CN208256834U - 软包锂电池化成抽气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了软包锂电池化成抽气装置，驱动机构驱动一滑座沿导轨滑动，翻转机构或升降机构带动一刺孔抽气机构翻转或上下运动卡于软包锂电池的两侧；刺孔抽气机构包括安装座，第一安装臂，第二安装臂，驱动第一安装臂和第二安装臂相向或相反运动的动力机构，设于第一安装臂自由端内侧的扎针和第一弹性吸盘，设于第二安装臂自由端内侧的针套和第二弹性吸盘，扎针位于第一弹性吸盘的型腔内，针套位于第二弹性吸盘的型腔内；第一安装臂和/或第二安装臂上设有与负压系统管道连接的抽气孔；第一安装臂和第二安装臂卡于电池两侧时，动力机构推送第一安装臂和第二安装臂相向运动，扎针与针套配合在电池袋上扎一气孔，且第一弹性吸盘和第二弹性吸盘吸附在电池的两侧，负压系统通过抽气孔将电池内气体排出后，一封合机构封合气孔。

Description

软包锂电池化成抽气装置

技术领域

本实用新型涉及电池化成机械领域，具体涉及软包锂电池化成抽气装置。

背景技术

软包锂电池是将电解液装入包装袋内密封；密封后需要对电池化成。电池在化成过程中，会产生大量的气体，为了不影响电池化成，因此需要将包装袋的容纳空间做大形成气袋区，化成产生的有害尾气收集在气袋区内，待化成结束后，再将多余部分的包装袋剪切，并且对包装袋进行封口处理，而这样操作，虽然能实现避免化成产生的尾气对化成造成影响，但是，会造成包装原料的浪费，而包装袋的原料成本较高，因此增加了锂电池的成本；中国专利CN201621182247.0，一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置的实用新型专利中，公开了：是同气缸伸出推动前后压紧板及第一刺穿机构相互推进挤压，当压板完成对电芯的压紧时，同时也完成了在电芯的气袋上的刺孔，刺针刺破电芯里的气袋并与第二刺穿机构的弹性针套紧密配合，通过密封圈使孔的周围形成一个密闭的空间，防止外界气体进入电芯，电芯在充放电过程中产生气体，通过针孔以及装置间的气道排出。在实际生产中，一套化成夹具是需要装夹多个锂电池的，为该专利中公开的技术方案是需要在每一电池上设置一个排气装置，因此会造成化成夹具的结构复杂，化成夹具的成本高。鉴于以上缺陷，实有必要设计一款软包锂电池化成抽气装置。

实用新型内容

本实用新型是提供软包锂电池化成抽气装置，来解决目前的软包锂电池成本高和化成夹具结构复杂成本高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：软包锂电池化成抽气装置，包括化成夹具，在所述化成夹具一侧的上端设置有导轨座，所述导轨座上设置有导轨；一驱动机构驱动一滑座沿所述导轨滑动，设置在所述滑座上的翻转机构或升降机构带动一刺孔抽气机构翻转或上下运动卡于软包锂电池的两侧；所述刺孔抽气机构包括安装座，第一安装臂，第二安装臂，驱动所述第一安装臂和所述第二安装臂相向或相反运动的动力机构，设于所述第一安装臂自由端内侧的扎针和第一弹性吸盘，设于所述第二安装臂自由端内侧的针套和第二弹性吸盘，所述扎针位于所述第一弹性吸盘的型腔内，所述针套位于所述第二弹性吸盘的型腔内；所述第一安装臂和/或所述第二安装臂上设有与负压系统管道连接的抽气孔；所述第一安装臂和所述第二安装臂卡于电池两侧时，所述动力机构推送第一安装臂和所述第二安装臂相向运动，所述扎针与所述针套配合在电池气袋区扎一气孔，且所述第一弹性吸盘和所述第二弹性吸盘吸附在电池的两侧，负压系统通过所述抽气孔将电池内气体排出后，一封合机构封合气孔。

