CN112652845B - 一种软包电池制备方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种软包电池制备方法及设备，包括：对电芯进行检测，其中，检测事项包括重量检测和短路检测；将极耳与电芯进行连接处理；通过加工处理将铝塑膜制成电芯外壳；将电芯封装至电芯外壳获得电池，并对电池进行短路检测；将电池进行包膜，获得电池成品。通过电芯称重、焊接极耳、电芯入壳到热封等一系列自动组装设备对软包锂电池进行大规模生产，解决了生产中电芯焊接极耳位置，铝塑膜切边位置，入壳后热封位置的精度低且不一致性，并且铝塑膜冲壳、电芯入壳后与电池更能铝塑膜切边加工质量高且稳定，更能提高其安全性，提高了产品质量和生产效率。

Description

一种软包电池制备方法和设备

技术领域

本发明涉及软包电池制备技术领域，特别是涉及一种软包电池制备方法和一种软包电池制备设备。

背景技术

软包锂电池是在原有钢壳、铝壳、塑壳电池的基础上发展起来的第三代动力锂电池，以其更轻、更薄、循环寿命长、安全性能好、能量密度高、放电平台稳定、功率性能出色、环保无污染等优势，而广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动工具、电动玩具、太阳能光伏发电系统、风力发电系统、移动通讯基站、应急照明、便携移动电源及矿山安全设备等多种领域。

在软包锂电池在生产上，现有的封装一般是以装有电芯的软包铝塑膜人工剪切后进行冲床冲壳，把电芯放入铝塑膜坑内，再人工对折后进行热封处理，自然消耗大量的人工劳动力，现市面上采用电池供电产品上使用较多，已逐渐形成产业化，而软包电池生产工艺复杂，软包锂电池制备工艺现在多由人工进行，精度差效率低，生产效率慢，不利于大规模生产。

因此，现有的软包锂电池的生产设备以及工艺需要进一步完善。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种软包电池制备设备和相应的一种软包电池制备方法。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种软包电池制备设备，包括：用于输送的传送平台，依次设于所述传送平台的上料装置、极耳预处理装置、极耳处理装置、封装装置、包膜装置以及位于所述封装装置侧方的制壳装置；

所述传送平台包括多个工位平台，所述工位平台包括用于定位物料的定位组件、位于所述定位组件上方的平移组件以及位于所述平移组件下方的顶升组件；所述传送平台主要为每个工序移动送料，每个工位均具有用于定位物料的定位组件，以实现位置送料且精度达到要求，所述平移组件用于接送料，当将电芯送到下一工位后，通过所述顶升组件的气缸顶起电芯，所述平移组件则回到上一工位继续接料，完成后所述顶升组件的气缸下降，电芯则被送到所述平移组件的下一工位，再进行平移移动，多个工位如此循环实现送料；电芯接触到的加工工位的组件采用左右平移活动，并且通过气缸传动其平移行程，支撑电芯的模具采用电木板绝缘，并且边缘附带除去底边的定位挡边台阶，防止左右平移时电芯位置偏离；当气缸顶起电芯组件时无需挡边台阶定位，当不顶起电芯时，电芯落在左右平移组件内，再进行底边气缸定位，完成后退回底边定位板，此时对电芯进行左右送料；所述顶升组件与所述平移组件的电芯支撑架可以错开支撑电芯；

所述上料装置包括上料组件、位于所述上料组件前端的称重组件和位于所述上料组件后端的电芯检测组件，所述上料组件包括用于供料的上料部和位于所述上料部上端的上料机械手；

所述极耳预处理装置包括预焊接组件和位于所述预焊接组件后端的裁切组件，所述预焊接组件设有预抬起机构以及与所述预抬起机构连接的预焊头，所述裁切组件包括气缸以及与所述气缸连接的裁切刀；

所述极耳处理装置包括传料组件、位于所述传料组件后方的焊接组件以及位于所述焊接组件后方的压平组件，所述传料组件包括定位平台、与所述定位平台配合的小机械手以及用于夹取的上极耳机械手，所述焊接组件设有抬起机构以及与所述抬起机构连接的焊头，所述压平组件包括压板和驱动所述压板的气缸；

所述封装装置包括转盘夹具，环绕所述转盘夹具布置的电芯定位台、入壳机械手、对折结构、切顶边结构、顶边热封结构以及输料机械手，所述转盘夹具包括具有真空吸盘的压合板、与所述压合板连接的翻转传动件以及推动所述翻转传动件的气缸，其中，所述翻转传动件为齿轮齿条传动；

