一种软包锂电池热封机的制作方法

本发明涉及电池封装领域，尤其涉及一种软包锂电池热封机。

背景技术：

随着锂离子电池的飞速发展，伴随着出现大量软包锂离子电芯封装不良的问题。现有的热封机采用的是气缸传动的方式带动上下封头，对软包锂离子电池的铝塑膜进行热封，通过气缸的压力和封头间隙块调整，对电芯封装厚度进行控制。现有的这种封装方式存在如下问题：在封装的过程中，气缸根据设定的压力进行运动，一次动作封装完成，在封装的过程中不能再次调节热封间隙，从而造成软包锂电池的待热封部位热封厚度不合格，因此，现有的这种封装方式适用于对硬质外壳进行封装。

软包锂电池在结构上采用铝塑膜外包装，在发生安全隐患的情况下软包电池会鼓气，甚至从包装的热封处裂开，由于软包锂电池的外包装为软包装，对其侧边的封装厚度要求较高，软包锂离子电芯在封装的过程中，当封装厚度小于spec(规格)时，电芯也存在绝缘不良风险，造成产品报废。当封装厚度高于spec(规格)时，电芯则存在漏液风险，造成电芯报废的同时，对设备维护和员工清洁造成很大困扰。而封装厚度是由热封机结构调整控制，热封机构的调整方式对封装厚度起着关键作用。而现有的热封机的结构无法精确控制热封间隙，且封装机构的稳定性较差。

因此，有必要提供一种新的技术方案。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供一种热封机，其能够精确控制上封头和下封头之间的热封间隙，且稳定性好。

为达到上述目的，本发明提供一种热封机，所述热封机包括第一驱动装置、第一传动装置、第二驱动装置、第二传动装置、上封头和下封头，所述上封头设置于所述第一传动装置上，所述下封头设置于所述第二传动装置上，且所述上封头和下封头的工作面相对，

所述第一驱动装置用于驱动所述第一传动装置上下移动，所述第一传动装置用于带动所述上封头做上下动作；

所述第二驱动装置用于驱动所述第二传动装置上下移动，所述第二传动装置用于带动所述下封头做上下动作，所述上封头和下封头同步相向或相反运动。

进一步地，所述热封机还包括背板，所述第一传动装置包括气缸和第一滑轨，

所述第一滑轨沿所述背板的竖直方向设置于所述背板上，且所述第一滑轨的长度方向与所述背板的长度方向一致，所述气缸位于所述第一滑轨上，所述下封头位于所述气缸的下方，

所述第一驱动装置用于驱动所述气缸沿所述第一滑轨上下移动，所述气缸通过活塞杆同步驱动所述上封头做上下动作。

进一步地，所述第一驱动装置包括第一伺服电机和滚珠丝杠，所述第一传动装置还包括第一支撑板、第二支撑板和第七支撑板，所述第一支撑板位于所述第一滑轨上且靠近所述第一滑轨的一端，所述第二支撑板位于所述第一滑轨上且靠近所述第一滑轨的另一端，

所述第一伺服电机承载于所述第一支撑板的上方，所述滚珠丝杆与所述第一伺服电机的转轴连接，所述滚珠丝杠自所述第一支撑板的上方至下方贯穿所述第一支撑板，所述气缸连接于所述第一支撑板的下方，所述气缸的活塞杆抵触于所述第二支撑板上，所述上封头连接于所述第二支撑板的下方，

所述第一伺服电机驱动所述滚珠丝杠转动，所述第一支撑板沿所述滚珠丝杠可上下移动，从而带动所述气缸沿所述第一滑轨上下移动，所述气缸通过活塞杆同步驱动所述第二支撑板沿所述第一滑轨上下移动，从而带动所述上封头做上下动作。

