CN210073922U - 封装设备以及叠片电芯生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种封装设备以及叠片电芯生产系统，封装设备，包括：引导部件；封装部件，设置于引导部件，封装部件包括基座以及连接于基座的热封组件，基座连接于引导部件并能够沿着引导部件的长度方向移动，热封组件包括与基座连接的第一热封头以及第二热封头，第一热封头以及第二热封头在引导部件的高度方向上相对设置并留有热封间隙；其中，第一热封头以及第二热封头的至少一者上连接有柔性导热垫，柔性导热垫位于热封间隙内。本实用新型实施例提供的封装设备以及叠片电芯生产系统，能够对极片与隔离膜组成的待封装单元进行封装，结构简单，且不易对极片造成损伤，提高叠片电芯的成品率。

Description

封装设备以及叠片电芯生产系统

技术领域

本实用新型涉及储能生产设备技术领域，特别是涉及一种封装设备以及叠片电芯生产系统。

背景技术

目前，由于叠片电芯相对卷绕电芯存在高倍率、高能量密度的优点，并且叠片电芯还可根据不同需求制作成各种异型电池，因此，在行业内普遍采用叠片电芯制作电池。

叠片电芯在成型之前，需要通过封装工艺先将极片热封在隔离膜的内部后才能够更好的满足叠片电芯的成型要求。然而，现有技术中，用于对极片以及隔离膜组成的待封装单元进行封装的封装设备，结构复杂，且容易对极片造成损伤，使得成型后的叠片电芯成品率低下，提高了叠片电芯的生产成本，不利于叠片电芯的生产制造。

因此，亟需一种新的封装设备以及叠片电芯生产系统。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种封装设备以及叠片电芯生产系统，能够对极片与隔离膜组成的待封装单元进行封装，结构简单，且不易对极片造成损伤，提高叠片电芯的成品率。

一方面，根据本实用新型实施例提出了一种封装设备，包括：引导部件；封装部件，设置于引导部件，封装部件包括基座以及连接于基座的热封组件，基座连接于引导部件并能够沿着引导部件的长度方向移动，热封组件包括与基座连接的第一热封头以及第二热封头，第一热封头以及第二热封头在引导部件的高度方向上相对设置并留有热封间隙；其中，第一热封头以及第二热封头的至少一者上连接有柔性导热垫，柔性导热垫位于热封间隙内。

根据本实用新型实施例的一个方面，柔性导热垫包括硅胶垫和/或橡胶垫。

根据本实用新型实施例的一个方面，在高度方向上，柔性导热垫的厚度为3mm-10mm。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一热封头包括在高度方向相继设置的第一发热体以及过渡连接体，第一热封头通过过渡连接体与基座连接，第一发热体面向第二热封头的表面覆盖有柔性导热垫；和/或，第二热封头包括连接于基座的第二发热体，第二发热体面向第一热封头的表面覆盖有柔性导热垫。

根据本实用新型实施例的一个方面，热封组件的数量为两个以上，两个以上热封组件在长度方向上间隔设置。

根据本实用新型实施例的一个方面，封装部件进一步包括升降组件，升降组件包括能够沿高度方向伸缩的伸缩缸以及转接板，伸缩缸的缸体以及缸杆的一者与基座连接且另一者与转接板连接，第一热封头连接于转接板。

根据本实用新型实施例的一个方面，升降组件还包括两个以上沿高度方向延伸的导向杆，每个导向杆分别穿过转接板且两端均与基座连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，引导部件包括导轨，基座上设置有滑块，基座通过滑块与导轨滑动连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，基座为由多根杆件组拼形成的镂空框架结构，热封组件设置于基座的内部。

另一个方面，根据本实用新型实施例提供一种叠片电芯生产系统，包括上述的封装设备。

根据本实用新型实施例提供的封装设备以及叠片电芯生产系统，封装设备包括引导部件以及封装部件，封装部件包括基座以及连接于基座的热封组件，通过使得第一热封头以及第二热封头在引导部件的高度方向上相对设置并形成热封间隙，同时在第一热封头以及第二热封头的至少一者上设置柔性导热垫，能够利用柔性导热垫的形变，使得待热封的隔离膜与极片在通过热封间隙时能够平稳的夹持于第一热封头以及第二热封头之间并被热封，同时，由于封装部件的基座与引导部件滑动连接，使得热封组件在对隔离膜进行热封时，能够随着隔离膜同步运动，延长热封时间，保证封装的可靠性。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是叠片电芯在成型之前一种形式的待封装单元的局部结构示意图；

