CN219758469U - 一种聚合物软包电池测试角位封一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚合物软包电池测试角位封一体机，包括基座，其上设有定位板；角位封机构设于基座上，包括上下相对且可相向或相背运动的两组角封件和两组第一驱动件；测试机构设于基座上，包括第二驱动件和与第二驱动件的驱动端连接的第一测试件和第二测试件，第一测试件和第二测试件受第二驱动件的驱动沿竖向做靠近定位板方向或远离定位板方向的位移且在靠近定位板方向位移时执行聚合物软包电池的短路测试或绝缘测试。降低了设备的占地面积，降低了劳动力成本，提高了生产效率。

Description

一种聚合物软包电池测试角位封一体机

技术领域

本实用新型涉及电池封装检测设备技术领域，具体涉及一种聚合物软包电池测试角位封一体机。

背景技术

近年来，随着新能源汽车行业及移动电子设备行业的快速发展，电池得到了迅速发展，尤其是软包电池，用由于其安全性能好、重量轻、容量高、能量密度大、内阻小、设计灵活等优点而受到青睐，市场占用率持续升高，具有广阔的市场前景。

聚合物软包电池就是用铝塑包装膜作为包装材料的电池，主要包括电芯、分别电连接于电芯的正极极耳和负极极耳以及用于封装电芯的铝塑膜（铝塑膜为三层结构的复合层，由外及内为ON/AL/CPP（外层尼龙层/中间铝箔层/内层热封层））。在软包电池封装生产中有几大难题：一是电池内部容易发生物理接触而产生短路，使电池的性能受到极大的影响，甚至可能造成火灾，使得财产和人身安全受到威胁；二是铝塑膜封装环节中可能存在CPP（内层热封层）损伤，造成电池漏液，进而导致电池失效。因此，在软包电池生产中需要对其进行短路测试和绝缘测试。现有技术中，软包电池的生产至少包括两个工序，一是角位封，另一工序是测试。角位封工序采用角位封设备，测试工序采用测试设备，测试又包括短路测试和绝缘测试，短路测试和绝缘测试均采用单独的测试设备进行测试，比如短路测试时采用短路测试设备，绝缘测试时采用绝缘测试设备。而且角位封设备和测试设备之间也是独立分开设计的，一般流程是先在角位封设备中执行角位封，之后再流转到下一工序的测试设备中进行相应项目的测试。这种方案存在的问题是设备占地面积大，生产效率低，每个工序中需要至少一个工人操作，导致劳动力成本较高。因此，为了解决上述问题，本实用新型由此而来。

实用新型内容

针对上述存在的技术问题至少之一，本实用新型目的是提供一种聚合物软包电池测试角位封一体机，将角位封、短路测试和绝缘测试对应的机构集成到同一个机构上，设备占地面积小，生产效率高，且降低劳动力成本。

本实用新型的技术方案是：

本实用新型的目的在于提供一种聚合物软包电池测试角位封一体机，包括：

基座，其上设有用于支撑固定待角位封及测试的聚合物软包电池的定位板；

角位封机构，其设于所述基座上且位于所述定位板的其中一侧边处，所述角位封机构包括上下相对且可相向或相背运动的两组角封件和用于分别驱动两组角封件运动的两组第一驱动件，在做相向运动时执行所述聚合物软包电池的角位封；

测试机构，其设于所述基座上且位于所述定位板的另一侧边处，所述测试机构包括第二驱动件和与所述第二驱动件的驱动端连接的第一测试件和第二测试件，所述第一测试件和第二测试件受所述第二驱动件的驱动沿竖向做靠近所述定位板方向或远离所述定位板方向的位移且在靠近所述定位板方向位移时执行所述聚合物软包电池的短路测试或绝缘测试。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

本实用新型的一种聚合物软包电池测试角位封一体机，将角位封机构和短路、绝缘测试的测试机构整合在一个基座上，形成一体设备，大大降低了设备的占地面积；将现有独立的两个工序整合到一起，大大提高了生产效率；同时操作时只需要一人即可完成，大大降低了劳动力成本，无需像现有技术中多套设备独立分开需要多人分别进行操作导致劳动力成本较大。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型实施例的聚合物软包电池（角位封后未切边）的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的聚合物软包电池测试角位封一体机的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例的聚合物软包电池测试角位封一体机的省略了角位封机构的两组角封件和两组第一气缸及测试机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的聚合物软包电池测试角位封一体机的角位封机构和基座的结构示意图；