进一步，所述封合机构包括设于所述第一安装臂自由端内侧的第一隔热块，设于所述第二安装臂自由端内侧的第二隔热块，设于所述第一隔热块内侧的第一加热套，设于所述第二隔热块内侧的第二加热套；所述第一弹性吸盘与所述第一安装臂的连接端伸入所述第一加热套的内孔内；所述第二弹性吸盘与所述第二安装臂的连接端伸入所述第二加热套的内孔内。

进一步，所述封合机构包括两贴胶机构，两所述贴胶机构分别设于所述第一安装臂和所述第二安装臂上；所述贴胶机构包括两平行设置地两圆形气缸，连接两所述圆形气缸端部的L型连接板，设置在所述连接板顶部的两旋转电机，与旋转电机的转轴连接的卷轴，以及设于所述连接板一侧的压紧气缸。

进一步，所述导轨为平行地设置在所述导轨座上的两直线导轨，所述滑座与两所述直线导轨的滑块固定连接。

所述驱动机构包括设于所述导轨座上的两轴承座，两端分别与两所述轴承座内的轴承内圈紧配连接的丝杆副，驱动所述丝杆副运转的伺服电机；所述丝杆副的螺母与设置在所述滑座底部的螺母座固定连接。

进一步，所述动力机构包括平行地设置在安装座两端的侧板，设于所述安装座侧面的第二直线导轨，与所述第二直线导轨滑动连接的两滑块，一端与已所述侧板转动连接、另一端与设置在另一所述侧板上的第二伺服电机转轴连接的双向螺杆，与所述双向螺杆的左旋螺纹配合的第一螺母，与右旋螺纹配合的第二螺母；所述第一螺母设于第一安装臂内，所述第二螺母设于所述第二安装臂内，所述第一安装臂与一滑块连接，所述第二安装臂与另一所述滑块连接。

进一步，所述翻转机构驱动所述刺孔抽气机构翻转卡于软包锂电池的两侧；所述翻转机构包括设于所述滑座上的两第二轴承座和翻转动力机构，连接两所述第二轴承座内的轴承的转轴，以及紧套在转轴上的翻转连接臂；所述转轴的一端与所述翻转动力机构的输出轴连接；所述连接板与所述翻转连接臂固定连接。

进一步，所述升降机构包括设于所述滑座上的立板，设于所述立板上的升降动力机构和升降座；所述升降动力机构驱动所述升降座上下运动。

进一步，所述化成夹具包括两相对设置的支撑座，平行地设置在两所述支撑座之间的四根导柱，套于四根所述导柱上的多组化成板，以及推动多组所述化成板夹紧电池和松开电池的推压机构；所述导轨座连接在两所述支撑座一侧的上端。

进一步，所述化成板靠近所述导轨座端的顶部还设有防护隔板，所述隔板的侧面设置与避空孔；两所述化成板顶部相邻的隔板组成一隔离所述第一安装臂和所述第二安装臂的隔离组件。

进一步，所述化成板靠近所述导轨座的一端设有感应器，所述动力机构上设置有可感应到所述感应器的开关；所述开关每感应到一所述感应器时，所述动力机构停止。

与现有技术相比，本实用新型软包锂电池化成抽气装置具有以下有益效果：

1、在电池装入到化成夹具内化成时，在换成到一定时间后，驱动机构驱动滑座沿所述导轨滑动，并通过翻转机构或者升降使得第一安装臂和第二安装臂位于第一件离地电池的两侧，由动力机构推送第一安装臂和所述第二安装臂相向运动，扎针与针套配合在电池袋上扎一气孔，且第一弹性吸盘和第二弹性吸盘吸附在电池的两侧，负压系统通过抽气孔将电池内的气体抽出后，一封合机构封合气孔；在第一件锂电池内部产生的气体后，通过驱动机构推动滑座往下滑动，从而可完成第二件锂电池排气，由此类推，并且不断循环地将电池内部的气体排出；因此，可减小包装袋了容纳体积，从而可减小包装袋原料的量，降低的锂电池的成本。

