CN208157555U - 一种电芯入壳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池领域，具体而言，涉及一种电芯入壳机。包括：相互配合的横向丝杠和滑块；升降驱动装置，升降驱动装置与滑块连接；导板，导板与升降驱动装置远离滑块的一端连接；夹持组件，夹持组件形成夹持空间；夹持组件包括相互连接的驱动件、夹头，驱动件能驱动夹头相对导板滑动；铝塑膜定位机构；电芯入壳机能够从多个方位调整夹持组件的位置，对电芯的准确抓取；夹持组件的刚性设置能避免电芯的变形，稳定抓取电芯。真空抽提装置使铝塑膜与定位凹槽之间形成负压。负压对铝塑膜形成吸附，将铝塑膜定位，电芯能精准放置于铝塑膜凹槽内。通过电芯入壳机能自动化地对电芯完成入壳工序，增加效率且适用于不同规模的生产。

Description

一种电芯入壳机

技术领域

本实用新型涉及锂电池领域，具体而言，涉及一种电芯入壳机。

背景技术

在大容量聚合物锂离子电池的生产工艺中，封装前，需要先将铝塑膜冲壳成型，冲出盛装电芯的凹槽，然后，将电芯放置在铝塑膜凹槽内，再送至封装工序进行电池的封装。

大容量聚合物锂离子电池电芯体积较大，重量较重，电芯为扁平状，要抓取的电芯面积较大，电芯质软，容易变形；抓取过程中容易变形。电芯放置在铝塑膜凹槽的过程中，铝塑膜会发生位移，导致电芯不易精准放置于铝塑膜凹槽。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电芯入壳机，其旨在改善现有的电芯抓取困难，以及放置在铝塑膜凹槽的过程中，铝塑膜会发生位移，导致电芯不易精准放置于铝塑膜凹槽的问题。

本实用新型提供一种技术方案：

一种电芯入壳机，电芯入壳机包括：

相互配合的横向丝杠和滑块；

升降驱动装置，升降驱动装置与滑块连接；

导板，导板与升降驱动装置远离滑块的一端连接；

夹持组件，夹持组件形成夹持空间；夹持组件包括相互连接的驱动件、夹头，驱动件能驱动夹头相对导板滑动；

铝塑膜定位机构，铝塑膜定位机构包括真空抽提装置、设置有定位凹槽、吸附孔的基座；真空抽提装置通过管道与吸附孔连通，定位凹槽的形状与电芯匹配；

夹持组件、升降驱动装置能将电芯移动至凹槽处。

在本实用新型的其他实施例中，上述电芯入壳机还包括控制装置，升降驱动装置、横向丝杠的电机以及驱动件均与控制装置通信连接。

在本实用新型的其他实施例中，上述真空抽提装置与控制装置通信连接。

在本实用新型的其他实施例中，上述升降驱动装置为气缸，气缸的缸筒与滑块连接，气缸的活塞杆与导板连接。

在本实用新型的其他实施例中，上述驱动件为气缸，气缸的缸筒与导板固定连接，气缸的活塞杆与夹头连接。

在本实用新型的其他实施例中，上述夹持组件包括六个夹头、六个驱动件，驱动件与夹头一一对应，导板沿长度方向相对的两端分别设置两个夹头；导板沿宽度方向相对的两端分别设置一个夹头。

在本实用新型的其他实施例中，上述夹头包括本体、两个夹爪，本体与驱动件连接，两个夹爪形成限位空间。

在本实用新型的其他实施例中，上述基座设置有多个吸附孔，多个吸附孔间隔设置，多个吸附孔均与管道连通。

在本实用新型的其他实施例中，上述定位凹槽的侧壁也设置有吸附孔。

在本实用新型的其他实施例中，上述铝塑膜定位机构还包括铝塑膜，铝塑膜与定位凹槽可拆卸连接。

本实用新型实施例提供的电芯入壳机的有益效果是：

通过横向丝杠与滑块的配合、导板与升降驱动装置的配合能够从多个方位调整夹持组件的位置，对电芯的准确抓取；夹持组件的刚性设置能避免电芯的变形，稳定抓取电芯。真空抽提装置通过管道与吸附孔连通，真空抽提装置通过吸附孔将定位凹槽内的空气抽走，铝塑膜设置于定位凹槽后，铝塑膜与定位凹槽之间形成负压。电芯放置在铝塑膜凹槽的过程中，负压对铝塑膜形成吸附，将铝塑膜定位，电芯能精准放置于铝塑膜凹槽内。