图2是本实用新型实施例的封装设备与待封装单元配合的正视图；

图3是本实用新型实施例的封装设备与待封装单元配合的侧视图；

图4是本实用新型实施例的封装部件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的热封组件的工作原理图。

其中：

10-引导部件；11-导轨；

20-封装部件；21-基座；211-滑块；22-热封组件；221-第一热封头；221a-第一发热体；221b-过渡连接体；222-第二热封头；23-热封间隙；24-柔性导热垫；25-升降组件；251-伸缩缸；252-转接板；253-导向杆；

100-待封装单元；101-隔离膜；102-极片；

X-长度方向；Y-高度方向。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的封装设备以及叠片电芯生产系统的具体结构进行限定。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“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，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图5根据本实用新型实施例的封装设备以及叠片电芯生产系统进行详细描述。

请参阅图1，图1示出了叠片电芯在成型之前一种形式的待封装单元的局部结构示意图。如图1所示，叠片电芯在成型之前，需要对待封装单元100进行封装，待封装单元100的一种结构形式可以包括成对设置的隔离膜101以及位于隔离膜101之间的多个极片102，通过将待封装单元100进行封装，以使得各极片102与隔离膜101的相对位置固定，进而满足叠片电芯的成型要求，上述极片102可以是正极片，也可以是负极片。当然，图1所示只是一种形式的带封装单元结构，但不限于该种形式，叠片电芯在成型之间还可以有由隔离膜101以及极片102组成其他形式的待封装单元100形式，为了便于理解，以下对本实用新型实施例的封装设备所封装的隔离膜101与极片102组合形式统称为待封装单元100。

请一并参阅图2至图4，图2示出了本实用新型实施例的封装设备与待封装单元100配合的正视图，图3示出了本实用新型实施例的封装设备与待封装单元100配合的侧视图，图4示出了本实用新型实施例的封装部件20的结构示意图。

为了满足对上述待封装单元100的封装，本实用新型实施例提出了一种封装设备，该封装设备包括引导部件10以及封装部件20，引导部件10具有预定的长度及高度，封装部件20设置于引导部件10，封装部件20包括基座21以及连接于基座21的热封组件22，基座21连接于引导部件10并能够沿着引导部件10的长度方向X移动，热封组件22包括分别与基座21连接的第一热封头221以及第二热封头222，第一热封头221以及第二热封头222在引导部件10的高度方向Y上相对设置并留有热封间隙23。其中，第一热封头221以及第二热封头222的至少一者上连接有柔性导热垫24，柔性导热垫24位于热封间隙23内。

本实用新型实施例提供封装设备，能够对待封装单元100进行封装，结构简单，且不易对极片102造成损伤，提高叠片电芯的成品率。

作为一种可选的实施方式，引导部件10包括两个以上间隔排布的导轨11，两个以上导轨11可以彼此平行设置，基座21上设置有滑块211，基座21通过滑块211与导轨11滑动连接。在一些可选的示例中，每个导轨11上可以对应设置有一个滑块211，滑块211与其所在的导轨11滑动连接。滑块211相对于导轨11的滑动时的动力可以由驱动部件提供，驱动部件可以为沿着引导部件10的长度方向X上的可伸缩结构，当然也可以为驱动电机等结构，只要能够驱动滑块211相对导轨11运动均可。

作为一种可选的实施方式，封装部件20的基座21可以为由多根杆件组拼形成的镂空框架结构，热封组件22设置于基座21的内部。通过上述设置，能满足与引导部件10的连接要求以及对热封组件22的防护要求，同时能够使得热封组件22在对待封装单元100进行封装时，待封装单元100能够通过基座21的镂空区域伸入热封间隙23内进行热封。

在一些可选的实施例中，热封组件22的数量可以为两个，两个热封组件22在引导部件10的长度方向X相互间隔设置，每个热封组件22均可以包括相对设置的第一热封头221以及第二热封头222。第一热封头221以及第二热封头222均可以采用通电即可加热的结构体，只要能够满足对待封装单元100的热封要求均可。

可选的，第一热封头221可以包括在引导部件10的高度方向Y相继设置第一发热体221a以及过渡连接体221b，第一热封头221通过过渡连接体221b与基座21连接，第一发热体221a面向第二热封头222的表面覆盖有柔性导热垫24。通过上述设置，能够便于第一热封头221与基座21之间的连接，且能够减小第一热封头221通电发热的体积，在保证对待封装单元100的热封要求的基础上，能够节约封装设备的成本。同时，由于在第一发热体221a面向第二热封头222的表面覆盖有柔性导热垫24，使得热封组件22在对待封装单元100进行热封时，第一热封头221通过柔性导热垫24与隔离膜101以及极片102接触，既能够将热量传递至隔离膜101进行封装，同时，能够避免第一发热体221a直接与隔离膜101刚性接触，对隔离膜101或者极片102造成损伤，且还能够利用柔性导热垫24受力变形的特性，使得上下隔离膜101相互贴合。

