CN216311910U - 用于软包电芯的封装工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于软包电芯的封装工具，包括上封头组件、与所述上封头组件配合的下封头组件、以及抽真空组件；所述抽真空组件设置于所述下封头组件上以对置于所述上封头组件和下封头组件之间的软包电芯进行抽真空；所述上封头组件包括安装架、刺刀模组以及挡液结构；所述刺刀模组安装于所述安装架上可朝下封头组件方向往复运动将软包电芯的气袋刺破；所述挡液结构安装于所述安装架上可在气袋刺破时阻挡所述气袋中的电解液喷向所述软包电芯的电芯本体。该用于软包电芯的封装工具可避免软包电芯的铝塑膜表面污染，进而可减少电解雾化、软包电芯外观不良、设备出现故障等问题发生。

Description

用于软包电芯的封装工具

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，更具体地说，涉及一种用于软包电芯的封装工具。

背景技术

近几年来，锂电池制造技术得到了高速发展，因锂电池具有充放电电流大、容量高、循环次数高、安全性好、能量密度高等特点，在汽车动力、小动力、储能、通信备电、数码领域得到了广泛应用。从其产品的外部封装结构分为钢壳、铝壳、软包三种，而软包锂电池在小动力、储能、数码领域的应用更多更广且能量密度也是三种封装结构最高的，其产品规格有做宽做高的发展趋势。

软包锂电池的封装制作的关联工序主要有：叠芯(卷芯)极耳焊接贴胶、顶侧封、注液、一封、活化、压力化成、二封、老化、分容。软包电芯都是采用铝塑膜来包裹叠芯(卷芯)后进行顶侧封、一封及二封，业内封装方式先抽真空，真空度达到工艺上要求后封头进行封装，抽空过程中会导致电解雾化，整个腔体内部都是带电解雾化的气体，软包电芯的铝塑膜表面污染(外观腐蚀不良)一直都是困扰锂电行业的老大难问题，主要体现在三个方面：1、抽真空导致电解雾化；2、封装过程中导致外观不良；3、大量电解液抽出导致设备故障多。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的用于软包电芯的封装工具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于软包电芯的封装工具，包括上封头组件、与所述上封头组件配合的下封头组件、以及抽真空组件；所述抽真空组件设置于所述下封头组件上以对置于所述上封头组件和下封头组件之间的软包电芯进行抽真空；

所述上封头组件包括安装架、刺刀模组以及挡液结构；所述刺刀模组安装于所述安装架上可朝下封头组件方向往复运动将软包电芯的气袋刺破；所述挡液结构安装于所述安装架上可在气袋刺破时阻挡所述气袋中的电解液喷向所述软包电芯的电芯本体。

