CN214605959U - 电芯保护膜热熔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属壳电池的生产，具体涉及一种电芯保护膜热熔装置。电芯保护膜热熔装置，包括：装置底座、热熔模块，热熔模块包括上下左右四只活动热熔头，四只活动热熔头均在竖直平面内导向移动设置；各活动热熔头在活动行程上均具有热熔位和回退位；电芯保护膜热熔装置还包括电芯夹具和夹具安装座；电芯夹具，其上设有电芯定位结构；夹具安装座，沿水平方向导向设置，具有进料位和退料位，处于进料位时带动电芯夹具上的电芯进入活动热熔头形成的所述避让空间内，处于退料位时供电芯退出所述避让空间以取放电芯。上述方案能够实现对电芯保护膜的机械化热熔，从而提高热熔可靠性和一致性。

Description

电芯保护膜热熔装置

技术领域

本实用新型涉及金属壳电池的生产，具体涉及一种电芯保护膜热熔装置。

背景技术

一般的金属壳电池包括壳体、电芯和盖板，盖板连接到电芯的顶部以后，需要在电芯上包覆电芯保护膜并把电芯保护膜的边缘热熔固定到盖板的侧面上。电芯保护膜热熔时需要考虑电芯保护膜相对于盖板的定位精度、热熔深度、热熔牢固程度等影响电池可靠性的因素，避免由此影响电芯质量甚至造成电芯报废，导致成本上升以及原料、能源浪费。

随着电池行业的快速发展，为了充分保证安全性、稳定性，市场对电芯产品的一致性等各方面的要求也越来越高，如何精确可靠地实现对电芯保护膜的热熔成为电池生产过程中需要考虑的内容。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电芯保护膜热熔装置，用于实现对电芯保护膜的机械化热熔，从而提高热熔可靠性和一致性。

本实用新型中电芯保护膜热熔装置采用如下技术方案：

电芯保护膜热熔装置，包括：

装置底座，用于为电芯保护膜热熔装置提供安装基础；

热熔模块，热熔模块包括上下左右四只活动热熔头，四只活动热熔头均在竖直平面内导向移动设置；

各活动热熔头在活动行程上均具有热熔位和回退位，处于回退位时四只活动热熔头之间形成避让空间，供电芯沿水平方向进入，处于热熔位时分别用于对盖板四周的保护膜进行热熔；

电芯保护膜热熔装置还包括电芯夹具和夹具安装座；

电芯夹具，其上设有电芯定位结构，电芯定位结构用于对包覆有电芯保护膜的电芯进行定位并暴露电芯保护膜的待热熔部位；

夹具安装座，沿水平方向导向设置，具有进料位和退料位，处于进料位时带动电芯夹具上的电芯进入活动热熔头形成的所述避让空间内，处于退料位时供电芯退出所述避让空间以取放电芯。

有益效果：采用上述技术方案，电芯夹具能够包覆有电芯保护膜的电芯进行定位并暴露电芯保护膜的待热熔部位，依靠夹具安装座的带动，能够处于进料位时带动电芯夹具上的电芯进入活动热熔头形成的所述避让空间内，处于退料位时供电芯退出所述避让空间以取放电芯，从而配合热熔模块中上下左右四只活动热熔头在热熔位和回退位的运动实现对电芯保护膜的热熔焊接，以机械化的方式实现了活动热熔头和电芯夹具的定位动作，有利于提高热熔一致性和可靠性。

作为一种优选的技术方案：所述夹具安装座上设有电芯压紧装置，电芯压紧装置包括：

电芯压板，沿上下方向导向设置，用于将电芯向下压紧在电芯夹具上；

压板安装架，固定在夹具安装座上，随夹具安装座同步水平移动，所述电芯压板设置在压板安装架上。

有益效果：电芯压紧装置能够将电芯向下压紧在电芯夹具上，能够进一步地保证电芯的定位精度，进一步提高热熔一致性和可靠性。

作为一种优选的技术方案：所述压板安装架上设有双杆气缸，所述电芯压板固定在双杆气缸的伸缩杆上。

有益效果：双杆气缸有利于保证电芯压板的压接均匀性，结构简单。

作为一种优选的技术方案：所述夹具安装座上设有夹具定位结构，夹具定位结构用于将电芯夹具定位到夹具安装座上。

有益效果：采用上述技术方案，有利于方便地拆卸或更换电芯夹具。

作为一种优选的技术方案：所述热熔模块包括模块支架，所述模块支架上设有四只热熔头滑轨，所述热熔头滑轨上导向装配有热熔头连接悬臂，活动热熔头分别固定在相应的热熔头连接悬臂上。