在一些可选的示例中，第二热封头222包括连接于基座21的第二发热体，第二发热体面向第一热封头221的表面覆盖有柔性导热垫24。通过上述设置，能够便于第二热封头222与基座21之间的连接，且能够保证对待封装单元100的热封要求。同样的，由于在第二发热体面向第一热封头221的表面覆盖有柔性导热垫24，使得热封组件22在对待封装单元100进行热封时，第二热封头222通过柔性导热垫24与隔离膜101以及极片102接触，既能够将热量传递至隔离膜101进行封装，同时，能够避免第二发热体直接与隔离膜101刚性接触，对隔离膜101或者极片102造成损伤，且还能够利用柔性导热垫24受力变形的特性，使得上下隔离膜101相互贴合。

请一并参阅图图5，图5示出了本实用新型实施例的热封组件22的工作原理图。如图5所示，通过在第一热封头221和/或第二热封头222上设置柔性导热垫24，可以利用柔性导热垫24受力变形特性，使得上下两个隔离膜101之间没有设置极片102的区域向靠近彼此的方向运动，进而使得上下隔离膜101相互贴合并在被加热的过程中相互连接，完成封装。

可选的，第一发热体221a以及第二发热体均可以为内置有电加热丝的金属结构体，例如黄铜结构体，能够保证导热的均匀性。

可以理解的是，上述对第一热封头221以及第二热封头222的结构限定只是一种可选的实施方式，但不限于上述实施方式，在一些其他的示例中，第一热封头221与第二热封头222的结构可以相同，例如二者均可以只包括发热体，当然，可选的，二者也可以均同时包括发热体以及过渡连接体，具体可以根据连接要求设置，只要能够满足对隔离膜101以及极片102之间的热封要求均可。

作为一种可选的实施方式，柔性导热垫24可以包括硅胶垫，例如，可以为采用发泡硅胶垫，使得柔性导热垫24具有耐高温、材质柔软且受力易变形等特性，能够更好的满足对隔离膜101以及极片102之间的热封要求。可以理解的是，柔性导热垫24不限于包括硅胶垫，在一些可选的示例中，柔性导热垫24也可以包括橡胶垫，当然，在一些其他的示例中，柔性导热垫24可以同时包括硅胶垫以及橡胶垫，只要具备导热、耐高温且为柔性体，以满足对待封装单元100的封装以及防护要求均可。

作为一种可选的实施方式，在引导部件10的高度方向Y上，柔性导热垫24的厚度为3mm-10mm之间的任意数值，包括3mm以及10mm两个端值。通过采用上述数值，既能够满足导热要求，保证封装效果，同时能够更好的利用柔性导热垫24的变形使得成对设置的隔离膜101之间能够更好的相互粘接。可选的，柔性导热垫24的厚度为5mm、7mm、8mm等，经过可靠性分析，柔性导热垫24的厚度采用上述数值，封装强度更为优化。

以上各实施例均是以热封组件22的数量为两个为例对封装设备进行说明，可以理解的是，热封组件22的数量为两个只是一种可选的实施方式，在一些其他的示例中，热封组件22的数量也可以为一个，当然，也可以为三个、四个甚至更多个，具体可以根据封装机构的体积、型号等进行设定。

作为一种可选的实施方式，上述各实施例的封装设备，其封装部件20进一步包括升降组件25，升降组件25包括能够沿封装部件20的高度方向Y伸缩的伸缩缸251以及转接板252，伸缩缸251包括缸体及缸杆，伸缩缸251的缸体以及缸杆的一者与基座21连接且另一者与转接板252连接，第一热封头221连接于转接板252，即，第一热封头221通过转接板252以及伸缩缸251与基座21间接连接。通过设置升降组件25，并限定第一热封头221与升降组件25中相应部件的连接关系，使得第一热封头221以及第二热封头222之间形成的热封间隙23大小可以调整，进而使得封装设备可以用于对不同厚度隔离膜101以及极片102组成结构的封装要求。同时，还可以使得封装部件20在对隔离膜101其中一部分区域封装完成后，可以按照导轨11的延伸轨迹返回初始位置循环利用，且在封装部件20返回时，可以通过伸缩缸251调整热封间隙23，使得热封间隙23变大，进而保证在封装部件20按照导轨11的延伸轨迹返回初始位置时不会与隔离膜101发生干涉，进一步保证封装效果。

