一种软包电池抽气封装机的制作方法

本发明涉及电池生产制造机械自动化技术领域，特别是涉及一种软包电池抽气封装机。

背景技术：

随着社会不断发展和科技不断进步，机械化、自动化、标准化生产已经逐渐成为发展趋势，并逐步代替传统的手工劳动，为企业的可持续发展注入了新的动力。因此，电池生产企业也需要与时俱进，通过转型升级，大力发展机械自动化设备以代替传统的手工劳动，进而提高企业的生产效益，实现企业的可持续发展。

如图1所示，其为一种大软包电池10的结构图，大软包电池的尺寸通常为300mm长，200mm宽，甚至更大。大软包电池10包括铝塑膜11及包裹于铝塑膜11内的电芯本体12，在大软包电池的生产制造过程中，需要将铝塑膜刺穿，同时对铝塑膜进行抽真空，抽真空完成后还需要对铝塑膜进行热封处理。上述的大软包电池在抽气封装的过程中，通常是以直立的方式，而不适宜以平躺的方式进行。假设大软包电池以平躺的方式进行抽气封装，随着对铝塑膜刺穿及抽真空的进行，铝塑膜内的电解液非常容易析出而导致严重的泄露事故。

因此，如何设计一套对大软包电池进行直立式抽气封装的设备，防止铝塑膜内的电解液析出而导致泄露事故，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，提供一种软包电池抽气封装机，对大软包电池进行直立式抽气封装，防止铝塑膜内的电解液析出而导致泄露事故。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种软包电池抽气封装机，包括基座，还包括设于所述基座上并依序排布的抽真空封装装置、二次封装装置、铝塑膜裁切装置，还包括衔接于所述二次封装装置与所述铝塑膜裁切装置之间的电池转移装置；

所述抽真空封装装置包括：水平往复移送部、竖直往复升降部、上腔体、下腔体、电池刺破部、抽破真空部、一次封装部；

所述水平往复移送部驱动所述下腔体沿水平方向往复移动，所述竖直往复升降部驱动所述上腔体沿竖直方向往复升降，所述抽破真空部安装于所述下腔体上，所述电池刺破部及所述一次封装部安装于所述上腔体上；

所述电池刺破部包括：电池刺破左驱动部、设于所述电池刺破左驱动部伸缩端的电池刺刀、电池刺破右驱动部、设于所述电池刺破右驱动部伸缩端的电池刀板，所述电池刺破左驱动部驱动所述电池刺刀沿水平方向往复移动靠近或远离所述电池刀板，所述电池刺破右驱动部驱动所述电池刀板沿水平方向往复移动靠近或远离所述电池刺刀，所述电池刀板开设有与所述电池刺刀配合的电池刀槽；

所述一次封装部包括：左封装驱动部、右封装驱动部、设于所述左封装驱动部伸缩端的左热封头、设于所述右封装驱动部伸缩端的右热封头，所述左封装驱动部驱动所述左热封头沿水平方向往复移动靠近或远离所述右热封头，所述右封装驱动部驱动所述右热封头沿水平方向往复移动靠近或远离所述左热封头；

所述二次封装装置包括：封装支撑架、顶端封装升降部、底端封装升降部、设于所述顶端封装升降部伸缩端的上热封头、设于所述底端封装升降部伸缩端的下热封头，所述顶端封装升降部及所述底端封装升降部均安装于所述封装支撑架上，所述顶端封装升降部驱动所述上热封头沿竖直方向升降靠近或远离所述下热封头，所述底端封装升降部驱动所述下热封头沿竖直方向升降靠近或远离所述上热封头。

在其中一个实施例中，所述铝塑膜裁切装置包括：裁切支撑架、顶端裁切升降部、底端裁切升降部、设于所述顶端裁切升降部伸缩端的上切刀、设于所述底端裁切升降部伸缩端的下切刀，所述顶端裁切升降部及所述底端裁切升降部均安装于所述裁切支撑架上，所述顶端裁切升降部驱动所述上切刀沿竖直方向升降靠近或远离所述下切刀，所述底端裁切升降部驱动所述下切刀沿竖直方向升降靠近或远离所述上切刀。

