CN113644319B - 一种软包锂电芯热封夹具及其热封工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种软包锂电芯热封夹具及其热封工艺，涉及锂电芯封装领域。底座，所述底座的中部连接有夹持机构；连接机构，所述连接机构设置于夹持机构的上端；夹头机构，所述夹头机构通过连接机构与夹持机构上端活动连接，通过夹头机构来实现对锂电芯夹持后的转动；所述夹头机构包括夹持座，所述连接机构的端部固定焊接有夹持座，所述夹持座远离夹头机构的一侧中部活动连接有连接座。本发明提供的软包锂电芯热封夹具及其热封工艺具有方便对夹持后锂电芯进行转动的优点。

Description

一种软包锂电芯热封夹具及其热封工艺

技术领域

本发明涉及锂电芯封装技术领域，尤其涉及一种软包锂电芯热封夹具及其热封工艺。

背景技术

随着人们环保意识的提高的环境问题的日益显现，环境污染问题受到越来越多的关注。锂离子电芯由于具有比能量高、循环寿命长、放电性能稳定和工作温度范围宽等优点成为各种便携式电子产品的理想电源，也是混合动力汽车、纯电动车和储能领域的首选电源。然而在其加工工艺中需要对软包锂电芯进行热封。因此需要专用的夹具对锂电芯进行夹持。

目前，市场出现的软包锂电芯热封夹具，对于圆柱状的锂电芯夹持不方便，且灵活性差，在夹持后不能对电芯进行转动，不方便包装膜在电芯外的贴合。

因此，有必要提供一种新的软包锂电芯热封夹具及其热封工艺解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种方便对圆柱状锂电芯夹持后可转动的软包锂电芯热封夹具及其热封工艺。

本发明提供的软包锂电芯热封夹具及其热封工艺包括：底座，所述底座的中部连接有夹持机构；连接机构，所述连接机构设置于夹持机构的上端；夹头机构，所述夹头机构通过连接机构与夹持机构上端活动连接，通过夹头机构来实现对锂电芯夹持后的转动。

优选的，所述夹持机构包括连接柱，所述底座的内侧固定连接有两个对正设置的连接柱，所述两个连接柱的中部分别活动连接有左夹臂和右夹臂。

优选的，所述两个连接柱的中部分别活动连接有左夹臂和右夹臂，具体是，所述左夹臂和右夹臂分别与两个连接柱中部转动连接，所述左夹臂的下部开设有左夹臂滑槽，所述右夹臂的下部开设有右夹臂滑槽，所述左夹臂滑槽和右夹臂滑槽内侧贯穿连接有连接栓，所述连接栓的外侧设置有导向座，且连接栓的中部连接有控制气杆。

优选的，所述夹头机构通过连接机构与夹持机构上端活动连接，具体是，所述连接机构包括连接壳体，所述左夹臂和右夹臂的上端均固定焊接有连接壳体，所述连接壳体的上侧开设有螺纹孔，且螺纹孔内侧螺纹连接有固定栓，所述连接壳体的中部滑动连接有活动块，所述活动块的端部与夹头机构固定焊接。

优选的，所述夹头机构包括夹持座，所述连接机构的端部固定焊接有夹持座，所述夹持座远离夹头机构的一侧中部活动连接有连接座，所述夹持座的内侧设置有等间距分布的定位卡槽，所述夹持头的侧部开设有限位孔，所述限位孔的内侧安置有钢球，所述夹持头的内侧与限位孔正对位置设置有固定座，所述固定座的内侧安置有弹簧。

优选的，所述夹持座远离夹头机构的一侧中部活动连接有连接座，具体是，所述夹持座远离夹头机构的一侧中部固定连接有连接轴承，所述连接轴承远离夹持座的一侧通过连接座转动连接有夹持头。

优选的，所述连接座远离夹持座的一侧固定粘接有绝缘垫，所述绝缘垫的表面矩阵式有防滑凸点。

优选的，所述底座的上侧中部设置有下料机构，所述下料机构包括凹槽，所述底座的上侧中部设置有中部设置有凹槽，所述凹槽的中部安装有顶升气杆，所述升气杆的上端活动连接有顶升台，所述顶升台中部设置有V型槽，且顶升台的上表面对正设置有两组定位弹簧片。

