电芯集成系统的制作方法

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种电芯集成系统。

背景技术：

锂离子电池因其节能环保、能量密度高等优点，而广泛应用在手机、笔记本电脑、音频制品、电动工具、备用电源、车用电源系统等多个应用领域。随着应用领域的拓展，锂离子电池在未来仍将保持旺盛的市场需求，并有可能推广到更多的应用领域。然而，目前锂电池芯的制造工艺通常会在化成或烘烤工序(Baking)中产生少量的气体，该气体在排气工序(Degassing)会被抽掉。

目前电芯的常用的排气机构的上下料方式采用直线导轨与机械手的方式，一定程度上提高了产线的自动化效率、降低了人工的劳动强度。然而目前的电芯排气设备存在响应时间长、工位设置不紧凑、上下料工位精度较差、产品结构可调整性不佳等缺点，不符合现代高自动化、高柔性的工业制造需求。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电芯集成系统，其各工位设置紧凑，上料、下料工位精度高，提高了电芯集成效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电芯集成系统，其包括：传送带，用于连续输送形成有气袋的电芯；排气封装装置，设置在传送带的前段，用于对电芯的气袋进行抽真空处理，且在抽真空处理后对电芯进行封装；切袋装置，在电芯封装后切除电芯的气袋；上料机械手，用于将电芯在传送带的前段、排气封装装置以及切袋装置之间进行转移以实现各工序的连续动作；在线检测装置，设置在传送带的后段，用于检测和记录各电芯的质量；以及下料机械手，用于将电芯在传送带的后段和在线检测装置之间转移以实现电芯的检测及下料。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的电芯集成系统中，排气封装装置、切袋装置以及在线检测装置分别设置在传送带的两侧，各工位之间紧密设置，从而减少了各工位之间的响应时间。同时基于上料机械手和下料机械手实现各工位之间的电芯转移，与常规装置中大量使用直线导轨与机械手相比，提高了电芯上料和下料精度、改善了电芯加工的良品率。此外，本实用新型的电芯集成系统的电芯集成效率高，降低了人工劳动强度，符合现代高自动化、高柔性的工业制造需求。

附图说明

图1是根据本实用新型的电芯集成系统的总装图；

图2是图1中的排气封装装置的立体图；

图3是图2的主视图；

图4是图1中的切袋装置的立体图；

图5是图1中的上料机械手的立体图；

图6是图1中的在线检测装置的立体图；

图7是图1中的下料机械手的立体图；

图8是图1中的裁切装置的立体图；

图9是根据本实用新型的电芯集成系统中的电芯在一实施例中的立体图。

其中，附图标记说明如下：

1 传送带 4 上料机械手

2 排气封装装置 5 在线检测装置

21 抽真空机构 51 称重机构

211 抽真空管路 511 称重平台

212 抽真空管路驱动组件 512 电子称

213 刺破件 52 扫码机构

214 抽真空上底板 6 下料机械手

215 抽真空下底板 7 不良品传送机构

22 封装机构 8 裁切装置

221 上封头 81 定位夹具

222 上封头驱动组件 82 切刀

223 下封头 83 驱动机构

224 下封头驱动组件 A 电芯

3 切袋装置 A1 气袋

31 回收槽 A2 顶封

32 下切刀 A3 侧封

33 上切刀 A4 第一凹口

34 上切刀驱动机构 A5 第二凹口

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本实用新型的电芯集成系统。

参照图1至图9，根据本实用新型的电芯集成系统包括：传送带1，用于连续输送形成有气袋A1的电芯A；排气封装装置2，设置在传送带1的前段，用于对电芯A的气袋A1进行抽真空处理，且在抽真空处理后对电芯A进行封装；切袋装置3，在电芯A封装后切除电芯A的气袋A1；上料机械手4，用于将电芯A在传送带1的前段、排气封装装置2以及切袋装置3之间进行转移以实现各工序的连续动作；在线检测装置5，设置在传送带1的后段，用于检测和记录各电芯A的质量；以及下料机械手6，用于将电芯A在传送带1的后段和在线检测装置5之间转移以实现电芯A的检测及下料。

在根据本实用新型的电芯集成系统中，排气封装装置2、切袋装置3以及在线检测装置5分别设置在传送带1的两侧，各工位之间紧密设置，从而减少了各工位之间的响应时间。同时基于上料机械手4和下料机械手6实现各工位之间的电芯A转移，与常规装置中大量使用直线导轨与机械手(容易引起各结构之间的干涉)相比，提高了电芯A上料和下料精度、改善了电芯A加工的良品率。此外，本实用新型的电芯集成系统的电芯集成效率高，降低了人工劳动强度，符合现代高自动化、高柔性的工业制造需求。

根据本实用新型的电芯集成系统，在一实施例中，一个排气封装装置2可对应一个切袋装置3，即该一个排气封装装置2对电芯A进行抽真空处理和封装后，经由上料机械手4转移至其对应的该一个切袋装置3中以切除电芯A的气袋A1。

根据本实用新型的电芯集成系统，在一实施例中，参照图1，两个排气封装装置2可共用一个切袋装置3，即经由该两个排气封装装置2抽真空处理和封装后的电芯A，都会经由上料机械手4转移至其对应的该一个切袋装置3中以切除电芯A的气袋A1。

