一种电芯隔膜入钢壳系统的制作方法

本发明涉及电池机械自动化生产技术领域，特别是涉及一种电芯隔膜入钢壳系统。

背景技术：

随着社会不断发展和科技不断进步，机械自动化生产已经成为发展趋势，并逐渐代替传统的手工劳动，为企业可持续发展注入新的动力源。因此，电池生产制造企业也需要与时俱进，通过转型升级，积极推进技术改造，大力发展机械自动化生产，从而提高企业的“智造”水平，实现企业的可持续发展。

如图1所示，其为一种电芯半成品10的剖视图。电芯半成品10包括：钢壳11、收容于并贴合于钢壳11内侧壁的锂片12、收容于并贴合于钢壳11内底面的底膜13、收容于钢壳11内并与锂片12贴合的边膜14。

如何对底膜13进行上料，如何对边膜14进行上料，如何将底膜13及边膜14同时插入钢壳11的内部，使得底膜13贴合于钢壳11内底面，使得边膜14与锂片12贴合，从而提高电池的机械自动化生产水平，这是企业的研发人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电芯隔膜入钢壳系统，对底膜进行上料，对边膜进行上料，将底膜及边膜同时插入钢壳的内部，使得底膜贴合于钢壳内底面，使得边膜与锂片贴合，从而提高电池的机械自动化生产水平。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电芯隔膜入钢壳系统，用于将底膜及边膜同时插入于钢壳内部，包括：用于对底膜进行运输的运输转盘、用于对底膜进行切割的底膜切割装置、用于将底膜转移至所述运输转盘上的底膜上料机械手、用于对边膜进行切割的边膜切割装置、用于将边膜及底膜插入钢壳内的隔膜入钢壳装置。

在其中一个实施例中，

所述运输转盘上开设有下压通孔，所述下压通孔内形成圆环状的底膜承载片；

所述底膜切割装置包括：用于对底膜进行放卷的底膜放卷轮、用于对底膜进行冲裁的冲裁机构；

所述边膜切割装置包括：用于对边膜进行放卷的边膜放卷轮、用于对边膜进行切割的切割机构；

所述隔膜入钢壳装置包括：隔膜下压机构、边膜卷绕机构；

所述边膜卷绕机构包括：边膜卷绕杆及驱动所述边膜卷绕杆转动的边膜卷绕驱动部，所述边膜卷绕杆的一端形成边膜吸附孔；

所述隔膜下压机构驱动所述边膜卷绕机构升降，以使得所述边膜卷绕杆穿设于所述运输转盘的下压通孔。

在其中一个实施例中，所述隔膜下压机构包括：下压支撑架、下压摆动杆、下压滑动板、下压驱动部，所述下压滑动板升降滑动设于所述下压支撑架上，所述下压摆动杆一端铰接于所述下压支撑架上，另一端铰接于所述下压滑动板上，所述下压驱动部驱动所述下压摆动杆以使得所述下压滑动板沿所述下压支撑架升降。

在其中一个实施例中，所述边膜卷绕驱动部安装于所述下压滑动板上。

在其中一个实施例中，所述边膜卷绕驱动部为电机驱动结构。

在其中一个实施例中，所述电芯隔膜入钢壳系统还包括由多个钢壳固定治具首尾依次连接形成环状的钢壳运输流水线。

本发明的电芯隔膜入钢壳系统，通过设置运输转盘、底膜切割装置、底膜上料机械手、边膜切割装置、隔膜入钢壳装置，并对各个部件的结构进行优化设计，对底膜进行上料，对边膜进行上料，将底膜及边膜同时插入钢壳的内部，使得底膜贴合于钢壳内底面，使得边膜与锂片贴合，从而提高电池的机械自动化生产水平。

附图说明

图1为一种电芯半成品的剖视图；

图2为本发明一实施例的电芯隔膜入钢壳系统的结构图；

图3为图2所示的电芯隔膜入钢壳系统的局部图；

图4为电芯隔膜入钢壳系统的钢壳固定治具的结构图；

图5为电芯隔膜入钢壳系统的定位抬升装置的结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图2所示，一种电芯隔膜入钢壳系统20，用于将底膜13及边膜14同时插入于钢壳11内部，使得底膜13贴合于钢壳11内底面，使得边膜14与锂片12贴合。