进一步地，所述气缸的数量为两个，该两个气缸并列连接于所述第一支撑板的下方，且对称设置于所述滚珠丝杆的两侧。

进一步地，所述第二驱动装置包括第二伺服电机，所述第二传动装置包括第二滑轨、第七支撑板、凸轮、凸轮安装板、凸轮从动件和弹性组件，

所述第二滑轨设置于所述背板上，且所述第二滑轨的长度方向与所述背板的长度方向一致，所述第一滑轨和第二滑轨分别靠近所述背板上方和下方，所述第七支撑板位于所述第二滑轨上，所述下封头连接于所述第七支撑板的上方，

所述凸轮安装于所述凸轮安装板上，且通过凸轮轴与所述第二伺服电机连接，所述凸轮从动件连接于所述第七支撑板上，且所述凸轮从动件在所述凸轮的上方与所述凸轮形成凸轮连接，所述弹性部件连接于所述第七支撑板和所述凸轮安装板之间。

进一步地，所述弹性组件包括六角导柱、弹簧和弹簧安装板，所述六角导柱固定连接于所述第七支撑板上，所述弹簧的一端通过所述弹簧安装板与所述六角导柱连接，另一端通过弹簧安装板与所述凸轮安装板连接，所述弹簧的压缩或伸长方向与所述凸轮从动件的运动方向一致，

所述第二伺服电机驱动所述凸轮转动，所述凸轮带动所述凸轮从动件上下移动，通过弹簧的压缩或伸长从而带动所述第七支撑板沿所述第二滑轨上下移动。

进一步地，所述热封机还包括第三支撑板、第四支撑板、连接块、第五支撑板、绝热块和第六支撑板，

所述第三支撑板、第四支撑板、连接块、第五支撑板、绝热块和上封头依次连接于所述第二支撑板的下方，所述第五支撑板可活动连接于所述连接块上，所述第六支撑板位于所述第七支撑板的上方，所述下封头连接于所述第六支撑板的上方。

进一步地，所述上封头可拆卸的连接于所述绝热块上，所述下封头可拆卸的连接于所述第六支撑板上，

所述上封头和下封头的工作面的尺寸均不小于软包锂电池的尺寸。

进一步地，所述第一驱动装置还包括安装板、轴承、联轴器和丝杠支撑座，所述第一伺服电机安装于所述安装板上，所述轴承安装于所述第一伺服电机的转轴上，所述丝杠支撑座套设于所述滚珠丝杠上，所述滚珠丝杆通过联轴器与所述第一伺服电机的转轴连接；

所述第二驱动装置还包括轴承座和用于承载凸轮从动件的凸轮从动件安装板，所述轴承座安装于所述凸轮安装板上，所述凸轮从动件安装板连接于所述第七支撑板上。

进一步地，所述热封机还包括紧固连接件和加强筋，

所述紧固连接件连接于所述第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板的侧面，所述第一支撑板、第二支撑板和第七支撑板均为l型支撑板，所述l型支撑板与所述背板垂直，所述加强筋连接于所述l型支撑板的内侧，且所述第一支撑板和第二支撑板上的加强筋相对设置。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)本发明的热封机，其采用第一伺服电机传动配合气缸机构，在满足热封压力的同时可对热封间隙进行微调控制，相比仅气缸传动方式更精确，热封间隙控制精确。

(2)本发明的热封机，其下封头采用凸轮传动方式，结构简洁紧凑，整体稳定性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明热封机的结构示意图；

图2为本发明热封机的上封头传动装置的结构示意图；

图3为本发明热封机的下封头传动装置的结构示意图。

其中，100-上封头传动装置，200-下封头传动装置，300-框架，1-第一伺服电机，2-安装板，3-轴承，4-联轴器，5-滚珠丝杠，6-丝杠支撑座，7-第一滑轨，8-第一支撑板，9-气缸，10-压块，11-第二支撑板，12-第三支撑板，13-紧固连接件，14-第四支撑板，15-连接块，16-导柱，17-第五支撑板，18-绝热块，19-上封头，20-下封头，21-第六支撑板，22-限位块，23-第七支撑板，24-滑块，25-第二滑轨，26-背板，27-六角导柱，28-加强筋，29-弹簧安装板，30-凸轮从动件安装板，31-凸轮从动件，32-弹簧，33-凸轮安装板，34-轴承座，35-第二伺服电机，36-凸轮。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