优选的，所述顶升气杆的上端活动连接有顶升台,具体是，所述顶升台的底部通过螺栓固定连接有卡座，所述卡座的中部通过轴承座与顶升气杆转动连接。

一种软包锂电芯热封夹具的热封工艺，其具体步骤如下：

a、通过连接机构来调节夹头机构的间距，使其能保证对锂电芯的有效夹持；

b、锂电芯尽量靠近两组夹持头的中心对齐，通过夹持机构来控制夹头机构，使左夹臂和右夹臂向底座中部合拢，使两组夹持头端部的绝缘垫分别与锂电芯两侧中心压合，从而完成对锂电芯的定位夹持；

c、通过转动锂电芯，使两组夹持头在连接轴承的作用下进行转动，在转动的同时将包装膜随着锂电芯缠绕一圈，并使包装膜首尾通过热处理融为一体；

d、通过顶升气杆上升，使顶升台上的V型槽与锂电芯贴合，并在定位弹簧片的作用下对其进行夹持，同时通过控制夹持机构使左夹臂和右夹臂向底座两侧分离；

e、通过轴承座的连接，转动顶升台，使锂电芯侧端转动至合适位置，然后依次对锂电芯两端多出的包装膜进行热封，并露出电极。

与相关技术相比较，本发明提供的软包锂电芯热封夹具及其热封工艺具有如下有益效果：

本发明提供一种软包锂电芯热封夹具及其热封工艺，夹持机构利用杠杆的原理，通过气动的方式控制其开合，操作简单便捷，快速省时，大大提高了对锂电芯的夹持效率；且连接机构为活动式的，方便了对夹头机构间距的调节，从而使该夹具能适用于不同型号锂电芯的夹持，提高了其通用性；并且夹持头与夹持座之间转动，从而方便了对夹持后锂电芯的转动，有利于对锂电芯外侧进行包装膜的封装，并通过绝缘垫的粘接，能对夹持头的表面起到较好的防护作用，防止夹持过程中因漏电造成的锂电芯短路，提高了该夹具的安全性；绝缘垫和防滑凸点为一体化结构，且为耐高温橡胶材料制成，在其材料的特性下，能在夹持过程中对锂电芯的两端面起到缓冲的作用，并提高了对锂电芯夹持时的稳定性；还设置有可转动和升降式的下料机构，方便对圆柱状锂电芯的二次定位夹持，将夹持后的锂电芯旋转至适合操作的位置，方便对锂电芯的两侧端的热封。

附图说明

图1为本发明提供的软包锂电芯热封夹具的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的内部立体的结构示意图；

图3为图1所示的夹头机构的结构示意图；

图4为图1所示的钢球连接的结构示意图；

图5为图1所示的下料机构的结构示意图。

图中标号：1、底座；2、夹持机构；21、连接柱；22、左夹臂；23、左夹臂滑槽；24、右夹臂；25、右夹臂滑槽；26、连接栓；27、导向座；28、控制气杆；3、连接机构；31、连接壳体；32、螺纹孔；33、固定栓；34、活动块；4、夹头机构；41、夹持座；42、连接轴承；43、连接座；44、定位卡槽；45、夹持头；46、限位孔；47、钢球；48、固定座；49、弹簧；49a、绝缘垫；49b、防滑凸点；5、下料机构；51、凹槽；52、顶升气杆；53、卡座；54、轴承座；55、顶升台；56、V型槽；57、定位弹簧片。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1至图5，一种软包锂电芯热封夹具包括：底座1，底座1的中部连接有夹持机构2；连接机构3，连接机构3设置于夹持机构2的上端；夹头机构4，夹头机构4通过连接机构3与夹持机构2上端活动连接，通过夹头机构4来实现对锂电芯夹持后的转动。

需要说明的是：夹持机构2采用气杆来控制开合，操作快速、简便，通过连接机构3，可对夹头机构4的间距进行调节，且夹头机构4为可转动结构，方便了锂电芯夹持后的转动，为包装膜在锂电芯外壁的缠绕提供了方便。

