CN116505086A - 一种锂电池生产电芯封装系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了应用于电芯封装领域的一种锂电池生产电芯封装系统，该封装系统设有具有独特封装方式的易检封装结构以及与易检封装结构配套使用的快准检测装置，使得通过易检封装结构对电芯进行封装的过程中，工作人员只需进行简单的操作，即可通过快准检测装置完成电芯的气密性检测，不仅操作简单、效率快且准确性高，且在封装过程中，快准检测装置可在两个不同的封装阶段，对电芯进行两次不同目标点的检测，从而可进一步提高检测的准确性，另外，通过自封管组件、停注提醒组件的设置，使得自封管组件可自动对排气管进行密封处理，从而可减少工作人员的工作量，且停注提醒组件可使工作人员能够及时停止注胶，防止注胶过量。

Description

一种锂电池生产电芯封装系统

技术领域

本申请涉及电芯封装领域，更具体地说，涉及一种锂电池生产电芯封装系统。

背景技术

锂电池是一种由锂金属或锂合金为正、负极材料，使用非水电解质溶液的电池。锂电池主要由电芯和保护板两大部分构成。

电芯封装可将电芯内部与外部完全隔绝，使电芯内部处于真空、无氧、无水的环境，以保障电芯的电化学性能。

电芯封装后，通常需要对其进行气密性检测，但现有技术中的封装系统，受其封装方式的影响，电芯封装完成后，不便于进行气密性的检测，检测效率不高且准确性低。因此，我们提出一种锂电池生产电芯封装系统。

发明内容

本申请的目的在于设计一种能够快速、准确的对电芯进行气密性检测的封装系统，相比较现有技术提供一种锂电池生产电芯封装系统，包括用于封装电芯的易检封装结构、与易检封装结构配套使用的快准检测装置、焊接设备，易检封装结构包括封装保护壳、与封装保护壳相匹配的密封顶盖，密封顶盖上贯穿嵌设有注液管、排气管，密封顶盖上贯穿嵌设有一对纳耳盒，纳耳盒的中部贯穿嵌设有替耳导电棒，快准检测装置包括两个罩管筒，两个罩管筒之间连通有U形的连筒管，连筒管的上方设置有检测储气筒，连筒管内固定安装有与之相匹配的隔板，检测储气筒位于隔板的左侧，隔板的右端固定连接有一检反馈开关，一检反馈开关的右侧设置有与连筒管滑动密封连接的一检触发板，一检触发板的右端与连筒管的内壁之间固定连接有弹性拉绳，检测储气筒和连筒管之间连通有注气管，检测储气筒的顶端内壁上固定安装有电磁铁，检测储气筒内设置有与之滑动密封连接的活塞板，活塞板的顶端固定连接有条形磁铁，活塞板和检测储气筒的顶端内壁之间固定连接有弹性连接绳，检测储气筒的外壁上固定安装有反馈灯，一检反馈开关与反馈灯电连接，使得通过易检封装结构对电芯进行封装的过程中，工作人员只需进行简单的操作，即可通过快准检测装置完成电芯的气密性检测，不仅操作简单、效率快且准确性高。

进一步的，纳耳盒与电芯上的极耳相匹配，且纳耳盒的底端设置为开口状，纳耳盒采用绝缘材料制成，替耳导电棒采用导电材料制成，使得原本该与极耳相连接的电线等，可通过替耳导电棒与极耳建立导电连接，从而保证封装后的电芯能够正常使用，注液管、排气管的顶端均高于纳耳盒的顶端，使得注胶时，热熔胶能够充满纳耳盒内的空隙。

进一步的，替耳导电棒上开设有滑槽，滑槽内滑动密封连接有与之相匹配的助导块，助导块和滑槽的顶端内壁之间固定连接有连接弹簧，助导块采用导电材料制成，保证电线等能够顺利的通过替耳导电棒与电芯的极耳建立导电连接。