所述包膜装置包括依次设置的下料机械手、正面包膜组件、背面包膜组件；

所述制壳装置包括依次设置的放卷结构、缓存来料结构、预切结构、冲壳结构、切料结构、拉料结构、进料机械手，其中，所述放卷结构包括气涨轴、用于控制所述气涨轴放卷的伺服电机和位于所述气涨轴外侧的快速定位板，所述缓存来料结构包括用于缓存的缓存张力辊，所述冲壳结构包括上模、下模、丝杆和与所述丝杆连接的伺服电机。

进一步地，还包括极耳贴胶装置，所述极耳贴胶装置包括极耳固定架以及均安装于所述极耳固定架上的放卷件、送胶件、压胶件、切刀、贴胶件，所述送胶件位于所述放卷件右侧，所述压胶件位于所述送胶件右侧，所述切刀位于所述送胶件上方，所述贴胶件位于所述压胶件上方。

进一步地，还包括极耳检测装置，所述极耳检测装置包括极耳检测组件以及位于所述极耳检测组件后方的极耳NG料盒、胶带压平结构。

进一步地，还包括电池检测装置，所述电池检测装置包括电池检测机构和位于所述电池检测机构左侧的喷码机构，所述电池检测机构包括依次设置的正负极检测结构、负极壳体检测结构、切侧边结构和短路NG机械手，所述喷码机构包括喷码头和撑料平台。

为了解决上述问题，本发明实施例还公开了一种软包电池制备方法，包括：

对电芯进行检测，其中，检测事项包括重量检测和短路检测；

将极耳与所述电芯进行连接处理，其中，该连接处理步骤依次为极耳预焊、极耳裁切、极耳焊接、极耳压平以及极耳贴胶；

通过加工处理将铝塑膜制成电芯外壳，该加工处理包括对所述铝塑膜预切后再进行冲壳；

将所述电芯封装至所述电芯外壳获得电池，并对所述电池进行短路检测；

将所述电池进行包膜，获得电池成品；

其中，所述对电芯进行检测的步骤，包括：

对所述电芯进行称重，将不符合重量要求的电芯去除；

对符合重量要求的电芯进行短路检测，获得合格电芯，其中，在进行短路检测之前，对所述电芯进行加热、加压。

进一步地，所述将极耳与所述电芯进行连接处理后，包括：

对所述极耳进行短路检测，将具有短路极耳的电芯去除；

对正常极耳的电芯进行胶带压平。

进一步地，所述将所述电芯封装至所述电芯外壳获得电池，并对所述电池进行短路检测，包括：

将所述外壳进行对折，并将所述电芯装入所述外壳；

对具有所述电芯的外壳进行热封，获得电池。

进一步地，所述将所述电芯封装至所述电芯外壳获得电池，并对所述电池进行短路检测，还包括：

对所述电池的正极、负极进行短路检测；

将所述电芯外壳进行切边，对所述电芯外壳的切边处进行短路检测。

本发明实施例包括以下优点：通过电芯称重、焊接极耳、电芯入壳到热封等一系列自动组装装置对软包锂电池进行大规模生产，主要解决了生产中电芯焊接极耳位置，铝塑膜切边位置，入壳后热封位置的精度低且不一致性，并且铝塑膜冲壳、电芯入壳后与电池更能铝塑膜切边加工质量高且稳定，更能提高其安全性，设备的整体结构紧凑，占用空间小，维修更换方便，降低了制造成本，节省人工劳动力，提高了产品质量和生产效率。

