CN202474111U - 方型锂电池自动整形真空封口一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方型锂电池自动整形真空封口一体机，包括承载板、电池上线机构、电池胶纸扎孔机构、电池抽真空及钢珠预封口机构、电池下线机构、电池封口高度校正机构及回转分度机构；回转分度机构上设有整形夹紧定位机构；其中所述整形夹紧定位机构包括夹紧动力缸、第一整形夹紧板和第二整形夹紧板；第一整形夹紧板、第二整形夹紧板的夹紧面上设有凸起，该凸起的形状为表面光滑的弧面。本实用新型具有 自动化程度高，生产效率高，具有独特的整形功能，能把 凸 鼓超厚的电池压平，大大提高电池的A级品率。

Description

方型锂电池自动整形真空封口一体机

技术领域

本实用新型涉及一种封口设备，尤其涉及一种用于方型锂电池的整形及真空封口一体机。

背景技术

随着方型锂电池在便携式小型化电器中得到广泛的运用，市场对方型锂电池的需求越来越大。

当前市场上提供的自动真空封口机，要靠人工将方型电池排放在一个预制好的工具盒中(该盒的作用主要是用作安放待封口电池及抽真空用)，然后盖上盖，转到加工位后抽真空，压钢球封口，然后再转到起始位，靠人工将封口后方型电池一个一个取下来。之后再重复上述动作。不难看出，该类型机仅为半机械化操作，一个操作工至多只能操作一台，并且效率较低，每小时产能约1200个电池。如电池品种更换，机器调整困难，且低矮电池不能加工。另一个突出问题详细展示于图1中。如图1所示，由于该机上未设方型锂电池注液口过渡封口胶纸扎孔装置，因此，方型锂电池注液口过渡封口胶纸30始终是完整地封在电池的注液口10上，因而注液口10始终被过渡封口胶纸30盖住，没有孔与外界连通，故在抽真空工序时，就不能将电池注液孔内的空气及杂物抽出，直接影响到电池品质的提高。

在锂电池生产过程中，往往会有相当数量的锂电池超厚0.3MM以上，也即两侧表面凸起0.3MM以上，不符合标准电池要求，只能降为B级电池。绐锂电生产厂造成很大经济损失。一般的方型锂电池封口机用于夹紧方型锂电池的定位夹紧板是完全的平板，因而不能将超厚电池校平。而且由于结构的限止，很难实现整形工序。

因此，有必要提供一种改良的方型锂电池自动真空封口一体机，以便克服现有技术的缺点与不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种全自动、生产效率高、能将电池内部空气及不良杂物抽出、真空度优良、电池厚度均匀、且能将厚度方向出现凸鼓的电池，通过整形机构整形后，在保持电池外观不变形的情况下，达到两面平整，合乎标准厚度要求，从而大大提高电池A级品率，降低B级品率的方型锂电池自动整形真空封口机。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种方型锂电池自动整形真空封口一体机，其特征在于：包括承载板、电池上线机构、电池胶纸扎孔机构、电池抽真空及钢珠预封口机构、电池下线机构、电池封口高度校正机构及回转分度机构；所述电池上线机构、电池胶纸扎孔机构、电池抽真空及钢珠预封口机构、电池下线机构、电池封口高度校正机构及回转分度机构均安装在所述承载板上，并且互相连接起来；回转分度机构上设有整形夹紧定位机构；其中，所述电池上线机构包括皮带输送机构及用于将皮带输送机构输送的待整形封口电池推离皮带输送机构的电池上线推板；所述整形夹紧定位机构包括夹紧动力缸、第一整形夹紧板和第二整形夹紧板；第一整形夹紧板、第二整形夹紧板的夹紧面上设有凸起，该凸起的形状为表面光滑的弧面。由于不同型号的方型锂电池在生产过程中产生凸鼓的位置不同，故凸起的位置要根据不同型号的方型锂电池凸鼓的不同位置和高度而相对应设置。

