行封装作用；通过电池转动装置3和封膜输送装置4的配合，电池转动装置3不仅可以带动电池转动，同时可以将电池封膜5缠绕包裹在电池外壁上，封膜输送装置4不仅可以对电池封膜5进行输送导向的作用，同时可以使电池封膜5粘合在电池的外壁上，不需要人工手动进行封装作用，进而提高了圆柱状锂电池的封装效率；同时导向输送板43上下两端设置的压合边可以将电池封膜5紧密的压合到电池的外壁上，进而使电池封膜5能够快速的粘合在电池的外壁上。

做为本发明的一种实施方式，所述安装罩2内设置有封膜刮平机构6；所述封膜刮平机构6包括第二气缸61、弧形导向板62、弧形刮板63和弧形海绵层64；所述第二气缸61安装在安装罩2内，且第二气缸61的伸缩端安装有弧形导向板62；所述弧形导向板62上下两端设置有折弯层；所述弧形导向板62内开设有卡合槽，且卡合槽内卡合安装有弧形刮板63；所述弧形刮板63的外壁上设置有弧形海绵层64；工作时，当电池转动带动电池封膜5缠绕在电池外壁上前，控制器控制第二气缸61伸缩，第二气缸61会带动弧形导向板62和弧形刮板63向电池外壁移动，弧形刮板63的移动会带动弧形海绵层64贴合在电池的外壁上，而电池转动带动电池封膜5缠绕时，弧形海绵层64的挤压力会使的电池封膜5贴合在电池的外壁上；设置的封膜刮片机构可以将缠绕在电池外壁上的电池封膜5进行挤压刮平作业，防止缠绕在电池外壁上的电池封膜5由于电池转动速度过快，导致电池封膜5与电池之间有气泡产生，进而影响锂电池的高效封膜作业。

做为本发明的一种实施方式，所述弧形刮板63内开设有挤压腔，且挤压腔内竖直插接有多个螺旋扭簧65；所述螺旋扭簧65侧壁与弧形海绵层64挤压接触，且螺旋扭簧65设置为弹性金属导温材料；所述螺旋扭簧65内填充有冷却液；工作时，当弧形刮板63带动弧形海绵层64贴合到电池的外壁上时，弧形刮板63内部设置的多个螺旋扭簧65不仅可以增大弧形海绵层64的硬度，防止由于弧形海绵层64的较软，导致弧形海绵层64在对电磁封膜进行挤压刮平时出刮平力度不够的现象；同时螺旋扭簧65受到的反作用力可以使得弧形海绵层64能够紧密贴合在电池封膜5的外壁上，进而增大弧形海绵层64对电池封膜5的刮平作业；同时设置的冷却液在螺旋扭簧65受到挤压时，冷却液会受到绕动排入到弧形海绵层64内，进而可以的对弧形海绵层64与电池封膜5在转动摩擦时产生的热量进行冷却散热的效果，防止弧形海绵层64与电池封膜5在长时间转动摩擦时，产生热量较多的现象，进而影响电池封膜5的高效封装作用。

做为本发明的一种实施方式，所述热膨胀切刀47通过空腔条7安装在电加热板45的端部内壁上；所述空腔条7内插接有限位扭簧8；当热膨胀切刀47膨胀挤压切割电池封膜5时，会使空腔膨胀条和限位扭簧8产生挤压，限位扭簧8的反作用力会使得热膨胀切刀47快速的对电池封膜5进行切割作业；限位扭簧8的恢复力会带动热膨胀切刀47恢复到初始位置，防止热膨胀切刀47在膨胀伸出时，将正在封装的电池封膜5进行切断的现象。

做为本发明的一种实施方式，所述弧形刮板63的上下两端均安装有弧形压合条9，且弧形压合条9内开设有限位腔，且限位腔内设置有弧形螺旋弹片10；工作时，当弧形刮板63带动弧形海绵层64进行刮平作业时，设置的弧形压合条9会将电池上下两端的电池封膜5紧密贴合在电池的上下两端的圆角上，防止海绵刮板在对电池的外壁进行刮平作业时，电池的上下两端的圆角处电池封膜5发生翘起或难以紧密贴合在电池上的现象，进而影响电池快速高效封装作业；同时设置的弧形螺旋弹片10可以对电池封膜6的包裹折弯边起到张紧的作用。

做为本发明的一种实施方式，所述橡胶卡合冒34内设置有环形卡合圈35，且环形卡合圈35的圆周方向内壁上弧形凸起片351；工作时，橡胶卡合冒34卡合在电池顶端时，设置的环形卡合圈35会套接在电池顶端的电极上，同时设置的弧形凸起片351会紧密贴合在电池的电极端上，进而防止转动盘32在带动电池转动时，由于橡胶卡合冒34的卡卡合力较小，导致电池不能发生转动的现象或者转动盘32在停止转动时，电池产生自转的现象，进而影响电池的高效稳定封装作用。