优选地，所述刺刀模组包括多个刀片；

所述挡液结构包括朝所述下封头组件方向延伸的挡液板；

多个所述刀片并排设置于所述挡液板一侧且均朝所述下封头组件方向延伸设置。

优选地，所述下封头组件包括下压板以及设置于所述下压板上且朝所述上封头组件凸出设置的凸台；所述凸台上设有抽真空腔；

所述抽真空组件与所述抽真空腔连通。

优选地，所述抽真空腔上设有用于抽真空时气体导流的导流结构。

优选地，所述凸台设有与所述抽真空腔连通的开口；所述开口与所述上封头组件相对设置；

所述导流结构包括设置于所述开口处的导流板；

所述导流板上设有多个与所述抽真空腔连通的导流孔。

优选地，所述抽真空腔中设有用于储存所述挡液结构挡下的电解液的储液结构。

优选地，所述储液结构包括储液构件，所述储液构件上开设有供所述挡液结构挡下的电解液流入的多个下液孔。

优选地，所述储液构件上开设有与所述下液孔连通的至少一个储液槽。

优选地，所述上封头组件包括封头本体；所述封头本体包括支架、以及安装于所述支架上可朝所述下封头组件往复运动的压料机构；

所述压料机构包括框体、设置于所述框体中的第一压料板、以及设置于所述框体中与所述第一压料板并排设置的第二压料板；

所述第一压料板和所述第二压料板之间留设有间隔，以供所述刺刀模组和所述挡液结构穿出。

优选地，所述上封头组件还包括驱动所述压料机构压料的第一驱动机构、以及驱动所述安装架朝所述下封头组件方向运动的第二驱动机构。

实施本实用新型的用于软包电芯的封装工具，具有以下有益效果：该用于软包电芯的封装工具通过设置上封头组件的刺刀模组以及挡液结构，可通过刺刀模组朝下封头组件方向往复运动将软包电芯的气袋刺破，并通过该挡液结构朝下封头组件方向往复运动并在气袋刺破时阻挡气袋中的电解液喷向软包电芯的电芯本体，从而可避免软包电芯的铝塑膜表面污染，进而可减少电解雾化、软包电芯外观不良、设备出现故障等问题发生。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例中用于软包电芯的封装工具的结构示意图；

图2是图1所示用于软包电芯的封装工具的上封头组件的结构示意图；

图3是图2所示上封头组件的局部结构示意图；

图4是图3所示上封头组件的封头本体的局部结构示意图；

图5是图4所示上封头组件的封头本体的另一角度的局部结构示意图；

图6是图2所示上封头组件的刺刀模组的结构示意图；

图7是图1所示用于软包电芯的封装工具的下封头组件的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图1示出了本实用新型的用于软包电芯的封装工具的一些优选实施例。该封装工具可封装软包电芯，可按设定的工作方式闭合对软包电芯进行抽真空，具体地，可通过设定好的真空数值进行真空封装。该封装工具可解决铝塑膜封装过程的表面污染问题，具有结构简单、操作简便、使用安全性能高的优点，且其结构设计可达到良好效果。

如图1所示，在一些实施例中，该用于软包电芯的封装工具可包括上封头组件10、下封头组件20以及抽真空组件30。该上封头组件10和该下封头组件20可相互配合，具体地，在一些实施例中，该上封头组件10和该下封头组件20可进行相对运动对软包电芯进行封装。该抽真空组件30可设置于该下封头组件20上，可对置于该上封头组件10和该下封头组件20之间的软包电芯进行抽真空。

如图2至图5所示，在一些实施例中，该上封头组件10可包括封头本体11、安装架12、刺刀模组13、以及挡液结构14。该封头本体11可朝该下封头组件20方向往复运动，进而可与该下封头组件20配合对软包电芯进行封装。该安装架12可设置于该封头本体11中，可用于供该刺刀模组13以及该挡液结构14安装。该刺刀模组13可安装于该安装架12上并可朝下封头组件20方向往复运动将软包电芯的气袋刺破，进而可便于该抽真空组件30对该软包电芯进行抽真空。该挡液结构14可安装于该安装架12上，并可在该气袋被刺破时阻挡气袋中的电解液喷向软包电芯的电芯本体。

进一步地，在一些实施例中，该封头本体11可包括支架112以及压料机构111。该支架112可供该压料机构111安装。该压料机构111可安装于该支架112上，并可朝下封头组件20往复运动，以进行压料。

进一步地，在一些实施例中，该压料机构111可包括框体1111、第一压料板1112、以及第二压料板1113。该框体1111可以为长方形框体。该第一压料板1112和该第二压料板1113可并排设置于该框体1111中，且该第一压料板1112和该第二压料板1113之间留设有间隔1114，该间隔1114的宽度小于该软包电芯的宽度。该间隔1114可用于供该刺刀模组13和挡液结构14穿出。该第一压料板1112和该第二压料板1113可根据实际需要选择符合硬度要求的材质，使得该第一压料板1112和该第二压料板1113可有效避免长时间使用而出现形变。

进一步地，在一些实施例中，该支架112可包括底板1121、导向杆1122、顶板1123。该底板1121可用于供导向杆1122穿出，且可供该安装架121安装。在一些实施例中，该底板1121可呈长方形。该导向杆1122可以为四个，该四个导向杆1122可间隔穿设于该底板1121上，一端可与该框体1111连接，另一端与该顶板1123连接，以给该压料机构111运动导向。在一些实施例中，该顶板1123可与第一驱动机构15连接。

进一步地，在一些实施例中，该安装架12可包括第一安装板121、第二安装板122、连接所述第一安装板121和第二安装板122的连接柱123、设置于该第一安装板121上的连接件124。该第一安装板121可用于刺刀模组13和挡液结构14安装。该连接件124可用于连接第二驱动机构。

