CN114243084B - 电芯包装设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电芯包装设备，用于将绝缘件包覆并熔接固定于电芯的表面。电芯包括电芯本体及其通过极耳柔性连接的含塑胶内支架的顶盖，绝缘件包括位于中部的底托片以及分别位于底托片的两侧且可弯折的第一绝缘片与第二绝缘片。本发明的电芯包装设备包括夹具、绝缘件上料装置、电芯上料装置、第一熔接装置、包面装置、第二熔接装置、第一折边装置和第二折边装置、第三熔接装置、电芯下料装置，可依次将绝缘件放到夹具上，再将电芯侧面朝下放置在第一绝缘片上，而后逐步熔接下面、贴合后面和上面、熔接上面、折贴侧面、熔接侧面、取走包装电芯，被称为电芯包装8步作业流水设备，该设备自动完成电芯包装作业，提高了电芯包装的效率和质量。

Description

电芯包装设备

技术领域

本发明涉及电池制造设备的技术领域，尤其涉及一种将绝缘件包覆并熔接固定于电池电芯表面的电芯包装设备。

背景技术

电芯指的是含有正、负极的电化学电芯，在一种具体的方形铝壳锂电池中，电芯包括由阴、阳电极片和隔膜叠合的长方体电芯本体及其通过阴、阳电极极耳柔性连接的带有对外电气连接用的正、负极柱的长方体顶盖，顶盖下朝向电芯本体侧还固结有用于隔离阴、阳电极极耳与顶盖的长方体塑胶内支架。一般不能直接将裸电芯入到铝壳里，通常需要在电芯本体的外露面包覆一种绝缘件，绝缘件在电芯入到铝壳里后起对铝壳的电气绝缘作用。所述绝缘件是一种绝缘薄片，包括位于中部的长方形底托片以及分别位于所述底托片的两侧且可相对所述底托片和自身弯折的长方形第一绝缘片与长方形第二绝缘片；

现有技术中，主要通过人工的方式来包装电芯，这样不仅消耗人力、包装效率低下而且包装质量因人而异。

发明内容

基于此，有必要提供一种效率高质量高的电芯包装设备。

一种电芯包装设备，用于将绝缘件包覆并熔接固定于电芯的表面；所述电芯包括由阴、阳电极片和隔膜叠合的长方体电芯本体及与其通过阴、阳电极极耳柔性连接的带有对外电气连接用的正、负极柱的长方体顶盖，所述顶盖下朝向所述电芯本体侧还固结有用于隔离阴、阳电极极耳与所述顶盖的长方体塑胶内支架，所述电芯一侧面朝下摆放姿态可分为电芯下面、电芯后面、电芯左面、电芯右面、电芯上面、电芯前面；所述绝缘件是一种绝缘薄片，包括位于中部的长方形底托片以及分别位于所述底托片的两侧且可相对所述底托片和自身弯折的长方形第一绝缘片与长方形第二绝缘片；

所述电芯包装设备除了包括绝缘件上料装置、电芯上料装置、电芯下料装置外，还包括：

夹具，用于放置所述绝缘件与在所述第一绝缘片上再侧面朝下放置并夹紧所述电芯，且使所述第一绝缘片的两边超出所述电芯下面的边缘；

第一熔接装置，用于将所述第一绝缘片与所述电芯下面的所述塑胶内支架熔接；

包面装置，用于抓取所述第二绝缘片并朝所述电芯前面运动，以先使得所述底托片与所述电芯后面贴合，再使得所述第二绝缘片与所述电芯上面贴合，且使所述第二绝缘片的两边超出所述电芯上面的边缘；

第二熔接装置，用于将所述第二绝缘片与所述电芯上面的所述塑胶内支架熔接；

第一折边装置，用于驱动所述第一绝缘片的两边超出所述电芯下面的部分向上弯折，并分别贴合所述电芯左面和所述电芯右面；

第二折边装置，用于驱动所述第二绝缘片的两边超出所述电芯上面的部分向下弯折，并分别贴合所述电芯左面和所述电芯右面；

第三熔接装置，用于将所述第一绝缘片贴合在所述电芯左面和所述电芯右面的部分分别与所述电芯左面和所述电芯右面的所述塑胶内支架熔接，以及用于将所述第二绝缘片贴合在所述电芯左面和所述电芯右面的部分分别与所述电芯左面和所述电芯右面的所述塑胶内支架熔接。

所述夹具包括用于承托所述绝缘件与所述电芯的承托组件、两个分别位于所述电芯左面和电芯右面的第一抵持组件、滑动连接两个所述第一抵持组件的第一抵持组件基座和在两边张拉连接两个所述第一抵持组件的两个第一弹性件，以及与所述第一抵持组件基座压顶连接的两个第二弹性件；所述第一弹性件用于张拉两个所述第一抵持组件以使得两个所述第一抵持组件抵持所述电芯左面和所述电芯右面，所述第二弹性件用于压顶所述第一抵持组件基座以使得两个所述第一抵持组件抵持所述电芯后面。

在一些实施例中，所述第一抵持组件包括用于抵持所述电芯左面或所述电芯右面的第一抵持件以及用于抵持所述电芯后面的第二抵持件；

所述第一抵持件与所述第二抵持件在竖直方向均与所述承托组件存在间隙，所述间隙用于放置所述绝缘件。

在一些实施例中，所述夹具还包括用于夹持所述电芯的所述顶盖的含有固定件和活动件的第二抵持组件、与所述活动件连接的供外部开夹装置施加驱动作用力的传动件以及与所述传动件压顶连接的第三弹性件。