2、能完成整套化成夹具上所有的电池刺孔排气，因此使得化成夹具机构简单化，降低化成夹具的成本；

3、无需一直给电池排气，避免化成的热量排出。

附图说明

图1是本实用新型软包锂电池化成抽气装置的结构图；

图2是本实用新型软包锂电池化成抽气装置所述导轨座部分的结构图；

图3是本实用新型软包锂电池化成抽气装置所述刺孔抽气机构的结构图；

图4是本实用新型软包锂电池化成抽气装置所述刺孔抽气机构的局部放大视图；

图5是本实用新型软包锂电池化成抽气装置所述翻转机构部分的结构图；

图6是本实用新型软包锂电池化成抽气装置所述升降机构部分的左视图；

图7是本实用新型软包锂电池化成抽气装置所述升降机构部分的俯视图；

图8是本实用新型软包锂电池化成抽气装置所述封合机构的另一实施方案的结构图；

图9是本实用新型软包锂电池化成抽气装置所述化成夹具部分的结构图；

图10是本实用新型软包锂电池化成抽气装置所述隔板部分的结构图。

具体实施方式

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明。

在下文中，阐述了多种特定细节，以便提供对构成所描述实施例基础的概念的透彻理解。然而，对本领域的技术人员来说，很显然所描述的实施例可以在没有这些特定细节中的一些或者全部的情况下来实践。在其他情况下，没有具体描述众所周知的处理步骤。

如图1所示，软包锂电池化成抽气装置，包括化成夹具1，在所述化成夹具1一侧的上端设置有导轨座2，所述导轨座2上设置有导轨3；一驱动机构4驱动一滑座5沿所述导轨3滑动，设置在所述滑座3上的翻转机构6带动一刺孔抽气机构7翻转卡于软包锂电池的两侧，通过刺孔抽气机构7完成软包锂电池刺孔后，将锂电池内部的气体排出。

具体地，参照图2和5所示，所述翻转机构6包括设于所述滑座5上的两第二轴承座60和翻转动力机构61，连接两所述第二轴承座60内的轴承的转轴62，以及紧套在转轴62上的翻转连接臂63。所述转轴62的一端与所述翻转动力机构61的输出轴连接，具体地，翻转动力机构61的输出轴是通过联轴器与转轴62连接。翻转连接臂与刺孔抽气机构7固定连接。

优先地，翻转动力机构61为伺服电机。翻转动力机构可以是旋转气缸。

刺孔抽气机构7运动到电池两侧的另一实施方案，具体是：包括化成夹具1，在所述化成夹具1一侧的上端设置有导轨座2，所述导轨座2上设置有导轨3；一驱动机构4驱动一滑座5沿所述导轨3滑动，设置在所述滑座3上的升降机构8带动一刺孔抽气机构7往下运动卡于软包锂电池的两侧，通过刺孔抽气机构7完成软包锂电池刺孔后，将锂电池内部的气体排出。

进一步地，参照图1、2、6和7，所述升降机构8包括设于所述滑座5上的立板80，设于所述立板80上的升降动力机构81和升降座82。所述升降动力机构81驱动所述升降座82上下运动。刺孔抽气机构7设置在升降座82上。

具体地，升降动力机构81包括设置在立板80上的两件第二导轨，和设置在立板80上的伺服电机和丝杆副；伺服电机是设置在立板的顶部，丝杆副的螺杆一端与伺服电机的转轴连接，另一端转动连接在立板的底部，丝杆副的螺母与升降座82固定连接，并且升降座82是与第二导轨的滑块固定连接。