请参阅图1至图3，图1为本发明热封机的结构示意图；图2为本发明热封机的上封头传动装置的结构示意图；图3为本发明热封机的下封头传动装置的结构示意图。如图1至图3所示，本发明的热封机包括上封头传动装置100、下封头传动装置200和外部框架300。所述下封头传动装置200位于所述上封头传动装置100的正下方，所述上封头传动装置100和下封头传动装置200的外部设置有框架300。

所述上封头传动装置100包括第一滑轨7、第一支撑板8、第二支撑板11、第一伺服电机1、滚珠丝杠5和气缸9。所述下封头传动装置200包括第二滑轨25和第七支撑板23。所述第一滑轨7和第二滑轨23沿所述背板26的竖直方向依次设置于所述背板26上，且所述第一滑轨7和第二滑轨23的长度方向均与所述背板26的长度方向一致。所述第一支撑板8靠近所述第一滑轨7的一端，且通过滑块连接于所述第一滑轨7上，所述第二支撑板11靠近所述第一滑轨7的另一端，且通过滑块连接于所述第一滑轨7上，所述第七支撑板23通过滑块连接于所述第二滑轨25上。所述第一滑轨7和第二滑轨25均为直线滑轨。所述第一支撑板8、第二支撑板11和第七支撑板23均为l型支撑板，所述l型支撑板与所述背板26垂直。

所述第一伺服电机1位于所述第一支撑板8的上方，所述滚珠丝杆5与所述第一伺服电机1的转轴连接，所述滚珠丝杠5自所述第一支撑板8的上方至下方贯穿所述第一支撑板8。所述第一支撑板8上开设有与所述滚珠丝杠5相配合传动的开孔。

所述气缸9内部设置有活塞，所述气缸9位于所述第一支撑板8和第二支撑板11之间，气缸9的活塞杆连接有圆柱压块10，圆柱压块10与气缸9的活塞杆螺纹连接，圆柱压块10抵触于所述第二支撑板11上。所述上封头19连接于所述第二支撑板11的下方。所述滚珠丝杠5转动，所述第一支撑板8沿所述滚珠丝杠5可上下移动，从而带动所述气缸9沿所述第一滑轨7上下移动，所述气缸9通过活塞杆同步驱动所述第二支撑板11沿所述第一滑轨7上下移动，从而带动所述上封头19做上下动作。

在该实施例中，所述气缸9为单活塞气缸，所述气缸9的数量为两个，且对称设置于所述滚珠丝杆5的两侧。所述第一滑轨7的数量为两个，该两个气缸9并列连接于所述第一支撑板8上，并通过滑块沿第一滑轨7同步上下移动。

请继续参阅图2。所述上封头传动装置100还包括第三支撑板12、第四支撑板14、连接块15、第五支撑板17、绝热块18、第六支撑板21和第七支撑板23。所述第三支撑板12、第四支撑板14、连接块15、第五支撑板17和绝热块18依次连接于所述第二支撑板11的下方。所述第五支撑17板通过导柱16可活动连接于所述连接块15上，所述上封头19连接于所述绝热块18的下方，所述第六支撑板21位于所述第七支撑板的上方，所述下封头连接于所述第六支撑板的上方。本发明采用导柱可活动的连接第四支撑板14和第五支撑板17，第五支撑板17可绕导柱转动，在进行封装时，根据实际情况可对上封头自动进行水平微调，以达到封装的精准度。

本发明中，所述上封头19可拆卸的连接于所述绝热块18上，所述下封头20可拆卸的连接于所述第六支撑板21上，所述上封头19和下封头20的工作面的尺寸均不小于软包锂电池的尺寸。本发明可根据电池的尺寸来更换不同尺寸的上封头和下封头。

所述上封头传动装置100还包括安装板2、轴承3、联轴器4和丝杠支撑座6。所述第一伺服电机1安装于所述安装板2上，所述轴承3安装于所述第一伺服电机1的转轴上，所述轴承3为带座轴承，所述丝杠支撑座6套设于所述滚珠丝杠5上，所述滚珠丝杆5通过联轴器4与所述第一伺服电机1的转轴连接。