在其中一个实施例中，所述电池转移装置包括：电池水平往复驱动部、电池转移支撑架、电池放置平台、电池固定升降部、电池固定板，所述电池水平往复驱动部驱动所述电池转移支撑架沿水平方向往复移动，所述电池放置平台固定于所述电池转移支撑架上，所述电池固定升降部安装于所述电池转移支撑架上并驱动所述电池固定板沿竖直方向往复升降靠近或远离所述电池放置平台。

在其中一个实施例中，所述水平往复移送部为电机丝杆驱动。

在其中一个实施例中，所述竖直往复升降部为气缸驱动。

在其中一个实施例中，所述电池刺破左驱动部及所述电池刺破右驱动部为气缸驱动。

在其中一个实施例中，所述左封装驱动部及所述右封装驱动部为气缸驱动。

在其中一个实施例中，所述顶端封装升降部及所述底端封装升降部为气缸驱动。

在其中一个实施例中，所述顶端裁切升降部及所述底端裁切升降部为气缸驱动。

在其中一个实施例中，所述电池水平往复驱动部为电机丝杆驱动。

本发明软包电池抽气封装机，通过设置抽真空封装装置、二次封装装置、铝塑膜裁切装置、电池转移装置，并对各个装置的结构进行优化，对大软包电池进行直立式抽气封装，防止铝塑膜内的电解液析出而导致泄露事故。

附图说明

图1为一种大软包电池的结构图；

图2为本发明一实施例的软包电池抽气封装机的结构图；

图3为图2所示的抽真空封装装置的结构图；

图4为图3所示的电池固定拍打部的结构图；

图5为图3所示的电池刺破部及一次封装部的结构图；

图6为图2所示的二次封装装置的结构图；

图7为图2所示的铝塑膜裁切装置的结构图；

图8为图2所示的电池转移装置的结构图。

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，一种软包电池抽气封装机20，包括基座100、设于基座100上并依序排布的抽真空封装装置200、二次封装装置300、铝塑膜裁切装置400。软包电池抽气封装机20还包括衔接于二次封装装置300与铝塑膜裁切装置400之间的电池转移装置500。

抽真空封装装置200用于对大软包电池的铝塑膜进行刺破、抽真空及第一次封装，二次封装装置300用于对大软包电池的铝塑膜进行第二次封装，铝塑膜裁切装置400用于对大软包电池的铝塑膜裁切至合适的尺寸。电池转移装置500用于将大软包电池由二次封装装置300转移至铝塑膜裁切装置400中，要说明的是，二次封装装置300对大软包电池的铝塑膜热封后，直接由电池转移装置500将大软包电池水平移动至铝塑膜裁切装置400处，由铝塑膜裁切装置400对铝塑膜进行裁切，这样能够使得热封与裁切两道工序进行更好的配合，提高了热封与裁切的效率及顺畅性。

如图3所示，抽真空封装装置200包括：水平往复移送部210、竖直往复升降部220、上腔体230、下腔体240、电池固定拍打部250、电池刺破部260、抽破真空部270、一次封装部280。

水平往复移送部210驱动下腔体240沿水平方向往复移动，竖直往复升降部220驱动上腔体230沿竖直方向往复升降，电池固定拍打部250及抽破真空部270安装于下腔体240上，电池刺破部260及一次封装部280安装于上腔体230上。在本实施例中，水平往复移送部210为电机丝杆驱动，竖直往复升降部220为气缸驱动。

将大软包电池以竖直状态放置于下腔体240内，在水平往复移送部210的驱动下，下腔体240到达上腔体230的正下方，竖直往复升降部220驱动上腔体230沿竖直方向下降并与下腔体240盖合，形成封闭的腔体结构。这样的结构设计，可以将大软包电池顺畅的放入于下腔体240内，并由水平往复移送部210驱动下腔体240到达上腔体230的正下方，防止大软包电池放置于下腔体240内时受至上腔体230的干涉，完成当前工序后，水平往复移送部210驱动下腔体240复位，方便作业人员将大软包电池从下腔体240中取出。