有益效果：采用上述技术方案，通过设置热熔头连接悬臂能够避免活动热熔头处的零部件过于集中，便于装配和维护。

作为一种优选的技术方案：所述热熔模块还包括热熔驱动气缸，所述热熔驱动气缸对应于热熔头连接悬臂的悬伸端设置，用于驱动活动热熔头运动。

有益效果：采用上述技术方案有利于提高活动热熔头的动作精度。

作为一种优选的技术方案：所述热熔模块还包括热熔头缓冲器，热熔头缓冲器为油压缓冲器，用于对活动热熔头进行缓冲和限位；所述油压缓冲器对应于热熔头连接悬臂的根部设置。

有益效果：采用上述技术方案便于油压缓冲器的布置。

作为一种优选的技术方案：所述装置底座包括两只夹具支撑板，夹具支撑板竖直布置，在水平方向上形成左右间隔，所述左右间隔形成热熔头避让空间，用于避让位于下方的活动热熔头；

夹具支撑板的顶部设有滑轨，所述夹具安装座导向装配在滑轨上。

有益效果：采用上述技术方案能够为下方的活动热熔头提供足够空间，结构简单，便于拆装维护。

作为一种优选的技术方案：所述装置底座上设有夹具驱动气缸，夹具驱动气缸为笔形气缸，用于带动夹具安装座在进料位和退料位之间导向运动。

有益效果：夹具驱动气缸采用笔形气缸结构轻便，动作可靠。

作为一种优选的技术方案：所述装置底座上设有夹具缓冲器，夹具缓冲器为油压缓冲器，用于对夹具安装座进行缓冲和限位。

有益效果：夹具缓冲器采用油压缓冲器能够与驱动气缸配合对夹具安装座进行良好的缓冲和限位，有利于提高动作精度，更好地保证热熔一致性和可靠性。

对于本专利要保护的主题，同一主题下的各优选技术方案均可以单独采用，在能够组合的情况下，也可以将同一主题下的两个以上优选的技术方案任意组合，组合形成的技术方案此处不再具体描述，以此形式包含在本专利的记载中。

附图说明

图1是本实用新型中电芯保护膜热熔装置的立体图；

图2是图1中装置底座及其上夹具安装座和电芯夹具的结构示意图；

图3是图1中电芯压紧装置的结构示意图；

图4是图1中热熔模块的结构示意图；

图5是图4中活动热熔头处的局部放大图；

图6是下侧活动热熔头的结构示意图；

图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：10-装置底座，11-底板，12-夹具支撑板，13-滑轨，14-夹具驱动气缸，15-夹具缓冲器，20-电芯夹具，21-夹具体，30-夹具安装座，31-夹具定位块，40-电芯压紧装置，41-压板安装架，42-电芯压板，43-双杆气缸，50-热熔模块，51-模块支架，52-竖直支架，53-横向支架，54-竖直安装板，55-热熔头滑轨，56-热熔头连接悬臂，57-热熔驱动气缸，58-活动热熔头，581-基体，582-加热条，59-热熔头缓冲器，60-电芯，61-盖板，62-极柱。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅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。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中可能出现的术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型中电芯保护膜热熔装置的实施例1：

如图1所示，包括装置底座10、电芯夹具20、电芯压紧装置40和热熔模块50，电芯夹具20和电芯压紧装置40能够相对于装置底座10前后运动，热熔模块50设置在装置底座10前端，用于将电芯保护膜热熔焊接到电池的盖板上。具体结构介绍如下：

如图1和图2，装置底座10包括底板11、夹具支撑板12，夹具支撑板12竖直布置，在水平方向上形成左右间隔，左右间隔形成热熔头避让空间，用于避让位于下方的活动热熔头58。

如图3，电芯夹具20定位在夹具安装座30上，夹具安装座30为夹具定位板，其上围绕电芯夹具20设有六个夹具定位块31，夹具定位块31形成夹具定位结构，用于将电芯夹具20定位到夹具安装座30上。如图1和图2，夹具定位板底部固定有滑块，夹具支撑板12的顶部设有滑轨13，所述夹具安装座30通过滑块导向装配在滑轨13上。电芯夹具20包括两个U形的夹具体21，两个U形的夹具体21开口相对，形成电芯定位结构，电芯定位结构用于对包覆有电芯保护膜的电芯60进行定位并暴露电芯保护膜的待热熔部位。如图2，前侧的电芯夹具20上设有盖板卡槽和极柱避让槽，盖板卡槽供电芯60前端的盖板61卡入，极柱避让槽用于避让电芯60的极柱62。前侧的电芯夹具20的左右两侧还设有避让缺口，用于避让左右两侧的活动热熔头58。本实施例中，电芯夹具20整体位于夹具安装座30上，为了避让下部的活动热熔头58，夹具安装座30上设有避让孔。