进一步的，封装保护壳设置为方形，封装保护壳的四个侧壁上均固定安装有电芯定位块，电芯定位块可起到一个定位作用，使得极耳便于对准纳耳盒。

进一步的，密封顶盖的底端固定连接有两个定位连接板，封装保护壳的顶端开设有两个与定位连接板相匹配的定位槽，定位连接板、定位槽可起到一个定位作用，使得密封顶盖与封装保护壳对齐。

可选的，快准检测装置还包括二检调节箱，二检调节箱和位于检测储气筒左侧的罩管筒之间连通有连接管，二检调节箱内设置有与之滑动密封连接的二检触发板，二检调节箱的内壁上固定安装有二检反馈开关，二检触发板和二检调节箱的内壁之间固定连接有一对支撑弹簧，二检反馈开关、支撑弹簧均位于二检触发板远离连接管的一侧，二检反馈开关与反馈灯电连接，使得快准检测装置还可在封装完成后，对已封装的电芯进行二次检测，且第二次检测和第一次检测的目标点不同，从而可进一步提高检测的准确性。

可选的，排气管上设置有自封管组件，自封管组件包括活动安装于排气管内的拦液透气网板以及固定安装在排气管顶端上的封管块，拦液透气网板和排气管的内壁之间固定连接有一对弹性吊绳，封管块的中部开设有下粗排气孔、上细排气孔，下粗排气孔与上细排气孔相连通，拦液透气网板的顶端固定连接有联动杆，联动杆的顶端固定连接有与上细排气孔相匹配的堵孔塞，拦液透气网板上网孔设置为S形，堵孔塞位于封管块的内侧，封管块的尺寸大于上细排气孔，使得注入足够的热熔胶后，自封管组件可自动对排气管进行密封处理，使得工作人员无需专门对排气管进行密封处理，从而可减少工作人员的工作量。

进一步的，上细排气孔内设置有停注提醒组件，停注提醒组件包括与上细排气孔相匹配的螺连管，螺连管与上细排气孔螺纹连接，螺连管内固定安装有支撑网，支撑网的底端固定连接有提醒开关，支撑网的顶端固定连接有提醒器，使得注入足够的热熔胶后，停注提醒组件可向工作人员发出提醒，从而使工作人员能够及时停止注胶，进而可防止注胶过量，且停注提醒组件便于拆除，使得停注提醒组件可重复使用，从而提高资源的利用率。

相比于现有技术，本申请的优点在于：

（1）本申请通过易检封装结构、快准检测装置的设置，使得通过易检封装结构对电芯进行封装的过程中，工作人员只需进行简单的操作，即可通过快准检测装置对电芯进行气密性检测，不仅操作简单、效率快且准确性高。

（2）纳耳盒与电芯上的极耳相匹配，且纳耳盒的底端设置为开口状，纳耳盒采用绝缘材料制成，替耳导电棒采用导电材料制成，使得原本该与极耳相连接的电线等，可通过替耳导电棒与极耳建立导电连接，从而保证封装后的电芯能够正常使用，注液管、排气管的顶端均高于纳耳盒的顶端，使得注胶时，热熔胶能够充满纳耳盒内的空隙。

（3）通过滑槽、助导块、连接弹簧的设置，可保证电线等能够顺利的通过替耳导电棒与电芯的极耳建立导电连接。

（4）封装保护壳设置为方形，封装保护壳的四个侧壁上均固定安装有电芯定位块，电芯定位块可起到一个定位作用，使得极耳便于对准纳耳盒。

（5）密封顶盖的底端固定连接有两个定位连接板，封装保护壳的顶端开设有两个与定位连接板相匹配的定位槽，定位连接板、定位槽可起到一个定位作用，使得密封顶盖与封装保护壳对齐。

（6）通过二检调节箱、连接管、二检触发板、二检反馈开关等的联合设置，使得快准检测装置还可在封装完成后，对已封装的电芯进行二次检测，且第二次检测和第一次检测的目标点不同，从而可进一步提高检测的准确性。

（7）通过自封管组件的设置，使得注入足够的热熔胶后，自封管组件可自动对排气管进行密封处理，使得工作人员无需专门对排气管进行密封处理，从而可减少工作人员的工作量。

（8）通过停注提醒组件的设置，使得注入足够的热熔胶后，停注提醒组件可向工作人员发出提醒，从而使工作人员能够及时停止注胶，进而可防止注胶过量，且停注提醒组件便于拆除，使得停注提醒组件可重复使用，从而提高资源的利用率。