通过电芯入壳机能自动化地对电芯完成入壳工序，增加效率且适用于不同规模的生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例提供的电芯入壳机的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的电芯入壳机第二状态下的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例提供的电芯入壳机第三状态下的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例提供的铝塑膜定位机构的内部结构示意图。

图标：100-电芯入壳机；101-电芯；111-横向丝杠；112-滑块；113-电机；120-升降驱动装置；130-导板；140-夹持组件；141-驱动件；142-夹头；150-铝塑膜定位机构；160-基座；162-定位凹槽；161-吸附孔；163-导气孔；170-真空抽提装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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实用新型中的具体含义。

实施例

图1示出了本实用新型实施例提供的电芯入壳机100的结构示意图。请参阅图1，本实施例提供了一种电芯入壳机100主要对大容量聚合物锂离子电池电芯101抓取、移动、电芯101放置在铝塑膜凹槽内，再送至封装工序进行电池的封装。在本实施例中，大容量电芯101的容量为500AH以上的电芯101。

详细地，在本实施例中，电芯入壳机100包括横向丝杠111、滑块112、升降驱动装置120、导板130、夹持组件140、铝塑膜定位机构150。

横向丝杠111与滑块112配合连接，使滑块112能横向左右移动，升降驱动装置120与滑块112连接，滑块112横向移动的同时带动升降驱动装置120横向移动。导板130与升降驱动装置120连接，升降驱动装置120驱动导板130上下移动。夹持组件140与导板130滑动连接，夹持组件140形成夹持空间，以夹持电芯101。

铝塑膜放置于铝塑膜定位机构150，铝塑膜定位机构150固定铝塑膜，避免其移动，横向丝杠111、滑块112、升降驱动装置120、夹持组件140等将电芯101移动至铝塑膜定位机构150的定位凹槽内。

横向丝杠111与滑块112配合连接，使滑块112能横向左右移动，升降驱动装置120与滑块112连接，滑块112横向移动的同时带动升降驱动装置120横向移动。导板130与升降驱动装置120连接，升降驱动装置120驱动导板130上下移动。夹持组件140与导板130滑动连接，夹持组件140形成夹持空间，以夹持电芯101。

夹持组件140包括相互连接的驱动件141、夹头142，夹头142与导板130滑动连接。

采用本实用新型实施例提供的大容量聚合物锂离子电池电芯101，横向丝杠111与滑块112的配合、导板130与升降驱动装置120的配合能够从多个方位调整夹持组件140的位置，从而实现对电芯101的准确抓取。

图2示出了本实用新型实施例提供的电芯入壳机100第二状态下的结构示意图。请参阅图2。

详细地，需要抓取电芯101时，横向丝杠111的电机113输出动力，使滑块112相对横向丝杠111移动，使升降驱动装置120处于电芯101相对应的位置处。

根据夹持组件140与电芯101之间的距离，驱动升降驱动装置120，使导板130靠近以及夹持组件140靠近电芯101。根据电芯101的位置以及大小，驱动夹持组件140的驱动件141，通过两个夹头142对电芯101相对的两端进行夹持。

在本实施例中，驱动升降驱动装置120为气缸，气缸的缸筒与滑块112连接，气缸的活塞杆与导板130连接。活塞杆与缸筒的配合以调整导板130与滑块112之间的距离。

在本实用新型的其他实施例中，驱动升降驱动装置120也可以为其他结构，例如，驱动升降驱动装置120可以为液压缸，液压缸的缸筒与滑块112连接，液压缸的活塞杆与导板130连接。活塞杆与缸筒的配合以调整导板130与滑块112之间的距离。