在具体实施过程中，如图1和图2所示，夹持机构2包括连接柱21，底座1的内侧固定连接有两个对正设置的连接柱21，两个连接柱21的中部分别活动连接有左夹臂22和右夹臂24；两个连接柱21的中部分别活动连接有左夹臂22和右夹臂24，具体是，左夹臂22和右夹臂24分别与两个连接柱21中部转动连接，左夹臂22的下部开设有左夹臂滑槽23，右夹臂24的下部开设有右夹臂滑槽25，左夹臂滑槽23和右夹臂滑槽25内侧贯穿连接有连接栓26，连接栓26的外侧设置有导向座27，且连接栓26的中部连接有控制气杆28；

需要说明的是：将左夹臂22和右夹臂24分别套接在两个连接柱21中部，然后将连接栓26从导向座27中部的槽内插入，并依次穿过左夹臂滑槽23和右夹臂滑槽25，然后将连接栓26中部与控制气杆28连接，当控制气杆28顶升时，连接栓26沿着导向座27上移，并使左夹臂滑槽23和右夹臂滑槽25沿着连接栓26分别对向滑动，使连接栓26分别与左夹臂滑槽23和右夹臂滑槽25最低点贴合，此时左夹臂22和右夹臂24的下部上移，二者的上部则下移，从而使左夹臂22和右夹臂24展开，反之，通过压缩控制气杆28使左夹臂22和右夹臂24向底座1中部合拢；

还需要说明的是：左夹臂22和右夹臂24利用杠杆的原理，通过气动的方式控制其开合，操作简单便捷，快速省时，大大提高了对锂电芯的夹持效率。

参考图1所示，夹头机构4通过连接机构3与夹持机构2上端活动连接，具体是，连接机构3包括连接壳体31，左夹臂22和右夹臂24的上端均固定焊接有连接壳体31，连接壳体31的上侧开设有螺纹孔32，且螺纹孔32内侧螺纹连接有固定栓33，连接壳体31的中部滑动连接有活动块34，活动块34的端部与夹头机构4固定焊接；

需要说明的是：夹头机构4的一侧与活动块34的端部固定焊接，且连接壳体31与夹持机构2上端焊接，将活动块34的端部插入到连接壳体31内，然后根据锂电芯的长度将两组活动块34向锂电芯方向推进，使夹头机构4对锂电芯形成有效的夹持，然后转动固定栓33，在其与螺纹孔32的配合下，压紧活动块34，使其固定，从而完成对夹头机构4间距的调节；

还需要说明的是：通过活动块34与连接壳体31之间的滑动连接，方便了对夹头机构4间距的调节，从而使该夹具能适用于不同型号锂电芯的夹持，提高了其通用性。

参考图1、图3和图4所示，夹头机构4包括夹持座41，连接机构3的端部固定焊接有夹持座41，夹持座41远离夹头机构4的一侧中部活动连接有连接座43，夹持座41的内侧设置有等间距分布的定位卡槽44，夹持头45的侧部开设有限位孔46，限位孔46的内侧安置有钢球47，夹持头45的内侧与限位孔46正对位置设置有固定座48，固定座48的内侧安置有弹簧49；夹持座41远离夹头机构4的一侧中部活动连接有连接座43，具体是，夹持座41远离夹头机构4的一侧中部固定连接有连接轴承42，连接轴承42远离夹持座41的一侧通过连接座43转动连接有夹持头45；

需要说明的是：通过连接轴承42的设置，方便了夹持头45在夹持座41上的转动，从而方便了对夹持后锂电芯的转动，有利于对锂电芯外侧进行包装膜的封装；

还需要说明的是：当夹持头45转动时，钢球47受到夹持座41内壁的压力向限位孔46内侧移动，使弹簧49压缩，转动后钢球47在弹簧49弹力的作用下，向限位孔46外侧压紧，并与夹持座41内侧的定位卡槽44相卡合，使得夹持头45在转动后定位，通过该结构的设置，对夹持头45的转动起到较好的阻尼作用，提高了锂电芯转动时的平稳性，也方便了其转动后的固定。