如图2及图6所示，在一些实施例中，该刺刀模组13可包括安装座131以及刀片132。该安装座131可位于该第一安装板121上，可用于供该刀片132安装。该刀片132可以为多个，该多个刀片132可沿该安装座131的长度方向并排且间隔设置。该多个刀片132可从该间隔1114穿出并朝该下封组件20方向延伸设置，可用于刺破该软包电芯上的气袋。在一些实施例中，该刀片可采用高硬度耐腐蚀材料，能快速刺破气袋。

在一些实施例中，该挡液结构14可包括挡液板，该挡液板可以为长方体状，该挡液板的一个长侧壁可与该第一安装板121相接。该挡液板可与该刺刀模组13并排且间隔设置，其可从该间隔1114穿出，且其朝该下封头组件20方向延伸的长度大于该刀片132延伸的长度。该多个刀片132可并排设置于该挡液板的一侧。当该刀片132刺破的软包电芯上的气袋时，该挡液板可直接隔断气袋中的电解液喷向软包电芯的电芯本体上，包装软包电芯主体不被污染，此时，电解液可顺着该挡液板向下滴至该下封头组件20，避免整个腔体被抽真空导致电解液雾化挥发使得整个腔体残留电解液气体而导致时间越长表面污染越来越严重并且避免因电解液较多而导致密封部件受损和降低设备故障率。此方式有别于现有业内使用刺刀刺破后直接抽真空，电解液在真空状态下雾化，漂移到电芯主体表面，在连续使用封装过程中，导致电芯主体表面被电解液腐蚀污染。

进一步地，在一些实施例中，该上封头组件10还可包括第一驱动机构15、以及第二驱动机构。该第一驱动机构15可设置于该顶板1123上，用于驱动带动该支架112运动，进而驱动该压料机构111压料。在一些实施例中，该第一驱动机构15可以为气缸。在一些实施例中，该第二驱动机构可与该连接件124连接，用于驱动该刺刀模组13往复运动。在一些实施例中，该第二驱动机构可以为气缸。

如图1及图7所示，进一步地，在一些实施例中，该下封头组件20可包括下压板21、凸台22、导流结构23、储液结构24。该下压板21可与该上封头组件10相对设置，并可与该上封头组件10做相对运动，进而可配合进行压料封装。该凸台22可设置于该下压板21上，且可朝该上封头组件10凸出设置，该凸台22可以为长方形框体结构，其上可设置抽真空腔221，具体地，该抽真空腔221形成于该凸台22的内侧，该导流结构23可位于该抽真空腔221上，可用于在抽真空时给气体导流。该储液结构24可设置于该抽真空腔221中，可用于储存该挡液结构14挡下的电解液。

进一步地，在一些实施例中，该抽真空腔221可采用一体化设计，结构外观上可有效保证真空度-98Kpa，且该抽真空腔221可根据不同电芯尺寸调整。该凸台22上开设有开口222，该开口222与该上封头组件10相对设置，并与该抽真空腔221连通，可用于供气体流通。

进一步地，在一些实施例中，该导流结构23可包括导台231以及设置于该导台231上的导流板232。该导台231可从该开口222穿出；其纵截面可呈倒L形。在一些实施例中，该导流板232可安装于该导台231上，且位于该开口222处，该导流板232可以为长方形板，该导流板232上可设置导流孔2321，该导流孔2321可以为多个，该多个导流孔2321可并排设置，可与该抽真空腔221连通，可用于供气体导流，可简化抽真空腔的加工和延长使用寿命。在一些实施例中，该导台231上设有与该导流孔2321对应的过孔。在一些实施例中，该导流结构23可仅仅包括导流板232，该导台231可以省去。在一些实施例中，该导流板231可进行了气体及流体动力学设计，以有效的防止电解无及时抽出导致残留在腔体内。在封装过程中，可根据不同尺寸的电芯进行调节，可通导流板231的角度及产品尺寸进行各对应区域调节。