在一些实施例中，所述包面装置包括用于夹持所述第二绝缘片远离所述底托片的一侧的两角的第一夹持机构以及用于承托所述第二绝缘片以保持所述第二绝缘片与所述电芯上面贴合平整的平整机构，所述第一夹持机构先用于使得所述底托片与所述电芯后面贴合，所述第一夹持机构再与所述平整机构合作用于使得所述第二绝缘片与所述电芯上面贴合。

在一些实施例中，所述平整机构包括用于承托所述第二绝缘片的平整件、用于驱动所述平整件直线运动的第一驱动组件和用于驱动所述第一驱动组件转动的第二驱动组件。

在一些实施例中，所述第一折边装置包括两个相对设置且可竖直运动靠近或远离所述第一绝缘片的第一折弯件，两个所述第一折弯件对齐所述电芯左面与所述电芯右面；

所述第二折边装置包括两个相对设置且可竖直运动靠近或远离所述第二绝缘片的第二折弯件，两个所述第二折弯件对齐所述电芯左面与所述电芯右面。

在一些实施例中，所述电芯包装设备还包括用于固定所述夹具的可转动的第一转盘，所述第一转盘上可固定的所述夹具的数量为多个且圆周等分环绕固定于所述第一转盘周边上，所述绝缘件上料装置、所述电芯上料装置、所述第一熔接装置、所述包面装置、所述第二熔接装置、所述第一折边装置和所述第二折边装置、所述第三熔接装置以及所述电芯下料装置也对应地圆周等分环绕固定在所述第一转盘用于带着所述夹具上装夹的物料按工位数等分的角度间隔转动，依次与不同的装置对正进行作业，一个循环后即可完成所述电芯的包装并可无障碍继续循环进行另一个所述电芯的流水包装，形成一条连续循环的流水作业线。

在一些实施例中，所述电芯包装设备还包括同轴设置在所述第一转盘上且可跟随所述第一转盘转动也可相对所述第一转盘转动的第二转盘以及固定于所述第二转盘上的第二夹持机构，所述第二夹持机构用于夹持贴合在所述电芯上的所述第二绝缘片。

在一些实施例中，所述电芯包装设备还包括用于驱动所述第二转盘转动的推移机构，所述推移机构包括固定于所述第二转盘上的第一安装件、固定设置的第二安装件以及连接所述第一安装件与所述第二安装件的第三驱动件，所述第三驱动件用于驱动所述第一安装件与所述第二安装件相对靠近或相对远离，以使得所述第二转盘转动。

所述第二夹持机构夹持着贴合在所述电芯上的所述第二绝缘片随着所述第三驱动件驱动的第二转盘与所述第一转盘同步转动，与所述第一转盘上的所述夹具上的包面后的所述电芯同步转动到所述第二熔接装置，使得所述第二绝缘片始终贴合所述电芯从而避免在转动的过程中包面后的所述第二绝缘片松动，以供所述第二熔接装置熔接所述第二绝缘片到所述电芯上面上。

采用上述实施例提供的所述电芯包装设备，具有如下有益效果：

首先，绝缘件上料装置将绝缘件放置于夹具上，电芯上料装置再将电芯放置在第一绝缘片上，且第一绝缘片的两边超出了电芯下面的边缘。其次，第一熔接装置工作，以将第一绝缘片固定在电芯下面上。再次，包面装置抓取第二绝缘片并先使得底托片与电芯后面贴合，再使得第二绝缘片与电芯上面贴合，且第二绝缘片的两边亦超出了电芯上面的边缘。再次，第二熔接装置工作，以将第二绝缘片固定在电芯上面。再次，第一折边装置与第二折边装置工作，以使得第一绝缘片与第二绝缘片超出电芯的部分弯折并贴合电芯左面和电芯右面。再次，第三熔接装置工作，以将第一绝缘片与第二绝缘片贴合在电芯左面和电芯右面的部分固定在电芯左面和电芯右面。最后，电芯下料装置将已包装的电芯取走下机。

因夹具的数量和工位的数量均为8个，这种电芯包装方法被称为电芯包装8步流水作业法，这种电芯包装设备被称为电芯包装8步流水作业设备。

相比于现有技术，本发明提供的电芯包装设备能够自动完成电芯的包装作业，提高了电芯包装的效率和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为绝缘件的结构示意图。

图2为电芯的结构示意图。

图3为绝缘件与电芯一状态下的结构示意图。

图4为绝缘件与电芯又一状态下的结构示意图。

图5为绝缘件与电芯再一状态下的结构示意图。

图6为一实施例提供的电芯包装设备的结构示意图。

图7为图6中电芯包装设备的部分结构示意图。

图8为图6中夹具、绝缘件的装配图。

图9为图6中夹具、绝缘件以及电芯的装配图。

图10为图6中夹具一视角的结构示意图。

图11为图6中夹具又一视角的结构示意图。

图12为图6中第一开夹装置的结构示意图。

图13为图6中第二开夹装置的结构示意图。

图14为图6中第一熔接装置的结构示意图。

图15为图14中第一熔接片的结构示意图。

图16为图6中包面装置的结构示意图。

图17为图6中第二熔接装置的结构示意图。

图18为图6中第一折边装置的结构示意图。

图19为图6中第二折边装置的结构示意图。

图20为图6中第三熔接装置的结构示意图。

图21为图6中绝缘件上料装置的结构示意图。

图22为图6中电芯上料装置的结构示意图。

图23为图6中电芯下料装置的结构示意图。

图24为图6中推移机构的结构示意图。

图25为图6中上固定装置的结构示意图。

图26为图6中下固定装置的结构示意图。

附图标记：

10-绝缘件，11-第一绝缘片，11a-第一纵向折弯预埋线，11b-第一横向折弯预埋线，12-第二绝缘片，12a-第二纵向折弯预埋线，12b-第二横向折弯预埋线，13-底托片，

