专利名称：用于将非导电性胶带施加在电池单元上的胶带施加机和方法
技术领域：
本申请涉及用于将非导电性胶带施加在电池单元上的胶带施加机和方法。
背景技术：
本申请要求于2010年4月16日提交的美国临时专利申请No. 61/325，085的优先权,其全部内容通过引用合并于此。电池组中的电流泄漏可形成短路，这可能劣化电池组。如果金属部件接触到电池组的一个或多个电池单元，则这样的泄漏可能发生。例如，如果金属部件接触到电池单元的袋区或边缘部分，则电流泄漏可能发生在袋区或边缘部分。 因而，本文中，发明人认识到需要使用新的胶带施加机将非导电性胶带施加到电池单元来减少和/或最小化前述电流泄漏。
发明内容
技术问题本发明的目的在于提供一种能够减少和/或最小化电流泄漏的、胶带施加装置和将非导电性胶带施加到电池单元的方法。技术方案提供了一种根据示例性实施例的胶带施加机。胶带施加机包括被构造为沿线性轨道从第一位置向第二位置移动的巢装置。该巢装置还被构造为将电池单元保持在其中。胶带施加机还包括胶带施加装置，该胶带施加装置被构造为分配预定长度的非导电性胶带以及在巢装置移动靠近胶带施加装置时将非导电性胶带的第一部分施加在电池单元的第一侧上。胶带施加机还包括胶带折弯装置，该胶带折弯装置被构造为在巢装置移动靠近胶带折弯装置时使非导电性胶带的第二部分包裹在电池单元的第二侧上。胶带施加机还包括胶带压紧装置，该胶带压紧装置被构造为在巢装置移动靠近胶带压紧装置时将非导电性胶带压紧在电池单元的第一侧和第二侧上。提供了根据另一个示例性实施例的用于将非导电性胶带施加到电池单元的方法。该方法包括沿线性轨道从第一位置向第二位置移动其中保持有电池单元的巢装置。该方法还包括分配预定长度的非导电性胶带以及在巢装置靠近胶带施加装置移动时使用胶带施加装置将非导电性胶带的第一部分施加在电池单元的第一侧上。该方法还包括在巢装置移动靠近胶带折弯装置时，使用胶带折弯装置将非导电性胶带的第二部分包裹在电池单元的第二侧上。该方法还包括在巢装置移动靠近胶带压紧装置时，使用胶带压紧装置将非导电性胶带压紧在第一侧和第二侧上。从以下结合附图的描述中，这些以及其他优点和特征将变得更加明显。
图I是根据一个示例性实施例的胶带施加机的示意图。图2是图I的胶带施加机的一部分的框图；图3是图I的胶带施加机的另一个示意图；图4是图I 的胶带施加机的侧视图；图5-8是用于图I的胶带施加机的胶带折弯装置的视图；图9是图5的胶带折弯装置在胶带折弯装置第一端部的截面图；图10是图5的胶带折弯装置在胶带折弯装置第二端部的截面图；图11是其上布置有非导电性胶带的电池单元的第一侧的示意图；图12是其上布置有非导电性胶带的图11的电池单元的第二侧的示意图；以及图13和14是根据另一示例性实施例的用于将非导电性胶带施加在电池单元上的方法的流程图。
具体实施例方式参照图1-3，根据一个示例性实施例提供了一种用于将预定长度的非导电性胶带施加在电池单元17上的胶带施加机10。参照图11和12，示例性电池单元17具有袋型本体部分18，边缘部分19、20、21、22以及电极25、26。边缘部分19和20从袋型本体部分18的相对边缘向外延伸且布置成基本上彼此平行。边缘部分21、22也从袋型本体部分18的相对边缘向外延伸且布置成基本上彼此平行，并布置成基本上垂直于边缘部分19、20。电极25、26从边缘部分22向外延伸。在一个示例性实施例中，电池单元17是锂离子袋型电池单元。当然，在替代实施例中，对于电池单元17，可使用本领域技术人员已知的其他类型电池单元。电池单元17具有第一侧23和与第一侧相对的第二侧24。如以下将更详细地解释的，胶带施加机10将非导电性胶带施加在电池单元17的边缘部分上。具体地说，胶带施加机10可将预定长度的非导电性胶带14的第一和第二部分分别施加在电池单元17的边缘部分21上的第一侧和第二侧23、24上。胶带施加机10也可被构造为将预定长度的非导电性胶带15的第一和第二部分分别施加到电池单元17的边缘部分19上的第一侧和第二侧23、24上。此外，胶带施加机10可被构造为将预定长度的非导电性胶带16的第一和第二部分分别施加到电池单元17的边缘部分20上的第一侧和第二侧23、24上。胶带施加机10包括底板30，线性轨道32，止动构件34、36，巢装置40，导向构件50，胶带施加装置60，胶带折弯装置62，胶带压紧装置64，和板70、72、76、78，部件传感器89，第一位置传感器90，第一位置传感器92，旋转编码器93，可转动轮95和计算机94。