参考图1和图2所示，连接座43远离夹持座41的一侧固定粘接有绝缘垫49a，绝缘垫49a的表面矩阵式有防滑凸点49b；

需要说明的是：在夹持头45与夹持座41连接后，将绝缘垫49a与夹持头45的另一侧固定粘接，能对夹持头45的表面起到较好的防护作用，防止夹持过程中因漏电造成的锂电芯短路，提高了该夹具的安全性；

还需要说明的是：绝缘垫49a和防滑凸点49b为一体化结构，且为耐高温橡胶材料制成，在其材料的特性下，能在夹持过程中对锂电芯的两端面起到缓冲的作用，也防止了对锂电芯的磨损，并通过防滑凸点49b，增大了绝缘垫49a表面的摩擦力，从而提高了对锂电芯夹持时的稳定性。

参考图1、图2和图5所示，底座1的上侧中部设置有下料机构5，下料机构5包括凹槽51，底座1的上侧中部设置有中部设置有凹槽51，凹槽51的中部安装有顶升气杆52，升气杆52的上端活动连接有顶升台55，顶升台55中部设置有V型槽56，且顶升台55的上表面对正设置有两组定位弹簧片57；顶升气杆52的上端活动连接有顶升台55,具体是，顶升台55的底部通过螺栓固定连接有卡座53，卡座53的中部通过轴承座54与顶升气杆52转动连接；

需要说明的是：在锂电芯完成外壁包装膜的缠绕后热封后，通过顶升气杆52使顶升台55上抬，锂电芯对定位弹簧片57进行挤压，并滑落至定位弹簧片57的下侧，与V型槽56贴合，完成对圆柱状锂电芯的二次定位夹持，然后夹持机构2向两侧展开，此时锂电芯完全受力于顶升台55；

还需要说明的是：顶升台55的下部通过轴承座54与顶升气杆52转动连接，方便了对顶升台55整体的转动，可将夹持后的锂电芯旋转至适合操作的位置，再对锂电芯的两侧端进行热封。

一种软包锂电芯热封夹具的热封工艺，其具体步骤如下：

a、通过连接机构3来调节夹头机构4的间距，使其能保证对锂电芯的有效夹持；

b、锂电芯尽量靠近两组夹持头45的中心对齐，通过夹持机构2来控制夹头机构4，使左夹臂22和右夹臂24向底座1中部合拢，使两组夹持头45端部的绝缘垫49a分别与锂电芯两侧中心压合，从而完成对锂电芯的定位夹持；

c、通过转动锂电芯，使两组夹持头45在连接轴承42的作用下进行转动，在转动的同时将包装膜随着锂电芯缠绕一圈，并使包装膜首尾通过热处理融为一体；

d、通过顶升气杆52上升，使顶升台55上的V型槽56与锂电芯贴合，并在定位弹簧片57的作用下对其进行夹持，同时通过控制夹持机构2使左夹臂22和右夹臂24向底座1两侧分离；

e、通过轴承座54的连接，转动顶升台55，使锂电芯侧端转动至合适位置，然后依次对锂电芯两端多出的包装膜进行热封，并露出电极。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种软包锂电芯热封夹具，其特征在于，包括：

底座(1)，所述底座(1)的中部连接有夹持机构(2)；

连接机构(3)，所述连接机构(3)设置于夹持机构(2)的上端；

夹头机构(4)，所述夹头机构(4)通过连接机构(3)与夹持机构(2)上端活动连接，通过夹头机构(4)来实现对锂电芯夹持后的转动；

所述夹持机构(2)包括连接柱(21)，所述底座(1)的内侧固定连接有两个对正设置的连接柱(21)，所述两个连接柱(21)的中部分别活动连接有左夹臂(22)和右夹臂(24)，具体是，所述左夹臂(22)和右夹臂(24)分别与两个连接柱(21)中部转动连接，所述左夹臂(22)的下部开设有左夹臂滑槽(23)，所述右夹臂(24)的下部开设有右夹臂滑槽(25)，所述左夹臂滑槽(23)和右夹臂滑槽(25)内侧贯穿连接有连接栓(26)，所述连接栓(26)的外侧设置有导向座(27)，且连接栓(26)的中部连接有控制气杆(28)。