本实用新型的优点在于：自动化程度高，生产效率高，能将电池内部的空气及不良杂物抽出，真空度优良，电池厚度均匀，且能将厚度方向出现凸鼓的电池，通过整形机构整形后，在保持电池外观不变形的情况下，达到两面平整和标准值，并能大大提高电池A级品率,降低B级品率。从而大大提高经济效益。

附图说明

图1展示了现有技术封口机的一些缺点。

图2a-2c展示了根据本实用新型一个实施例的封装在机架内的方型锂电池真空封口机的视图。

图3a-3c展示了图2a-2c所示电池真空封口机的视图。

图4a展示了本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机的整形夹紧定位机构。

图4b展示了本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机整形夹紧定位机构的第一整形夹紧板或第二整形夹紧板及其夹紧面上的凸起结构。

图5展示了根据本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机的工位分布示意图。

图6a-6d展示了根据本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机的电池上线机构及电池胶纸扎孔机构的结构图。

图7a-7c展示了图5a-5d所示的方型锂电池整形真空封口一体机的电池胶纸扎孔机构的结构图。

图8a-8c展示了根据本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机的电池抽真空及钢珠预封口机构的结构。

图9a-9c展示了根据本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机的电池封口高度校正机构的结构。

图10a-10c展示了根据本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机的电池下线机构及电池整理机构的结构。

图11展示了根据本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机的回转分度机构及其分度盘上安装的整形夹紧定位机构的结构。

图12展示了根据本实用新型另一个实施例的封装在另一种机架内的方型锂电池整形真空封口一体机的立体结构视图。

具体实施方式

现在参考附图对本实用新型进行描述。

图2a展示了根据本实用新型一个实施例的封装在机架100内的方型锂电池整形真空封口一体机100的主视图；图2b展示了图2a所示结构的侧视图；而图2c展示了图2a所示结构的俯视图。图3a展示了方型锂电池整形真空封口一体机100的主视图（机架未示出）；图3b展示了图3a所示结构的侧视图；而图3c展示了图3a所示结构的俯视图。

从图2a-2c及图3a-3c可以看出：根据本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机200可以封装在比如机架100内。所述方型锂电池整形真空封口一体机200包括承载板2011、电池上线机构201、电池胶纸扎孔机构202、电池抽真空及钢珠预封口机构203、电池下线机构204、电池封口高度校正机构205及回转分度机构206。所述电池上线机构201、电池胶纸扎孔机构202、电池抽真空及钢珠预封口机构203、电池下线机构204、电池封口高度校正机构205及回转分度机构206均安装在所述承载板2011上，并且互相连接起来。其中，回转分度机构206上还设有整形夹紧定位机构2064（详见图11）。

参考图4a-4b，整形夹紧定位机构2064包括夹紧动力缸2071、第一整形夹紧板2072和第二整形夹紧板2073；第一整形夹紧板2072和第二整形夹紧板2073均具有夹紧面2074，两块整形夹紧板的夹紧面2074分别与待整形封口电池208的两个侧面接触，使待整形封口电池208夹在两块整形夹紧板之间。如图4b所示，夹紧面2074是第一整形夹紧板2072（或者第二整形夹紧板2073）与待整形封口电池208接触的表面，其上设有凸起2075，该凸起2075的形状为表面光滑的弧面(注:由于高庋仅0.3mm左右,故视图中未示出)。第一整形夹紧板2072的凸起2075与第二整形夹紧板2073的凸起2075位置相对应。在夹紧动力缸2071的作用下，第一整形夹紧板2072和第二整形夹紧板2073把待整形封口电池208夹在中间，把待整形封口电池208的超厚压平，从而完成整形工序。所述凸起2075体积微小，其位置和高度是根据需要整形封口的待整形封口电池208而定的，凸起2075与待整形封口电池208的凸鼓对应，不同型号的方型锂电池在其生产过程中产生凸鼓的部位和高度不同，针对不同的待整形封口锂电池，要更换不同的第一整形夹紧板2072和第二整形夹紧板2073。如图11所示，整形夹紧定位机构2064安装在回转分度机构206的分度盘2063上，其作用是对待整形封口电池208进行整形夹紧定位。将待整形封口电池208上线，就能把待整形封口电池208在真空封口的过程中同时实现整形工序。