附图说明

图1是本发明的一种软包电池制备设备实施例的结构框图；

图2是本发明的一种软包电池制备设备实施例上料组件的结构框图；

图3是本发明的一种软包电池制备设备实施例称重组件的结构框图；

图4是本发明的一种软包电池制备设备实施例电芯检测组件的结构框图；

图5是本发明的一种软包电池制备设备实施例极耳预处理装置的结构框图；

图6是本发明的一种软包电池制备设备实施例极耳处理装置的结构框图；

图7是本发明的一种软包电池制备设备实施例极耳贴胶装置的结构框图；

图8是本发明的一种软包电池制备设备实施例极耳检测装置的结构框图；

图9是本发明的一种软包电池制备设备实施例制壳装置的结构框图；

图10是本发明的一种软包电池制备设备实施例封装装置的结构框图；

图11是本发明的一种软包电池制备设备实施例封装装置的局部结构框图；

图12是本发明的一种软包电池制备设备实施例电池检测装置的结构框图；

图13是本发明的一种软包电池制备设备实施例包膜装置的结构框图；

图14是本发明的一种软包电池制备设备实施例传送平台的结构框图；

图15是本发明的一种软包电池制备设备实施例机械手组件的结构框图。

附图标记：1、NG取料机械手，11、上料组件，12、称重组件，13、电芯检测组件，14、上料部，15、上料机械手，16、称重台，17、称重NG筛选机械手，18、电芯检测结构，19、电芯NG筛选盒，2、极耳预处理装置，21、预焊接组件，22、裁切组件，3、极耳处理装置，31、传料组件，32、焊接组件，33、小机械手，34、上极耳机械手，35、中转平台，36、电池限位平台，37、底边热封结构，4、封装装置，41、电芯定位台，42、入壳机械手，43、对折结构，44、切顶边结构，45、顶边热封结构，46、输料机械手，47、电池定位台，48、侧边热封结构，49、双工位机械手，5、包膜装置，51、正面包膜组件，52、背面包膜组件，53、下料机械手，6、制壳装置，61、放卷结构，62、缓存来料结构，63、预切结构，64、冲壳结构，65、切料结构，66、拉料结构，67、进料机械手，7、极耳贴胶装置，71、放卷件，72、送胶件，73、压胶件，74、切刀，75、贴胶件，8、极耳检测装置，81、极耳检测组件，82、极耳NG料盒，83、极耳NG机械手，84、胶带压平结构，85、极耳合格机械手，9、电池检测装置，91、正负极检测结构，92、负极壳体检测结构，93、切侧边结构，94、短路NG机械手，95、喷码机构，96、顶升组件，97、定位组件，98、平移组件，99、角位封结构，10、传送平台，101，支撑台，102，升降驱动件，103，平移驱动件，104，机械手组件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例的核心构思之一在于，通过电芯称重、焊接极耳、电芯入壳到热封等一系列自动组装装置对软包锂电池进行大规模生产，主要解决了生产中电芯焊接极耳位置，铝塑膜切边位置，入壳后热封位置的精度低且不一致性，并且铝塑膜冲壳、电芯入壳后与电池更能铝塑膜切边加工质量高且稳定，更能提高其安全性，设备的整体结构紧凑，占用空间小，维修更换方便，降低了制造成本，节省人工劳动力，解决次品率高，生产效率低下的问题。

本发明的一种软包电池制备方法实施例具体可以包括如下步骤：

对电芯进行检测，其中，检测事项包括重量检测和短路检测；

将极耳与所述电芯进行连接处理，其中，该连接处理步骤依次为极耳预焊、极耳裁切、极耳焊接、极耳压平以及极耳贴胶；

通过加工处理将铝塑膜制成电芯外壳，该加工处理包括对所述铝塑膜预切后再进行冲壳；

将所述电芯封装至所述电芯外壳获得电池，并对所述电池进行短路检测；

将所述电池进行包膜，获得电池成品。

具体而言，对所述电芯进行称重，将不符合重量要求的电芯去除；在进行短路检测之前，对符合重量要求的电芯进行加热、加压，然后对该电芯进行短路检测，获得电路正常的电芯；

将极耳固定连接在所述电路正常的电芯上，该固定连接的步骤依次为：将极耳预先焊在所述电路正常的电芯，将焊接完成的极耳裁切平整并对其清灰吸尘，然后将所述极耳焊接固定在所述电路正常的电芯上并对所述极耳进行压平，最后对所述极耳正极的上、下面和负极的上、下面进行贴胶，完成所述极耳与所述电路正常的电芯固定连接的整个过程；在固定连接后，对所述极耳进行短路检测，将具有短路极耳的电芯去除，并对正常极耳的电芯进行胶带压平；

通过对铝塑膜进行预切，即在每个铝塑膜间切上两小开口，防止后续拉料产生变形，影响下工序冲壳不良，然后对所述铝塑膜进行冲壳，初步制成电池外壳；然后在将所述电池外壳进行对折后将所述具有正常极耳的电池放置于对折后的电池外壳内，并将具有电池的电池外壳顶边和侧边进行加热封装，获得成品电池；

对所述成品电池进行短路检测，具体的，对所述成品电池的正极、负极进行短路检测，随后，将所述电芯外壳进行切边，在所述电芯外壳的切边处对所述成品电池进行短路检测。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图2-15，示出了本发明的一种软包电池制备设备实施例的结构框图，具体可以包括：用于输送的传送平台10，依次设于所述传送平台10的上料装置、极耳预处理装置2、极耳处理装置3、封装装置4、包膜装置5以及位于所述封装装置4侧方的制壳装置6；

所述上料装置包括上料组件11、位于所述上料组件11前端的称重组件12和位于所述上料组件11后端的电芯检测组件13，所述上料组件11包括用于供料的上料部14和位于所述上料部14上端的上料机械手15；