20-电芯，21-顶盖，211-塑胶内支架，22-电芯本体，221-电芯下面，222-电芯后面，223-电芯左面，224-电芯右面，225-电芯上面，226-电芯前面，

110-夹具，111-承托组件，1111-第一承托件，1112-第二承托件，1113-第三承托件，112-第一抵持组件，1121-第一抵持件，1122-第二抵持件，1123-开夹孔，113-第一弹性件，114-第二抵持组件，1141-固定件，1142-活动件，115-第二弹性件，116-第一抵持组件基座，117-第三弹性件，118-传动件，

120-第一熔接装置，121-第一熔接机构，1211-第一熔接片，122-第一熔接下压机构，

130-包面装置，131-第一夹持机构，132-平整机构，1321-平整件，1322-第一驱动组件，1323-第二驱动组件，

140-第二熔接装置，141-第二熔接片，

150-第一折边装置，151-第一折弯件，

160-第二折边装置，161-第二折弯件，

170-第三熔接装置，171-第三熔接片，172-缓冲件，

180-绝缘件上料装置，

190-电芯上料装置，

200-电芯下料装置，

210-第一转盘，

220-第二转盘，

230-推移机构，231-第一安装件，232-第二安装件，233-第三驱动件，

240-第二夹持机构，

250-第一开夹装置，251-开夹销，

260-第二开夹装置，261-推块，

270-上固定装置，

280-下固定装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“纵向”“横向”、“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，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，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，也可以是可更换连接，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，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

请参阅图1-图23，本发明实施例提供一种电芯包装设备，用于将绝缘件10包覆并熔接固定于电芯20的表面，所述电芯20包括由阴、阳电极片和隔膜叠合的长方体电芯本体22及与其通过阴、阳电极极耳柔性连接的带有对外电气连接用的正、负极柱的长方体顶盖21，顶盖下朝向电芯本体侧还固结有用于隔离阴、阳电极极耳与顶盖的长方体塑胶内支架211，电芯本体22依侧面朝下摆放姿态可分为电芯下面221、电芯后面222、电芯左面223、电芯右面224、电芯上面225、电芯前面226；绝缘件10是一种绝缘薄片，包括位于中部的长方形底托片13以及分别位于底托片的两侧且可相对底托片13和自身弯折的长方形第一绝缘片11与长方形第二绝缘片12；第一绝缘片11还设有在与底托片13的搭接处用于相对底托片13弯折的第一横向折弯预埋线11b和在第一横向折弯预埋线11b两头与之垂直且距离等于电芯20摆放占位宽度的用于自身弯折的第一纵向折弯预埋线11a，第二绝缘片12还设有在与底托片13的搭接处用于相对底托片13弯折的第二横向折弯预埋线12b和在第二横向折弯预埋线12b两头与之垂直且距离等于电芯20摆放占位宽度的用于自身弯折的第二纵向折弯预埋线12a。

本发明实施例所提供的一种电芯包装设备包括夹具110、绝缘件上料装置180、电芯上料装置190、第一熔接装置120、包面装置130、第二熔接装置140、第一折边装置150和第二折边装置160、第三熔接装置170及电芯下料装置200。绝缘件上料装置180用于将绝缘件10搬运到夹具110上定位放置，电芯上料装置190用于再将躺倒电芯20搬运到夹具110上的第一绝缘片11上。夹具110用于放置绝缘件10与在第一绝缘片11上再侧面朝下放置并夹紧电芯20，且使第一绝缘片11的两边超出电芯下面221的边缘。第一熔接装置120用于将第一绝缘片11与电芯下面221的塑胶内支架211熔接。包面装置130用于抓取第二绝缘片12并朝电芯前面226运动，以先使得底托片13与电芯后面222贴合，再使得第二绝缘片12与电芯上面225贴合，且使第二绝缘片12的两边超出电芯上面225的边缘。第二熔接装置140用于将第二绝缘片12与电芯上面225的塑胶内支架211熔接。第一折边装置150用于驱动第一绝缘片11的两边超出电芯下面221的部分向上弯折，并分别贴合电芯左面223和电芯右面224。第二折边装置160用于驱动第二绝缘片12的两边超出电芯上面225的部分向下弯折，并分别贴合电芯左面223和电芯右面224。第三熔接装置170用于将第一绝缘片11贴合在电芯左面223和电芯右面224的部分分别与电芯左面223和电芯右面224的塑胶内支架211熔接，以及用于将第二绝缘片12贴合在电芯左面223和电芯右面224的部分分别与电芯左面223和电芯右面224的塑胶内支架211熔接。电芯下料装置200用于取走已包装电芯。

相比于现有技术，本发明提供的电芯包装设备能够自动完成电芯20的包装工作，无需人工操作，相对提高了电芯20包装的效率。

值得一提的是，本实施例只需用绝缘件10将电芯20的除顶盖21以外的会与铝壳接触的电芯本体22的其它五个接触面包敷，即可实现对电芯20的绝缘。

需要说明的是，本实施例中引入了电芯20的电芯下面221、电芯后面222、电芯左面223、电芯右面224、电芯上面225以及电芯前面226等特征，仅为了便于阐述，并不限定电芯20的具体结构，对于改变端面的数量或面的大小的电芯20也均在本发明要求保护的范围内；绝缘件10为如聚对苯二甲酸乙二酯（简称迈拉）材质的薄片，底托片13、第一绝缘片11与第二绝缘片12是一个整体，可以是同一种材质同一厚度的绝缘片裁切而成的，也可以是不同材质不同厚度的底托片13、第一绝缘片11与第二绝缘片12拼接而成的，对于不同材质、不同厚度、不同尺寸、不同组成方式的绝缘件10也均在本发明要求保护的范围内。