参考图5，在本实用新型中，所述方型锂电池整形真空封口一体机200的工作方式为回转分度式，共设有四个工位。工作时，电池上线机构201将待整形封口电池208自动推送到第一个工位上，待整形夹紧定位机构2064将待整形封口电池208定位压紧后，紧接着电池胶纸扎孔机构202运行，即时就在电池注液口胶纸上扎一孔，自动完成胶纸扎孔工作。

此时，在第二个工位上，电池抽真空及钢球预封口机构203开始运动，将电池注液口周围密封，并对电池注液口抽真空。由于在第一工位上，已经将电池注液口过渡封口胶纸扎了一孔，因此在本机上抽真空时，可将电池注液口内的空气，水气等杂物真正抽干净，达到提高电池品质的目的。在真空度达到要求后，系统发出信号，预封口装置开始运行，将由钢球分配机构送来的钢球在真空情况下压入待整形封口电池208注液孔内，实现电池的预封口；

而在第三个工位上，电池封口高度校正机构205开始运行，将电池封口高度封到要求尺寸，保证电池封口高度的正确和一致；

同时，在第四个工位上，电池下线机构204开始运行，将已完成封口的电池，从第四工位上，勾到电池下线槽中，并在电池下线槽上安装的排列整理机构的作用下，整齐地在下线槽中排成一排，随本机工作节奏，缓慢走出，以供操作者装盒下线。从而完成了锂电池抽真空封口的工作。

各工位相应各机构工作完成之后，本机分度机构回转分度一次，各工作机构又动作一次，完成之后，再次分度一次，如此反复连续地工作，直到工作完成为止。

本机工作连续流畅，每小时可以对1800-2000个电池进行封口作业。相比其它机型高得多，且用本机对锂电池封口后，内部真空度高，无空气等杂物，电池品质可提高一个挡次。同时，由于本机采用机械机构封口，工作力度恒定，因而，电池封口高度完全一致，且电池不变形，厚度无鼓起现象。另外，由于本机采用了皮带上料装置，可以连续不间断地上料，而下料装置也可以连续不断地下料，既可大大地减轻操作工人的劳动强度，又可大大地提高劳动生产率，经试用表明，由于本机操作方便，一个操作工人即可操作二台设备，这是本机的又一大优点。

所述机架100用于将方型锂电池整形真空封口一体机200封闭起来，同时用于承载整个封口机200。所述机架100的外观豪华漂亮，完全由铝合金型材构成，其作用是安装和支承本机内部各结构件和功能件。

图6a展示了根据本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机的电池上线机构201及电池胶纸扎孔机构202的立体图；图6b展示了电池上线机构201及电池胶纸扎孔机构202的主视图；图6c展示了电池上线机构201及电池胶纸扎孔机构202的侧视图；而图6d展示了电池上线机构201及电池胶纸扎孔机构202的俯视图。

如图6a-6d所示，电池上线机构201包括皮带输送机构2014及用于将所述皮带输送机构2014输送的待整形封口电池208推离皮带输送机构2014的电池上线推板2012。所述皮带输送机构2014将待整形封口电池208输送到规定位置后，由电池上线推板2012将电池推送到第一工位上，之后本机定位夹紧机构则立即将电池夹紧到正确的位置上。

本机上料是由皮带输送机构2014完成且是连续不断的，并与本机的工作节奏相一致。也即是说，本机分度机构每旋转分度一次，电池上线机构201就送一个电池，如此反复地工作。

图7a展示了根据本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机的电池胶纸扎孔机构202的主视图；图7b展示了图7a所示电池胶纸扎孔机构202沿着B-B方向的剖视图；而图7c展示了图7b所示电池胶纸扎孔机构202的A位置的局部放大图。