图5为图4中的角位封机构的其中一个角封件的加热体和角封头的结构示意图；

图6为本实用新型实施例的聚合物软包电池测试角位封一体机的测试机构的结构示意图。

其中：100、聚合物软包电池；110、正极极耳；120、负极极耳；130、铝塑膜；10、基座；11、定位板；110、缺口；111、支臂；112、第二连接孔；12、定位座；13、支撑块；14、第一安装板；140、避让口；20、角位封机构；21a、第一角封件；21b、第二角封件；211、固定底座；212、隔热板；213、加热体；214、角封头；213、加热体；2131、第一连接孔；2141、本体；2142、连接座；2143、连接槽；221、第一气缸；222、连接头；223、气缸固定板；231、第一导向杆；232、第一导向套；24、第一安装座；241、第一通孔；25、第二安装板；26、第二安装座；261、第四通孔；262、第三通孔；27、斜撑；30、测试机构；31、支撑座；32、第二气缸；33、第一安装基板；331、第一滑轨；34、第一测试件；341、第二安装基板；3411、第二滑轨；342、测试探针；35、第二测试件；351、针刺；361、第二导向杆；362、第二导向套；37、限位件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型实施例的一种聚合物软包电池测试角位封一体机，参见图1至图6，包括基座10、角位封机构20和测试机构30。基座10用于固定安装角位封机构20、测试机构30及用于支撑固定待角位封及测试的聚合物软包电池100的定位板11。其中角位封机构20设于基座10的一条侧边上，测试机构30设于基座10的另一条侧边上，如图2所示，角位封机构20和测试机构30设于基座10的两条相邻侧边上。角位封机构20包括两组角封件和分别驱动两组角封件做相向或相背运动的两组第一驱动件。两组角封件上下相对设置且可受对应的第一驱动件的驱动沿竖直方向运动，且在做相向运动时可执行聚合物软包电池100的铝塑膜130的角位封，需要说明的是，角位封机构20一次只能对软包电池的两个角位进行角位封，另外两个角位需要将软包电池调整方向后再进行角位封。测试机构30包括第二驱动件和安装在第二驱动件的驱动端上的第一测试件34和第二测试件35，本实用新型实施例中第二驱动件的数量为一个，第一测试件34和第二测试件35受第二驱动件的驱动沿竖直方向靠近定位板11的上端面（定位面）方向也即如图2所示的向下位移或远离定位板11的上端面（定位面）方向也即如图2所示的向上位移。且在向下位移时可抵压在角位封后的软包电池上执行短路测试或绝缘测试。具体的，如图1所示，本实用新型实施例中的待角位封及测试的聚合物软包电池100的正极极耳110和负极极耳120均在同一侧边上，图中电芯未示出，需要说明的是，本实用新型实施例中聚合物软包电池100的正极极耳110和负极极耳120不做具体限定，图1中示出的正极极耳110为110，负极极耳120为120。短路测试时，第一测试件34分别与正极极耳110和负极极耳120接触；而绝缘测试时，第一测试件34分别与正极极耳110和负极极耳120接触，第二测试件35与铝塑膜130的中间AL层接触形成回路。具体测试方法不做详细描述和限定，并非本实用新型的创新点，本领域技术人员容易知晓。本实用新型将角位封机构20和短路、绝缘测试的测试机构30整合在一个基座10上，形成一体设备，大大降低了设备的占地面积；将现有独立的两个工序整合到一起，大大提高了生产效率；同时操作时只需要一人即可完成，大大降低了劳动力成本，无需像现有技术中多套设备独立分开需要多人分别进行操作导致劳动力成本较大。

根据本实用新型实施例的一些优选实施例，如图2和图4所示，任一角封件均包括固定底座、隔热板、加热体213和角封头。固定底座与第一驱动件连接，隔热板安装在固定底座上，加热体213固定在隔热板上，两个角封头相对且间隔的安装在加热体213上，用于分别对相邻的两个角位置进行角位封，也就是说两个角封头之间的间距与待角位封及测试的聚合物软包电池100的宽度或长度一致。优选地，两个角封头可调间距的安装在加热体213上。具体的，如图5所示，在加热体213与角封头安装的端面上开有沿加热体213长度方向（该方向对应的是待角位封及测试的聚合物软包电池100的角位封工序中同时角位封的两个相邻角之间的边）间隔排布的一排第一连接孔2131，两个角封头均包括本体2141和与本体2141一体的连接座2142，本体2141为四个方块成十字型结构且相邻两个块成圆角设置，连接座2142上开有长条形或腰型连接槽2143，角封头通过第一连接件（未图示）穿过连接槽2143后选择与某个或某几个（优选为某个，因连接槽2143也可以实现短距离的间距调整）第一连接孔2131相连。从而可以根据待角位封及测试的聚合物软包电池100的边长来调节两个角封头之间的间距，提高其适用性。对于第一连接件而言，为现有常规的螺钉。