请参阅图1-图5，其展示了本实施例中绝缘件10与电芯20在不同工艺阶段的状态示意图，以便于阅读者更好地理解本实施例提供的技术方案。

需要先说明的是，本发明实施例中的各种直线运动，均可存在导轨与滑块结构，因此在阐述时不再赘述。另外，本发明实施例中，存在大量的动力结构，这些动力结构可以是电机、气缸、液压缸等等。为了语言简洁、便于阅读，在下文阐述中，不以第一、第二的方式一一列举，仅用可直线运动、可相互远离、可相互靠近、可相对转动等语言描述。

请参阅图8-图11，在本发明提供的一种实施例中，夹具110包括用于承托绝缘件10与电芯20的承托组件111；

在一种具体的实施例中，承托组件111包括分别用于承托第一绝缘片11、第二绝缘片12、底托片13的第一承托件1111、第二承托件1112以及第三承托件1113。这样，第一承托件1111、第二承托件1112以及第三承托件1113可根据绝缘件10不同位置的尺寸进行适应性改变，以便于更好的放置绝缘件10与电芯20。

进一步地，为了精准定位，第三承托件1113上设有用于定位底托片13的两个定位销。

进一步地，为了使得第一绝缘片11与第二绝缘片12平整放置，第一承托件1111与第二承托件1112上均开设有多个真空吸附孔，通过这些真空吸附孔以吸附第一绝缘片11与第二绝缘片12。当然，第一绝缘片11超出电芯20的下面的部分可不用吸附。

另外，第二承托件1112远离第三承托件1113的一端开设有与第二绝缘片12正对的缺口，该缺口主要用于供包面装置130夹取第二绝缘片12。

优选地，缺口的数量为两个，且分别位于第二承托件1112的两侧。

在一种具体的实施例中，夹具110还包括两个分别位于电芯左面223和电芯右面224的第一抵持组件112、滑动连接两个第一抵持组件112的第一抵持组件基座116和在两边张拉连接两个第一抵持组件112的两个第一弹性件113，以及与第一抵持组件基座116压顶连接的两个第二弹性件115；第一弹性件113用于张拉两个第一抵持组件112以使得两个第一抵持组件112抵持电芯左面223和电芯右面224，第二弹性件115用于压顶第一抵持组件基座以使得两个第一抵持组件112抵持电芯后面222。

具体地，每个第一抵持组件112又包括用于抵持电芯左面223或电芯右面224的第一抵持件1121和用于抵持电芯后面222的第二抵持件1122；

进一步地，第一抵持件1121与第二抵持件1122在竖直方向均与承托组件111存在间隙用于放置绝缘件10。

再进一步地，第一抵持组件112上还开设有开夹孔1123供外部开夹装置施加驱动作用力。

在一种具体的实施例中，夹具110还包括用于夹持电芯20的顶盖21的含有固定件1141和活动件1142的第二抵持组件114、与活动件1142连接的供外部开夹装置施加驱动作用力的传动件118以及与传动件118压顶连接的第三弹性件117。

需要说明的是，第一弹性件113、第二弹性件115、第三弹性件117施加的力为柔性作用力，可避免损伤电芯20。

优选地，第一弹性件113、第二弹性件115、第三弹性件117为弹簧。

请参阅图12，在一种具体的实施例中，电芯包装设备还包括用于驱动两个第一抵持组件112的第一开夹装置250，该第一开夹装置250上设有两个可相对左右移动且可以同时一起前后移动的开夹销251。第一开夹装置的两个开夹销251可分别嵌入第一抵持组件112的两个开夹孔1123内，可驱动两个第一抵持组件112相对左右移动和/或一起前后移动。

请参阅图13，在一种具体的实施例中，电芯包装设备还包括用于驱动第二抵持组件114的传动件118的第二开夹装置260，该第二开夹装置260设有可伸缩的推块261，推块261缩回可抵持并带动传动件118带着活动件1142沿电芯20的前后方向后退使活动件1142离开固定件1141。

可以理解的是，在电芯20的左右方向上，第一绝缘片11的宽度大于电芯20的宽度，因此在放置绝缘件10前，需先使两个第一抵持件1121相互远离，在再放置电芯20前，需保持两个第一抵持件1121相互远离，且需使两个第二抵持件1122沿电芯20的前后方向前移使之不会碰到电芯20，即需打开第一抵持组件112才可放入绝缘件10和电芯本体22。

同时电芯20的顶盖21须经第二抵持组件114定位并固定，需使活动件1142前进离开固定件1141，即还需同时打开第二抵持组件114才可放入顶盖21。

夹具110放置并装夹绝缘件10和电芯20的具体过程是：

第一步，打开夹具110：居夹具110正下方前面的第一开夹装置250的两个开夹销251升起嵌入夹具110的第一抵持组件112的两个开夹孔1123内，然后驱动两个第一抵持组件112带着两个第二抵持件1122沿电芯20的前后方向后退到位，同时驱动两个第一抵持组件112带着两个第一抵持件1121相互远离到位；与此同时居夹具110正下方后面的第二开夹装置260驱动推块261缩回抵持并带动夹具110的第二抵持组件114的传动件118带着活动件1142沿电芯20的前后方向前进到位；

第二步，放置绝缘件10：绝缘件上料装置180将绝缘件10以底托片13的两个定位孔套入第三承托件1113的两个定位销和以第一绝缘片11对正第一承托件1111平摊于夹具110的承托组件111上，然后在第一承托件1111和第二承托件1112中通入负压空气吸附住第一绝缘片11和第二绝缘片12；