如图7a-7c所示，所述电池胶纸扎孔机构202包括用于将所述整个电池胶纸扎孔机构202安装在图6a-6c所示201左端下侧小支架侧面的支架2021、安装在支架2021上的导套2023、固定在所述导套2023上的驱动气缸2022及安装在驱动气缸2022末端的扎孔针2024。所述扎孔针2024的末端朝下突出形成针头2025。所述支架2021与图6b所示的皮带输送机构2014侧面连接。且所述针头2025的位置在工作时须调整位置并保证和位于第一工位并正确定位夹紧的电池注液口同心。因此，一旦机器发出指令，驱动气缸2022就能准确地驱动扎孔针2024，将电池上的过渡封口胶纸扎出一个小孔，且该孔与待整形封口电池208注液口同心。为进到下一工序即抽真空和钢珠预封口做准备。扎孔动作完成之后，扎孔针2024立即返回原位。

图8a展示了根据本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机的电池抽真空及钢珠预封口机构203的主视图；图8b展示了图8a所示电池抽真空及钢珠预封口机构203沿着C-C方向的阶梯剖视图；而图8c展示了图8b所示电池抽真空及钢珠预封口机构部位I的局部放大图。

如图8a-8c所示，电池抽真空及钢珠预封口机构203包括用于将所述电池抽真空及钢珠预封口机构203固定到图3a-3c所示承载板2011上的固定架2031、安装在固定架2031上的密封动力气缸2039、与密封动力气缸2039连接的连接螺杆2038、与连接螺杆2038固定起来的连接套2035、安装在固定架2031上并且引导所述连接套2035沿着所述固定架2031的竖直方向运动的垂直引导件2037、设置在所述连接套2035内部的预压钢球动力气缸2036、安装在预压钢球动力气缸2036末端的钢球预压模2034、设置在所述连接套2035底部的导筒2033及在所述导筒2033下端的电池专用密封件2032。需要注意：所述电池专用密封件2032中心，开设有抽气口20322。而导筒2033下侧则设有抽真空吸气口。

电池抽真空及钢珠预封口机构203的工作过程如下：

当机器完成分度后，待整形封口电池208到达抽真空位置后，控制系统发出指令，密封动力气缸2039下移，将电池密封件2032压紧待整形封口电池208注液口的四周，并进行抽真空。其真空度可达-0.8kg/平方厘米以上。由于电池密封件2032的中间有抽气口20322，故电池密封件2032不会把待整形封口电池208的前述过渡封口胶纸上的扎孔封住，因此，在本机上可把待整形封口电池208注液孔内的汽水等杂质抽出，达到抽真空的最佳效果。而当抽真空达到规定的真空度后，由真空测量元件发出信号，在保持真空度的情况下，预压钢球动力气缸2036开始运行，并驱动钢球预压模2034下移，其下端将把钢球配料装置20310送到规定位置的钢球预压到待整形封口电池208的注液孔内。从而，完成了在真空状态下预压钢球的工作。待该工作完成之后，所有有关元件将回到待工作状态。

图9a展示了根据本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机的电池封口高度校正机构205的主视图；图9b展示了图9a所示电池封口高度校正机构205的立体图；而图9c展示了图9a所示电池封口高度校正机构205沿着A-A方向的剖视图。

如图9a-9c所示，所述电池封口高度校正机构205包括用于将电池封口高度校正机构205固定到图3a-3c所示承载板2011上的安装框架2051、安装在所述框架2051上的校正动力气缸2055、与所述校正动力气缸2055固定起来的连接螺杆2054、套设在所述螺杆2054外部的引导套筒2053及设置在所述套筒2053内并且与所述连接螺杆2054固定的校正模2052。

每当本机分度到位，也即待校正封口高度电池到达校正机构工作位置时，本机控制系统即发出指令，校正动力气缸2055的活塞杆（未标号）立即伸出下移，并带动校正模2052在引导套筒2053的引导下下移，从而直接把电池封口钢球压到正确的高度上。由于校正动力气缸2055的伸出行程可调节，因此，通过调节校正动力气缸2055的伸出行程，加上气缸输出的压力恒定，可以很方便地实现电池封口高度的校正工作。