所述极耳预处理装置2包括预焊接组件21和位于所述预焊接组件21后端的裁切组件22，所述预焊接组件21设有预抬起机构以及与所述预抬起机构连接的预焊头，所述裁切组件22包括气缸以及与所述气缸连接的裁切刀74；

所述极耳处理装置3包括传料组件31、位于所述传料组件31后方的焊接组件32以及位于所述焊接组件32后方的压平组件，所述传料组件31包括定位平台、与所述定位平台配合的小机械手33以及用于夹取的上极耳机械手34，所述焊接组件32设有抬起机构以及与所述抬起机构连接的焊头，所述压平组件包括压板和驱动所述压板的气缸；

所述封装装置4包括转盘夹具，环绕所述转盘夹具布置的电芯定位台41、入壳机械手42、对折结构43、切顶边结构44、入壳结构、顶边热封结构45以及输料机械手46，所述转盘夹具包括具有真空吸盘的压合板、与所述压合板连接的翻转传动件以及推动所述翻转传动件的气缸，其中，所述翻转传动件为齿轮齿条传动；

所述包膜装置5包括依次设置的下料机械手53、正面包膜、背面包膜；

所述制壳装置6包括依次设置的放卷结构61、缓存来料结构62、预切结构63、冲壳结构64、切料结构65、拉料结构66、进料机械手67，其中，所述放卷结构61包括气涨轴、用于控制所述气涨轴放卷的伺服电机和位于所述气涨轴外侧的快速定位板，所述缓存来料结构62包括用于缓存的缓存张力辊，所述冲壳结构64包括上模、下模、丝杆和与所述丝杆连接的伺服电机。

在本实施例中，所述上料装置包括上料组件11、位于所述上料组件11前端的称重组件12和位于所述上料组件11后端的电芯检测组件13，所述上料组件11包括用于供料的上料部14和位于所述上料部14上端的上料机械手15，所述上料部14包括定位台、设于定位台上的推料件以及驱动所述推料件的气缸；在经人工将所述电芯放置到所述定位台上并定位后，采用气缸传动送料到所述上料机械手15取料位处，所述上料机械手15从所述定位台上取料，平放在下一工序上。所述上料机械手15采用伺服横移控制活动，上料机械手15的夹具采用多个真空吸盘和4个电芯托板使电芯可取料上下活动，且该夹具附带限位装置不至于超限现象。所述上料组件11采用了双工位上料定位台与机械手夹具，1个在用，1个待用，该夹具取料时吸盘吸上电芯顶面，还需要撑直电芯边缘防止下垂，为保证电芯扶正平直，在电芯吸盘吸料时，同时采用电芯定位托板撑起，防止放料时出现位置偏差，其定位托板采用POM材料，避免损伤电芯。其中，后续涉及到电芯或取料时其机械手夹具均使用如此结构。

进一步地，所述称重组件12包括称重台16和称重NG筛选机械手17，所述称重机械手取料到所述称重组件12上平放，所述称重组件12开始测重量，合格电芯则进入下一工序，反之则经过称重NG筛选机械手17(No Good，即次品)时进行剔除。所述称重组件12采用压力传感器测量所述电芯的重量，内配气缸接料再放在称重面上及所述称重组件12配上独立机架，且配上大理石增加其重量，可保证其称重精度及减少放料时的重力波动，加快称重检测时间。

进一步地，所述电芯检测组件13包括电芯检测结构18、位于所述电芯检测结构18右侧的电芯NG筛选盒19以及紧靠所述电芯NG筛选盒19的NG取料机械手1，所述电芯检测结构18包括短路测试仪；所述传送平台10将所述电芯传送至所述电芯检测组件13后以气缸对所述电芯进行加压，压力大小可以气压阀进行调节，与所述电芯上、下两表面贴合的热压板的温度使所述电芯温度升高，该热压板内采用发热管导热，利用黄铜材质的加热板和精密温控表，通过PID(Proportional Integral Derivative，即比例、积分、微分)控制温度，温度变化±1℃。然后所述短路测试仪对所述电芯进行检测短路。如所述电芯出现短路，则所述NG取料机械手1将不合格的电芯从传送平台10取料到所述电芯NG筛选盒19，所述NG取料机械手1以气缸上下控制夹具取料，横移以无杆气缸左右活动送料到一定数量后，提示报警人工取料处理。

在一实施例中，所述极耳预处理装置2包括预焊接组件21和位于所述预焊接组件21后端的裁切组件22，所述预焊接组件21设有预抬起机构以及与所述预抬起机构连接的预焊头，所述裁切组件22包括气缸以及与所述气缸连接的裁切刀74；所述预焊接组件21通过超声波焊接机分别对正、极负极耳进行初步焊接，焊接系统内设有抬起机构，将焊接后的极耳脱离焊头，其中，超声波焊接机采用科普超声波焊接机，其功率大于4KW。正、负极耳焊接完成的电芯转到裁切组件22切平极耳，通过采用气缸下压把电芯极耳处切平整，再进行对其吸除余碎料。

