CN208226023U - 大容量聚合物锂离子电池的预封机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大容量聚合物锂离子电池的预封机，涉及电池预封机技术领域。大容量聚合物锂离子电池的预封机包括：预封机外壳体，预封机外壳体内部具有真空腔室。角度斜撑。电芯滚压机构，电芯滚压机构包括滚压机架、第一驱动件、第二驱动件、安装基板和滚筒组件，滚压机架包括上架和下架，第一驱动件设置于上架且与安装基板连接，第二驱动件设置于安装基板且与滚筒组件连接，滚筒组件可滑动地设置于安装基板，角度斜撑且使得滚压机架倾斜。封头组件，封头组件设置于滚压机架。该预封机通过对电芯主体进行滚压，使得电池内部的空气能够最大限度地排除，从而提高产品的成品率，减少次品数量多带来的成本上升的影响。

Description

大容量聚合物锂离子电池的预封机

技术领域

本实用新型涉及电池预封机技术领域，具体而言，涉及一种大容量聚合物锂离子电池的预封机。

背景技术

目前常规的聚合物锂离了电池的注液方法，是：进入手套箱，手套箱内设置湿度小于1％，注液－真空静置－抽气封口－退出手套箱。实际上，聚合物锂离子电池的注液工艺可以概括为注液—抽真空吸液—真空预封装三个工序。这里，真空预封装是指非最终的封口，即是在注液后封口后，电池经充电化成，老化后还需要进行一次抽气封口，变成成品。所以就叫注液后的封口叫预封口，由于采用真空抽气后再封口。

为了让电解液能充份吸收，常规注液方法注液后采用真空静放的办法，注液后将电池放在真空容器里，将电池内部的空气抽走，减少电芯内部毛细作用液体渗透阻力，这个过程需要一定的时间，目前一般要15分钟左右。因此，这个方法只能用于小容量电池，小容量电池可以几十只甚至几百只同时放于一个真空容器内，但如果是大容量电池，特别是单体超大的电池，体积很大，如果同时几十甚至几百只同时操作，真空容器会大得惊人，难以实现。另外，注液整个工艺流程都需要在低露点环境下操作，虽则在手套箱环境下操作，如果电池容量大，则手套箱效率低下，将会用到大量的手套箱，除湿成本俱增。

现有技术中还有一些针对大容量的电池的预封装置，但是在实际使用中仍然不能很好地进行封装，容易有空气残留在电池内部，影响成品率，增加制造成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大容量聚合物锂离子电池的预封机，其能够很好地对大容量聚合物锂离子电池进行注液后的预封装。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型的实施例提供了一种大容量聚合物锂离子电池的预封机，包括：

预封机外壳体，所述预封机外壳体内部具有真空腔室；

角度斜撑；

电芯滚压机构，所述电芯滚压机构包括滚压机架、第一驱动件、第二驱动件、安装基板和滚筒组件，所述滚压机架包括上架和下架，所述第一驱动件设置于所述上架且所述第一驱动件的输出端与所述安装基板连接，所述第二驱动件设置于所述安装基板且所述第二驱动件的输出端与所述滚筒组件连接，所述滚筒组件可滑动地设置于所述安装基板，所述角度斜撑的一端连接于所述预封机外壳体，另外一端与所述下架连接且使得所述滚压机架倾斜；

封头组件，所述封头组件包括上封头组件和下封头组件，所述上封头组件设置于所述安装基板，所述下封头组件设置于所述下架。

另外，根据本实用新型的实施例提供的大容量聚合物锂离子电池的预封机，还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的可选实施例中，所述第一驱动件为气缸。

在本实用新型的可选实施例中，所述第二驱动件为气缸。

在本实用新型的可选实施例中，所述电芯滚压机构还包括导杆，所述导杆可滑动地穿设于所述上架，所述导杆的一端与所述安装基板连接。

在本实用新型的可选实施例中，所述滚筒组件包括滚压筒和滚筒座，所述滚压筒可转动地设置于所述滚筒座，所述第二驱动件的输出端与所述滚筒座连接且能够带动所述滚筒座在所述安装基板的下侧沿直线往复运动。

在本实用新型的可选实施例中，所述滚筒组件还包括滚筒支架、支架导杆和弹簧，所述滚压筒可转动地连接于所述滚筒支架，所述滚筒支架通过所述支架导杆连接于所述滚筒座，所述弹簧套设于所述支架导杆且被所述滚筒支架以及所述滚筒座压缩。

在本实用新型的可选实施例中，所述滚压筒包括筒体、滚轴和轴承，所述滚轴连接于所述滚筒支架，所述轴承套设于所述滚轴的两端，所述筒体套设于所述轴承的外部。

在本实用新型的可选实施例中，所述安装基板包括导轨，所述滚筒座可滑动地设置于所述导轨。

在本实用新型的可选实施例中，所述大容量聚合物锂离子电池的预封机还包括抽真空装置，所述抽真空装置设置于所述预封机外壳体且能够对所述真空腔室抽真空。

在本实用新型的可选实施例中，所述大容量聚合物锂离子电池的预封机还包括触摸屏和控制器，所述触摸屏设置于所述预封机外壳体的上部，所述触摸屏能够操控所述控制器，所述控制器用于控制所述第一驱动件、所述第二驱动件、所述封头组件以及所述抽真空装置工作或停止。