在本实施例中，夹持组件140包括六个夹头142、六个驱动件141，驱动件141与夹头142一一对应，导板130沿长度方向相对的两端分别设置两个夹头142；导板130沿宽度方向相对的两端分别设置一个夹头142。导板130沿长度方向的四个夹头142能向导板130长度方向移动，导板130沿宽度方向的两个夹头142能向导板130宽度方向移动，以从四周对电芯101进行夹持。能避免在抓取过程中电芯101因受力不均而导致变形。

可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，夹持组件140也可以包括五个、七个等多个夹头142、多个驱动件141，多个夹头142、多个驱动件141一一对应；夹头142从多个方向对电芯101进行夹持。进一步地，在本实施例中，驱动件141为气缸，气缸的缸筒与导板130固定连接，气缸的活塞杆与夹头142连接。进一步地，两个夹持组件140的驱动件141均为气缸，通过气缸的活塞杆与缸筒配合，调节夹头142之间的具体，从而调节夹持空间的大小，使电芯101被精准抓取。

需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，驱动件141也可以为其他结构，例如，驱动件141可以为液压缸，液压缸的缸筒与导板130固定连接，液压缸的活塞杆与夹头142连接。

进一步地，在本实施例中，夹头142包括本体、夹爪(图中未示出)，本体与驱动件141连接，夹爪形成限位空间。夹爪夹持电芯101。在本实施例中，夹头142包括两个夹爪，两个夹爪形成限位空间。

进一步地，在本实用新型的其他实施例中，夹持组件140还包括限位块、弹簧，限位块通过弹簧与夹爪连接，限位块设置于夹爪靠近限位空间的一侧。

换言之，夹头142包括本体、夹爪、限位块、弹簧，本体与驱动件141连接，夹爪内形成限位空间，限位块通过弹簧与夹爪连接，限位块以及弹簧设置于限位空间内。

夹头142设置限位块以及弹簧，在夹头142夹持电芯101一侧的时候，限位块抵持电芯101，弹簧被压缩，弹性势能的条件下使电芯101被夹持更稳定。此外，在弹簧的缓冲作用下，使电芯101不容易被压坏。

图3示出了本实用新型实施例提供的电芯入壳机100第三状态下的结构示意图。请一并参阅图2与图3。

通过横向丝杠111与滑块112的配合、导板130与升降驱动装置120的配合，通过夹头142将电芯101夹持，滑块112相对横向丝杠111的滑动，带动电芯101横向移动，如图3所示的第三状态。进一步地，可以通过升降驱动装置120，带动电芯101竖向移动至另外的高度和位置。

进一步地，在本实施例中，电芯入壳机100通过控制装置进行控制。

在本实施例中，电芯入壳机100还包括支撑架(图中未标出)，滑块112与支撑架滑动连接。滑块112与支撑架滑动连接，能够增加升降驱动装置120、导板130以及夹持组件140的稳定性。

在本实施例中，电芯入壳机100还包括控制装置(图中未标出)，升降驱动装置120、横向丝杠111的电机113以及驱动件141均与控制装置通信连接。

详细地，控制装置与升降驱动装置120电连接，控制装置根据电芯101的位置，控制升降驱动装置120，从而控制导板130的高度。控制装置控制电机113，从而控制滑块112的位置。

进一步地，控制装置控制驱动件141，从而控制夹头142之间的距离和夹持空间的大小。

在本实用新型的其他实施例中，夹头142设置有接触觉传感器(图中未示出)，接触觉传感器与控制装置通信连接。

电芯101与接触觉传感器接触后，接触觉传感器将接触的信息传递至控制装置，控制装置控制驱动件141不再驱动夹头142相互靠近。以达到精准定位抓取的作用。

进一步地，在本实施例中，电芯入壳机100还包括触摸屏(图中未标出)，触摸屏与控制装置电连接。触摸屏可以输入指令，该指令指定控制装置控制各个组件进行配合。此外，触摸屏也可以控制控制装置以及电机113等是否通电。

在本实施例中，控制装置以及电机113的电源设置于电芯入壳机100的外部，控制装置以及电机113通过电源线与外部电源电连接，控制装置可以为PLC或者单片机，控制装置、电机113与电源连接关系采用现有技术，本实施例将不再赘述。