电芯隔膜入钢壳系统20包括：用于对底膜13进行运输的运输转盘100、用于对底膜13进行切割的底膜切割装置200、用于将底膜13转移至运输转盘100上的底膜上料机械手300、用于对边膜14进行切割的边膜切割装置400、用于将边膜14及底膜13插入钢壳11内的隔膜入钢壳装置500。

底膜切割装置200实现将成卷的底膜冲裁出圆片状，底膜上料机械手300将底膜切割装置200处的圆片状的底膜转移至运输转盘100上，运输转盘100将圆片状的底膜运输至隔膜入钢壳装置500处，边膜切割装置400实现将成卷的边膜切割成一小段，隔膜入钢壳装置500一方面用于将一小段的边膜卷绕成圆筒形，另一方面将圆筒形的边膜及圆片状的底膜同时插入于钢壳11内。

下面，对底膜切割装置200进行说明：

底膜切割装置200包括：用于对底膜13进行放卷的底膜放卷轮210、用于对底膜13进行冲裁的冲裁机构220。底膜放卷轮210将成卷的待冲裁的底膜放卷于冲裁机构220中，冲裁机构220将成卷的底膜冲裁出符合工艺要求的圆片状。要说明的是，只要能实现将成卷的底膜冲裁出符合工艺要求的圆片状底膜的现有技术的冲裁机构，均可采用。

下面，对底膜上料机械手300进行说明：

底膜上料机械手300将底膜切割装置200处的圆片状的底膜转移至运输转盘100上，要说明的是，只要能实现将底膜由底膜切割装置200处转移至运输转盘100中，且具有升降功能及旋转功能的现有技术的机械手，均可采用。

请一并参阅图3，下面，对运输转盘100进行说明：

运输转盘100上开设有下压通孔110，下压通孔110内形成底膜承载片120。底膜承载片120用于承载由底膜上料机械手300转移过来的圆片状的底膜，而下压通孔110的开设，则为后续的隔膜入钢壳装置500同时将底膜及边膜压入钢壳内提供了方便。在本实施例中，运输转盘100上开设有多个下压通孔110，多个下压通孔110以运输转盘100的转轴为中心呈环形阵列分布于运输转盘100的边缘，从而极大提高了生产的效率。

进一步的，底膜承载片120的中心轴与下压通孔110的中心轴重合，底膜承载片120的外环贴合于下压通孔110的内壁，底膜承载片120的内环边缘形成倒角，底膜承载片120与下压通孔110的孔壁之间形成底膜收容槽。底膜收容于底膜收容槽中，通过这样的结构设计，一方面可以使得底膜稳定放置于底膜承载片120上，另一方面，底膜被限位于下压通孔110的孔壁内，使得底膜在运输的过程中不容易发生掉落，提高了运输的稳定性，又一方面，将底膜压入钢壳的过程中，由于底膜承载片120的内环边缘形成倒角，使得底膜可以顺畅的从底膜承载片120上脱离。

如图3所示，下面，对边膜切割装置400进行说明：

边膜切割装置400包括：用于对边膜14进行放卷的边膜放卷轮410、用于对边膜14进行切割的切割机构420。边膜放卷轮410将成卷的待冲裁的边膜放卷于切割机构420中，切割机构420将成卷的边膜切割成一小段一小段。要说明的是，只要能实现将成卷的边膜冲裁出符合工艺要求的一小段底膜的现有技术的切割机构，均可采用。

如图3所示，下面，对隔膜入钢壳装置500进行说明：

隔膜入钢壳装置500包括：隔膜下压机构510、边膜卷绕机构520。

边膜卷绕机构520包括：边膜卷绕杆521及驱动边膜卷绕杆521转动的边膜卷绕驱动部522，边膜卷绕杆521的一端形成边膜吸附孔523。

隔膜下压机构510驱动边膜卷绕机构520升降，以使得边膜卷绕杆521穿设于运输转盘100的下压通孔110。

具体的，隔膜下压机构510包括：下压支撑架511、下压摆动杆512、下压滑动板513、下压驱动部(图未示)，下压滑动板513升降滑动设于下压支撑架511上，下压摆动杆512一端铰接于下压支撑架511上，另一端铰接于下压滑动板513上，下压驱动部驱动下压摆动杆512以使得下压滑动板513沿下压支撑架511升降。边膜卷绕驱动部522安装于下压滑动板513上。在本实施例中，边膜卷绕驱动部522为电机驱动结构。