如图4所示，电池固定拍打部250包括：电池左侧拍打驱动部251、电池左侧拍打板252、电池右侧拍打驱动部253、电池右侧拍打板254、电池固定垫板255。电池左侧拍打板252设于电池左侧拍打驱动部251的伸缩端，电池右侧拍打板254设于电池右侧拍打驱动部253的伸缩端，电池左侧拍打驱动部251驱动电池左侧拍打板252沿水平方向往复移动靠近或远离电池右侧拍打板254，电池右侧拍打驱动部253驱动电池右侧拍打板254沿水平方向往复移动靠近或远离电池左侧拍打板252，电池固定垫板255位于电池左侧拍打板252及电池右侧拍打板254的下方。

要特别说明的是，由于大软包电池的体积较大，在对其抽真空时，不易将铝塑膜内的空气抽干净，为了更好得将铝塑膜内的空气抽干净，提高大软包电池的产品性能，特别设置了电池固定拍打部250。在抽破真空部270对密封腔体内的大软包电池进行抽真空的同时，电池固定拍打部250对大软包电池进行拍打，使得铝塑膜内的空气更容易被抽出。具体为将大软包电池放置于电池左侧拍打板252与电池右侧拍打板254之间，电池固定垫板255用于对大软包电池进行支撑，在电池左侧拍打驱动部251及电池右侧拍打驱动部253的驱动下，电池左侧拍打板252与电池右侧拍打板254对大软包电池进行拍打。

进一步的，电池左侧拍打板252面向电池右侧拍打板254的板面上设有左侧凸块256，电池右侧拍打板254面向电池左侧拍打板252的板面上设有与左侧凸块256对应的右侧凸块257。左侧凸块256及右侧凸块257为沿竖直方向延伸的长条形块状结构，左侧凸块256的数量为两条，两条左侧凸块256分别位于电池左侧拍打板252板面的两侧边，右侧凸块257的数量为两条，两条右侧凸块257分别位于电池右侧拍打板254板面的两侧边。设置了左侧凸块256及右侧凸块257，电池左侧拍打板252与电池右侧拍打板254之间形成间隔的空间，使得电池左侧拍打板252与电池右侧拍打板254在对大软包电池进行拍打时不至于过度压迫大软包电池，防止大软包电池在受到过度的压迫力时而出现电解液泄露的现象。同时，电池固定拍打部250还具有固定大软包电池的作用，将大软包电池放置于下腔体240的电池左侧拍打板252、电池右侧拍打板254及电池固定垫板255所形成的空间中，电池左侧拍打板252、电池右侧拍打板254及电池固定垫板255对大软包电池进行固定。

更进一步的，左侧凸块256位于下腔体240开口处的一端具有左侧倾斜面258，右侧凸块257位于下腔体240开口处的一端具有右侧倾斜面259。将大软包电池放置于下腔体240的电池左侧拍打板252、电池右侧拍打板254及电池固定垫板255所形成的空间中，左侧倾斜面258及右侧倾斜面259可以更顺畅的引导大软包电池进入其中，防止卡滞现象的发生。

如图5所示，电池刺破部260包括：电池刺破左驱动部261、电池刺刀262、电池刺破右驱动部263、电池刀板264。电池刺刀262设于电池刺破左驱动部261的伸缩端，电池刀板264设于电池刺破右驱动部263的伸缩端，电池刺破左驱动部261驱动电池刺刀262沿水平方向往复移动靠近或远离电池刀板264，电池刺破右驱动部263驱动电池刀板264沿水平方向往复移动靠近或远离电池刺刀262，电池刀板264开设有与电池刺刀262配合的电池刀槽265。在本实施例中，电池刺破左驱动部261及电池刺破右驱动部263为气缸驱动。

