CN112054243A - 一种锂电池电芯贴胶系统及适用其的非连续双面胶带 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锂电池电芯贴胶系统：包括用于传送胶带的胶带输送线和用于传送工件的产品输送线，胶带输送线包括第一输送区段，第一输送区段的传输方向平行于产品输送线的传输方向；在胶带输送线上，沿胶带的传送方向依次设置有定位识别设备、压辊和收卷辊，定位识别设备和压辊位于第一输送区段；压辊与用于驱动压辊相对于产品输送线做往复运动的升降机构连接，以压辊的压合面做往复运动的区域作为贴胶区，升降机构与定位识别装置电连接；定位识别装置用于在胶带的胶粘层进入贴胶区时向升降机构发送信号，使升降机构驱动压辊将胶粘层贴合位于贴胶区的工件。利用上述锂电池电芯贴胶系统有效地提高了贴胶工序的准确性与效率。

Description

一种锂电池电芯贴胶系统及适用其的非连续双面胶带
技术领域
本发明属于贴胶技术领域，具体地，涉及一种锂电池电芯贴胶系统及适用其的非连续双面胶带。
背景技术
锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、自放电小、可多次循环使用，使用寿命长、环保性高等特点，广泛应用于手机、汽车、笔记本等领域。随着技术的不断革新，对锂电池的要求也越来越高，锂电池也趋向于高能量密度、轻质化、抗跌落方向发展，特别是锂电池的抗跌落性能直接影响着锂电池的安全性和稳定性。现有的解决方案是通过用双面热熔胶带来固定锂电池内芯与外包装铝塑膜的内表面，达到抗跌落的效果。
传统的锂电池用双面胶带的双面胶层通常为连续的复合层状结构，该复合层状结构由两层具有粘性的胶粘层以及一层薄膜基材按照胶粘层-薄膜基材-胶粘层的顺序复合而成。然而，在上述双面胶层的复合层状结构中，薄膜基材的存在会导致裁切时产生毛刺的问题，毛刺的产生有刺穿隔膜的风险，从而对电池的电性能以及安全性能都存在着潜在的负面影响。针对双面胶层中的薄膜基材对双面胶带的使用所带来的种种问题，已有厂家推出含有无薄膜基材的双面胶层的双面胶带，其双面胶层的厚度最低可做到2μm。相对于传统的锂电池用双面胶带，采用双面胶层中不含薄膜基材的双面胶固定锂电池内芯与外包装，可有效提高锂电池的能量密度和抗跌落性能。但是，由于缺少薄膜基材的承托与联结，在采用上述不含薄膜基材的双面胶带贴胶过程中，将离型基材撕离双面胶层时，往往会出现撕裂双面胶层的情况，以至于需要二次撕膜甚至无法贴胶。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池电芯贴胶系统及适用其的非连续双面胶带，以有效提高无基材双面胶带的贴胶效率。
根据本发明的一个方面，提供一种锂电池电芯贴胶系统，其特征于：包括用于传送胶带的胶带输送线和用于传送工件的产品输送线，胶带输送线包括第一输送区段，第一输送区段的传输方向平行于产品输送线的传输方向；在胶带输送线上，沿胶带的传送方向依次设置有定位识别设备、压辊和收卷辊，定位识别设备和压辊位于第一输送区段；压辊与用于驱动压辊相对于产品输送线做往复运动的升降机构连接，以压辊的压合面做往复运动的区域作为贴胶区，升降机构与定位识别装置电连接；定位识别装置用于在胶带的胶粘层进入贴胶区时向升降机构发送信号，使升降机构驱动压辊将胶粘层贴合位于贴胶区的工件。利用定位识别设备与压辊相配合，对贴胶的时机以及贴胶的压合力度实现精确的控制，以保证进入贴胶区的胶粘层受压均匀，使其能够平整地贴服于工件表面，避免胶粘层受力不均或者受到过于猛烈的撕拉而断裂的情况出现。压辊在贴胶过程中，胶带在压辊和收卷辊的导引下沿特定的方向传送，可以有效避免贴胶轨迹偏移的情况出现，使胶带的胶粘层准确地贴附于预设位置。利用上述锂电池电芯贴胶系统可以实现贴胶的全自动化，能够避免人工操作对贴胶所带来的不确定性，促使了胶粘层完整地与离型层撕离，有效地避免了需要二次贴胶的情况出现，不仅提高了贴胶工序的准确性与效率，还减少了废品率，避免浪费胶带耗材。