根据本实用新型实施例的一些优选实施例，如图4所示，两组角封件中，为了便于描述和区分，令下方的角封件为第一角封件21a，上方的角封件为第二角封件21b。任一第一驱动件（图4中为了便于区分和描述，第一角封件21a对应的第一驱动件标示为22a，第二角封件对应的第一驱动及标示为22b）均包括第一气缸221和设于第一气缸221的驱动端上的连接头222。其中，驱动第一角封件21a运动的第一驱动件21a的连接头222与固定底座211直接相连，也即不需要气缸固定板。而驱动第二角封件21b运动的第一驱动件22b还包括分别与连接头222及固定底座211连接的气缸固定板223。

根据本实用新型实施例的一些优选实施例，如图2至图4所示，在基座10的侧边上开有一缺口110，在缺口110的下方设有与基座10固定的第一安装板14，如图3所示，第一安装板14为一个L字型板且中间开有一个供驱动第一角封件21a运动的第一气缸安装的避让口140，第一安装板14上固定有供驱动第一角封件21a运动的第一气缸安装的第一安装座24，如图3所示，第一安装座24为一个方形板块，上面开有两个第一通孔241且两个第一通孔241之间开有一个第二通孔（未示出）。缺口110的两侧形成有两支臂111，也就是说基座10成U型状，两支臂111上固定有第二安装板25，如图3所示，第二安装板25有两个且呈竖向一一固定在两个支臂111的上方，第二安装板25上固定有供驱动第二角封件21b运动的第一气缸安装的第二安装座26，第二安装座26也为方形板块，其上开有两个第二通孔且两个第三通孔262中间开有一个第四通孔261。优选地，气缸固定板上位于第一气缸的两侧和第一角封件21a的固定底座211上位于第一气缸221的两侧还分别设有用于引导对应的角封件运动的第一导向杆231。第一安装座24和第二安装座26上分别设有与对应的第一导向杆231滑动配合的第一导向套232，两个第一驱动件对应的第一导向套232分别安装在两个第一通孔241和两个第三通孔262内。优选地，本实用新型实施例中，第一导向杆231为光轴，第一导向套232为如图4所示的T型的法兰轴承。第一导向杆231和第一导向套232的设置可以确保两个角封件运动的直线度，从而提高角位封效果，提高产品品质。

根据本实用新型实施例的一些优选实施例，如图2至图3所示，定位板11朝向角位封机构20的侧边上设有一用于在角位封作业时支撑待角位封及测试的聚合物软包电池100的支撑块13，如图3所示，支撑块13为逆时针旋转90°后平躺的L字型块。支撑块13在角位封作业时处于任一角封件的两个角封头之间，优选为软包电池待角位封的两个角位置之间的侧边优选为短边的中间位置，支撑块13的设置是为了便于在角位封时软包电池露出定位板11外侧的部分支撑。定位板11的侧边上沿该侧边的长度方向开有一排第二连接孔112，支撑块13通过第二连接件（未图示）比如现有常规的螺钉可选择地与一排第二连接孔112中的某个或某些相连接固定，从而可以根据软包电池的宽度进行调整支撑位置。