底板30设置成支撑胶带施加机10的几个部件。在一个示例性实施例中，底板30由钢材构成。当然，在替代实施例中，底板30可由诸如塑料的本领域技术人员已知的其他材料构成。线性轨道32布置在底板30的第一侧上且使用螺栓(未示出)联接到底板30上。在一个示例性实施例中，线性轨道32由钢材构成。当然，在替代实施例中，线性轨道32可由本领域技术人员已知的其他材料构成。止动构件34、36布置在底板30的相对端上且使用螺栓(未示出)联接到底板30上。使用止动构件34、36以限制巢装置40在线性轨道32上的线性运动的范围。巢装置40被构造为将电池单元17保持在其中。巢装置40还被构造为沿线性轨道40从靠近止动构件34的第一位置向靠近止动构件36的第二位置移动。巢装置40包括板120，导向构件124、126、128和手柄130。在示例性实施例中，板120和导向构件124、126、128由钢材构成。当然，在替代实施例中，板和导向构件可由诸如塑料的本领域技术人员已知的其他材料构成。板120被构造为可滑动地联接到线性轨道32，并且板120的一部分从底板30向外延伸。手柄130联接到板120上以允许操作者将巢装置40沿线性轨道32从第一位置移动到第二位置。导向构件124、126联接到板120并基本上彼此平行地延伸。导向构件128也联接到板120上。导向构件124、126、128限定一个用于在其间容纳电池单元17和在其间保持电池单元17的区域。参照图I和11，导向构件50被构造为在巢装置40从第一位置向胶带施加装置60移动时接触电池单元17的边缘部分21。导向构件50联接到板70、72，板70、72进一步联接到底板30。 参照图1-4，胶带施加装置60被构造为将预定长度的非导电性胶带分配在电池单元17的边缘部分上。为了简化的目的，下面将解释将预定长度的非导电性胶带14的第一和第二部分分别施加到电池单元17的边缘部分21的第一侧和第二侧23、24上。胶带施加装置60包括板150、152，胶带卷保持器160，拉杆162，辊170、172、174、176、178，马达180，气缸190，螺线管192，空气供给装置193 (图2中示出)，以及胶带分配和切割组件200。板150基本上是矩形形状的且联接到底板30并基本上垂直于底板30的上表面延伸。在一个示例性实施例中，板150由钢材构成。板152联接到板150的侧边并基本上平行于板150从板150向上延伸。胶带卷保持器160可转动地联接到板152且被构造为在其上保持胶带卷12。胶带卷12是环形的且具有非导电性胶带13，在胶带的一侧上有粘合背衬。在一个示例性实施例中，非导电性胶带13厚0.002〃且宽0.5"。当然，在替代实施例中，胶带13基于期望的应用可具有其他期望的厚度和宽度。拉杆162联接到胶带卷保持器160，拉杆162被构造为调整从胶带卷12向外延伸的胶带13的拉力。拉杆162具有可转动地与其联接的辊170用于在其上容纳胶带13的一部分。辊172是拉料辊并可转动地联接到板152且还可操作地联接到马达180。马达180被构造为响应于来自计算机94的控制信号转动辊172来分配预定长度的非导电性胶带13。辊176可转动地联接到板150。辊170容纳来自辊174的胶带13的一部分。参照图4，辊178可转动地联接到板150且被构造为定位电池单元17的边缘部分以在其上容纳非导电性胶带。气缸190联接到板150并被构造为响应于接收来自螺线管192的气压致动胶带分配和切割组件200以切割预定长度的非导电性胶带。螺线管192也联接到板150并被构造为响应于接收来自计算机94的控制信号将来自空气供给装置193的气压供应到气缸190。胶带分配和切割组件200被构造为在巢装置40移动电池单元17靠近组件200时，把非导电性胶带施加到电池单元17的第一侧23上的电池单元17的边缘部分21。组件200还被构造为切割预定长度的非导电性胶带。组件200包括可移动本体210，胶带切割件212，辊220、222，以及导向构件224。可移动本体可操作地联接到板150。胶带切割件212可操作地联接到缸190，使得在缸190的轴向外延伸时，胶带切割件212切割靠近切割件212的非导电性胶带。辊220、222可转动地联接到本体210且被构造为将胶带13从辊176传送到导向构件224。导向构件224可转动地联接到板150上。参照图I和5-10，胶带折弯装置62布置在一对堆叠板76、78上，堆叠板76、78又靠近线性轨道32联接到底板30。