附图说明

图1为本申请实施例1中的易检封装结构的立体结构示意图；

图2为本申请图1中封装保护壳处的正视结构示意图；

图3为本申请封装保护壳处的剖视结构示意图；

图4为本申请快准检测装置的立体结构示意图；

图5为本申请连筒管处的剖视结构示意图；

图6为本申请检测储气筒处的剖视结构示意图；

图7为本申请二检调节箱处的剖视结构示意图；

图8为本申请纳耳盒处的剖视结构示意图；

图9为本申请实施例2中的易检封装结构的正视结构示意图；

图10为本申请图9中排气管处的剖视结构示意图；

图11为本申请螺连管处的剖视结构示意图。

图中标号说明：

101、封装保护壳；102、密封顶盖；103、注液管；104、排气管；105、纳耳盒；106、替耳导电棒；107、滑槽；108、助导块；109、连接弹簧；110、电芯定位块；111、定位连接板；112、定位槽；201、罩管筒；202、连筒管；203、检测储气筒；204、隔板；205、一检反馈开关；206、一检触发板；207、弹性拉绳；208、注气管；209、电磁铁；210、活塞板；211、条形磁铁；212、反馈灯；213、二检调节箱；214、连接管；215、二检触发板；216、二检反馈开关；217、支撑弹簧；218、弹性连接绳；301、拦液透气网板；302、弹性吊绳；303、封管块；304、下粗排气孔；305、上细排气孔；306、联动杆；307、堵孔塞；401、螺连管；402、支撑网；403、提醒开关；404、提醒器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-6，本申请公开了一种锂电池生产电芯封装系统，包括用于封装电芯的易检封装结构、与易检封装结构配套使用的快准检测装置、焊接设备，易检封装结构包括封装保护壳101、与封装保护壳101相匹配的密封顶盖102，密封顶盖102上贯穿嵌设有注液管103、排气管104，密封顶盖102上贯穿嵌设有一对纳耳盒105，纳耳盒105的中部贯穿嵌设有替耳导电棒106，快准检测装置包括两个罩管筒201，两个罩管筒201之间连通有U形的连筒管202，连筒管202的上方设置有检测储气筒203，连筒管202内固定安装有与之相匹配的隔板204，检测储气筒203位于隔板204的左侧，隔板204的右端固定连接有一检反馈开关205，一检反馈开关205的右侧设置有与连筒管202滑动密封连接的一检触发板206，一检触发板206的右端与连筒管202的内壁之间固定连接有弹性拉绳207，检测储气筒203和连筒管202之间连通有注气管208，检测储气筒203的顶端内壁上固定安装有电磁铁209，检测储气筒203内设置有与之滑动密封连接的活塞板210，活塞板210的顶端固定连接有条形磁铁211，活塞板210和检测储气筒203的顶端内壁之间固定连接有弹性连接绳218，检测储气筒203的外壁上固定安装有反馈灯212，一检反馈开关205与反馈灯212电连接，对电芯进行封装时，将电芯放入至封装保护壳101内，使两个纳耳盒105分别对准电芯上的两个极耳，然后将密封顶盖102盖至封装保护壳101的顶端，使用焊接装置对封装保护壳101、密封顶盖102进行焊接，使密封顶盖102与封装保护壳101密封固定连接，将快准检测装置移动至密封顶盖102的上方，使两个罩管筒201分别罩设至注液管103、排气管104的外侧，按压连筒管202，使罩管筒201的底端与密封顶盖102的顶端贴紧密封，然后使电磁铁209通电，使条形磁铁211在电磁铁209磁斥力的作用下带动活塞板210向下移动，活塞板210的向下移动，会挤压其下方的空气，致使其下方的空气依次经注气管208、连筒管202、左侧的罩管筒201、注液管103流入至封装保护壳101内，若封装保护壳101与密封顶盖102连接处的气密性没有问题，在空气的推动下，一检触发板206会挤压触发一检反馈开关205，致使反馈灯212被点亮，反之，若封装保护壳101与密封顶盖102连接处的气密性存在缺陷，即封装保护壳101、密封顶盖102连接处存在漏气现象，一检触发板206则无法触发一检反馈开关205，反馈灯212也就不会被点亮，使得工作人员可通过观察反馈灯212是否被点亮，而得知封装后的电芯的气密性是否存在问题，检测完成后，通过注液管103向封装保护壳101内注入熔融状态的热熔胶，直至热熔胶将封装保护壳101以及纳耳盒105内的空隙填满，然后停止注胶，热熔胶凝固后，对注液管103、排气管104进行密封处理，即可完成对电芯的封装，因此，通过易检封装结构、快准检测装置的设置，使得通过易检封装结构对电芯进行封装的过程中，工作人员只需进行简单的操作，即可通过快准检测装置对电芯进行气密性检测，不仅操作简单、效率快且准确性高。