具体工作流程如下：

工作时，当需要将圆柱状的电池进行封装时，将电池竖直放入在转动盘32，控制器控制电动伸缩杆33伸缩，电动伸缩杆33带动橡胶卡合冒34卡合在电池顶端的电极头上；将电池封膜5的端部插入到导向输送板43内，通过导向输送板43进入到电加热板45的侧壁上；控制器控制第一气缸46伸缩，使得电加热板45的端部贴合在带封装电池的外壁上，同时控制器控制电热丝工作，电热丝加热会使电池封膜5上的热熔胶熔化后粘合在电池的外壁上，控制器控制电机31转动，电机31会通过转动盘32带动电池进行转动，电池的转动会使得粘合在电池上的电池封膜5缠绕在电池的外壁上进行封装作用，当电池外壁上的电池封膜5封装完成后，控制器控制电热丝继续加热，电热丝会使热膨胀切刀47产生膨胀，同时第一气缸46伸出带动电加热板45贴合到电池的外壁上，膨胀的热膨胀切刀47会将粘合在电池上的电池封膜5进行切断，进而对电池进行封装作用；切断后的电池封膜5的端部会粘结在电加热板45上，便于下次使用；当电池封装完成后，控制器控制电机31停止转动，同时控制第一气缸46收缩使得导向输送板43和电加热板45与封装后的电池进行脱离接触，电动伸缩杆33收缩，便可以将封装后的电池取下，更换另一个电池进行封装作用；。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装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保护范围的限制。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (6)

1.一种锂电池封装装置，包括封装台(1)；其特征在于：所述封装台(1)上设置有安装罩(2)，且封装台(1)上设置有电池转动装置(3)，且封装台(1)上设置有封膜输送装置(4)；

其中，所述电池转动装置(3)包括电机(31)、转动盘(32)、电动伸缩杆(33)和橡胶卡合冒(34)；所述电机(31)安装在封装台(1)上，且电机(31)的输出端安装有转动盘(32)；所述电动伸缩杆(33)通过轴承转动安装在安装罩(2)的顶端， 且电动伸缩杆(33)的神缩端连接有橡胶卡合冒(34)；

其中，所述封膜输送装置(4)包括转动柱(41)、封膜辊(42)、导向输送板(43)、导向滑块(44)、电加热板(45)和第一气缸(46)；所述转动柱(41)安装在封装台(1)上，且转动柱(41)上转动套接有封膜辊(42)，且封膜辊(42)上包裹有电池封膜(5)；所述安装罩(2)上开设有导向滑槽(21)；所述导向输送板(43)通过导向滑块(44)滑动安装在导向滑槽(21)内，且导向滑槽(21)内设置有第一气缸(46)；所述第一气缸(46)的神缩端连接到导向滑块(44)上；所述导向输送板(43)的端部设置有电加热板(45)，且电加热板(45)上设置有电热丝；所述电加热板(45)上设置有热膨胀切刀(47)；所述导向输送板(43)内输送有电池封膜(5)，且导向输送板(43)的上下两端均设有压合边。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池封装装置，其特征在于：所述安装罩(2)内设置有封膜刮平机构(6)；所述封膜刮平机构(6)包括第二气缸(61)、弧形导向板(62)、弧形刮板(63)和弧形海绵层(64)；所述第二气缸(61)安装在安装罩(2)内，且第二气缸(61)的伸缩端安装有弧形导向板(62)；所述弧形导向板(62)上下两端设置有折弯层；所述弧形导向板(62)内开设有卡合槽，且卡合槽内卡合安装有弧形刮板(63)；所述弧形刮板(63)的外壁上设置有弧形海绵层(64)。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池封装装置，其特征在于：所述弧形刮板(63)内开设有挤压腔，且挤压腔内竖直插接有多个螺旋扭簧(65)；所述螺旋扭簧(65)侧壁与弧形海绵层(64)挤压接触，且螺旋扭簧(65)设置为弹性金属导温材料；所述螺旋扭簧(65)内填充有冷却液。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池封装装置，其特征在于：所述热膨胀切刀(47)通过空腔条(7)安装在电加热板(45)的端部内壁上；所述空腔条(7)内插接有限位扭簧(8)。

5.根据权利要求2所述的一种锂电池封装装置，其特征在于：所述弧形刮板(63)的上下两端均安装有弧形压合条(9)，且弧形压合条(9)内开设有限位腔，且限位腔内设置有弧形螺旋弹片(10)。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池封装装置，其特征在于：所述橡胶卡合冒(34)内设置有环形卡合圈(35)，且环形卡合圈(35)的圆周方向内壁上弧形凸起片(351)。

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