优选地，胶带输送线还包括与第一输送区段的末端相连的第二输送区段，第二输送区段的传输方向沿远离产品输送线的方向延伸；收卷辊位于第二输送区段，收卷辊用于导引胶带的离型层沿第二输送区段的传送方向传输。经过贴胶区后，离型层在收卷辊的导引作用下从平行于产品输送线的方向转往远离产品输送线的方向传送，有利于促进离型层与已经贴合在工件上的胶粘层撕离。
优选地，压辊为热压辊。
优选地，胶带输送线的第一输送区段还包括有预热装置，沿第一输送区段的传送方向依次设置有预热装置、定位识别设备和热压辊。
锂电池用胶带多为在常温下无粘性的热熔胶带，采用热压辊作为上述锂电池电芯贴胶系统的压辊，能够拓宽贴胶系统的适用范围，可以灵活地适应于不同的贴胶任务。由于预热装置的设置，使得第一输送区段内形成一段位于贴胶区之前的预热区段。在采用热熔胶带贴胶的过程中，热融胶带的胶粘层在进入贴胶区之前进入预热区段，胶粘层被预热装置预热而具有粘性，使热敏胶的胶粘层能够均匀、充分地受热，使胶粘层在贴胶时具有足够的粘性，能够提高胶粘层的整体联结性并能够与工件牢固贴合，在撕离离型层过程中有效降低撕裂或撕离已贴附于工件表面的胶粘层的可能。
优选地，在竖直方向上，胶带输送线的传输面位于产品输送线的传输面之上，第一输送区段的传输方向和产品输送线的传输方向为水平方向。
优选地，定位识别设备包括CCD镜头，CCD镜头用于通过扫描胶带上的定位标记以对胶带的胶粘层进行定位。
根据本发明的另一个方面，提供一种非连续双面胶带，包括离型层和胶粘层；离型层与胶粘层直接复合；胶粘层由若干胶粘单元组成，胶粘单元呈非连续性的间隔状排列；在离型层上，介于相邻胶粘单元之间的区域设置有用于被如上锂电池电芯贴胶系统的定位识别设备识别的定位标记。
优选地，胶粘层为热敏胶层；定位标记用于被如权利要求3或4锂电池电芯贴胶系统的定位识别设备识别。
优选地，定位标记为贯穿离型层的上、下表面的定位孔。
优选地，每个定位孔距与其相邻的两个胶粘单元之间的距离相等。
上述非连续双面胶带上设置的定位标记与本发明提供锂电池电芯贴胶系统的定位识别设备相匹配，利用上述锂电池电芯贴胶系统可自动、准确、快速、平整地完成上述非连续双面胶带的贴胶操作。此外，定位标记的设置不占用胶粘层的面积，不影响胶粘单元的特定排布方式。可以根据定位识别设备的种类在离型层上创设与之相适应的定位标记，可选地，在离型层上以开设定位孔的形式作为定位标记，操作简单，无需为了设置定位标记而投入额外的原料成本。
可以根据实际使用情况规划上述非连续双面胶带的胶粘层尺寸，可选地，可使胶粘单元的厚度为2～25μm、长度为5～500mm、宽度5～500mm，胶粘单元的边缘距离靠近其的离型层边缘5～50mm，相邻的胶粘单元间的间隔为5～500mm。
附图说明
图1为非连续双面胶带的侧视图；
图2为非连续双面胶带的俯视图；
图3为放卷辊、热压辊和收卷辊的立体示意图；
图4为锂电池电芯贴胶系统的结构示意图。
附图中的各个部件与编号的对应关系如下：
1.非连续双面胶带，11.离型层，12.定位孔，13.胶粘单元，2.放卷辊，3.预热装置，4.定位识别设备，5.热压辊，51.升降机构，6.收卷辊，7.产品输送线，8.电芯。
具体实施例方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
非连续双面胶带1的制备