请参阅图8，纳耳盒105与电芯上的极耳相匹配，且纳耳盒105的底端设置为开口状，纳耳盒105采用绝缘材料制成，替耳导电棒106采用导电材料制成，密封顶盖102盖至封装保护壳101的顶端后，电芯的极耳与替耳导电棒106的底端相抵，在替耳导电棒106的导电作用下，使得原本该与极耳相连接的电线等，可通过替耳导电棒106与极耳建立导电连接，从而保证封装后的电芯能够正常使用，注液管103、排气管104的顶端均高于纳耳盒105的顶端，使得注胶时，热熔胶能够充满纳耳盒105内的空隙。

请参阅图8，替耳导电棒106上开设有滑槽107，滑槽107内滑动密封连接有与之相匹配的助导块108，助导块108和滑槽107的顶端内壁之间固定连接有连接弹簧109，助导块108采用导电材料制成，若封装保护壳101或电芯存在瑕疵，比如电芯的底端或者封装保护壳101的底端内壁不平整，可能会导致电芯上的极耳无法与替耳导电棒106的底端顺利相抵，在滑槽107、助导块108、连接弹簧109的作用下，密封顶盖102被盖至封装保护壳101顶端的过程中，助导块108会受到极耳的挤压，使得助导块108会向滑槽107内滑动并使连接弹簧109被压缩，从而使密封顶盖102能够顺利的盖在封装保护壳101上，且即使封装保护壳101或电芯存在瑕疵，助导块108也可与极耳紧密接触，使得替耳导电棒106可通过助导块108与极耳建立导电连接，因此，通过滑槽107、助导块108、连接弹簧109的设置，可保证电线等能够顺利的通过替耳导电棒106与电芯的极耳建立导电连接。

请参阅图3，封装保护壳101设置为方形，封装保护壳101的四个侧壁上均固定安装有电芯定位块110，电芯定位块110可起到一个定位作用，使得极耳便于对准纳耳盒105。

请参阅图2-3，密封顶盖102的底端固定连接有两个定位连接板111，封装保护壳101的顶端开设有两个与定位连接板111相匹配的定位槽112，定位连接板111、定位槽112可起到一个定位作用，使得密封顶盖102与封装保护壳101对齐。

请参阅图4-7，快准检测装置还包括二检调节箱213，二检调节箱213和位于检测储气筒203左侧的罩管筒201之间连通有连接管214，二检调节箱213内设置有与之滑动密封连接的二检触发板215，二检调节箱213的内壁上固定安装有二检反馈开关216，二检触发板215和二检调节箱213的内壁之间固定连接有一对支撑弹簧217，二检反馈开关216、支撑弹簧217均位于二检触发板215远离连接管214的一侧，二检反馈开关216与反馈灯212电连接，热熔胶凝固并对注液管103、排气管104进行密封处理后，再次将两个罩管筒201分别罩至注液管103、排气管104的外侧，并使设置有二检调节箱213的罩管筒201罩在注液管103的外侧，然后给电磁铁209通电，使活塞板210挤压其下方的空气，若注液管103处气密性良好，会有较多的空气经连接管214进入到二检触发板215内，使得二检触发板215会受到足够大的挤压，致使二检触发板215能够触发二检反馈开关216，从而使反馈灯212会被点亮，反之，若注液管103处的气密性存在缺陷，部分空气会经缺陷处进入到注液管103内，甚至是封装保护壳101内，二检触发板215将无法受到足够大的挤压，使得二检触发板215无法触发二检反馈开关216，反馈灯212也就不会点亮，同理，使设置有二检调节箱213的罩管筒201罩在排气管104的外侧，可对排气管104处的气密性进行检测，因此，通过二检调节箱213、连接管214、二检触发板215、二检反馈开关216等的联合设置，使得快准检测装置还可在封装完成后，对已封装的电芯进行二次检测，且第二次检测和第一次检测的目标点不同，从而可进一步提高检测的准确性。