胶带折弯装置62被构造为在巢装置40移动电池单元17靠近胶带折弯装置62时容纳电池单元17的边缘部分21。进入胶带折弯装置62之前，电池单元17具有布置在边缘部分21的第一侧23上的预定长度的非导电性胶带14的第一部分，并且胶带14的第二部分从边缘部分21向外延伸。胶带折弯装置62被构造为使预定长度的非导电性胶带14的第二部分包裹在边缘部分21的第二侧24上。胶带折弯装置62具有本体250以及第一端部254和第二端部256，本体250具有大致矩形横截面。本体250具有延伸进入本体250的一侧且从第一端部254延伸到第二端部256的纵向延伸槽252。槽252被构造为在其中容纳其上布置有非导电性胶带14的第一部分的电池单元17的边缘部分21。参照图9和10，槽252在本体250的第一端部254具有第一尺寸，在本体250的第 二端部256具有比第一尺寸更小的第二尺寸，使得在边缘部分21从第一端部254向第二端部256移动时，本体250使非导电性胶带14的第二部分包裹在电池单元17的第二侧上。参照图I、3和4，胶带压紧装置64被构造为在巢装置40移动靠近胶带压紧装置64时将非导电性胶带14压紧在第一和第二侧23、24上。胶带压紧装置64包括板280和转动地联接到板280的辊282、284。板280靠近线性轨道32联接到底板30。辊282、284布置成彼此分开预定间距，使得辊282、284接触非导电性胶带14以分别将非导电性胶带14压紧在电池单元17第一和第二侧23、24上。参照图I和2，部件传感器89被构造为产生被计算机94接收的指示巢装置40布置成靠近胶带施加装置60的信号。部件传感器89布置在板150上。第一位置传感器90被构造为产生被计算机94接收的指示巢装置40布置在靠近止动构件34的第一位置的信号。第一位置传感器90布置在底板30上靠近止动构件34。第二位置传感器92被构造为产生被计算机94接收的指示巢装置40布置在靠近止动构件36的第二位置的信号。第二位置传感器92布置在底板30上靠近止动构件36。可转动轮95被构造为接触巢装置40的底表面且在巢装置移动经过可转动轮时转动。旋转编码器93可操作地联接到可转动轮95并被构造为产生线性位置信号，指示巢装置40的线性位置，并且还指示非导电性胶带13的分配长度。计算机94可操作地联接到部件传感89器、第一位置传感器90、第二位置传感器92、旋转编码器93、马达180，以及气动螺线管192。计算机被构造为产生控制信号来控制马达180和气动螺线管192的操作，如以下将更详细解释的。参照图13和14，现将解释根据另一示例性实施例的用于将非导电性胶带施加到电池单元17上的方法。在步骤300，操作者把电池单元17布置在被构造为沿线性轨道32从第一位置向第二位置移动的巢装置40中。在步骤302，第一位置传感器90产生指示巢装置40布置在第一位置的第一个信号。
在步骤304，操作者从第一位置向第二位置移动巢装置40。在步骤306，部件传感器89产生指示巢装置40布置成靠近胶带施加装置60的第
二个信号。
在步骤308，计算机94产生第一个控制信号以促使胶带施加装置60分配预定长度的非导电性胶带14并且在巢装置40移动靠近胶带施加装置60时响应于第二信号将预定长度的非导电性胶带14的第一部分施加到电池单元17的第一侧23上。在步骤310，巢装置40的底表面在巢装置40沿线性轨道32移动时接触可转动轮95，且旋转编码器93产生位置信号指示巢装置40线性位移，并且还指示非导电性胶带13的分配的长度。在步骤312，计算机94停止产生第一控制信号并产生第二控制信号以促使胶带施加装置60基于来自旋转编码器93的位置信号切割预定长度的非导电性胶带14。在步骤314，胶带折弯装置62在巢装置40移动靠近胶带折弯装置62时使预定长度的非导电性胶带14的第二部分包裹在电池单元17的第二侧上。在步骤316，胶带压紧装置64在巢装置40移动靠近胶带压紧装置64时，将非导电性胶带14压紧在电池单元17的第一和第二侧23、24上。在步骤318，第二位置传感器92产生被计算机94接收的指示巢装置40布置在第二位置的第二个信号。在步骤320，操作者将电池单元17从巢装置40取出。在步骤322，操作者从第二位置向第一位置移动巢装置40。将非导电性胶带施加到电池单元上的胶带施加机和方法提供超过其他机器和方法的实质优点。