配制好用于制备热融胶的胶粘层的胶粘剂，将胶粘剂溶液加入转移式涂布机中，调节好涂布所用网纹辊表面印网点模具参数，然后将双面离型的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜放入转移式涂布机的放卷单元，利用网纹辊在PET膜的其中一个表面上涂布形成非连续的胶粘层，烘干胶粘层中的溶剂，得到半成品。非连续双面胶的半成品包括直接复合的双面离型PET膜和胶粘层，以双面离型PET膜作为离型层11，胶粘层为由多个胶粘单元13排布组成的非连续层状结构，每个胶粘单元13为边长为50mm的正方形，相邻的两个胶粘单元13间的间隔为60mm，离型层11的沿其长度方向延伸的边缘距离胶粘单元的距离均为8mm。利用打孔器在离型层11上的位于相邻两个胶粘单元13间的区域中部开设正方型(边长为5mm)的定位孔12，制得成品的非连续双面胶带1，以非连续双面胶带1上的定位孔12作为非连续双面胶带1的定位标记。非连续双面胶带1的侧视图如图1所示，俯视图如图2所示。
当然，在其他情况下，本领域技术人员也可以根据实际需要适应性地调节胶粘单元13以及定位孔12的形状和大小。
实施例2
一种锂电池电芯贴胶系统，包括胶带输送线和产品输送线7，胶带输送线的输送面位于产品输送线7的输送面之上，其中，胶带输送线包括第一输送区段和第二输送区段，第一输送区段和产品输送线7的传输方向皆为水平方向，第二输送区段的传输方向沿斜向上方延伸。在第一输送区段上沿其传输方向依次设置有放卷辊2、预热装置3、定位识别设备4和热压辊5。热压辊5的两端分别与可沿竖直方向做往复伸缩运动的升降机构51的螺杆连接，升降机构51内设有驱动电机，电机与信号接收装置连接，定位识别设备4与升降机构51上的信号接收装置电性连接。具体而言，在本实施例中采用的定位识别设备4包括用于识别胶带上的定位标记以及向信号接收装置发送位置信息的CCD镜头，当然，在其他情况下，本领域技术人员也可以根据实际情况选用现有技术中具有定位识别功能和信号发送功能的设备作为锂电池电芯贴胶系统的定位识别设备4。而在第二输送区段上，沿其传输方向设置有收卷辊6。放卷辊2、热压辊5和收卷辊6的立体示意图如图3所示。
实施例3
本实施例利用实施例1制备的非连续双面胶带1对锂电池电芯进行贴胶，分别采用实施例2的锂电池电芯贴胶系统、现有贴胶工艺进行贴胶操作试验，非连续双面胶的贴胶操作试验长度为100米。
1.锂电池电芯贴胶系统贴胶
如图4所示，使非连续双面胶带1的将非连续双面胶带1的两端分别安装在胶带输送线的放卷辊2和收卷辊6上，使非连续双面胶带1的胶粘层的下表面正对产品输送线7的输送面，双面胶带在放卷辊2、热压辊5和收卷辊6的导引下沿水平方向(位于第一输送区段的部分)转向斜上方(位于第二输送区段的部分)延伸。将待贴胶的电芯8置于产品输送线7上，使电芯8的贴胶面朝上。分别设定胶带输送线和产品输送线7的传输速度，并根据胶带输送线的传输速度设置驱动热压辊5的驱动装置的反应时间，启动产品输送线7，电芯被产品输送线7传送进入贴胶区。适应于电芯8进入贴胶区的时间，启动胶带输送线，在第一输送区段内，预热装置3使以其附近一定范围内区段温度上升，形成烘道区段。第一输送区段非连续双面胶带1沿胶带传送线的传输方向传送：首先进入烘道区段，双面胶带的胶粘层的粘性在高温下逐渐增强，在胶粘层上的定位孔12到达定位识别设备4的正下方，定位识别设备4的CCD镜头扫描识别位于其下方的定位孔12并向热压辊5的升降机构51发送信号提示将有胶粘单元13进入贴胶区，在经历预设的反应时间后，胶粘单元13进入贴胶区，同时，热压辊5下压，将胶粘单元13贴合到位于其下方的电芯8表面，此时，胶粘单元13转移到电芯8上并与电芯8牢固贴合；而与电芯8贴合后的胶粘单元13复合的离型层11在收卷辊6的驱动下与胶粘单元13发生相对运动，由此能够与胶粘单元13完全撕离，并沿斜上方传送进入第二输送区段，最后被收卷辊6收卷。