实施例2：

请参阅图9-11，其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例1的区别点，实施例2与实施例1的不同之处在于：排气管104上设置有自封管组件，自封管组件包括活动安装于排气管104内的拦液透气网板301以及固定安装在排气管104顶端上的封管块303，拦液透气网板301和排气管104的内壁之间固定连接有一对弹性吊绳302，封管块303的中部开设有下粗排气孔304、上细排气孔305，下粗排气孔304与上细排气孔305相连通，拦液透气网板301的顶端固定连接有联动杆306，联动杆306的顶端固定连接有与上细排气孔305相匹配的堵孔塞307，拦液透气网板301上网孔设置为S形，堵孔塞307位于封管块303的内侧，封管块303的尺寸大于上细排气孔305，注射热熔胶时，封装保护壳101内的空气可依次穿过拦液透气网板301、下粗排气孔304、上细排气孔305排放至封装保护壳101外，随着热熔胶的注入，当注入足够的热熔胶后，流入至排气管104内的热熔胶会向上顶动拦液透气网板301，使拦液透气网板301通过联动杆306带动堵孔塞307向上移动，直至堵孔塞307插入至上细排气孔305中，从而可自动将上细排气孔305堵塞密封，进而可自动将排气管104密封，因此，通过自封管组件的设置，使得注入足够的热熔胶后，自封管组件可自动对排气管104进行密封处理，使得工作人员无需专门对排气管104进行密封处理，从而可减少工作人员的工作量。