可选的，伸缩缸251可以为气压缸、液压缸或者电动缸，只要能够满足第一热封头221的升降要求均可。

作为一种可选的实施方式，升降组件25还包括两个以上沿高度方向Y延伸的导向杆253，每个导向杆253分别穿过转接板252且两端均与基座21连接，通过设置导向杆253，使得伸缩缸251能够带动转接板252平稳升降，进而保证连接于转接板252上的第一热封头221能够平稳升降，不会发生转动。

综上，本实用新型上述各实施例提供的封装设备，因其包括引导部件10以及封装部件20，且封装部件20包括基座21以及连接于基座21的热封组件22，通过使得第一热封头221以及第二热封头222在引导部件10的高度方向Y上相对设置并形成热封间隙23，同时在第一热封头221以及第二热封头222的至少一者上设置柔性导热垫24，保证封装设备能够利用柔性导热垫24的形变，使得待热封的隔离膜101在通过热封间隙23时能够平稳的夹持于第一热封头221以及第二热封头222之间并被热封，同时，由于封装部件20的基座21与引导部件10滑动连接，使得热封组件22在对隔离膜101进行热封时，能够随着隔离膜101同步运动，延长热封时间，保证封装的可靠性。

并且，由于在第一热封头221以及第二热封头222上设置柔性导热垫24，并利用柔性导热垫24的导热性以及形变功能对隔离膜101进行热封，使得第一热封头221以及第二热封头222之间的热封间隙23无需精准控制也能够满足封装要求，即，降低了封装设备对热封间隙23大小的控制精度，进而降低了控制成本，且不会对隔离膜101以及极片102造成损伤，易于推广使用。

作为一种可选的实施方式，本实用新型实施例还提供一种叠片电芯生产系统，用于成型叠片电芯，该叠片电芯生产系统包括上述各实施例的封装设备。

本实用新型实施例提供的叠片电芯生产系统，因其包括上述各实施例的封装设备，通过封装设备对叠片电芯生产系统工作过程中形成的夹持有正极片或者负极片的隔离膜101，即待封装单元进行封装，保证封装效果，且不易对极片102造成损伤，提高叠片电芯的成品率。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种封装设备，其特征在于，包括：

引导部件；

封装部件，设置于所述引导部件，所述封装部件包括基座以及连接于所述基座的热封组件，所述基座连接于所述引导部件并能够沿着所述引导部件的长度方向移动，所述热封组件包括与所述基座连接的第一热封头以及第二热封头，所述第一热封头以及所述第二热封头在所述引导部件的高度方向上相对设置并留有热封间隙；

其中，所述第一热封头以及所述第二热封头的至少一者上连接有柔性导热垫，所述柔性导热垫位于所述热封间隙内。

2.根据权利要求1所述的封装设备，其特征在于，所述柔性导热垫包括硅胶垫和/或橡胶垫。

3.根据权利要求1所述的封装设备，其特征在于，在所述高度方向上，所述柔性导热垫的厚度为3mm-10mm。

4.根据权利要求1所述的封装设备，其特征在于，所述第一热封头包括在所述高度方向相继设置的第一发热体以及过渡连接体，所述第一热封头通过所述过渡连接体与所述基座连接，所述第一发热体面向所述第二热封头的表面覆盖有所述柔性导热垫；

和/或，所述第二热封头包括连接于所述基座的第二发热体，所述第二发热体面向所述第一热封头的表面覆盖有所述柔性导热垫。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的封装设备，其特征在于，所述热封组件的数量为两个以上，两个以上所述热封组件在所述长度方向上间隔设置。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的封装设备，其特征在于，所述封装部件进一步包括升降组件，所述升降组件包括能够沿所述高度方向伸缩的伸缩缸以及转接板，所述伸缩缸的缸体以及缸杆的一者与所述基座连接且另一者与所述转接板连接，所述第一热封头连接于所述转接板。

7.根据权利要求6所述的封装设备，其特征在于，所述升降组件还包括两个以上沿所述高度方向延伸的导向杆，每个所述导向杆分别穿过所述转接板且两端均与所述基座连接。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的封装设备，其特征在于，所述引导部件包括导轨，所述基座上设置有滑块，所述基座通过所述滑块与所述导轨滑动连接。

9.根据权利要求1至4任意一项所述的封装设备，其特征在于，所述基座为由多根杆件组拼形成的镂空框架结构，所述热封组件设置于所述基座的内部。

10.一种叠片电芯生产系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的封装设备。

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