一种用于软包锂离子电池气袋抽气塑封的装置的制作方法

本发明涉及一种用于软包锂离子电池气袋抽气塑封的装置，涉及软包锂离子电池充放电领域。

背景技术：

软包锂离子电池在化成过程中当电池芯内部由于异常化学反应的发生而产生气体时，外包装就会被充起，电池芯鼓胀(有轻微鼓胀和严重鼓胀两种情况)，影响电池芯在各道生产工序的正常流转，且容易引起电池戳破起火等生产事故，且电池芯的使用性能会发生严重的失效，导致电池芯不能使用。

技术实现要素：

本发明提供了一种用于软包锂离子电池气袋抽气塑封的装置，将电池内部产生的气体抽出并完成塑封，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所述的一种用于软包锂离子电池气袋抽气塑封的装置，其特征在于，包括：

夹紧机构，设于底板上方，包括驱动单元和夹紧单元，所述驱动单元的输出端与夹紧单元的输入端相连，夹紧单元具有两相对设置的夹紧端，两夹紧端之间留有用于容纳气袋的容质空间，使得夹紧单元的夹紧端在驱动单元的驱动下相向或反向运动以实现戳穿抽气装置和塑封机构的夹紧和松开；

戳穿抽气机构，包括用于戳穿气袋的戳穿单元和用于对气袋抽气的抽气回收单元，每个夹紧端面向气袋的内端面配装至少一套戳穿单元，且每套戳穿单元对应配置一套抽气回收单元，抽气回收单元的抽气口与戳穿单元的戳穿部件设置在夹紧端的同一位置，使得戳穿机构完成戳破动作后，抽气回收单元对气袋进行抽气以及冷凝回收；

塑封机构，设置于底板上方，并且塑封机构的塑封部对准气袋上的戳穿口，用于在完成戳穿抽气工序后对气袋的戳穿口的塑封，以防止气袋内气体溢出；

以及电池气袋固定机构，设置于戳穿抽气机构下方，固定架上设有一用于夹紧电池气袋的调节式夹紧件，用于固定电池使气袋的位置对应戳穿抽气机构和塑封机构。

驱动单元包括驱动电机、电机固定板、双向丝杆螺母副、滑块以及丝杆固定座，驱动电机通过电池固定板安装在底板上，双向丝杆螺母副由一根双向丝杆和两个套设于双向丝杆上并与之螺接的丝杆螺母组成，双向丝杆通过固定座上的丝杆固定座水平架装于底板上，双向丝杆的输入端通过联轴器与驱动电机的输出端相连接，双向丝杆沿轴向设有两段旋向相反的外螺纹，且每段外螺纹对应螺接一个丝杆螺母，丝杆绕其自身中心轴周向旋转时，两个丝杆螺母沿丝杆轴向相向或反向移动。

所述夹紧单元由两套相对设置的夹紧板组件构成，所述夹紧板组件包括夹板、滑块连接板和滑块，所述夹板的第一端部嵌装用于安装丝杆螺母的轴承，使得夹板可在丝杆螺母带动下沿双向丝杆轴向移动；夹板的第一端部底部通过滑块连接板与滑块固接，所述滑块底部与设置于双向丝杆底部的导轨滑动连接；两套夹板的第二端部相对布置形成用于夹紧电池气袋的夹紧端，两夹紧端之间留有用于容纳气袋的容质空间。

所述戳穿机构有两套，包括戳穿针、戳穿凹模以及吸盘，所述吸盘嵌装在夹板的第二端部内端面，所述戳穿针、戳穿凹模设置于吸盘中心，与夹板的第二端部内端面螺接；所述吸盘的盘底设有用于与抽气回收单元的抽气口管路连通的通气口，使得吸盘面向电池气袋的盘面可在抽气回收单元的作用下形成可对电池气袋进行抽气的负压。所述抽气回收单元包括设置于夹板上的抽气管道和真空冷凝回收机构，所述抽气管道的一端与戳穿针和戳穿凹模连通，另一端通过抽气接头与外置的真空冷凝回收机构的吸气口管路连通，外置设备通过真空抽气，水冷方式对抽气过流气体进行冷凝和废液回收。

所述塑封机构包括设置于固定板上的加热丝、热电偶和塑封圈，所述塑封圈设置于夹板的第二端部，并与吸盘同心；所述加热丝被塑封圈包裹在内，所述加热丝通过导线接入外部的加热电连中，用于对塑封圈进行加热；所述热电偶设置于夹板的第二端部，并且热电偶的温度检测端设置在塑封圈旁，并通过信号线接入温控仪，用于监测塑封圈的温度。