夹具安装座30在水平导向行程上具有进料位和退料位，处于进料位时带动电芯夹具20上的电芯60进入活动热熔头58形成的避让空间内，处于退料位时供电芯60退出避让空间以取放电芯60。装置底座10的底板11上设有夹具气缸座，夹具气缸座设置在两夹具支撑板12之间，夹具气缸座上固定有夹具驱动气缸14，夹具驱动气缸14为笔形气缸，用于带动夹具安装座30在进料位和退料位之间导向运动。夹具支撑板12的前端设有左右两个夹具缓冲器15，夹具缓冲器15为油压缓冲器，用于与夹具驱动气缸14适配，实现对夹具安装座30的缓冲和限位。

如图1和图3，电芯压紧装置40包括压板安装架41和电芯压板42，压板安装架41为L形结构，固定在夹具安装座30上，随夹具安装座30同步水平移动；压板安装架41上设有双杆气缸43，电芯压板42固定在双杆气缸43的伸缩杆上，沿上下方向导向设置，用于将电芯夹具20定位到夹具安装座30上。

如图4，热熔模块50包括模块支架51，所述模块支架51为门字形结构，包括两个竖直支架52、一个横向支架53和一个竖直安装板54。横向支架53上设有左右两只热熔头滑轨55，竖直安装板54上设有上下两只热熔头滑轨55，各热熔头滑轨55上均导向装配有一只热熔头连接悬臂56，上下左右四只活动热熔头58分别固定在相应的热熔头连接悬臂56的悬伸端上，在竖直平面内导向移动设置。其中，如图5，上活动热熔头和下活动热熔头包括基体581，基体581上固定有用于实现热熔的加热条582，如图6，加热条582为长条形结构，沿水平方向延伸，用于与盖板上长度较长的侧面对应；左活动热熔头和右活动热熔头为块状结构，用于与盖板上长度较短的侧面对应。活动热熔头的结构为现有技术，依靠电热加热到设定温度，然后压向电芯保护膜和盖板，即可实现电芯保护膜与盖板的热熔，具体结构此处不再赘述。各热熔头滑轨55处均设有热熔头缓冲器59，热熔头缓冲器59对应于热熔头连接悬臂56的根部设置，为油压缓冲器，用于与热熔驱动气缸57适配，对活动热熔头58进行缓冲和限位。

热熔驱动气缸57包括上下左右四只，各热熔驱动气缸57均为笔形气缸，左热熔驱动气缸57和右热熔驱动气缸57分别固定在左右两只竖直支架52上，上热熔驱动气缸57固定在横向支架53上，下热熔驱动气缸57通过相应的气缸座固定在装置底座10的底板11上，各热熔驱动气缸57分别对应于相应热熔头连接悬臂56的悬伸端设置，用于驱动相应的活动热熔头58运动。各活动热熔头58在活动行程上均具有热熔位和回退位，处于回退位时四只活动热熔头58之间形成避让空间，供电芯60沿水平方向进入，处于热熔位时分别用于对盖板四周的保护膜进行热熔。

本实用新型中电芯保护膜热熔装置的工作过程如下：先将上一道工序已包覆好电芯保护膜但并未热熔焊接的电芯60放置在由夹具定位块31定位好的电芯夹具20中，由双杆气缸43带动电芯压板42向下对电芯60进行压紧固定，通过夹具驱动气缸14带动夹具安装座30及电芯夹具20在水平方向进行向前滑动，并由夹具缓冲器15进行缓冲，保证电芯保护膜的顶部边缘与盖板底部的相对位置满足要求；然后，通过四个热熔驱动气缸57带动上下左右四个活动热熔头58对电芯保护膜及盖板进行热熔焊接，并由热熔头缓冲器59进行缓冲限位，控制热熔深度。电芯60完成热熔焊接后，热熔驱动气缸57和夹具驱动气缸14按顺序依次返回，双杆气缸43向上松开电芯60，取出电芯60，完成电芯保护膜热熔焊接操作。