承上所述，铝塑膜放置于铝塑膜定位机构150，铝塑膜定位机构150固定铝塑膜，避免其移动。

图4示出了本实用新型实施例提供的铝塑膜定位机构150的内部结构示意图。

详细地，在本实施例中，铝塑膜定位机构150包括基座160、真空抽提装置170；真空抽提装置170与基座160连接。

在本实施例中，真空抽提装置170与基座160通过管道固定连接，可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，真空抽提装置170与基座160也可以通过螺纹等可拆卸连接，真空抽提装置170可以多个基座160对应使用，增加设备的利用率。

基座160设置有定位凹槽162、吸附孔161，定位凹槽162的形状与电芯101的形状相匹配，吸附孔161设置于定位凹槽162的底壁且与定位凹槽162连通。

真空抽提装置170通过管道与吸附孔161连通，真空抽提装置170通过吸附孔161将定位凹槽162内的空气抽走，铝塑膜设置于定位凹槽162后，铝塑膜与定位凹槽162之间形成负压。电芯101放置在定位凹槽162的过程中，负压对铝塑膜形成吸附，将铝塑膜定位，电芯101能精准放置于定位凹槽162内。

详细地，在本实施例中，定位凹槽162为长方形，吸附孔161为圆形，圆形的吸附孔161有利于与吸附孔161接触的铝塑膜受力均匀，避免皱褶。

需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，定位凹槽162也可以根据电芯101的形状设置为其他形状。进一步地，上述的吸附孔161也可以设置为方形孔等其他形状。

在本实施例中，基座160设置有多个吸附孔161，多个吸附孔161间隔设置于定位凹槽162。多个吸附孔161均通过管道与真空抽提装置170连通。

在定位凹槽162的底壁设置多个吸附孔161，多个吸附孔161间隔分布于定位凹槽162的底壁；通过多个吸附孔161吸附定位凹槽162内的气体，使定位凹槽162内的压力均匀，避免铝塑膜将其中的一个或者两个吸附孔161封堵后，不能继续对定位凹槽162内的气体进行抽提。

进一步地，在本实施例中，吸附孔161仅设置于定位凹槽162的底壁，可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，也可以在定位凹槽162的侧壁设置吸附孔161，铝塑膜设置于定位凹槽162后，铝塑膜伸出定位凹槽162并且与定位凹槽162贴合。因此，在定位凹槽162的底壁设置吸附孔161，通过吸附孔161使定位凹槽162侧壁处的铝塑膜与定位凹槽162更好地贴合，有利于对铝塑膜的定位。

在本实用新型的其他实施例中，铝塑膜定位机构150还包括铝塑膜，铝塑膜与定位凹槽162可拆卸连接。换言之，铝塑膜放置于定位凹槽162内，铝塑膜与定位凹槽162的底壁、侧壁贴合。

在本实用新型的其他实施例中，铝塑膜定位机构150还包括压力检测装置(图中未示出)，压力检测装置设置于吸附孔161。

压力检测装置用于检测吸附孔161内的压力，可以通过压力检测装置的显示判断定位凹槽162内的压力大小。

在本实施例中，基座160还设置有导气孔163，上述多个吸附孔161均与导气孔163连通，导气孔163与管道连通。

换言之，多个吸附孔161通过导气孔163与管道连通，导气孔163将多个吸附孔161内的气体汇集，再通过管道被真空抽提装置170抽走。

通过导气孔163的设置，可以将吸附孔161设置得尽量的小，有利于定位铝塑膜。

呈上所述，电芯入壳机100还包括控制装置，控制装置与真空抽提装置170通信连接。

进一步地，控制装置控制真空抽提装置170是否对吸附孔161进行抽真空。例如，将铝塑膜设置于定位凹槽162后，控制装置控制真空抽提装置170抽真空。

在本实施例中，真空抽提装置170包括真空泵。在其他实施例中，真空抽提装置170也可以为其他真空装置。

承上所述，铝塑膜定位机构150还包括压力检测装置(图中未示出)，压力检测装置设置于吸附孔161。控制装置与压力检测装置电连接，压力检测装置将吸附孔161内的压力传递至控制装置，控制装置根据该压力确定是否打开真空抽提装置170，或者确定真空抽提装置170是否持续对定位凹槽162抽真空。