参照图1-4所述，所述刺孔抽气机构7包括安装座70，第一安装臂71，第二安装臂72，驱动所述第一安装臂71和所述第二安装臂72相向或相反运动的动力机构73，设于所述第一安装臂71自由端内侧的扎针74和第一弹性吸盘75，设于所述第二安装臂72自由端内侧的针套76和第二弹性吸盘77。所述扎针74位于所述第一弹性吸盘75的型腔内，所述针套76位于所述第二弹性吸盘77的型腔内。具体地，在第一按臂71和第二安装臂72的内侧均设置有盲孔，扎针74和针套76上均设有与盲孔紧配的台阶外圆，第一弹性吸盘75紧套在扎针74的台阶外圆上，第二弹性吸盘77紧套在针套76的台阶外圆上。所述第一安装臂71和/或所述第二安装臂72上设有与负压系统管道连接的抽气孔(附图为标注)。在翻转机构6或者升降机构8带动所述第一安装臂71和所述第二安装臂72卡于电池两侧时，所述动力机构73推送第一安装臂71和所述第二安装臂72相向运动，第一弹性吸盘75和第二弹性吸盘77分别吸附在电池的两侧，再由扎针74与所述针76套配合在电池气袋区扎一气孔，负压系统通过所述抽气孔将电池内气体排出。在气体排出后，通过一封合机构9封合气孔。并且，在第一件锂电池内部产生的气体后，通过驱动机构4推动滑座5往下滑动，从而可完成第二件锂电池排气，由此类推，并且不断循环地将电池内部的气体排出。在换成的过程中，可以将电池内部的气体排出，因此可减小包装袋了容纳体积，从而可减小包装袋原料的使用量，降低的锂电池的成本。在换成完成后，将扎有气孔的一小段包装原料去除，并对其封口处理。

具体地，在循环地给电池扎孔时，翻转动力机构61时采用伺服电机驱动，因此，能使得第一安装臂71和第二安装臂72摆动到任意角度，这样能有效避免与上次所扎的孔重合。

进一步，参照图4，所述封合机构9包括设于所述第一安装臂71自由端内侧的第一隔热块90，设于所述第二安装臂72自由端内侧的第二隔热块91，设于所述第一隔热块90内侧的第一加热套92，设于所述第二隔热块91内侧的第二加热套93。所述第一弹性吸盘75与所述第一安装臂71与第一安装臂71连接的连接端伸入所述第一加热套92的内孔内；所述第二弹性吸盘77与所述第二安装臂72连接的连接端伸入所述第二加热套93的内孔内。具体地，在电池内的气体抽出后，动力机构73继续推动第一安装臂71和第二安装臂72相向运动，使得第一加热套92和第二加热套93相互压紧包装袋，通过第一加热套92和第二加热套93加热，将两包装袋的两层相互融合，并且是围绕着气孔的四周融合，达到对气孔起到密封作用。

具体地，第一加热套92和第二加热套93内均包括底壳，加热板，以及设置在底壳与加热板之间的电热管或电热丝；底壳上设于连接的螺钉过孔，螺钉穿过过孔与第一安装臂71或第二安装臂72连接。加热板与底壳螺钉连接。进一步地，第一隔板块90和第二隔热块91是对第一安装臂71和第二安装臂72起到隔热作用。

进一步的，参照图8所示，所述封合机构9的另一实施方案，包括两贴胶机构，两所述贴胶机构分别设于所述第一安装臂71和所述第二安装臂72上。所述贴胶机构包括两平行设置地两圆形气缸900，连接两所述圆形气缸900端部的L型连接板901，设置在所述连接板901顶部的两旋转电机902，与旋转电机902的转轴连接的卷轴903，以及设于所述连接板901一侧的压紧气缸904。具体地，圆形气缸900是与第一安装臂71和第二安装臂72固定连接。锂电池内部的气体被抽出后，第一安装臂71和第二安装臂72往外侧移动，通过圆形气缸900带动连接板901往下运动，使得胶垫运动到气孔的一侧，由压紧气孔904将胶垫贴在电池的一侧。

进一步地，是将卷料的胶带紧套在一卷轴903上，胶带的端部绕在另一卷轴903上，有两个选择电机902同时带动对应的卷轴903旋转，实现胶带的收卷。具体地，胶带是包括底膜和均匀地贴在底膜内侧的若干个密封胶垫；通过压紧气缸904将密封胶垫贴在锂电池的侧面，并使得密封胶垫与底膜分离，从而实现气孔密封。