此电芯保护膜热熔装置采用机械机构实现电芯保护膜热熔，整体结构简单，使用方便，定位精度稳定、可靠，成本低，对于提升电芯60合格率、节约生产成本，具有生产实际意义。

本实用新型中电芯保护膜热熔装置的实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，电芯夹具20依靠夹具驱动气缸14驱动，而本实施例中，电芯夹具20依靠丝杠螺母机构驱动。在丝杠螺母机构能够较为精确地保证动作行程时，也可以省去夹具缓冲气缸。

本实用新型中电芯保护膜热熔装置的实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，夹具安装座30上设有电芯压紧装置40，而本实施例中，电芯60仅依靠电芯夹具20定位，不再设置电芯压紧装置40。当然，在其他实施中，也可以依靠其他结构实现电芯60的固定，利于在夹具安装板上设置真空吸附孔，依靠真空吸附固定电芯60。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，本申请的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.电芯保护膜热熔装置，其特征在于，包括：

装置底座（10），用于为电芯保护膜热熔装置提供安装基础；

热熔模块（50），热熔模块（50）包括上下左右四只活动热熔头（58），四只活动热熔头（58）均在竖直平面内导向移动设置；

各活动热熔头（58）在活动行程上均具有热熔位和回退位，处于回退位时四只活动热熔头（58）之间形成避让空间，供电芯（60）沿水平方向进入，处于热熔位时分别用于对盖板四周的保护膜进行热熔；

电芯保护膜热熔装置还包括电芯夹具（20）和夹具安装座（30）；

电芯夹具（20），其上设有电芯定位结构，电芯定位结构用于对包覆有电芯保护膜的电芯（60）进行定位并暴露电芯保护膜的待热熔部位；

夹具安装座（30），沿水平方向导向设置，具有进料位和退料位，处于进料位时带动电芯夹具（20）上的电芯（60）进入活动热熔头（58）形成的所述避让空间内，处于退料位时供电芯（60）退出所述避让空间以取放电芯（60）。

2.根据权利要求1所述的电芯保护膜热熔装置，其特征在于，所述夹具安装座（30）上设有电芯压紧装置（40），电芯压紧装置（40）包括：

电芯压板（42），沿上下方向导向设置，用于将电芯（60）向下压紧在电芯夹具（20）上；

压板安装架（41），固定在夹具安装座（30）上，随夹具安装座（30）同步水平移动，所述电芯压板（42）设置在压板安装架（41）上。

3.根据权利要求2所述的电芯保护膜热熔装置，其特征在于，所述压板安装架（41）上设有双杆气缸（43），所述电芯压板（42）固定在双杆气缸（43）的伸缩杆上。

4.根据权利要求1或2或3所述的电芯保护膜热熔装置，其特征在于，所述夹具安装座（30）上设有夹具定位结构，夹具定位结构用于将电芯夹具（20）定位到夹具安装座（30）上。

5.根据权利要求1或2或3所述的电芯保护膜热熔装置，其特征在于，所述热熔模块（50）包括模块支架（51），所述模块支架（51）上设有四只热熔头滑轨（55），所述热熔头滑轨（55）上导向装配有热熔头连接悬臂（56），活动热熔头（58）分别固定在相应的热熔头连接悬臂（56）上。

6.根据权利要求5所述的电芯保护膜热熔装置，其特征在于，所述热熔模块（50）还包括热熔驱动气缸（57），所述热熔驱动气缸（57）对应于热熔头连接悬臂（56）的悬伸端设置，用于驱动活动热熔头（58）运动。

7.根据权利要求5所述的电芯保护膜热熔装置，其特征在于，所述热熔模块（50）还包括热熔头缓冲器（59），热熔头缓冲器（59）为油压缓冲器，用于对活动热熔头（58）进行缓冲和限位；所述油压缓冲器对应于热熔头连接悬臂（56）的根部设置。

8.根据权利要求1或2或3所述的电芯保护膜热熔装置，其特征在于，所述装置底座（10）包括两只夹具支撑板（12），夹具支撑板（12）竖直布置，在水平方向上形成左右间隔，所述左右间隔形成热熔头避让空间，用于避让位于下方的活动热熔头（58）；

夹具支撑板（12）的顶部设有滑轨（13），所述夹具安装座（30）导向装配在滑轨（13）上。

9.根据权利要求1或2或3所述的电芯保护膜热熔装置，其特征在于，所述装置底座（10）上设有夹具驱动气缸（14），夹具驱动气缸（14）为笔形气缸，用于带动夹具安装座（30）在进料位和退料位之间导向运动。

10.根据权利要求9所述的电芯保护膜热熔装置，其特征在于，所述装置底座（10）上设有夹具缓冲器（15），夹具缓冲器（15）为油压缓冲器，用于对夹具安装座（30）进行缓冲和限位。

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