进一步参照图1，排气封装装置2可为四个，切袋装置3可为两个。其中，四个排气封装装置2均匀分布在传送带1的前段的两侧，而各切袋装置3对应设置于处于同一侧的两个排气封装装置2之间。这样，多个排气封装装置2和多个切袋装置3紧密设置，且互相配合，从而大大减少了各工位之间的响应时间，提高了电芯集成效率。

根据本实用新型的电芯集成系统，在一实施例中，参照图2和图3，排气封装装置2可包括：抽真空机构21，连接于外部真空发生器(未示出)以对电芯A内部进行抽真空处理：以及封装机构22，用于对已完成抽真空的电芯A进行封装处理。

在该实施例中，参照图3，抽真空机构21可包括：抽真空管路211，连接于外部真空发生器；抽真空管路驱动组件212，用于控制抽真空管路211上下运动；以及刺破件213，用于在抽真空管路211向电芯A运动时刺破电芯A的气袋A1以使抽真空管路211与电芯A内部连通，从而对电芯A内部进行抽真空。进一步地，抽真空机构21还可包括：抽真空上底板214，固定设置于抽真空管路211下方，并设置有连通抽真空管路211的上底板贯穿孔(未示出)；抽真空下底板215，用于在抽真空管路211向下运动时与抽真空上底板214一起夹持电芯A的气袋A1。

其中，刺破件213设置于抽真空管路211与上底板贯穿孔连通而形成的腔体内。在抽真空机构21工作过程中，电芯A的气袋A1在刺破件213的作用下被刺破且形成有刺破口，此时气袋A1上的刺破口通过抽真空管路211连通于外部真空发生器，并在刺破口附近产生局部负压，进而在外部真空发生器的作用下实现对气袋A1的抽真空处理。与传统的排气方式不同的是，这里只是电芯A的气袋A1与外部真空发生器连通，而不是整个电芯A处于真空状态下，因此能够实现对电芯A的局部抽真空处理，且排气效果好、排气效率高。

在这里补充说明的是，在抽真空上底板214上的上底板贯穿孔处还设置有吸盘，用于在排气过程中与电芯A的气袋A1密封接触，以使气袋A1内的气体及多余电解液经由刺破口、上底板贯穿孔、抽真空管路211排出。

在该实施例中，进一步参照图3，封装机构22可包括：上封头221，内设有加热元件(未示出)以从电芯A上方对电芯A进行封装；上封头驱动机构222，固定连接于上封头221以带动上封头221上下运动；下封头223，内设有加热元件以从电芯A下方对电芯A进行封装；以及下封头驱动机构224，固定连接于下封头223以带动下封头223上下运动。这里，基于上封头211与下封头223的配合完成对已完成抽真空的电芯A的封装处理。且在本实用新型的电芯集成系统中，上封头驱动机构222和下封头驱动机构224都采用带压力传感器的电缸，因此可以方便的控制上封头211和下封头223对电芯A的封装压力，封装效果好，从而可避免因压力而产生的封口缺陷。

根据本实用新型的电芯集成系统，在一实施例中，参照图4，切袋装置3可包括：回收槽31，用于收容电芯A的气袋A1；下切刀32，固定于回收槽31；上切刀33；以及上切刀驱动机构34，用于驱动上切刀33向下运动以与下切刀32一起切除电芯A的气袋A1。

在根据本实用新型的电芯集成系统中，参照图5，上料机械手4可为四轴机器人，四轴机器人采用吸盘抓取电芯A。

在根据本实用新型的电芯集成系统中，参照图7，下料机械手6可为四轴机器人，四轴机器人采用吸盘抓取电芯A。

在根据本实用新型的电芯集成系统中，传送带1上的各电芯A均设置有专属的二维码。在一实施例中，参照图6，在线检测装置5可包括：称重机构51，检测出各电芯A的重量；以及扫码机构52，识别出各电芯A上对应的二维码以将各电芯A的重量信息与其对应的二维码绑定；以及控制器(未示出)，通信连接于称重机构51、扫码机构52和下料机械手6，并控制下料机械手6将不合格的电芯A(基于各电芯A的重量信息来判定)移出在线检测装置5。

在该实施例中，进一步参照图6，称重机构51可包括：称重平台511，用于放置电芯A；以及电子称512，称取电芯A的重量。扫码机构52可采用红外线或激光对各电芯A上的二维码进行识别。

根据本实用新型的电芯集成系统，在一实施例中，参照图1，电芯A集成系统还可包括：不良品传送机构7，用于输送从在线检测装置5中被下料机械手6移出的不合格的电芯A。

根据本实用新型的电芯集成系统，在一实施例中，参照图1、图8和图9，电芯A集成系统还可包括：裁切装置8，对在线检测装置5中检测出的合格的电芯A的由顶封A2和侧封A3形成的拐角处进行裁切处理并形成电芯A的第一凹口A4和第二凹口A5。

在一该实施例中，进一步参照图8，裁切装置8可包括：定位夹具81，用于夹持电芯A；切刀82，对固定后的电芯A进行裁切处理；以及驱动机构83，驱动切刀82上下运动以完成对电芯A的裁切。