进一步，所述导轨3为平行地设置在所述导轨座2上的两直线导轨，所述滑座5与两所述直线导轨的滑块固定连接。

如图5所示，所述驱动机构4包括设于所述导轨座2上的两轴承座40，两端分别与两所述轴承座40内的轴承内圈紧配连接的丝杆副41，驱动所述丝杆副41运转的伺服电机42。所述丝杆副41的螺母与设置在所述滑座5底部的螺母座固定连接。由伺服电机42带动丝杆副41的丝杆旋转，从而取得滑座5沿导轨滑动。

如图3所示，所述动力机73构包括平行地设置在安装座70两端的侧板731，设于所述安装座70侧面的第二直线导轨732，与所述第二直线导轨732滑动连接的两滑块733，一端与一所述侧板731转动连接、另一端与设置在另一所述侧板731上的第二伺服电机734转轴连接的双向螺杆735，与所述双向螺杆735的左旋螺纹配合的第一螺母(附图为标注)，与右旋螺纹配合的第二螺母(附图为标注)；所述第一螺母设于第一安装臂71内，所述第二螺母设于所述第二安装臂72内，所述第一安装臂71与一滑块733连接，所述第二安装臂72与另一所述滑块733连接。由第二伺服电机734带动双向螺杆735旋转，从而带动第一螺母和第二螺母相向或相反运动，从而带动第一安装臂71和第二安装臂72相向或相反运动。相向运动时，使得扎针74与针套76配合达到在电池上扎孔。进一步地，所述安装座70与所述翻转连接臂63固定连接。侧板731内设置有轴承，双向螺杆735与轴承的内圈紧配连接。

进一步，参照图1和图9，所述化成夹具1包括两相对设置的支撑座10，平行地设置在两所述支撑座10之间的四根导柱11，套于四根所述导柱11上的多组化成板12，以及推动多组所述化成板12夹紧电池和松开电池的推压机构13；所述导轨座2连接在两所述支撑座10一侧的上端。需要化成的电池，放入到化成板12之间，通过推压机构13推动化成板12将电池夹紧。

进一步，参照图9和图10，所述化成板12靠近所述导轨座2端的顶部还设有防护隔板130，所述隔板120的侧面设置与避空孔121。两所述化成板12顶部相邻的隔板12组成一隔离所述第一安装臂71和所述第二安装臂72的隔离组件。因此在第一安装臂71和第二安装臂72相向运动时，隔板120能对第一安装臂71和第二安装臂72起到隔离作用，避免第一加热套92和第二加热套93将电池的气孔热封后而进一步的将其熔化。

进一步，所述化成板13靠近所述导轨座2的一端设有感应器，所述动力机构7上设置有可感应到所述感应器的开关；所述开关每感应到一所述感应器时，所述动力机构停止。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.软包锂电池化成抽气装置，包括化成夹具，其特征在于，在所述化成夹具一侧的上端设置有导轨座，所述导轨座上设置有导轨；一驱动机构驱动一滑座沿所述导轨滑动，设置在所述滑座上的翻转机构或升降机构带动一刺孔抽气机构翻转或上下运动卡于软包锂电池的两侧；所述刺孔抽气机构包括安装座，第一安装臂，第二安装臂，驱动所述第一安装臂和所述第二安装臂相向或相反运动的动力机构，设于所述第一安装臂自由端内侧的扎针和第一弹性吸盘，设于所述第二安装臂自由端内侧的针套和第二弹性吸盘，所述扎针位于所述第一弹性吸盘的型腔内，所述针套位于所述第二弹性吸盘的型腔内；所述第一安装臂和/或所述第二安装臂上设有与负压系统管道连接的抽气孔；所述第一安装臂和所述第二安装臂卡于电池两侧时，所述动力机构推送第一安装臂和所述第二安装臂相向运动，所述扎针与所述针套配合在电池的气袋区扎一气孔，且所述第一弹性吸盘和所述第二弹性吸盘吸附在电池的两侧，负压系统通过所述抽气孔将电池内气体排出后，一封合机构封合气孔。