请参阅图3。所述下封头传动装置200包括第二伺服电机35、凸轮36、凸轮安装板33、凸轮从动件31和弹性组件。所述凸轮36安装于凸轮安装板33上，所述凸轮从动件31连接于所述第七支撑板23的下方，且所述凸轮从动件31在所述凸轮36的上方与所述凸轮36形成凸轮连接；所述弹性部件连接于所述第七支撑板23和所述凸轮安装板33之间。所述弹性组件包括六角导柱27、弹簧32和弹簧安装板29，所述六角导柱27固定连接于所述第七支撑板23上，所述弹簧32的一端通过所述弹簧安装板29与所述六角导柱27连接，另一端通过弹簧安装板29与所述凸轮安装板33连接，所述弹簧32竖直设置，所述弹簧32的压缩或伸长方向与所述凸轮从动件31的运动方向一致。所述第二伺服电机35驱动所述凸轮36转动，所述凸轮36带动所述凸轮从动件31上下移动，通过弹簧32的压缩或伸长从而带动所述第七支撑板23沿所述第二滑轨25上下移动。

所述下封头传动装置200还包括轴承座34和用于承载凸轮从动件31的凸轮从动件安装板30，所述轴承座34安装于所述凸轮安装板33上，所述凸轮从动件安装板30连接于所述第七支撑板23上。

请继续参阅图1至图3。所述热封机还包括紧固连接件13、限位块22和加强筋28，所述紧固连接件13连接于所述第二支撑板11、第三支撑板12和第四支撑板14的侧面，所述限位块22设置于所述第七支撑板23上，且位于所述第六支撑板21的两侧，所述限位块22用于限制所述第六支撑板21在所述第七支撑板23上发生移动。所述加强筋28连接于所述l型支撑板的内侧，对所述第一支撑板8、第二支撑板11和第七支撑板23起到支撑加强作用，且所述第一支撑板8和第二支撑板11上的加强筋相对设置。

请继续参阅图1至图3。本发明的热封机的工作原理如下：启动第一伺服电机1，所述第一伺服电机1通过联轴器4带动滚珠丝杠5转动，所述第一支撑板8沿所述滚珠丝杠5的轴向下运动，使得第一支撑板8沿所述第一滑轨7向下移动，从而带动气缸9向下移动，同步地，所述气缸9启动，气缸9内的活塞杆向下运动，从而推动第二支撑板11向下运动，从而带动上封头19向下运动；同时启动所述第二伺服电机35，此时弹簧32处于回复状态，凸轮36与凸轮从动件31在最低点接触，所述第二伺服电机35的滚轴转动，带动凸轮36转动，凸轮从动件31向上运动，此时弹簧32被压缩，从而带动第七支撑板23沿所述第二滑轨25向上运动，进而带动下封头20向上运动，上封头19和下封头20相向运动闭合，实现软包锂电池的封装。

需要说明的是，本发明适用于对软包锂电池的封装，由于软包锂电池的外包装为软包装，对其侧边的封装厚度要求较高，软包锂离子电芯在封装的过程中，当封装厚度小于spec(规格)时，电芯存在绝缘不良风险，造成产品报废。当封装厚度高于spec(规格)时，电芯则存在漏液风险，造成电芯报废。本发明在封装的过程中，第一伺服电机和气缸可以实现同步调节，具体的，通过第一伺服电机驱动气缸向下运动，首先实现了气缸的整体下移，同时气缸通过活塞杆的伸长运动再次实现了对上封头的下行位置调节，从而能够精确控制上封头和下封头之间的间隙。

本发明具有如下优点：

(1)本发明的热封机，其采用第一伺服电机传动配合气缸机构，在满足热封压力的同时可对热封间隙进行微调控制，相比仅气缸传动方式更精确，热封间隙控制精确。

(2)本发明的热封机，其下封头采用凸轮传动方式，结构简洁紧凑，整体稳定性好。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。