进一步地，在一些实施例中，该储液结构24可包括储液构件241，该储液构件241可以有效的解决封装时产生的电解液进行收集。该储液构件241可从该抽真空腔221穿出设置，并可与该挡液板相对设置，该储液构件241上可设置下液孔242，该下液孔242可以为多个，该多个下液孔242可沿该储液构件241的长度方向并排设置，可用于供该挡液结构14挡下的电解液流入。在一些实施例中，该储液构件241上设置储液槽243；该储液槽243可与该下液孔242连通，可用于储存电解液，该储液槽243可与外置管道连接，以便于电解液的排出。在一些实施例中，该储液槽243可以为一个。当然，可以理解的，在其他一些实施例中，该储液槽243可不限于一个，可以为两个或者多个。

进一步地，在一些实施例中，该抽真空组件30可设置于该下压板21的下方，且可与该抽真空腔221连通。在一些实施例中，该抽真空组件30可包括抽真空管、以及与该抽真空管连接的真空机。

进一步地，在一些实施例中，该下封头组件20上可安装密封圈，该密封圈可用于减少漏真空，起到节约能源和保证封装过程真空度的需求。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种用于软包电芯的封装工具，其特征在于，包括上封头组件(10)、与所述上封头组件(10)配合的下封头组件(20)、以及抽真空组件(30)；所述抽真空组件(30)设置于所述下封头组件(20)上以对置于所述上封头组件(10)和下封头组件(20)之间的软包电芯进行抽真空；

所述上封头组件(10)包括安装架(12)、刺刀模组(13)以及挡液结构(14)；所述刺刀模组(13)安装于所述安装架(12)上可朝下封头组件(20)方向往复运动将软包电芯的气袋刺破；所述挡液结构(14)安装于所述安装架(12)上可在气袋刺破时阻挡所述气袋中的电解液喷向所述软包电芯的电芯本体。

2.根据权利要求1所述的用于软包电芯的封装工具，其特征在于，所述刺刀模组(13)包括多个刀片(132)；

所述挡液结构(14)包括朝所述下封头组件(20)方向延伸的挡液板；

多个所述刀片(132)并排设置于所述挡液板一侧且均朝所述下封头组件(20)方向延伸设置。

3.根据权利要求2所述的用于软包电芯的封装工具，其特征在于，所述下封头组件(20)包括下压板(21)以及设置于所述下压板(21)上且朝所述上封头组件(10)凸出设置的凸台(22)；所述凸台(22)上设有抽真空腔(221)；

所述抽真空组件(30)与所述抽真空腔(221)连通。

4.根据权利要求3所述的用于软包电芯的封装工具，其特征在于，所述抽真空腔(221)上设有用于抽真空时气体导流的导流结构(23)。

5.根据权利要求4所述的用于软包电芯的封装工具，其特征在于，所述凸台(22)设有与所述抽真空腔(221)连通的开口(222)；所述开口(222)与所述上封头组件(10)相对设置；

所述导流结构(23)包括设置于所述开口(222)处的导流板(232)；

所述导流板(232)上设有多个与所述抽真空腔(221)连通的导流孔(2321)。

6.根据权利要求5所述的用于软包电芯的封装工具，其特征在于，所述抽真空腔(221)中设有用于储存所述挡液结构(14)挡下的电解液的储液结构(24)。

7.根据权利要求6所述的用于软包电芯的封装工具，其特征在于，所述储液结构(24)包括储液构件(241)，所述储液构件(241)上开设有供所述挡液结构(14)挡下的电解液流入的多个下液孔(242)。

8.根据权利要求7所述的用于软包电芯的封装工具，其特征在于，所述储液构件(241)上开设有与所述下液孔(242)连通的至少一个储液槽(243)。

9.根据权利要求1所述的用于软包电芯的封装工具，其特征在于，所述上封头组件(10)包括封头本体(11)；所述封头本体(11)包括支架(112)、以及安装于所述支架(112)上可朝所述下封头组件(20)往复运动的压料机构(111)；

所述压料机构(111)包括框体(1111)、设置于所述框体(1111)中的第一压料板(1112)、以及设置于所述框体(1111)中与所述第一压料板(1112)并排设置的第二压料板(1113)；

所述第一压料板(1112)和所述第二压料板(1113)之间留设有间隔(1114)，以供所述刺刀模组(13)和所述挡液结构(14)穿出。

10.根据权利要求9所述的用于软包电芯的封装工具，其特征在于，所述上封头组件(10)还包括驱动所述压料机构(111)压料的第一驱动机构(15)、以及驱动所述安装架(12)朝所述下封头组件(20)方向运动的第二驱动机构。

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