此外，真空抽提装置170对定位凹槽162内抽提真空之后，压力检测装置检测定位凹槽162内的压力变化后，可以判断出铝塑膜并未被准确定位。

在本实用新型的其他实施例中，铝塑膜定位机构150还包括报警组件，报警组件与控制装置连接，控制装置根据压力检测装置检测定位凹槽162内的压力变化与否，控制报警组件是否发出警报。真空抽提装置170对定位凹槽162内抽提真空之后，压力检测装置检测定位凹槽162内的压力变化后，控制装置控制报警组件发出警报，需要对铝塑膜进行移动，使其更好地定位。

进一步地，在本实施例中，上述报警装置为现有的声音报警组件，在其他实施例中，报警装置也可以为现有的灯光报警组件。

本实用新型实施例提供的电芯入壳机100的主要优点在于：

通过横向丝杠111与滑块112的配合、导板130与升降驱动装置120的配合能够从多个方位调整夹持组件140的位置，对电芯101的准确抓取；夹持组件140的刚性设置能避免电芯101的变形，稳定抓取电芯101。真空抽提装置170通过管道与吸附孔161连通，真空抽提装置170通过吸附孔161将定位凹槽162内的空气抽走，铝塑膜设置于定位凹槽162后，铝塑膜与定位凹槽162之间形成负压。电芯101放置在铝塑膜凹槽的过程中，负压对铝塑膜形成吸附，将铝塑膜定位，电芯101能精准放置于铝塑膜凹槽内。

通过电芯入壳机100能自动化地对电芯101完成入壳工序，增加效率且适用于不同规模的生产。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯入壳机，其特征在于，所述电芯入壳机包括：

相互配合的横向丝杠和滑块；

升降驱动装置，所述升降驱动装置与所述滑块连接；

导板，所述导板与所述升降驱动装置远离所述滑块的一端连接；

夹持组件，所述夹持组件形成夹持空间；所述夹持组件包括相互连接的驱动件、夹头，所述驱动件能驱动所述夹头相对所述导板滑动；

铝塑膜定位机构，所述铝塑膜定位机构包括真空抽提装置、设置有定位凹槽、吸附孔的基座；所述真空抽提装置通过管道与所述吸附孔连通，所述定位凹槽的形状与所述电芯匹配；

所述夹持组件、所述升降驱动装置能将所述电芯移动至所述凹槽处。

2.根据权利要求1所述的电芯入壳机，其特征在于，所述电芯入壳机还包括控制装置，所述升降驱动装置、所述横向丝杠的电机以及所述驱动件均与所述控制装置通信连接。

3.根据权利要求2所述的电芯入壳机，其特征在于，所述真空抽提装置与所述控制装置通信连接。

4.根据权利要求1所述的电芯入壳机，其特征在于，所述升降驱动装置为气缸，所述气缸的缸筒与所述滑块连接，所述气缸的活塞杆与所述导板连接。

5.根据权利要求1所述的电芯入壳机，其特征在于，所述驱动件为气缸，所述气缸的缸筒与所述导板固定连接，所述气缸的活塞杆与所述夹头连接。

6.根据权利要求1所述的电芯入壳机，其特征在于，所述夹持组件包括六个所述夹头、六个所述驱动件，所述驱动件与所述夹头一一对应，所述导板沿长度方向相对的两端分别设置两个所述夹头；所述导板沿宽度方向相对的两端分别设置一个所述夹头。

7.根据权利要求1所述的电芯入壳机，其特征在于，所述夹头包括本体、两个夹爪，所述本体与所述驱动件连接，两个所述夹爪形成限位空间。

8.根据权利要求1所述的电芯入壳机，其特征在于，所述基座设置有多个所述吸附孔，多个所述吸附孔间隔设置，多个所述吸附孔均与所述管道连通。

9.根据权利要求1所述的电芯入壳机，其特征在于，所述定位凹槽的侧壁也设置有所述吸附孔。

10.根据权利要求1所述的电芯入壳机，其特征在于，所述铝塑膜定位机构还包括铝塑膜，所述铝塑膜与所述定位凹槽可拆卸连接。