图10a展示了根据本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机的电池下线机构204的主视图；图10b展示了图10a所示电池下线机构204的侧视图；而图10c展示了图10a所示电池下线机构204的立体图。

如图10a-10c所示，所述电池下线机构204包括用于将电池下线机构204固定到图3a-3c所示承载板2011上的支撑架2041、安装在支撑架2041上的推板驱动气缸2042、与所述推板驱动气缸2042连接的推板2043、与所述承载板2011连接的电池下线槽2045及设置在所述支撑架2041上用于将所述工位4上下线的电池移动到所述电池下线槽2042上的勾板2044及驱动所述勾板2044运动的勾板驱动气缸2048。特别地，所述电池下线槽2042上设置有对电池排列位置进行调整的电池整理机构2046及电池下线宽度调整板2047。

当封口后电池到达第四工位，也即下线工位时，本机控制系统发出指令，勾板驱动气缸2048开始运行，带动勾板2044把封口后的电池勾到电池下线槽2045的入口端。之后，推板驱动气缸2042的活塞杆伸出，并带动推板2043把电池推入电池下线槽2042中，本机每工作一个节拍，就把一个电池推入到电池下线槽2042中。如此循环往复，电池就如图10a-10c所示，成排在下线槽2042中流出。

当电池走到电池整理机构2046的时候，电池整理机构2046再把电池整理，非常整齐地靠一边排成一排，按本机工作节奏向外缓慢走出，以供操作工装盒下线，从而完成了锂电池抽真空封口的工作。特别指出，电池整理机构2046包括活页及拉力弹簧。

参考图11，根据本实用新型一个实施例的方型锂电池整形真空封口一体机的回转分度机构206包括驱动电机2061、电机2061驱动的分度机构2062、设置在所述分度机构2062上的分度盘2063及驱使所述分度盘2063转动的回转主轴2065；整形夹紧定位机构2064安装在分度盘上。因为本装置设有四个工位，因而整形夹紧定位机构2064共设有四个，每个工位上各设一个。

驱动电机2061为本机回转分度提供动力。通过调换整形夹紧定位机构2064的相应夹板，以及调整相应气缸的行程，在本机上即可自动完成所有规格(比如高度为30-70mm，厚度为3.5-10mm，而宽度为30-50mm，约有1000多种规格)的电池整形封口工作。

参考图12，根据本实用新型的另一个实施例，方型锂电池整形真空封口一体机200安装在另一种结构的机架300上。这种组合结构也在本实用新型的保护范围内。

本实用新型提供的方型锂电池整形真空封口一体机具有诸多优点，比如自动化程度高，生产效率高，能将电池内部不良杂物抽出，真空度优良，电池厚度均匀，不会出现电池厚度方向的凸鼓，同时又能大大提高电池的品质。

具体地说，在锂电池生产过程中，往往会一部分锂电池超厚0.3mm以上，也即两侧表面凸起0.3mm以上，不符合标准电池要求，只能降为B级电池。通过整形真空封口一体机整形后，在保持电池外观不变形的情况下，就能把超厚电池压平，因而大大提高电池的A级品率，达到经济效益大幅提高的效果。

还有一个突出问题是：由于该机上未设方型锂电池注液口过渡封口胶纸扎孔装置，因此，方型锂电池注液口过渡封口胶纸始终是完整地封在电池的注液口上，因而注液口始终被过渡封口胶纸盖住，没有孔与外界连通，故在抽真空工序时，就不能将电池注液孔内的杂物抽出，直接影响到电池抽真空封口的效果，也就是直接影响到电池品质的提高。