本实用新型的有益效果是：

大容量聚合物锂离子电池的预封机通过电芯滚压机构对电芯主体进行滚压，使得电池内部的空气能够最大限度地排除，从而提高产品的成品率，减少次品数量多带来的成本上升的影响。

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为本实用新型的实施例提供的大容量聚合物锂离子电池的预封机的示意图；

图2为电芯滚压机构示意图；

图3为图2的另一个视角下的局部剖视图；

图4为预封装第一步的示意图；

图5为预封装第二步的示意图；

图6为预封装第三步的示意图；

图7为预封装第四步的示意图；

图8为预封装第五步的示意图。

图标：100-大容量聚合物锂离子电池的预封机；10-预封机外壳体；11-真空腔室；20-角度斜撑；30-电芯滚压机构；311-上架；313-下架；40-滚筒组件；41-滚压筒；412-筒体；414-滚轴；416-轴承；42-滚筒座；43-滚筒支架；44-支架导杆；45-弹簧；51-第一驱动件；53-第二驱动件；61-安装基板；612-导轨；62-导杆；71-上封头组件；73-下封头组件；80-抽真空装置；90-触摸屏；200-电芯主体。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“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，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”、“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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

请参照图1至图8，本实施例提供了一种大容量聚合物锂离子电池的预封机100，包括：

预封机外壳体10，预封机外壳体10内部具有真空腔室11；

角度斜撑20；

电芯滚压机构30，电芯滚压机构30包括滚压机架、第一驱动件51、第二驱动件53、安装基板61和滚筒组件40，滚压机架包括上架311和下架313，第一驱动件51设置于上架311且第一驱动件51的输出端与安装基板61连接，第二驱动件53设置于安装基板61且第二驱动件53的输出端与滚筒组件40连接，滚筒组件40可滑动地设置于安装基板61，角度斜撑20的一端连接于预封机外壳体10，另外一端与下架313连接且使得滚压机架倾斜；

封头组件，封头组件包括上封头组件71和下封头组件73，上封头组件71设置于安装基板61，下封头组件73设置于下架313。

具体的，第一驱动件51为气缸。

除了气缸，也可以是其他能够进行直线驱动的驱动装置，如油缸、电缸、滚珠丝杠加电机等等。

具体的，电芯滚压机构30还包括导杆62，导杆62可滑动地穿设于上架311，导杆62的一端与安装基板61连接。

详细的，第一驱动件51的数量为四个，导杆62的数量为四个，四个导杆62分别设置于上架311的四角，四个第一驱动件51两两相对设置于上架311的两边。除了四个第一驱动件51的方案外，也可以如图所示使用两个第一驱动件51，同样能够起到驱动作用。

具体的，第二驱动件53为气缸。

除了气缸，也可以是其他能够进行直线驱动的驱动装置，如油缸、电缸、滚珠丝杠加电机等等。

详细的，滚筒组件40包括滚压筒41和滚筒座42，滚压筒41可转动地设置于滚筒座42，第二驱动件53的输出端与滚筒座42连接且能够带动滚筒座42在安装基板61的下侧沿直线往复运动。

详细的，滚筒组件40还包括滚筒支架43、支架导杆44和弹簧45，滚压筒41可转动地连接于滚筒支架43，滚筒支架43通过支架导杆44连接于滚筒座42，弹簧45套设于支架导杆44且被滚筒支架43以及滚筒座42压缩。

更为详细的，滚压筒41包括筒体412、滚轴414和轴承416，滚轴414连接于滚筒支架43，轴承416套设于滚轴414的两端，筒体412套设于轴承416的外部。

详细的，安装基板61包括导轨612，滚筒座42可滑动地设置于导轨612。

具体的，大容量聚合物锂离子电池的预封机100还包括抽真空装置80，抽真空装置80设置于预封机外壳体10且能够对真空腔室11抽真空。

大容量聚合物锂离子电池的预封机100还包括触摸屏90和控制器，触摸屏90设置于预封机外壳体10的上部，触摸屏90能够操控控制器，控制器用于控制第一驱动件51、第二驱动件53、封头组件以及抽真空装置80工作或停止。

其中，抽真空装置80的真空接口为钢丝软管，钢丝软管的内径为19mm。这样的接口可以更好地保障抽真空时的效果，不易漏气。抽真空装置80可以参照现有技术，此处不再赘述。

其中，触摸屏90以及控制器均可参照现有技术，如控制器可以是PLC。这样可以实现自动控制，也便于进行操作。可以预设封装温度以及封装时间。其他的诸如报警功能、自锁功能等均可参照现有技术，此处不再赘述。