在本实施例中，所述极耳处理装置3包括传料组件31、位于所述传料组件31后方的焊接组件32以及位于所述焊接组件32后方的压平组件，所述传料组件31包括定位平台、与所述定位平台配合的小机械手33以及用于夹取的上极耳机械手34，所述焊接组件32设有抬起机构以及与所述抬起机构连接的焊头，所述压平组件包括压板和驱动所述压板的气缸；采用超声波焊接机对极耳进行焊接，焊接夹具上定位机构，对极耳进行定位，超声焊接机采用必能信或美国泰索尼克，正极焊接机功率≥4kW，负极焊接机功率≥5.5kw。人工上好极耳料盒，把极耳顶升到取料位面，以所述小机械手33将极耳送到定位平台进行上定位，再用所述上极耳机械手34夹紧定位好的极耳送到焊接位进行焊接，完成后再通过下一工序的上、下两个气缸将焊接好的电芯极耳压平。

进一步地，还包括极耳贴胶装置7，所述极耳贴胶装置7包括极耳固定架以及均安装于所述极耳固定架上的放卷件71、送胶件72、压胶件73、切刀74、贴胶件75，所述送胶件72位于所述放卷件71右侧，所述压胶件73位于所述送胶件72右侧，所述切刀74位于所述送胶件72上方，所述贴胶件75位于所述压胶件73上方；所述极耳贴胶装置7共有4个贴胶带处，分别贴上正极的上面、下面与负极的上面、下面，贴胶放卷后经过辊后缓存胶带，以气缸夹紧胶带送到压胶处，压胶完成后，送胶气缸退回，继续夹紧下一处，即一段胶带所需长，送胶吸盘心气缸向下吸料，上旁切刀74处以气缸下切胶带，再进行以气缸前伸送胶，然后进行下贴。同理，其他3处贴胶同样如此贴胶。

进一步地，还包括极耳检测装置8，所述极耳检测装置8包括极耳检测组件81以及位于所述极耳检测组件81后方的极耳NG料盒82、胶带压平结构84；在电芯极耳焊接后，给电芯进行极耳处测试短路，以金属测试探针测试，气缸控制探针下压活动，如出现NG电芯，则在下一个极耳NG机械手83在上下与横移均使用气缸控制夹具取料，放置在极耳NG料盒82内，极耳NG料盒82内置直线电机顶升结构，保证来料与极耳NG料盒82顶面同一平面。合格电芯则进入所述胶带压平结构84进行胶带压平，完成后极耳合格机械手85取料进下一工序上。

在本实施例中，所述制壳装置6包括依次设置的放卷结构61、缓存来料结构62、预切结构63、冲壳结构64、切料结构65、拉料结构66、进料机械手67，其中，所述放卷结构61包括气涨轴、用于控制所述气涨轴放卷的伺服电机和位于所述气涨轴外侧的快速定位板，所述缓存来料结构62包括用于缓存的缓存张力辊，所述冲壳结构64包括上模、下模、丝杆和与所述丝杆连接的伺服电机；通过所述放卷结构61的气涨轴实现铝塑膜的放卷，轴外设有快速定位板，保证新上铝塑能直接固定位置，采用伺服电机及同步带轮控制气涨轴放卷，同时，所述冲壳结构64设有纠偏系统，其原理是采用电机丝杆与导轨控制料卷上结构保持出料位置，可根据来料边缘检测时保证气涨轴放卷位；所述缓存来料结构62在经缓存来料时通过缓存张力辊带动铝塑膜预拉，上带检测位感应，保证出料所需要的长度，完成后在冲壳前进入预切，在每个铝塑膜间切上两小开口，防止后续拉料产生变形，影响下工序冲壳不良，预切结构63采用气缸上下控制上刀具下切，完成后进入冲壳，冲壳结构64上下模具均以伺服电机控制丝杆上下活动，对来料上下模具紧压冲压，内置弹簧与顶板辅助脱料，防止来料被拉起。