根据本实用新型实施例的一些优选实施例，如图2和图6所示，第二驱动件包括第二气缸32和固定在基座10上的用于支撑第二气缸32的支撑座31，图6中支撑座31为一个中间水平镂空的框体。第二气缸32的驱动端设有用于安装第一测试件34和第二测试件35的水平布置的第一安装基板33，第一安装基板33的面向定位板11的侧边开有沿其长度方向延伸的第一滑轨331，第一测试件34和第二测试件35间隔地滑设于第一滑轨331上。通过第一滑轨331的设置，可以根据软包电池的尺寸来调整第一测试件34和第二测试件35的位置。本实用新型实施例中，第一测试件34可同时用于短路测试和绝缘测试，其包括滑设于第一安装基板33的第一滑轨331上的第二安装基板341和滑设于第二安装基板341上的两组测试探针342。第二安装基板341悬设于定位板11的上方且与角位封机构20相对间隔设置，第二安装基板341的朝向角位封机构20的一端设有沿其长度方向延伸的第二滑轨3411，两组测试探针342滑设于第二滑轨3411上，第二滑轨3411平行于定位板11的短边也即如图2所示的左右两侧边。具体如图2所示，角位封对应定位板11的右侧边设置，测试机构30以及第一安装基板33对应定位板11的后侧边设置，第二安装基板341对应定位板11的中间位置且与定位板11的左侧边平行。如图2和图3所示，在定位板11的中间设有一平行于定位板11的两条短边的定位座12，该定位座12将定位板11的上端面分隔出两个定位区域，且该定位座12可以供软包电池的正极极耳110和负极极耳120支撑定位。短路测试和绝缘测试时，两组测试探针342分别与待角位封及测试的聚合物软包电池100的电极极耳和负极极耳120接触。第二测试件35与第一测试件34配合形成回路用于绝缘测试，其包括用于绝缘测试时与铝塑膜130的中间AL层接触的针刺351。需要说明的是，测试探针342和针刺351均与外部的测试设备连通。具体结构和原理不做详细描述和限定，测试设备为本领域技术人员知晓并熟悉的测试设备，测试原理也为本领域技术人员知晓并熟悉的测试原理。需要说明的是，两组测试探针342在第二滑轨3411的移动以及第一测试件34和第二测试件35在第一滑轨331上的移动均是通过手动方式移动的。

根据本实用新型实施例的一些优选实施例，如图2和图6所示，支撑座31上位于第二气缸32的两侧还设有用于引导第一测试件34和第二测试件35位移的第二导向杆361，第一安装基板33上还设有与对应的第二导向杆361滑动配合的第二导向套362。本实用新型实施例中，第二导向杆361为光轴，第二导向套362为圆柱形的轴承。两个第二导向杆361的另一端还设有限位件37。也即在两个第二导向杆361的顶端设有限位件37，图2和图6中限位件37为一平行于第一安装基板33的长条块，通过限位件37的设置可以避免测试机构30在向上做远离定位板11方向的回退运动时从第二导向杆361上脱落。第二导向杆361和第二导向套362的设置可以保证测试机构30上下运动的直线度，提高运动的稳定性和测试的可靠性。

当然需要说明的是，本实用新型实施例的聚合物软包电池100角位封测试一体机还包括与角位封机构20及测试机构30电连接的控制器，比如现有常规的PLC逻辑控制器，具体不做详细描述和限定，本领域技术人员知晓并容易实现。

本实用新型实施例的聚合物软包电池100角位封测试一体机，使用时，将待角位封及测试的聚合物软包电池100放置在定位板11上的定位区域上，使得待角位封的两个角所在的侧边部分伸出到定位板11之外并被支撑块13所支撑且处于两个角封件之间，之后两个第一气缸驱动各自的角封件朝向软包电池方向向上或向下运动，利用加热体213对角封头进行加热实现对软包电池的角进行角位封。第二气缸32驱动第一测试件34和第二测试件35下压，根据正极极耳110和负极极耳120的间距手动移动来调整两组测试探针342之间的间距。当短路测试时，只需要两组测试探针342与正极极耳110和负极极耳120分别接触导通即可。当绝缘测试时，还需要手动移动调整第二测试件35的位置，使得第二测试件35与铝塑膜130的中间Al层接触。也就是说，本实用新型，将用于软包电池的角位封的角位封机构20和用于软包电池的短路测试和绝缘测试的测试机构30整合在一个基座10上，原先需要两个工序才能完成，现在 只需要一个工序即可完成角位封和测试，大大提高了生产效率，同时将两套机构整合在一体，提高了设备的集成度，降低了设备的占用场地面积和设备成本；原先需要至少两个才能完成操作，现在只需一人即可，有效降低了劳动力成本。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种聚合物软包电池测试角位封一体机，其特征在于，包括：

基座，其上设有用于支撑固定待角位封及测试的聚合物软包电池的定位板；

角位封机构，其设于所述基座上且位于所述定位板的其中一侧边处，所述角位封机构包括上下相对且可相向或相背运动的两组角封件和用于分别驱动两组角封件运动的两组第一驱动件，在做相向运动时执行所述聚合物软包电池的角位封；