具体地说，该胶带施加机和方法提供使用胶带折弯装置使胶带包裹在电池单元的第二侧上和使用胶带压紧装置将胶带压紧在电池单元的第一和第二侧上的技术效果。尽管仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明，应该容易理解，本发明不局限于这些所公开的实施例。而是，本发明可改型以包括在此之前未曾描述的但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变型、更改、替代或等同布置。另外，尽管已经描述本发明的各种实施例，但是应该理解，本发明的各方面可仅包括某些已描述的实施例。因而，本发明不被视为限于以上描述。工业实用性本发明利用新结构的新胶带施加装置将非导电性胶带施加到电池单元上，由此，能够使电流泄漏减少和/或最小化。
权利要求
1.一种胶带施加机，包括 巢装置，所述巢装置被构造为沿线性轨道从第一位置向第二位置移动，所述巢装置还被构造为将电池単元保持在其中； 胶带施加装置，所述胶带施加装置被构造为分配预定长度的非导电性胶带以及在所述巢装置移动靠近所述胶带施加装置时将所述非导电性胶带的第一部分施加在所述电池单元的第一侧上； 胶带折弯装置，所述胶带折弯装置被构造为在所述巢装置移动靠近所述胶带折弯装置时，使所述非导电性胶带的第二部分包裹在所述电池単元的第二侧上；以及 胶带压紧装置，所述胶带压紧装置被构造为在所述巢装置移动靠近所述胶带压紧装置时，将所述非导电性胶带压紧在所述电池単元的所述第一侧和所述第二侧上。
2.如权利要求I所述的胶带施加机，其中所述胶带施加装置包括 可转动胶带卷保持器，所述可转动胶带卷保持器被构造为在其上保持胶带卷，所述胶带卷具有所述非导电性胶带； 马达，所述马达被构造为驱动拉料辊，所述拉料辊从所述胶带卷移动部分所述非导电性胶带；以及 胶带分配和切割组件，所述胶带分配和切割组件被构造为切割所述预定长度的非导电性胶带以及将所述非导电性胶带的所述第一部分施加在所述电池単元的所述第一侧上。
3.如权利要求I所述的胶带施加机，其中所述胶带折弯装置包括本体，所述本体具有延伸进入所述本体的侧部的槽，所述槽被构造为在其中容纳在其上布置有所述非导电性胶带的所述第一部分的所述电池単元的边缘部分，所述槽在所述本体第一端部具有第一尺寸并且在所述本体第二端部具有比所述第一尺寸小的第二尺寸，使得在所述边缘部分从所述第一端部向所述第二端部移动时，所述本体使所述非导电性胶带的所述第二部分包裹在所述电池単元的所述第二侧上。
4.如权利要求I所述的胶带施加机，其中所述胶带压紧装置包括布置成彼此分开预定间距的第一辊和第二辊，使得所述第一辊和第二辊接触所述非导电性胶带以将所述非导电性胶带压紧在所述电池単元的所述第一侧和所述第二侧上。
5.一种用于将非导电性胶带施加到电池单元上的方法，包括 沿线性轨道从第一位置向第二位置移动其中保持有电池单元的巢装置； 分配预定长度的非导电性胶带，以及在所述巢装置移动靠近胶带施加装置时，使用所述胶带施加装置将所述非导电性胶带的第一部分施加在所述电池単元的第一侧上； 在所述巢装置移动靠近胶带折弯装置时，使用所述胶带折弯装置将所述非导电性胶带的第二部分包裹在所述电池单元的第二侧上；以及 在所述巢装置移动靠近胶带压紧装置时，使用所述胶带压紧装置将所述非导电性胶带压紧在所述第一侧和所述第二侧上。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述分配预定长度的非导电性胶带包括 使用由马达驱动的拉料辊从胶带卷移动部分所述非导电性胶带；以及 使用胶带分配和切割组件切割所述预定长度的非导电性胶带。
7.如权利要求5所述的方法，其中压紧所述非导电性胶带包括使用第一辊和第二辊将所述非导电性胶带接触在所述电池単元上。
全文摘要
提供了一种胶带施加机和方法。胶带施加机包括沿线性轨道从第一位置向第二位置移动的巢装置。巢装置将电池单元容纳在其中。该胶带施加机还包括分配非导电性胶带以便将胶带的第一部分施加到电池单元的第一侧面的胶带施加装置。该胶带施加机还包括使非导电性胶带的第二部分包裹在电池单元的第二侧面的胶带折弯装置。该胶带施加机还包括将胶带压紧在电池单元的第一和第二侧面的胶带压紧装置。
文档编号H01M2/34GK102696136SQ201180004397
公开日2012年9月26日 申请日期2011年4月12日 优先权日2010年4月16日
发明者肯尼斯·J·奥斯万戴尔, 雅尼娜·斯坦库 申请人:株式会社Lg化学