第三步，放置电芯20：电芯上料装置190将电芯20以顶盖21在前准确放入第二抵持组件114中，同时以电芯本体22在后准确放置在第一绝缘片11上；

第四步，夹持电芯20：接着第一开夹装置250前后复位驱动夹具110的两个第一抵持组件112带着两个第二抵持件1122沿电芯20的前后方向前进趋向复位，同时第一开夹装置250左右复位驱动两个第一抵持组件112带着两个第一抵持件1121相互靠近趋向复位，两个第二弹性件115同时一齐压顶第一抵持组件基座116带着两个第一抵持组件112使两个第二抵持件1122抵持电芯后面222，同时两个第一弹性件113同时一起张拉两个第一抵持组件112带着两个第一抵持件1121抵持电芯左面223和电芯右面224；然后第一开夹装置250驱动自身的两个开夹销251下降脱离夹具110的第一抵持组件112的两个开夹孔1123而上下复位；

与此同时第二开夹装置260驱动推块261伸出复位，使夹具110的第二抵持组件114的活动件1142在被连着的传动件118被第三弹性件117的顶推下沿电芯20的前后方向后退靠近固定件1141趋向复位而夹持住顶盖21。

在第一开夹装置250与第二开夹装置260复位的状态下，两个第二弹性件115始终压顶两个第二抵持件1122趋向复位抵持电芯后面222，两个第一弹性件113始终张拉两个第一抵持件1121趋向复位抵持电芯左面223和电芯右面224，第三弹性件始终压顶活动件1142趋向复位抵持压紧顶盖21，这样可保证电芯20的定位和固定，避免在不同工位间移动的过程中电芯20相对所在夹具110的位置发生偏移，保证后续绝缘件10能精确贴合并精确熔接固定到电芯20的表面。

请参阅图14、图15以及图17，在本发明提供的一种具体的实施例中，第一熔接装置120与第二熔接装置140分别如图14与图17。第一熔接装置120包括含有第一熔接片1211的第一熔接机构121和配合第一熔接机构121的第一熔接下压机构122，该第一熔接片1211可在水平方向以及竖直方向上运动，以便于能够压紧夹具110上已装夹好的电芯下面221下的第一绝缘片11，第一熔接下压机构122用于在熔接前压住电芯上面225防止熔接过程中第一绝缘片11及电芯20被第一熔接片1211顶起而影响熔接。第二熔接装置140亦包括用于熔接第二绝缘片12的第二熔接片141，该第二熔接片141可在竖直方向上运动。

请参阅图16，在一种具体的实施例中，包面装置130包括用于夹持第二绝缘片12远离底托片13的一侧的两角的第一夹持机构131以及用于承托第二绝缘片12以保持第二绝缘片12与电芯上面225贴合平整的平整机构132，第一夹持机构131先用于使得所述底托片与电芯后面222贴合，第一夹持机构131再与平整机构132合作用于使得第二绝缘片12与电芯上面225贴合。

在一种具体的实施例中，平整机构132包括用于贴住电芯本体22且承托第二绝缘片12的平整件1321、用于驱动平整件1321直线运动的第一驱动组件1322和用于驱动第一驱动组件1322转动的第二驱动组件1323。具体地，平整件1321工作面呈楔型利于隔开第二绝缘片12与电芯本体22但使第二绝缘片12与电芯本体22线接触；第一驱动组件1322设有细长状且与平整件1321连接的滑轨，该滑轨可带动平整件1321直线运动；第一驱动组件1322上设有转动轴与浮动轴，第二驱动组件1323的支座上设有固定孔以及弧形孔，该转动轴嵌入该固定孔内，该浮动轴嵌入该弧形孔内，这样使得第一驱动组件1322在第二驱动组件1323的驱动下可以转动使平整件1321在前进的过程中向下转动保持贴住电芯本体22，就这样实现第二绝缘片12以线接触形式连续地贴合至电芯上面225，可避免第二绝缘片12在贴合的过程中起皱和与电芯上面225间产生困气形成气泡，保证包装的质量。

当然，平整件1321须采用质软材料且表面光滑以免损坏与之接触的第二绝缘片12与电芯上面225。

可以理解的是，本实施例中在通过第一夹持机构131夹持第二绝缘片12往电芯本体22上贴合的同时，还通过平整机构132承托第二绝缘片12使得贴合平整。

请参阅图18，在一种具体的实施例中，第一折边装置150包括两个相对设置且可竖直运动靠近或远离第一绝缘片11的第一折弯件151，两个第一折弯件151对齐电芯左面223与电芯右面224，用于驱动第一绝缘片11的两边超出电芯下面221的部分向上弯折，并分别贴合电芯左面223和电芯右面224；值得一提的是，第一折边装置150工作时，第一开夹装置250需先驱动两个第一抵持组件112相互远离并后退到位，以使得第一绝缘片11在竖直方向上不干涉两个第一折弯件151上升穿过以进行折贴。

请参阅图19，在一种具体的实施例中，第二折边装置160包括两个相对设置且可竖直运动靠近或远离第二绝缘片12运动的第二折弯件161，两个第二折弯件161对齐电芯左面223与电芯右面224，用于驱动第二绝缘片12的两边超出电芯上面225的部分向下弯折，并分别贴合电芯左面223和电芯右面224；值得一提的是，第二折边装置160工作时，第一开夹装置250需保持两个第一抵持组件112相互远离并在后到位，以使得第二绝缘片12在竖直方向上不干涉两个第二折弯件161下降穿过以进行折贴；直到两次折边都完成后，第一开夹装置250再驱动两个第一抵持组件112相互靠近并前进复位夹持住电芯20。

进一步的，第二折边装置160上比第一折边装置150增加一个可升降的压持装置用于在第一折边装置150向上弯折前先将第二绝缘片12、电芯20和第一绝缘片11压到夹具110上以防止在第一折边装置150向上弯折第一绝缘片11时第一绝缘片11、电芯20和第二绝缘片12被顶起影响向上弯折直到第二折边装置160的向下弯折完成。