进一步地，在完成铝塑膜冲壳并经一定长度的距离后，切料结构65内以气缸压紧来料，在拉料机械手夹具从切料结构65上夹紧铝塑膜料边，拉料机械手进行按定长拉出料，切料结构65上带真空吸盘对拉出的来料吸上，气缸控制上下刀具进行切料，完成后上吸盘上吸的铝塑膜进行气缸下放拉料结构66内接料平台上，再送到成品铝塑取料位，同时，拉料机械手继续对切料结构65内夹紧下一片料边，在切料结构65内紧压下而切下的来料气缸松开，来料拉出，如此循环出料。拉料平台上附带真空吸盘接料，防止出现偏位等；所述进料机械手67以横移伺服丝杆与上下伺服丝杆控制从拉料平台上取料，送至下一工序，其夹具采用多个真空吸盘与冲壳成型的上模凸板组成取料。

在本实施例中，所述封装装置4包括转盘夹具，环绕所述转盘夹具布置的电芯定位台41、入壳机械手42、对折结构43、切顶边结构44、顶边热封结构45以及输料机械手46，所述转盘夹具包括具有真空吸盘的压合板、与所述压合板连接的翻转传动件以及推动所述翻转传动件的气缸，其中，所述翻转传动件为齿轮齿条传动；所述封装装置4将所述电芯外壳上料、对折、入壳、顶边热封、到取料均使用转盘方式传送，采用凸轮分割器与减速电机完成每个工位送料，其铝塑转盘夹具采用气缸推动齿条转动齿轮翻转压合板，板上附带真空吸盘，以完成合膜工艺。

将电芯放置到所述电芯定位台41上，进行定位，完成后心横移伺服丝杆把电芯送到入壳机械手42取料处。

将所述电芯外壳上料，到下工序以伺服丝杆控制，通过所述对折结构43将所述电芯外壳对称对折，完成后进入所述切顶边结构44中进行切顶边，以气缸控制刀具向膜顶边整齐切下，然后打开，入壳机械手42以横移伺服丝杆与上下伺服丝杆控制夹具夹取电芯送入铝塑膜壳内，夹具合上，然后在所述顶边热封结构45内对其顶边进行热封，同时对极耳处热封，采用金属铜内置发热管导热封膜，上、下封刀刀具以伺服丝杆控制上下活动，其中发热管温度可自行调节；完成后对电池送到下一工序上料工位处，通过所述输料机械手46以横移伺服丝杆与上下伺服丝杆控制夹具取料到下一工序。

进一步地，在电池完成顶边热封后，将其送至所述电池定位台47上，经侧边热封结构48进行侧边热封，完成后送至末端的双工位机械手49取料位上，所述双工位机械手49在横移与上下均使用伺服丝杆，从电池定位台47取料到电池限位平台36上，所述电池限位平台36送料到底边热封结构37内进行底边热封，完成后退回到所述双工位机械手49的取料位上，然后在所述电池限位平台36取料到中转平台35上，即双工位机械手49采用双工位夹具取料，同时从两工位取料与放料。其中，所述侧边热封结构48和所述底边热封结构37均与前面顶边热封结构45一致，电池定位平台与电池限位平台36均采用横移伺服丝杆传送，内置气缸定位真空吸盘吸上固定。

在另一实施例中，还包括电池检测装置9，所述电池检测装置9包括电池检测机构和位于所述电池检测机构左侧的喷码机构95，所述电池检测机构包括依次设置的角位封结构99、正负极检测结构91、负极壳体检测结构92、切侧边结构93和短路NG机械手94，所述喷码机构95包括喷码头和撑料平台；在电池封边完成后，所述电池外形几乎成型，从上工序中转台取料到正负极检测结构91内，对电池来料时，所述角位封结构99对其进行气缸下压角位处热封，同时通过所述正负极检测结构91对电池的正极负极采用金属测试探针检测电池短路情况，完成后进行下一工序，即负极与所述电池外壳短路测试，负极同样采用金属测试探针检测，而壳体检测则是以小刀片刺破边缘接触检测，反馈出现短路NG将在后续切壳体两边后进行NG电池取出下料。

完成后进行电池铝塑膜两侧边进行，所述切侧边结构93通过伺服丝杆传送，气缸顶出电池并用气缸压紧，送回所述切侧边结构93内，两边对称安装切刀74，上下气缸控制切刀74刀具切开两边余料，完成后接料平台把电池送加原过料流动处；电池壳体切边后，把电池在上工序出现短路时，NG机械手横移与上下均使用气缸控制夹具取料，送到电池NG料盒内，NG机械手夹具采用4个真空吸盘取料，NG料盒内设顶升结构，保证来料能接上NG机械手送料的位置高度。如合格电池则跳过此工位，继续下一工序。

另外，在电池切边后，通过所述喷码机构95的喷码头对其表面进行喷码，横移采用伺服丝杆控制喷码头横向下喷，上下采用气缸控制喷码头保证来料高度，让其过料避让；在每个工位下都有一个撑料平台，以气缸进行左右定位，等待该工位上料加工电池。