相比较而言，本技术方案可以自动扎孔，而抽真空也是由前述电池专用密封件在工作位将相应单个电池的注液口密封住，然后抽真空来实现，抽真空及完成预压钢球后，电池专用密封件也随着动力气缸上升，而自动离开电池。另外，本技术方案在整形夹紧板上根据被加工的电池的表面形状而设置相应凸起，使锂电池两侧表面的凸鼓可以被有效地压平；因此锂电池A级品率大大提高，经济效益也大大提高，所以本技术方案相对其他方案来说，更为先进和优秀。

以上所批露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种方型锂电池自动整形真空封口一体机，其特征在于：包括承载板、电池上线机构、电池胶纸扎孔机构、电池抽真空及钢珠预封口机构、电池下线机构、电池封口高度校正机构及回转分度机构；所述电池上线机构、电池胶纸扎孔机构、电池抽真空及钢珠预封口机构、电池下线机构、电池封口高度校正机构及回转分度机构均安装在所述承载板上，并且互相连接起来；回转分度机构上设有整形夹紧定位机构；其中，所述电池上线机构包括皮带输送机构及用于将皮带输送机构输送的待整形封口电池推离皮带输送机构的电池上线推板；所述整形夹紧定位机构包括夹紧动力缸、第一整形夹紧板和第二整形夹紧板；第一整形夹紧板、第二整形夹紧板的夹紧面上设有凸起，该凸起的形状为表面光滑的弧面。

2.根据权利要求1所述的方型锂电池自动整形真空封口一体机，其特征在于：所述电池胶纸扎孔机构包括用于将所述整个电池胶纸扎孔机构安装在电池上线机构左端下侧面小支座侧面的支架、安装在支架上的导套、固定在所述导套上的驱动气缸及安装在驱动气缸末端的扎孔针；所述扎孔针的末端朝下凸出形成针头;所述支架与皮带输送机构左端下侧小支座侧面连接。

3.根据权利要求2所述的方型锂电池自动整形真空封口一体机，其特征在于：所述电池抽真空及钢珠预封口机构包括用于将所述电池抽真空及钢珠预封口机构固定到承载板上的固定架、安装在固定架上的密封动力气缸、与密封动力气缸连接的连接螺杆、与连接螺杆固定起来的连接套、安装在固定架上并且引导所述连接套沿着所述固定架的竖直方向运动的垂直引导件、设置在所述连接套内部的预压钢球动力气缸、安装在预压钢球动力气缸末端的钢球预压模、设置在所述连接套底部的密封件安装体及安装体内安装的电池专用密封件。

4.根据权利要求3所述的方型锂电池自动整形真空封口一体机，其特征在于：所述电池专用密封件的中心开设有抽气口。

5.根据权利要求4所述的方型锂电池自动整形真空封口一体机，其特征在于：所述电池封口高度校正机构包括用于将电池封口高度校正机构固定到承载板上的安装框架、安装在所述框架上的校正动力气缸、与所述校正动力气缸固定起来的连接螺杆、固定在所述螺杆外部的引导套筒及设置在所述套筒内并且与所述连接螺杆固定连接的校正模。

6.根据权利要求5所述的方型锂电池自动整形真空封口一体机，其特征在于：所述电池下线机构包括用于将电池下线机构固定到承载板上的支撑架、安装在支撑架上的推板驱动气缸、与所述推板驱动气缸连接的推板、与所述承载板连接的电池下线槽及设置在所述支撑架上用于将下线工位上的电池移动到所述电池下线槽上的勾板及驱动所述勾板运动的勾板驱动气缸。

7.根据权利要求6所述的方型锂电池自动整形真空封口一体机，其特征在于：所述电池下线槽上设置有对电池排列位置进行调整的电池整理机构及电池下线宽度调整板。

8.根据权利要求7所述的方型锂电池自动整形真空封口一体机，其特征在于：所述电池整理机构包括活页及拉力弹簧。

9.根据权利要求8所述的方型锂电池自动整形真空封口一体机，其特征在于：所述回转分度机构包括驱动电机、电机驱动的分度机构、设置在所述分度机构上的分度盘及驱使所述分度盘转动的回转主轴；整形夹紧定位机构安装在分度盘上。

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