由于大软包电池是以直立的方式放置于下腔体240内，其铝塑膜也是呈直立状态的，因此，电池刺刀262及电池刀板264需要呈水平相向运动，才能更好的将铝塑膜刺穿。在配合电池刺刀262对铝塑膜进行刺穿的同时，电池刀板264开设有与电池刺刀262配合的电池刀槽265，电池刺刀262穿过铝塑膜后刚好落入于电池刀槽265内，可以较好保护电池刺刀262不受损坏。

如图5所示，一次封装部280包括：左封装驱动部281、右封装驱动部282、左热封头283、右热封头284。左热封头283设于左封装驱动部281的伸缩端，右热封头284设于右封装驱动部282的伸缩端，左封装驱动部281驱动左热封头283沿水平方向往复移动靠近或远离右热封头284，右封装驱动部282驱动右热封头284沿水平方向往复移动靠近或远离左热封头283。在本实施例中，左封装驱动部281及右封装驱动部282为气缸驱动。在完成对大软包电池的刺穿及抽真空后，一次封装部280对铝塑膜进行热封。

如图6所示，二次封装装置300包括：封装支撑架310、顶端封装升降部320、底端封装升降部330、上热封头340、下热封头350。顶端封装升降部320及底端封装升降部330均安装于封装支撑架310上，上热封头340设于顶端封装升降部320的伸缩端，下热封头350设于底端封装升降部330的伸缩端，顶端封装升降部320驱动上热封头340沿竖直方向升降靠近或远离下热封头350，底端封装升降部330驱动下热封头350沿竖直方向升降靠近或远离上热封头340。在本实施例中，顶端封装升降部320及底端封装升降部330为气缸驱动。

要说明的是，特别设置了二次封装装置300对铝塑膜进行热封。由于采用一次封装时，后续铝塑膜折边工序时，易出现裂痕导致电芯不良，采用二次封装方式，封口的韧度较好，能够较好预防裂痕出现，保证电芯质量。

如图7所示，铝塑膜裁切装置400包括：裁切支撑架410、顶端裁切升降部420、底端裁切升降部430、上切刀440、下切刀450。顶端裁切升降部420及底端裁切升降部430均安装于裁切支撑架410上，上切刀440设于顶端裁切升降部420的伸缩端，下切刀450设于底端裁切升降部430的伸缩端，顶端裁切升降部420驱动上切刀440沿竖直方向升降靠近或远离下切刀450，底端裁切升降部430驱动下切刀450沿竖直方向升降靠近或远离上切刀440。在本实施例中，顶端裁切升降部420及底端裁切升降部430为气缸驱动。

如图8所示，电池转移装置500包括：电池水平往复驱动部510、电池转移支撑架520、电池放置平台530、电池固定升降部540、电池固定板550。电池水平往复驱动部510驱动电池转移支撑架520沿水平方向往复移动，电池放置平台530固定于电池转移支撑架520上，电池固定升降部540安装于电池转移支撑架520上并驱动电池固定板550沿竖直方向往复升降靠近或远离电池放置平台530。在本实施例中，电池水平往复驱动部510为电机丝杆驱动。

要说明的是，电池转移装置500衔接于二次封装装置300与铝塑膜裁切装置400之间，电池固定升降部540驱动电池固定板550沿竖直方向下降，将电池放置平台530的大软包电池进行固定，防止大软包电池在热封及切边的过程中发生移动。大软包电池是以平躺的方式放置于电池放置平台530中，电池转移装置500以水平移送的方式将二次封装装置300中的大软包电池转移至铝塑膜裁切装置400，这样可以更顺畅的对大软包电池进行转移，也有利于铝塑膜裁切装置400对铝塑膜的裁切，提高了生产的效率。

本发明软包电池抽气封装机20，通过设置抽真空封装装置200、二次封装装置300、铝塑膜裁切装置400、电池转移装置500，并对各个装置的结构进行优化，对大软包电池进行直立式抽气封装，防止铝塑膜内的电解液析出而导致泄露事故。

以上所述实施方式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本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。