2.根据权利要求1所述的软包锂电芯热封夹具，其特征在于，所述夹头机构(4)通过连接机构(3)与夹持机构(2)上端活动连接，具体是，所述连接机构(3)包括连接壳体(31)，所述左夹臂(22)和右夹臂(24)的上端均固定焊接有连接壳体(31)，所述连接壳体(31)的上侧开设有螺纹孔(32)，且螺纹孔(32)内侧螺纹连接有固定栓(33)，所述连接壳体(31)的中部滑动连接有活动块(34)，所述活动块(34)的端部与夹头机构(4)固定焊接。

3.根据权利要求1所述的软包锂电芯热封夹具，其特征在于，所述夹头机构(4)包括夹持座(41)，所述连接机构(3)的端部固定焊接有夹持座(41)，所述夹持座(41)远离夹头机构(4)的一侧中部活动连接有连接座(43)，所述夹持座(41)的内侧设置有等间距分布的定位卡槽(44)，夹持头(45)的侧部开设有限位孔(46)，所述限位孔(46)的内侧安置有钢球(47)，所述夹持头(45)的内侧与限位孔(46)正对位置设置有固定座(48)，所述固定座(48)的内侧安置有弹簧(49)。

4.根据权利要求3所述的软包锂电芯热封夹具，其特征在于，所述夹持座(41)远离夹头机构(4)的一侧中部活动连接有连接座(43)，具体是，所述夹持座(41)远离夹头机构(4)的一侧中部固定连接有连接轴承(42)，所述连接轴承(42)远离夹持座(41)的一侧通过连接座(43)转动连接有夹持头(45)。

5.根据权利要求3所述的软包锂电芯热封夹具，其特征在于，所述连接座(43)远离夹持座(41)的一侧固定粘接有绝缘垫(49a)，所述绝缘垫(49a)的表面矩阵式有防滑凸点(49b)。

6.根据权利要求1所述的软包锂电芯热封夹具，其特征在于，所述底座(1)的上侧中部设置有下料机构(5)，所述下料机构(5)包括凹槽(51)，所述底座(1)的上侧中部设置有中部设置有凹槽(51)，所述凹槽(51)的中部安装有顶升气杆(52)，所述顶升气杆(52)的上端活动连接有顶升台(55)，所述顶升台(55)中部设置有V型槽(56)，且顶升台(55)的上表面对正设置有两组定位弹簧片(57)。

7.根据权利要求6所述的软包锂电芯热封夹具，其特征在于，所述顶升气杆(52)的上端活动连接有顶升台(55),具体是，所述顶升台(55)的底部通过螺栓固定连接有卡座(53)，所述卡座(53)的中部通过轴承座(54)与顶升气杆(52)转动连接。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的软包锂电芯热封夹具的热封工艺，其特征在于，具体步骤如下：

a、通过连接机构(3)来调节夹头机构(4)的间距，使其能保证对锂电芯的有效夹持；

b、锂电芯尽量靠近两组夹持头(45)的中心对齐，通过夹持机构(2)来控制夹头机构(4)，使左夹臂(22)和右夹臂(24)向底座(1)中部合拢，使两组夹持头(45)端部的绝缘垫(49a)分别与锂电芯两侧中心压合，从而完成对锂电芯的定位夹持；

c、通过转动锂电芯，使两组夹持头(45)在连接轴承(42)的作用下进行转动，在转动的同时将包装膜随着锂电芯缠绕一圈，并使包装膜首尾通过热处理融为一体；

d、通过顶升气杆(52)上升，使顶升台(55)上的V型槽(56)与锂电芯贴合，并在定位弹簧片(57)的作用下对其进行夹持，同时通过控制夹持机构(2)使左夹臂(22)和右夹臂(24)向底座(1)两侧分离；

e、通过轴承座(54)的连接，转动顶升台(55)，使锂电芯侧端转动至合适位置，然后依次对锂电芯两端多出的包装膜进行热封，并露出电极。

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