当然，第一折弯件151和第二折弯件161与平整件1321一样，须采用质软材料且内侧表面光滑以免损坏与之接触的第一绝缘片11和第二绝缘片12。

需要说明的是，向上弯折和向下弯折并无严格的次序要求。

请参阅图20，在本发明提供的一种具体的实施例中，第三熔接装置170包括两个用于熔接电芯左面223和电芯右面224的第一绝缘片11和第二绝缘片12的两个第三熔接片171以及使两个第三熔接片171抵持电芯左面223和电芯右面224的第一绝缘片11和第二绝缘片12后起缓冲作用的两个缓冲件172，且该两个第三熔接片171与两个缓冲件172均可左右相对移动与整体竖直运动，本实施例提供的第三熔接装置170可将第一绝缘片11和第二绝缘片12同时熔接到电芯左面223和电芯右面224。

当然，第一熔接片1211、第二熔接片141、第三熔接片171的形状与尺寸可以相同或相似，请参阅图15，第一熔接片1211的形状呈匚型，包括中段凸起的用于接触绝缘件10的工作面，该工作面平整光滑可使热熔压痕平整光滑无牵丝。

请参阅图6与图7，在本发明提供的一种实施例中，电芯包装设备还包括用于固定所述夹具110的可转动的第一转盘210及其支撑与驱动装置，第一转盘210上可固定的夹具110的数量为多个且圆周等分环绕固定于第一转盘210周边上，绝缘件上料装置180、电芯上料装置190、第一熔接装置120、包面装置130、第二熔接装置140、第一折边装置150和第二折边装置160、第三熔接装置170以及电芯下料装置也对应地圆周等分环绕固定在第一转盘210周围组成作业工位，第一转盘210用于带着夹具110上装夹的物料按工位数等分的角度间隔转动，依次与不同的装置对正进行作业，一个循环后即可完成电芯20的包装并可无障碍继续循环进行另一个电芯20的流水包装，形成一条连续循环的流水作业线。

请参阅图7和图24，在一种具体的实施例中，电芯包装设备还包括同轴设置在第一转盘210上且可跟随第一转盘210转动也可相对第一转盘210转动的第二转盘220以及固定于第二转盘220上的第二夹持机构240和第二转盘220对第一转盘210的锁定机构，第二夹持机构240用于夹持贴合在电芯20上的第二绝缘片12。

请参阅图7和图24，在一种具体的实施例中，电芯包装设备还包括用于驱动第二转盘220转动的推移机构230，推移机构230包括固定于第二转盘220上的第一安装件231、固定设置的第二安装件232以及连接第一安装件231与第二安装件232的第三驱动件233，第三驱动件233用于驱动第一安装件231与第二安装件232相对靠近或相对远离，以使得第二转盘220转动。

具体的，在第二转盘220与第一转盘210一起转动之前第一安装件231与第二安装件232相对远离，在第一转盘210转动的过程中，第三驱动件233驱动第一安装件231带着第二转盘220与第二安装件232相对靠近，使得第二转盘220与第一转盘210一起转动，从而使得第二转盘220上的第二夹持机构240与第一转盘210上的夹具110上的包面后的电芯20同步转动到第二熔接装置140，使得第二绝缘片12始终贴合电芯20从而避免在转动的过程中包面后的第二绝缘片12松动，在第二熔接片141压住第二绝缘片12后，第三驱动件233驱动第一安装件231与第二安装件232相对远离使第二转盘220带着第二夹持机构240转回复位。

需要重点说明的是，包面装置130在使得第二绝缘片12贴合电芯上面225后，第二夹持机构240夹住第二绝缘片12的两个角而让包面装置130的第一夹持机构131松开第二绝缘片12并返回，第二夹持机构240夹持第二绝缘片12贴合电芯20并保持到第二次熔接。

请参阅图21、图22以及图23，为了进一步实现电芯20包装的自动化，在本发明提供的一些实施例中，电芯包装设备还包括用于对绝缘件10进行上料的绝缘件上料装置180、用于对电芯20进行上料的电芯上料装置190以及对包装后的电芯20进行下料的电芯下料装置200。当然，绝缘件上料装置180、电芯上料装置190以及电芯下料装置200均可取放相应的产品以及在多个方向移动，在此不做具体的阐述。

请参阅图25，在一种具体的实施例中，电芯包装设备还包括横跨第一转盘210及其第二转盘220的上固定装置270，用于固定第二安装件232、第一熔接装置120的第一熔接下压机构122、包面装置130的平整机构132、第二熔接装置140、第二折边装置160与第三熔接装置170；

请参阅图26，在一种具体的实施例中，电芯包装设备还包括机台（未画出），机台作为下固定装置280，用于直接固定第一熔接装置120的第一熔接机构121、包面装置130的第一夹持机构131、第一折边装置150、第一开夹装置250（5个）、和第二开夹装置260（2个）、以及料感装置和第一转盘210的辅助支撑装置。

这些装置与第一转盘210上的8个夹具110、第二转盘220上的第二夹持机构240、上固定装置270上的第二安装件232、第一熔接装置120的第一熔接下压机构122、包面装置130的平整机构132、第二熔接装置140、第二折边装置160、第三熔接装置170组成作业装置。其中，第一转盘210上固定的一个夹具110对应第一折边装置150与第二折边装置160，另外7个夹具110分别对应绝缘件上料装置180、电芯上料装置190、第一熔接装置120、包面装置130、第二熔接装置140、第三熔接装置170以及电芯下料装置200。

请参阅图6，在一种具体的实施例中，电芯包装设备的机台还用于直接固定绝缘件上料装置180、电芯上料装置190、第一转盘210的支撑与驱动装置、上固定装置270和电芯下料装置200。