此外，大容量聚合物锂离子电池的预封机100的电气线路与外部的连接采用了航空快速插头结构。这些同样可以参照现有技术，此处不再赘述。

本实施例的原理是：

具体的，如图4所示，第一步：将注液后需要封装的电池放在下架313上，抽真空装置80工作，使真空腔室11内形成真空，并在后续的工作过程中保持抽真空的工作状态。

如图5所示，第二步：第一驱动件51下压，带动滚筒组件40下压使得滚压筒41抵靠于电芯主体200的下部分。

如图6所示，第三步：第二驱动件53带动滚压筒41沿着电芯主体200从下往上，再从上往下来回滚压，排出电芯主体200内的空气，由于有角度斜撑20，可以使得电芯主体200能够更好地被滚压筒41挤压；

又由于有弹簧45，滚压筒41挤压时有一定的缓冲，不会对电芯主体200造成过度挤压，避免电芯主体200损坏变形。

如图7所示，第四步：抽真空达到一定真空值，维持一段时间后，上封头组件71和下封头组件73合拢，将电池上下两层铝塑膜压紧，加热融合在一起，完成封装工序。

如图8所示，第五步：封装完成后，第二驱动件53停止工作，第一驱动件51带动安装基板61上升至原位，再控制抽真空装置80停止抽真空，这时，即可将封装好的电池取出。

注液后将电池放在真空环境里，通过这样的制作过程，将电池内部的空气抽走，减少电芯内部毛细作用液体渗透阻力。

这样就可以尽可能地将电池内部的空气排除，增加成品率，减少次品数量，节约制造成本。

综上所述，本实用新型的大容量聚合物锂离子电池的预封机100通过电芯滚压机构30对电芯主体200进行滚压，使得电池内部的空气能够最大限度地排除，从而提高产品的成品率，减少次品数量多带来的成本上升的影响。

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)

1.一种大容量聚合物锂离子电池的预封机，其特征在于，包括：

预封机外壳体，所述预封机外壳体内部具有真空腔室；

角度斜撑；

电芯滚压机构，所述电芯滚压机构包括滚压机架、第一驱动件、第二驱动件、安装基板和滚筒组件，所述滚压机架包括上架和下架，所述第一驱动件设置于所述上架且所述第一驱动件的输出端与所述安装基板连接，所述第二驱动件设置于所述安装基板且所述第二驱动件的输出端与所述滚筒组件连接，所述滚筒组件可滑动地设置于所述安装基板，所述角度斜撑的一端连接于所述预封机外壳体，另外一端与所述下架连接且使得所述滚压机架倾斜；

封头组件，所述封头组件包括上封头组件和下封头组件，所述上封头组件设置于所述安装基板，所述下封头组件设置于所述下架。

2.根据权利要求1所述的大容量聚合物锂离子电池的预封机，其特征在于，所述第一驱动件为气缸。

3.根据权利要求1所述的大容量聚合物锂离子电池的预封机，其特征在于，所述第二驱动件为气缸。

4.根据权利要求1所述的大容量聚合物锂离子电池的预封机，其特征在于，所述电芯滚压机构还包括导杆，所述导杆可滑动地穿设于所述上架，所述导杆的一端与所述安装基板连接。

5.根据权利要求1所述的大容量聚合物锂离子电池的预封机，其特征在于，所述滚筒组件包括滚压筒和滚筒座，所述滚压筒可转动地设置于所述滚筒座，所述第二驱动件的输出端与所述滚筒座连接且能够带动所述滚筒座在所述安装基板的下侧沿直线往复运动。

6.根据权利要求5所述的大容量聚合物锂离子电池的预封机，其特征在于，所述滚筒组件还包括滚筒支架、支架导杆和弹簧，所述滚压筒可转动地连接于所述滚筒支架，所述滚筒支架通过所述支架导杆连接于所述滚筒座，所述弹簧套设于所述支架导杆且被所述滚筒支架以及所述滚筒座压缩。

7.根据权利要求6所述的大容量聚合物锂离子电池的预封机，其特征在于，所述滚压筒包括筒体、滚轴和轴承，所述滚轴连接于所述滚筒支架，所述轴承套设于所述滚轴的两端，所述筒体套设于所述轴承的外部。

8.根据权利要求5所述的大容量聚合物锂离子电池的预封机，其特征在于，所述安装基板包括导轨，所述滚筒座可滑动地设置于所述导轨。

9.根据权利要求1所述的大容量聚合物锂离子电池的预封机，其特征在于，所述大容量聚合物锂离子电池的预封机还包括抽真空装置，所述抽真空装置设置于所述预封机外壳体且能够对所述真空腔室抽真空。

10.根据权利要求9所述的大容量聚合物锂离子电池的预封机，其特征在于，所述大容量聚合物锂离子电池的预封机还包括触摸屏和控制器，所述触摸屏设置于所述预封机外壳体的上部，所述触摸屏能够操控所述控制器，所述控制器用于控制所述第一驱动件、所述第二驱动件、所述封头组件以及所述抽真空装置工作或停止。