所述包膜装置5包括依次设置的下料机械手53、正面包膜组件51、背面包膜组件52；所述包膜装置5主要完成正面、背面电池电芯位进行包膜保护，以气涨轴固定磁粉制动器控制放保护膜卷料，气缸带过辊轴拉出料缓存，后经过料辊出料，以气缸送料气夹夹紧保护膜向前送膜，送膜到压胶结构下，当电池经伺服电机与丝杆控制送料平台上送料到压胶结构下，送料平台内置真空吸附，压胶以气缸顶出下压保护膜，电池送料平台退回，带着电池与保护膜同时贴胶，当完成贴膜后，压胶结构内附带的刀片以气缸控制行程将其切断，至此，包膜完成送回原过料流动处；同理，将电池翻转180度后对电池背面从正向贴膜保护，再送加原过料流动位；当完成正背两面包膜后，下料机械手53以横移与上下均使用伺服丝杆控制夹具取出料，并翻转90度，把电池立起，放入下料料盒内，当料盒放满后则提示报警处理，人工取料并换上空料盒。其中料盒下装上无动力滚筒以人工推送料，当到末端后感应到空料盒时，料盒下带气缸与定位销顶出定位，固定好位置，等待下料机械手53继续放料。

所述传送平台10包括多个工位平台，所述工位平台包括用于定位物料的定位组件97、位于所述定位组件97上方的平移组件98以及位于所述平移组件98下方的顶升组件96；所述传送平台10主要为每个工序移动送料，每个工位均具有用于定位物料的定位组件97，实现位置送料且精度达到要求，以所述平移组件98接送料，送到下一工位后，通过所述顶升组件96的气缸顶起电芯，所述平移组件98则回到上一工位继续接料，完成后所述顶升组件96的气缸下降，电芯则送到所述平移组件98的下一工位，再进行平移移动，多个工位同样如此循环送料效果。电芯接触到加工工位的组件采用左右平移活动，以气缸传动平移其组件行程，其支撑电芯模具采用电木板绝缘，且边缘附带定位挡边台阶(除去底边)，防止左右平移时电芯位置偏离。气缸顶起电芯组件则无需挡边台阶定位，当不顶起电芯时，即落在左右平移组件98内，再进行底边气缸定位，完成后现退回底边定位板，此时电芯右进行左右送料，所述顶升组件96与所述平移组件98的电芯支撑架为错开支撑电芯。

在另一实施例中，还包括机械手组件104，所述机械手组件104包括支撑台101、与所述支撑台101连接且的升降驱动件102以及用于驱动所述升降驱动件102平移的平移驱动件103，所述支撑台101与所述升降驱动件102固定在平移架上，所述平移将活动安装于所述平移驱动件103上，所述升降驱动件102采用双气缸驱动，所述平移驱动件103采用伺服电机与丝杆传动控制所述支撑台101；具体的，从电池底边热封后的中转台上，到最后包膜下料，均采用所述机械手组件104进行取料、放料，其内分7个工位，上下顶采用双气缸行程控制电池取放料在撑料平台，防止偏位，其中，前6个工位附带真空吸附电池移动，最后一个工位为包膜电池正面转背面的翻转结构，以气缸夹紧电池翻转并送料，每个工位间位置相等，横移过料采用伺服电机与丝杆传动控制此每个工位取放料。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种软包电池制备方法和一种软包电池制备设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种软包电池制备设备，其特征在于，包括：用于输送的传送平台，依次设于所述传送平台的上料装置、极耳预处理装置、极耳处理装置、封装装置、包膜装置以及位于所述封装装置侧方的制壳装置；

所述传送平台包括多个工位平台，所述工位平台包括用于定位物料的定位组件、位于所述定位组件上方的平移组件以及位于所述平移组件下方的顶升组件；所述传送平台主要为每个工序移动送料，每个工位均具有用于定位物料的定位组件，以实现位置送料且精度达到要求，所述平移组件用于接送料，当将电芯送到下一工位后，通过所述顶升组件的气缸顶起电芯，所述平移组件则回到上一工位继续接料，完成后所述顶升组件的气缸下降，电芯则被送到所述平移组件的下一工位，再进行平移移动，多个工位如此循环实现送料；电芯接触到的加工工位的组件采用左右平移活动，并且通过气缸传动其平移行程，支撑电芯的模具采用电木板绝缘，并且边缘附带除去底边的定位挡边台阶，防止左右平移时电芯位置偏离；当气缸顶起电芯组件时无需挡边台阶定位，当不顶起电芯时，电芯落在左右平移组件内，再进行底边气缸定位，完成后退回底边定位板，此时对电芯进行左右送料；所述顶升组件与所述平移组件的电芯支撑架可以错开支撑电芯；