因夹具110的数量和工位的数量均为8个，这种电芯包装方法被称为电芯包装8步流水作业法，这种电芯包装设备被称为电芯包装8步流水作业设备。

采用上述实施例提供的电芯包装设备，电芯包装全流程具体实施方式为：

首先，绝缘件上料装置180将绝缘件10按指定的方位平摊放置在夹具110上；电芯上料装置190再将电芯20以侧面朝下以顶盖21在前放置并夹紧在第一绝缘片11上使电芯下面221贴合第一绝缘片11并使电芯左面223和电芯右面224对齐第一绝缘片11左右两边的第一纵向折弯预埋线11a，使第一绝缘片11的两边超出电芯下面221的边缘，且使电芯后面222对齐第一绝缘片11与底托片13的第一横向折弯预埋线11b，如此塑胶内支架211绝大部分搭接在第一绝缘片11的前边沿之内。接着，第一熔接装置120熔接第一绝缘片11与塑胶内支架211在电芯下面221的搭接处。然后，包面装置130抓取并提起第二绝缘片12折向电芯前面226使底托片13顺与第一绝缘片11的第一横向折弯预埋线11b弯折立起来贴合到电芯后面222，继而使第二绝缘片12再顺与底托片13的第二横向折弯预埋线12b弯折倒下去贴合到电芯上面225，使第二绝缘片12左右两边的第二纵向折弯预埋线12a对齐电芯左面223和电芯右面224，使第二绝缘片12的两边亦超出电芯上面225的边缘；如此第二绝缘片12的前边沿搭接过塑胶内支架211绝大部分。然后第二熔接装置140熔接第二绝缘片12与塑胶内支架211在电芯上面225的搭接处。继续第一折边装置150将第一绝缘片11的两边沿其第一纵向折弯预埋线11a往上折贴到电芯左面223和电芯右面224；继而第二折边装置160再将第二绝缘片12的两边沿其第二纵向折弯预埋线12a往下折贴到电芯左面223和电芯右面224。再然后第三熔接装置170熔接第一绝缘片11和第二绝缘片12与塑胶内支架211在电芯左面223和电芯右面224的搭接处。就这样将绝缘件10全部贴合电芯本体22除顶盖21下面之外的五个外露面且搭接到塑胶内支架211的四个外面上，并熔接固定在塑胶内支架211的四个外面上实现绝缘件10包覆电芯20。最后电芯下料装置200取走包装电芯20。

以上所披露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

在本发明的其它一些实施例中，作业步骤可以合理调整，工位及工位数量可以相应合理调整，设备布局形式也可以是循环直线式或跑道环线式。其它未列明的作业步骤、工位及工位数量、设备布局形式，只要其技术的精神实质相同，均在本发明要求保护的范围内。

Claims (6)

1.一种电芯包装设备，用于将绝缘件包覆并熔接固定于电芯的表面；所述电芯包括由阴、阳电极片和隔膜叠合的长方体电芯本体及与其通过阴、阳电极极耳柔性连接的带有对外电气连接用的正、负极柱的长方体顶盖，所述顶盖下朝向所述电芯本体侧还固结有用于隔离阴、阳电极极耳与所述顶盖的长方体塑胶内支架，所述电芯依侧面朝下摆放姿态可分为电芯下面、电芯后面、电芯左面、电芯右面、电芯上面、电芯前面；所述绝缘件是一种绝缘薄片，包括位于中部的长方形底托片以及分别位于所述底托片的两侧且可相对所述底托片和自身弯折的长方形第一绝缘片与长方形第二绝缘片；

所述第一绝缘片还设有在与所述底托片的搭接处用于相对所述底托片弯折的第一横向折弯预埋线和在所述第一横向折弯预埋线两头与之垂直且距离等于所述电芯摆放占位宽度的用于自身弯折的第一纵向折弯预埋线，所述第二绝缘片还设有在与所述底托片的搭接处用于相对所述底托片弯折的第二横向折弯预埋线和在所述第二横向折弯预埋线两头与之垂直且距离等于所述电芯摆放占位宽度的用于自身弯折的第二纵向折弯预埋线；

所述电芯包装设备包括电芯下料装置，其特征在于，还包括夹具和第一转盘，以及另外7个工位作业装置，用于组成循环流水生产线，具体是：

所述夹具，数量为8个，用于装夹所述绝缘件和所述电芯供8个工位作业装置进行作业；

绝缘件上料装置，用于将所述绝缘件定位放置到所述夹具上；

电芯上料装置，再将所述电芯以侧面朝下以所述顶盖在前放置并夹紧在所述第一绝缘片上使所述电芯下面贴合所述第一绝缘片并使所述电芯左面和所述电芯右面对齐所述第一绝缘片左右两边的所述第一纵向折弯预埋线，使所述第一绝缘片的两边超出所述电芯下面的边缘，且使所述电芯后面对齐所述第一绝缘片与所述底托片的第一横向折弯预埋线；

第一熔接装置，用于将所述第一绝缘片与所述电芯下面的所述塑胶内支架熔接；

包面装置，用于抓取并提起所述第二绝缘片折向所述电芯前面使所述底托片顺与所述第一绝缘片的所述第一横向折弯预埋线弯折立起来贴合到所述电芯后面，继而使所述第二绝缘片再顺与所述底托片的所述第二横向折弯预埋线弯折倒下去贴合到所述电芯上面，使所述第二绝缘片左右两边的所述第二纵向折弯预埋线对齐所述电芯左面和所述电芯右面，使所述第二绝缘片的两边亦超出所述电芯上面的边缘；