电池气袋固定机构包括三相调节式固定架和电池夹紧件，所述三相调节式固定架包括用于调节电池夹紧件z向位置的竖直固定杆、用于调整电池夹紧件y向位置的第一水平固定杆以及用于调整电池夹紧件x向位置的第二水平固定杆，所述竖直固定杆底端固装于底板上；所述第一水平固定杆的第一端部通过第一固定夹拆卸式安装于竖直固定杆上，第一水平固定杆上配装一可沿固定杆轴向移动的第二锁定件；所述第二水平固定杆的第一端部通过第二锁定件拆卸式安装于第一水平固定杆上；所述调节式夹紧件设置于戳穿抽气机构处，包括两块设置于安装杆上的电池夹板和用于调整两个电池夹板之间间距的手拧螺母，所述电池夹板套设于第二水平固定杆上，并且两电池夹板之间留有用于夹住电池的间隙；手拧螺母设置于两电池夹板之间，用于调整两块电池夹板之间间隙大小以调整对电池的夹紧度；定义底板的长度方向为x向，底板的宽度方向为y向，垂直于底板的方向为z向。

所述第一水平固定杆沿底板的x向设置；第二水平固定杆沿底板的y向设置,竖直固定杆垂直于底板设置。

所述底板上设有用于防止夹紧机构夹持过紧的限位装置，所述限位装置包括滑动座、原点光电开关和光电开关挡片，所述滑动座设置于两个滑块之间的导轨上，并且其底部与导轨滑动配合；所述光电开关挡片设置于滑动座的前端面上；所述原点光电开关设置于底座上，并且原点光电开关的信号输入端与所述光电开关挡片电连接，所述原点光电开关通过控制电路与驱动电机的控制端电连接，使得光电开关挡片被遮挡时，原点光电开关控制驱动电机停止工作以防止夹紧机构过度夹紧。

气袋内的混合气体具有腐蚀性，戳穿机构和抽气回收系统均采用防腐蚀材质，戳穿针、戳穿凹模、夹板采用不锈钢316l材质，吸盘采用氟橡胶或硅胶材质，管路和接头均采用氟橡胶材质。

加热丝发热使塑封圈升温，热电偶监测塑封圈温度，使塑封圈温度维持在180℃，塑封圈升温到180℃后，夹紧机构夹紧，使塑封圈紧紧压住气袋，在气袋戳破口周围形成一个环形封口，防止气袋内气体外溢。电池固定机构固定于底板上，用于手动将电池固定，使电池气袋位于夹紧机构对应位置。

本发明的有益效果是：可在软包锂离子电池化成过程中，将电池产生的气体从气袋内抽出并塑封，可有效提高电池的产品质量，对气袋内有毒气体进行妥善处理，并在化成过程中进行该工序，不影响设备的整体生产效率，便于推广。

附图说明

图1是本发明的结构图之一。

图2是本发明的结构图之二。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。

参照附图1～2，本发明所述的一种用于软包锂离子电池气袋抽气塑封的装置，包括：

夹紧机构，设于底板4上方，包括驱动单元和夹紧单元，所述驱动单元的输出端与夹紧单元的输入端相连，夹紧单元具有两相对设置的夹紧端，两夹紧端之间留有用于容纳气袋的容质空间，使得夹紧单元的夹紧端在驱动单元的驱动下相向或反向运动以实现戳穿抽气装置和塑封机构的夹紧和松开；

戳穿抽气机构，包括用于戳穿气袋的戳穿单元和用于对气袋抽气的抽气回收单元，每个夹紧端面向气袋的内端面配装至少一套戳穿单元，且每套戳穿单元对应配置一套抽气回收单元，抽气回收单元的抽气口与戳穿单元的戳穿部件设置在夹紧端的同一位置，使得戳穿机构完成戳破动作后，抽气回收单元对气袋进行抽气以及冷凝回收；

塑封机构，设置于底板上方，并且塑封机构的塑封部对准气袋上的戳穿口，用于在完成戳穿抽气工序后对气袋的戳穿口的塑封，以防止气袋内气体溢出；

以及电池气袋固定机构，设置于戳穿抽气机构下方，固定架上设有一用于夹紧电池气袋的调节式夹紧件，用于固定电池使气袋的位置对应戳穿抽气机构和塑封机构。

驱动单元包括驱动电机1、电机固定板2、双向丝杆螺母副、滑块21以及丝杆固定座19，驱动电机1通过电池固定板2安装在底板上，双向丝杆螺母副由一根双向丝杆25和两个套设于双向丝杆上并与之螺接的丝杆螺母22组成，双向丝杆通过固定座5上的丝杆固定座19水平架装于底板上，双向丝杆25的输入端通过联轴器3与驱动电机1的输出端相连接，双向丝杆25沿轴向设有两段旋向相反的外螺纹，且每段外螺纹对应螺接一个丝杆螺母22，双向丝杆25绕其自身中心轴周向旋转时，两个丝杆螺母22沿双向丝杆25轴向相向或反向移动。