隔膜入钢壳装置500的工作原理如下：

运输转盘100带动底膜13转动至隔膜入钢壳装置500的边膜卷绕杆521下方；

由边膜切割装置400的切割机构420出来的边膜14到达边膜卷绕杆521处，边膜卷绕杆521一端的边膜吸附孔523在真空发生装置的配合下将边膜14吸取，同时，边膜卷绕杆521在边膜卷绕驱动部522的驱动下转动，于是，边膜14便形成了圆筒状结构；

紧接着，下压驱动部驱动下压摆动杆512以使得下压滑动板513沿下压支撑架511下降，下压滑动板513进而带动边膜卷绕驱动部522下降，边膜卷绕驱动部522再而带动边膜卷绕杆521穿设于运输转盘100的下压通孔110；

于是，位于边膜卷绕杆521上的边膜14及运输转盘100上的底膜13同时被压入钢壳11内，使得底膜13贴合于钢壳11内底面，使得边膜14与锂片12贴合。

如图4及图5所示，进一步的，电芯隔膜入钢壳系统20还包括：由多个钢壳固定治具610首尾依次连接形成环状的钢壳运输流水线(图未示)、用于对钢壳固定治具610进行定位及抬升的定位抬升装置700。

钢壳固定治具610包括：钢壳运输基座611、钢壳定位块612；

钢壳运输基座611上固定设有两块水平活动限位块613，两块水平活动限位块613之间形成水平活动限位区，钢壳定位块612上分别开设有与两块水平活动限位块613配合的两个水平活动限位槽614，钢壳定位块612沿水平方向活动设于钢壳运输基座611上并限位于所述水平活动限位区内；

钢壳定位块612上设有可升降运动的钢壳升降块615，钢壳升降块615具有钢壳收容腔616，钢壳收容腔616内设有钢壳夹紧块617，钢壳夹紧块617通过弹簧618与钢壳收容腔616的腔壁连接。

定位抬升装置700包括：定位块定位结构710、升降块抬升结构720。

定位块定位结构710包括：定位块定位杆711及定位块定位驱动部(图未示)，定位块定位杆711的一端形成定位楔形凸块712，钢壳定位块612上开设有与定位楔形凸块712配合的定位楔形凹槽713，定位块定位驱动部驱动定位块定位杆711转动，以使得定位楔形凸块712嵌入或脱离定位楔形凹槽713。

升降块抬升结构720包括：升降块抬升杆721、升降块抬升驱动部(图未示)，升降块抬升杆721的一端与钢壳升降块615抵持或分离，升降块抬升驱动部驱动升降块抬升杆721升降，以使得钢壳升降块615沿竖直方向作升降运动。

钢壳运输流水线及定位抬升装置700的工作原理如下：

钢壳运输流水线在相关驱动装置的驱动下，使得钢壳固定治具610到达运输转盘100其中一个下压通孔110的正下方；

定位块定位结构710动作，定位块定位驱动部驱动定位块定位杆711转动，以使得定位楔形凸块712嵌入定位楔形凹槽713内，由于钢壳定位块612沿水平方向活动设于钢壳运输基座611上并限位于所述水平活动限位区内，通过这样的结构设置，可以达到对钢壳固定治具610上的钢壳进行准确定位的作用，为边膜14及底膜13精准插入钢壳作好准备；

接着，升降块抬升结构720动作，升降块抬升驱动部驱动升降块抬升杆721上升，以使得钢壳升降块615沿竖直方向抬升，进而达到抬升钢壳的作用，钢壳与下压通孔110接触，为边膜14及底膜13更稳定的插入钢壳作好准备；

然后，下压驱动部驱动下压摆动杆512以使得下压滑动板513沿下压支撑架511下降，下压滑动板513进而带动边膜卷绕驱动部522下降，边膜卷绕驱动部522再而带动边膜卷绕杆521穿设于运输转盘100的下压通孔110，于是，位于边膜卷绕杆521上的边膜14及运输转盘100上的底膜13同时被压入钢壳11内。

本发明的电芯隔膜入钢壳系统20，通过设置运输转盘100、底膜切割装置200、底膜上料机械手300、边膜切割装置400、隔膜入钢壳装置500，并对各个部件的结构进行优化设计，对底膜进行上料，对边膜进行上料，将底膜及边膜同时插入钢壳的内部，使得底膜贴合于钢壳内底面，使得边膜与锂片贴合，从而提高电池的机械自动化生产水平。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。