第二熔接装置，用于将所述第二绝缘片与所述电芯上面的所述塑胶内支架熔接；

第一折边装置，用于将所述第一绝缘片的两边沿其所述第一纵向折弯预埋线往上折贴到所述电芯左面和所述电芯右面，第二折边装置，用于将所述第二绝缘片的两边沿其所述第二纵向折弯预埋线往下折贴到所述电芯左面和所述电芯右面，所述第一折边装置和所述第二折边装置在同一个工位；

第三熔接装置，用于将所述第一绝缘片贴合在所述电芯左面和所述电芯右面的部分分别与所述电芯左面和所述电芯右面的所述塑胶内支架熔接，以及用于将所述第二绝缘片贴合在所述电芯左面和所述电芯右面的部分分别与所述电芯左面和所述电芯右面的所述塑胶内支架熔接；

所述夹具包括用于承托所述绝缘件与所述电芯的承托组件、两个分别位于所述电芯左面和所述电芯右面的第一抵持组件、滑动连接两个所述第一抵持组件的第一抵持组件基座和在两边张拉连接两个所述第一抵持组件的两个第一弹性件，以及与所述第一抵持组件基座压顶连接的两个第二弹性件；所述第一弹性件用于张拉两个所述第一抵持组件以使得两个所述第一抵持组件抵持所述电芯左面和所述电芯右面，所述第二弹性件用于压顶所述第一抵持组件基座以使得两个所述第一抵持组件抵持所述电芯后面；

所述第一抵持组件包括用于抵持所述电芯左面或所述电芯右面的第一抵持件以及用于抵持所述电芯后面的第二抵持件；

所述第一抵持件与所述第二抵持件在竖直方向均与所述承托组件存在间隙，所述间隙用于放置所述绝缘件；

所述夹具还包括用于夹持所述电芯的所述顶盖的含有固定件和活动件的第二抵持组件、与所述活动件连接的供外部开夹装置施加驱动作用力的传动件以及与所述传动件压顶连接的第三弹性件；

所述承托组件包括分别用于承托所述第一绝缘片、所述第二绝缘片、所述底托片的第一承托件、第二承托件以及第三承托件；

所述第三承托件上设有用于定位所述底托片的两个定位销；

所述第一承托件与所述第二承托件上均开设有多个真空吸附孔；

所述第二承托件远离所述第三承托件的一端开设有与所述第二绝缘片正对的缺口，所述缺口用于供所述包面装置夹取所述第二绝缘片；

所述缺口的数量为两个，且分别位于所述第二承托件的两侧；

所述第一抵持组件上还开设有开夹孔供外部开夹装置施加驱动作用力；

所述电芯包装设备还包括用于驱动两个所述第一抵持组件的第一开夹装置，所述第一开夹装置上设有两个可相对左右移动且可以同时一起前后移动的开夹销，所述第一开夹装置的两个所述开夹销可分别嵌入所述第一抵持组件的两个所述开夹孔内，可驱动两个所述第一抵持组件相对左右移动和/或一起前后移动；

所述电芯包装设备还包括用于驱动所述第二抵持组件的所述传动件的第二开夹装置，所述第二开夹装置设有可伸缩的推块，所述推块缩回可抵持并带动所述传动件带着所述活动件沿所述电芯的前后方向后退使所述活动件离开所述固定件；

所述第一转盘，可固定的所述夹具的数量为8个，8个所述夹具圆周等分环绕固定于所述第一转盘周边上，所述绝缘件上料装置、所述电芯上料装置、所述第一熔接装置、所述包面装置、所述第二熔接装置、所述第一折边装置和所述第二折边装置、所述第三熔接装置以及所述电芯下料装置共8个工位作业装置也依次序对应地圆周等分环绕固定在所述第一转盘周围组成8个作业工位，所述第一转盘用于带着所述夹具上装夹的物料按工位数等分的角度间隔转动，形成一条连续循环的流水作业线。

2.根据权利要求1所述的电芯包装设备，其特征在于，所述包面装置包括用于夹持所述第二绝缘片远离所述底托片的一侧的两角的第一夹持机构以及用于承托所述第二绝缘片以保持所述第二绝缘片与所述电芯上面贴合平整的平整机构，所述第一夹持机构先用于使得所述底托片与所述电芯后面贴合，所述第一夹持机构再与所述平整机构合作用于使得所述第二绝缘片与所述电芯上面贴合。

3.根据权利要求2所述的电芯包装设备，其特征在于，所述平整机构包括用于承托所述第二绝缘片的平整件、用于驱动所述平整件直线运动的第一驱动组件和用于驱动所述第一驱动组件转动的第二驱动组件。

4.根据权利要求1所述的电芯包装设备，其特征在于，所述第一折边装置包括两个相对设置且可竖直运动靠近或远离所述第一绝缘片的第一折弯件，两个所述第一折弯件对齐所述电芯左面与所述电芯右面；

所述第二折边装置包括两个相对设置且可竖直运动靠近或远离所述第二绝缘片的第二折弯件，两个所述第二折弯件对齐所述电芯左面与所述电芯右面。

5.根据权利要求1所述的电芯包装设备，其特征在于，所述电芯包装设备还包括同轴设置在所述第一转盘上且可跟随所述第一转盘转动也可相对所述第一转盘转动的第二转盘以及固定于所述第二转盘上的第二夹持机构，所述第二夹持机构用于夹持贴合在所述电芯上的所述第二绝缘片。

6.根据权利要求5所述的电芯包装设备，其特征在于，所述电芯包装设备还包括用于驱动所述第二转盘转动的推移机构，所述推移机构包括固定于所述第二转盘上的第一安装件、固定设置的第二安装件以及连接所述第一安装件与所述第二安装件的第三驱动件，所述第三驱动件用于驱动所述第一安装件与所述第二安装件相对靠近或相对远离，以使得所述第二转盘带着所述第二夹持机构转动。

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