请参阅图10-11，上细排气孔305内设置有停注提醒组件，停注提醒组件包括与上细排气孔305相匹配的螺连管401，螺连管401与上细排气孔305螺纹连接，螺连管401内固定安装有支撑网402，支撑网402的底端固定连接有提醒开关403，支撑网402的顶端固定连接有提醒器404，堵孔塞307进入上细排气孔305对上细排气孔305进行堵塞密封时，堵孔塞307还会挤压触发提醒开关403，从而可启动提醒器404，使提醒器404发出响声提醒工作人员，且工作人员听到提醒器404的提醒后，可转动螺连管401，使螺连管401与上细排气孔305分离，从而可将停注提醒组件从封管块303上拆下，因此，通过停注提醒组件的设置，使得注入足够的热熔胶后，停注提醒组件可向工作人员发出提醒，从而使工作人员能够及时停止注胶，进而可防止注胶过量，且停注提醒组件便于拆除，使得停注提醒组件可重复使用，从而提高资源的利用率。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式；但本申请的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种锂电池生产电芯封装系统，包括用于封装电芯的易检封装结构、与易检封装结构配套使用的快准检测装置、焊接设备，其特征在于，所述易检封装结构包括封装保护壳（101）、与封装保护壳（101）相匹配的密封顶盖（102），所述密封顶盖（102）上贯穿嵌设有注液管（103）、排气管（104），所述密封顶盖（102）上贯穿嵌设有一对纳耳盒（105），所述纳耳盒（105）的中部贯穿嵌设有替耳导电棒（106），所述快准检测装置包括两个罩管筒（201），两个所述罩管筒（201）之间连通有U形的连筒管（202），所述连筒管（202）的上方设置有检测储气筒（203），所述连筒管（202）内固定安装有与之相匹配的隔板（204），所述检测储气筒（203）位于隔板（204）的左侧，所述隔板（204）的右端固定连接有一检反馈开关（205），所述一检反馈开关（205）的右侧设置有与连筒管（202）滑动密封连接的一检触发板（206），所述一检触发板（206）的右端与连筒管（202）的内壁之间固定连接有弹性拉绳（207），所述检测储气筒（203）和连筒管（202）之间连通有注气管（208），所述检测储气筒（203）的顶端内壁上固定安装有电磁铁（209），所述检测储气筒（203）内设置有与之滑动密封连接的活塞板（210），所述活塞板（210）的顶端固定连接有条形磁铁（211），所述活塞板（210）和检测储气筒（203）的顶端内壁之间固定连接有弹性连接绳（218），所述检测储气筒（203）的外壁上固定安装有反馈灯（212），所述一检反馈开关（205）与反馈灯（212）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池生产电芯封装系统，其特征在于，所述纳耳盒（105）与电芯上的极耳相匹配，且纳耳盒（105）的底端设置为开口状，所述纳耳盒（105）采用绝缘材料制成，所述替耳导电棒（106）采用导电材料制成，所述注液管（103）、排气管（104）的顶端均高于纳耳盒（105）的顶端。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池生产电芯封装系统，其特征在于，所述替耳导电棒（106）上开设有滑槽（107），所述滑槽（107）内滑动密封连接有与之相匹配的助导块（108），所述助导块（108）和滑槽（107）的顶端内壁之间固定连接有连接弹簧（109），所述助导块（108）采用导电材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池生产电芯封装系统，其特征在于，所述封装保护壳（101）设置为方形，所述封装保护壳（101）的四个侧壁上均固定安装有电芯定位块（110）。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池生产电芯封装系统，其特征在于，所述密封顶盖（102）的底端固定连接有两个定位连接板（111），所述封装保护壳（101）的顶端开设有两个与定位连接板（111）相匹配的定位槽（112）。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池生产电芯封装系统，其特征在于，所述快准检测装置还包括二检调节箱（213），所述二检调节箱（213）和位于检测储气筒（203）左侧的罩管筒（201）之间连通有连接管（214），所述二检调节箱（213）内设置有与之滑动密封连接的二检触发板（215），所述二检调节箱（213）的内壁上固定安装有二检反馈开关（216），所述二检触发板（215）和二检调节箱（213）的内壁之间固定连接有一对支撑弹簧（217）。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池生产电芯封装系统，其特征在于，所述二检反馈开关（216）、支撑弹簧（217）均位于二检触发板（215）远离连接管（214）的一侧，所述二检反馈开关（216）与反馈灯（212）电连接。

8.根据权利要求1所述的一种锂电池生产电芯封装系统，其特征在于，所述排气管（104）上设置有自封管组件，所述自封管组件包括活动安装于排气管（104）内的拦液透气网板（301）以及固定安装在排气管（104）顶端上的封管块（303），所述拦液透气网板（301）和排气管（104）的内壁之间固定连接有一对弹性吊绳（302），所述封管块（303）的中部开设有下粗排气孔（304）、上细排气孔（305），所述下粗排气孔（304）与上细排气孔（305）相连通，所述拦液透气网板（301）的顶端固定连接有联动杆（306），所述联动杆（306）的顶端固定连接有与上细排气孔（305）相匹配的堵孔塞（307）。

9.根据权利要求8所述的一种锂电池生产电芯封装系统，其特征在于，所述拦液透气网板（301）上网孔设置为S形，所述堵孔塞（307）位于封管块（303）的内侧，所述封管块（303）的尺寸大于上细排气孔（305）。

10.根据权利要求8所述的一种锂电池生产电芯封装系统，其特征在于，所述上细排气孔（305）内设置有停注提醒组件，所述停注提醒组件包括与上细排气孔（305）相匹配的螺连管（401），所述螺连管（401）与上细排气孔（305）螺纹连接，所述螺连管（401）内固定安装有支撑网（402），所述支撑网（402）的底端固定连接有提醒开关（403），所述支撑网（402）的顶端固定连接有提醒器（404）。