所述夹紧单元由两套相对设置的夹紧板组件构成，所述夹紧板组件包括夹板(10、23)、滑块连接板24和滑块21，所述夹板(10、23)的第一端部嵌装用于安装丝杆螺母22的轴承，使得夹板(10、23)可在丝杆螺母22带动下沿双向丝杆25轴向移动；夹板(10、23)的第一端部底部通过滑块连接板24与滑块21固接，所述滑块21底部与设置于双向丝杆25底部的导轨20滑动连接；两套夹板(10、23)的第二端部相对布置形成用于夹紧电池气袋的夹紧端，两夹紧端之间留有用于容纳气袋的容质空间。

所述戳穿机构有两套，包括戳穿针26、戳穿凹模11以及吸盘9，所述吸盘9嵌装在夹板的第二端部内端面，所述戳穿针26、戳穿凹模11设置于吸盘9中心，与夹板(10、23)的第二端部内端面螺接；所述吸盘9的盘底设有用于与抽气回收单元的抽气口管路连通的通气口，使得吸盘面向电池气袋的盘面可在抽气回收单元的作用下形成可对电池气袋进行抽气的负压。

所述抽气回收单元包括设置于夹板上的抽气管道和真空冷凝回收机构，所述抽气管道的一端与吸盘的抽气口连通，另一端通过抽气接头7与真空冷凝回收机构的吸气口管路连通。

所述塑封机构包括设置于固定板上的加热丝8、热电偶16和塑封圈12，所述塑封圈12设置于夹板的第二端部，并与吸盘同心；所述加热丝8被塑封圈12包裹在内，所述加热丝8通过导线接入外部的加热电连中，用于对塑封圈12进行加热；所述热电偶16设置于夹板的第二端部，并且热电偶16的温度检测端设置在塑封圈12旁，并通过信号线接入温控仪，用于监测塑封圈的温度。

电池气袋固定机构包括三相调节式固定架和电池夹紧件，所述三相调节式固定架包括用于调节电池夹紧件z向位置的竖直固定杆29、用于调整电池夹紧件y向位置的第一水平固定杆17以及用于调整电池夹紧件x向位置的第二水平固定杆30，所述竖直固定杆29底端固装于底板4上；所述第一水平固定杆17的第一端部通过第一固定夹18拆卸式安装于竖直固定杆上，第一水平固定杆17上配装一可沿固定杆轴向移动的第二锁定件28；所述第二水平固定杆30的第一端部通过第二锁定件拆卸式安装于第一水平固定杆17上；所述调节式夹紧件设置于戳穿抽气机构处，包括两块设置于安装杆上的电池夹板(13、14)和用于调整两个电池夹板之间间距的手拧螺母15，所述电池夹板(13、14)套设于第二水平固定杆30上，并且两电池夹板(13、14)之间留有用于夹住电池的间隙；手拧螺母15设置于两电池夹板(13、14)之间，用于调整两块电池夹板(13、14)之间间隙大小以调整对电池的夹紧度；定义底板的长度方向为x向，底板的宽度方向为y向，垂直于底板的方向为z向。

所述第一水平固定杆17沿底板的x向设置；第二水平固定杆30沿底板的y向设置,竖直固定杆29垂直于底板设置。

所述底板4上设有用于防止夹紧机构夹持过紧的限位装置，所述限位装置包括滑动座31、原点光电开关6和光电开关挡片27，所述滑动座31设置于两个滑块21之间的导轨20上，并且其底部与导轨滑动配合；所述光电开关挡片27设置于滑动座31的前端面上；所述原点光电开关6设置于底座4上，并且原点光电开关6的信号输入端与所述光电开关挡片27电连接，所述原点光电开关6通过控制电路与驱动电机的控制端电连接，使得光电开关挡片27被遮挡时，原点光电开关6控制驱动电机1停止工作以防止夹紧机构过度夹紧。

气袋内的混合气体具有腐蚀性，戳穿机构和抽气回收系统均采用防腐蚀材质，戳穿针、戳穿凹模、夹板采用不锈钢316l材质，吸盘采用氟橡胶或硅胶材质，管路和接头均采用氟橡胶材质。

加热丝发热使塑封圈升温，热电偶监测塑封圈温度，使塑封圈温度维持在180℃，塑封圈升温到180℃后，夹紧机构夹紧，使塑封圈紧紧压住气袋，在气袋戳破口周围形成一个环形封口，防止气袋内气体外溢。电池固定机构固定于底板上，用于手动将电池固定，使电池气袋位于夹紧机构对应位置。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。