2.如权利要求1所述的软包锂电池化成抽气装置，其特征在于：所述封合机构包括设于所述第一安装臂自由端内侧的第一隔热块，设于所述第二安装臂自由端内侧的第二隔热块，设于所述第一隔热块内侧的第一加热套，设于所述第二隔热块内侧的第二加热套；所述第一弹性吸盘与所述第一安装臂的连接端伸入所述第一加热套的内孔内；所述第二弹性吸盘与所述第二安装臂的连接端伸入所述第二加热套的内孔内。

3.如权利要求1所述的软包锂电池化成抽气装置，其特征在于：所述封合机构包括两贴胶机构，两所述贴胶机构分别设于所述第一安装臂和所述第二安装臂上；所述贴胶机构包括两平行设置地两圆形气缸，连接两所述圆形气缸端部的L型连接板，设置在所述连接板顶部的两旋转电机，与旋转电机的转轴连接的卷轴，以及设于所述连接板一侧的压紧气缸。

4.如权利要求1-3任一项所述的软包锂电池化成抽气装置，其特征在于：所述导轨为平行地设置在所述导轨座上的两直线导轨，所述滑座与两所述直线导轨的滑块固定连接；

所述驱动机构包括设于所述导轨座上的两轴承座，两端分别与两所述轴承座内的轴承内圈紧配连接的丝杆副，驱动所述丝杆副运转的伺服电机；所述丝杆副的螺母与设置在所述滑座底部的螺母座固定连接。

5.如权利要求4所述的软包锂电池化成抽气装置，其特征在于：所述动力机构包括平行地设置在安装座两端的侧板，设于所述安装座侧面的第二直线导轨，与所述第二直线导轨滑动连接的两滑块，一端与已所述侧板转动连接、另一端与设置在另一所述侧板上的第二伺服电机转轴连接的双向螺杆，与所述双向螺杆的左旋螺纹配合的第一螺母，与右旋螺纹配合的第二螺母；所述第一螺母设于第一安装臂内，所述第二螺母设于所述第二安装臂内，所述第一安装臂与一滑块连接，所述第二安装臂与另一所述滑块连接。

6.如权利要求5所述的软包锂电池化成抽气装置，其特征在于：所述翻转机构驱动所述刺孔抽气机构翻转卡于软包锂电池的两侧；所述翻转机构包括设于所述滑座上的两第二轴承座和翻转动力机构，连接两所述第二轴承座内的轴承的转轴，以及紧套在转轴上的翻转连接臂；所述转轴的一端与所述翻转动力机构的输出轴连接；所述连接板与所述翻转连接臂固定连接。

7.如权利要求5所述的软包锂电池化成抽气装置，其特征在于：所述升降机构包括设于所述滑座上的立板，设于所述立板上的升降动力机构和升降座；所述升降动力机构驱动所述升降座上下运动。

8.如权利要求1所述的软包锂电池化成抽气装置，其特征在于：所述化成夹具包括两相对设置的支撑座，平行地设置在两所述支撑座之间的四根导柱，套于四根所述导柱上的多组化成板，以及推动多组所述化成板夹紧电池和松开电池的推压机构；所述导轨座连接在两所述支撑座一侧的上端。

9.如权利要求8所述的软包锂电池化成抽气装置，其特征在于：所述化成板靠近所述导轨座端的顶部还设有防护隔板，所述隔板的侧面设置与避空孔；两所述化成板顶部相邻的隔板组成一隔离所述第一安装臂和所述第二安装臂的隔离组件。

10.如权利要求9所述的软包锂电池化成抽气装置，其特征在于：所述化成板靠近所述导轨座的一端设有感应器，所述动力机构上设置有可感应到所述感应器的开关；所述开关每感应到一所述感应器时，所述动力机构停止。