测试机构，其设于所述基座上且位于所述定位板的另一侧边处，所述测试机构包括第二驱动件和与所述第二驱动件的驱动端连接的第一测试件和第二测试件，所述第一测试件和第二测试件受所述第二驱动件的驱动沿竖向做靠近所述定位板方向或远离所述定位板方向的位移且在靠近所述定位板方向位移时执行所述聚合物软包电池的短路测试或绝缘测试。

2.根据权利要求1所述的一种聚合物软包电池测试角位封一体机，其特征在于，任一所述角封件包括：

固定底座，其与所述第一驱动件的驱动端连接；

隔热板，其安装在所述固定底座上；

加热体，其固定在所述隔热板上；

两个角封头，相对且间隔的安装在所述加热体上，两个角封头之间的间距与待角位封及测试的聚合物软包电池的宽度或长度一致。

3.根据权利要求2所述的一种聚合物软包电池测试角位封一体机，其特征在于，任一所述加热体沿其长度方向间隔设有一排第一连接孔，两个角封头通过第一连接件可选择地与所述加热体上的一排第一连接孔中的某个或某几个相连接固定。

4.根据权利要求2-3任一项所述的一种聚合物软包电池测试角位封一体机，其特征在于，两组所述角封件中，令下方的角封件为第一角封件，上方的角封件为第二角封件；

任一所述第一驱动件均包括第一气缸和设于所述第一气缸的驱动端上的连接头；

其中，驱动所述第一角封件运动的第一驱动件的连接头与固定底座直接相连，驱动所述第二角封件运动的第一驱动件还包括分别与所述连接头及固定底座连接的气缸固定板。

5.根据权利要求4所述的一种聚合物软包电池测试角位封一体机，其特征在于，在所述基座的侧边上开有一缺口，在所述缺口的下方设有与所述基座固定的第一安装板，所述第一安装板上固定有供驱动所述第一角封件运动的第一气缸安装的第一安装座；所述缺口的两侧形成有两支臂，所述两支臂上固定有第二安装板，所述第二安装板上固定有供驱动所述第二角封件运动的第一气缸安装的第二安装座。

6.根据权利要求5所述的一种聚合物软包电池测试角位封一体机，其特征在于，所述气缸固定板上位于所述第一气缸的两侧及第一角封件的固定底座上位于第一气缸的两侧还分别设有用于引导对应的角封件运动的第一导向杆；

所述第一安装座和第二安装座上分别设有与对应的所述第一导向杆滑动配合的第一导向套。

7.根据权利要求2所述的一种聚合物软包电池测试角位封一体机，其特征在于，所述定位板朝向所述角位封机构的侧边上设有一用于在角位封作业时支撑待角位封及测试的聚合物软包电池的支撑块，所述支撑块在角位封作业时处于角封件的两个角封头之间；

所述定位板的侧边上开有一排第二连接孔，所述支撑块通过第二连接件可选择地与一排第二连接孔中的某个或某些相连接固定。

8.根据权利要求1所述的一种聚合物软包电池测试角位封一体机，其特征在于，所述第二驱动件包括第二气缸和固定在所述基座上的用于支撑所述第二气缸的支撑座；

所述第二气缸的驱动端设有用于安装所述第一测试件和第二测试件的水平布置的第一安装基板，所述第一安装基板的面向所述定位板的侧边开有沿其长度方向延伸的第一滑轨，所述第一测试件和第二测试件间隔地滑设于所述第一滑轨上。

9.根据权利要求8所述的一种聚合物软包电池测试角位封一体机，其特征在于，所述第一测试件可同时用于短路测试和绝缘测试，其包括滑设于所述第一安装基板的第一滑轨上的第二安装基板和滑设于所述第二安装基板上的两组测试探针，短路测试和绝缘测试时，两组测试探针分别与待角位封及测试的聚合物软包电池的电极极耳和负极极耳接触；

所述第二安装基板悬设于所述定位板的上方且与所述角位封机构相对间隔设置，所述第二安装基板的朝向所述角位封机构的一端设有沿其长度方向延伸的第二滑轨，两组测试探针滑设于所述第二滑轨上；

所述第二测试件与所述第一测试件配合形成回路用于绝缘测试，其包括用于绝缘测试时与铝塑膜的中间AL层接触的针刺。

10.根据权利要求9所述的一种聚合物软包电池测试角位封一体机，其特征在于，所述支撑座上位于所述第二气缸的两侧还设有用于引导所述第一测试件和第二测试件位移的第二导向杆，所述第一安装基板上还设有与对应的第二导向杆滑动配合的第二导向套；

两个所述第二导向杆的另一端还设有限位件。