2.现有贴胶工艺
通过放料机构放送胶带，通过收料机构收集背纸，对送胶辊传送的胶带进行定位、切胶，用吸盘将胶带吸附，转移并贴敷于锂电池的铝箔面。
3.贴胶效果对比
本实施例的贴胶效果如表1所示，采用实施例2的锂电池电芯贴胶系统能够快速地完成贴胶操作，并且胶粘层与电芯8紧密贴合，表面无气泡无皱褶，胶粘层无撕裂，无须二次贴胶，而采用现有贴胶工艺贴胶，胶粘层多次断裂，无法完成100米非连续双面胶带1的贴胶操作。通过对比，针对胶粘层无基材的非连续双面胶带1，采用本发明提供的锂电池电芯贴胶系统贴胶，能够明显提高贴胶速度以及优化贴胶效果。
表1贴胶效果
Figure BDA0002638413580000061
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种锂电池电芯贴胶系统，其特征在于：
包括用于传送胶带的胶带输送线和用于传送工件的产品输送线，所述胶带输送线包括第一输送区段，所述第一输送区段的传输方向平行于所述产品输送线的传输方向；
在所述胶带输送线上，沿所述胶带的传送方向依次设置有定位识别设备、压辊和收卷辊，所述定位识别设备和压辊位于所述第一输送区段；
所述压辊与用于驱动所述压辊相对于所述产品输送线做往复运动的升降机构连接，以所述压辊的压合面做往复运动的区域作为贴胶区，所述升降机构与所述定位识别装置电连接；
所述定位识别装置用于在所述胶带的胶粘层进入所述贴胶区时向所述升降机构发送信号，使所述升降机构驱动所述压辊将所述胶粘层贴合位于所述贴胶区的所述工件。
2.如权利要求1所述锂电池电芯贴胶系统，其特征在于：所述胶带输送线还包括与所述第一输送区段的末端相连的第二输送区段，所述第二输送区段的传输方向沿远离所述产品输送线的方向延伸；
所述收卷辊位于所述第二输送区段，所述收卷辊用于导引所述胶带的离型层沿所述第二输送区段的传送方向传输。
3.如权利要求1所述锂电池电芯贴胶系统，其特征在于：所述压辊为热压辊。
4.如权利要求3所述锂电池电芯贴胶系统，其特征在于：所述胶带输送线的第一输送区段还包括有预热装置，沿所述第一输送区段的传送方向依次设置有所述预热装置、所述定位识别设备和所述热压辊。
5.如权利要求1所述锂电池电芯贴胶系统，其特征在于：在竖直方向上，所述胶带输送线的传输面位于所述产品输送线的传输面之上，所述第一输送区段的传输方向和所述产品输送线的传输方向为水平方向。
6.如权利要求1所述锂电池电芯贴胶系统，其特征在于：所述定位识别设备包括CCD镜头，所述CCD镜头用于通过扫描所述胶带上的定位标记以对所述胶带的所述胶粘层进行定位。
7.一种非连续双面胶带，包括离型层和胶粘层，其特征在于：所述离型层与所述胶粘层直接复合；所述胶粘层由若干胶粘单元组成，所述胶粘单元呈非连续性的间隔状排列；在所述离型层上，介于相邻所述胶粘单元之间的区域设置有用于被如权利要求1～6任一项所述锂电池电芯贴胶系统的所述定位识别设备识别的定位标记。
8.如权利要求7所述非连续双面胶带，其特征在于：
所述胶粘层为热敏胶层；
所述定位标记用于被如权利要求3或4所述锂电池电芯贴胶系统的所述定位识别设备识别。
9.如权利要求7所述非连续双面胶带，其特征在于：所述定位标记为贯穿所述离型层的上、下表面的定位孔。
10.如权利要求9所述非连续双面胶带，其特征在于：每个所述定位孔距与其相邻的两个所述胶粘单元之间的距离相等。
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