所述上料装置包括上料组件、位于所述上料组件前端的称重组件和位于所述上料组件后端的电芯检测组件，所述上料组件包括用于供料的上料部和位于所述上料部上端的上料机械手；

所述极耳预处理装置包括预焊接组件和位于所述预焊接组件后端的裁切组件，所述预焊接组件设有预抬起机构以及与所述预抬起机构连接的预焊头，所述裁切组件包括气缸以及与所述气缸连接的裁切刀；

所述极耳处理装置包括传料组件、位于所述传料组件后方的焊接组件以及位于所述焊接组件后方的压平组件，所述传料组件包括定位平台、与所述定位平台配合的小机械手以及用于夹取的上极耳机械手，所述焊接组件设有抬起机构以及与所述抬起机构连接的焊头，所述压平组件包括压板和驱动所述压板的气缸；

所述封装装置包括转盘夹具，环绕所述转盘夹具布置的电芯定位台、入壳机械手、对折结构、切顶边结构、顶边热封结构以及输料机械手，所述转盘夹具包括具有真空吸盘的压合板、与所述压合板连接的翻转传动件以及推动所述翻转传动件的气缸，其中，所述翻转传动件为齿轮齿条传动；

所述包膜装置包括依次设置的下料机械手、正面包膜组件、背面包膜组件；

所述制壳装置包括依次设置的放卷结构、缓存来料结构、预切结构、冲壳结构、切料结构、拉料结构、进料机械手，其中，所述放卷结构包括气涨轴、用于控制所述气涨轴放卷的伺服电机和位于所述气涨轴外侧的快速定位板，所述缓存来料结构包括用于缓存的缓存张力辊，所述冲壳结构包括上模、下模、丝杆和与所述丝杆连接的伺服电机。

2.根据权利要求1所述的软包电池制备设备，其特征在于，还包括极耳贴胶装置，所述极耳贴胶装置包括极耳固定架以及均安装于所述极耳固定架上的放卷件、送胶件、压胶件、切刀、贴胶件，所述送胶件位于所述放卷件右侧，所述压胶件位于所述送胶件右侧，所述切刀位于所述送胶件上方，所述贴胶件位于所述压胶件上方。

3.根据权利要求2所述的软包电池制备设备，其特征在于，还包括极耳检测装置，所述极耳检测装置包括极耳检测组件以及位于所述极耳检测组件后方的极耳NG料盒、胶带压平结构。

4.根据权利要求3所述的软包电池制备设备，其特征在于，还包括电池检测装置，所述电池检测装置包括电池检测机构和位于所述电池检测机构左侧的喷码机构，所述电池检测机构包括依次设置的正负极检测结构、负极壳体检测结构、切侧边结构和短路NG机械手，所述喷码机构包括喷码头和撑料平台。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述的软包电池制备设备的软包电池制备方法，其特征在于，包括：

对电芯进行检测，其中，检测事项包括重量检测和短路检测；

将极耳与所述电芯进行连接处理，其中，该连接处理步骤依次为极耳预焊、极耳裁切、极耳焊接、极耳压平以及极耳贴胶；

通过加工处理将铝塑膜制成电芯外壳，该加工处理包括对所述铝塑膜预切后再进行冲壳；

将所述电芯封装至所述电芯外壳获得电池，并对所述电池进行短路检测；

将所述电池进行包膜，获得电池成品；

其中，所述对电芯进行检测的步骤，包括：

对所述电芯进行称重，将不符合重量要求的电芯去除；

对符合重量要求的电芯进行短路检测，获得合格电芯，其中，在进行短路检测之前，对所述电芯进行加热、加压。

6.根据权利要求5所述的软包电池制备方法，其特征在于，所述将极耳与所述电芯进行连接处理后，包括：

对所述极耳进行短路检测，将具有短路极耳的电芯去除；

对正常极耳的电芯进行胶带压平。

7.根据权利要求5所述的软包电池制备方法，其特征在于，所述将所述电芯封装至所述电芯外壳获得电池，并对所述电池进行短路检测，包括：

将所述外壳进行对折，并将所述电芯装入所述外壳；

对具有所述电芯的外壳进行热封，获得电池。

8.根据权利要求7所述的软包电池制备方法，其特征在于，所述将所述电芯封装至所述电芯外壳获得电池，并对所述电池进行短路检测，还包括：

对所述电池的正极、负极进行短路检测；

将所述电芯外壳进行切边，对所述电芯外壳的切边处进行短路检测。

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