软包电池治具及具有其的软包电池包膜装置的制作方法

1.本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种软包电池治具及具有其的软包电池包膜装置。


背景技术：

2.目前软包电池应用越来越广，其中软包电池的单体电芯作为基本单元包括有裸电芯、封装于裸电芯外侧的铝塑膜结构以及填充于铝塑膜结构内的电解液。具体软包电池的封装材料通常是由铝塑膜制成预定尺寸的壳体，然后包膜装置通过热封的方式将裸电芯封装在铝塑膜壳体内，从而形成单体电芯。但是目前的包膜装置不仅封装效率低，而且在包膜过程中出现精度问题，导致出现虚封等问题，进而导致软包电池的后续工序处理难度大、封装效果差的问题。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种软包电池治具及具有其的软包电池包膜装置。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种软包电池治具，包括传送装置，所述传送装置上设置有夹持治具，所述夹持治具用于夹持电池，所述传送装置用于带动所述夹持治具移动到各个工位位置；所述夹持治具包括有上侧的活动夹板和下侧的固定夹板，所述活动夹板、所述固定夹板朝向所述夹持治具前侧，所述活动夹板通过活动夹板控制装置控制旋转活动；所述活动夹板与所述活动夹板控制装置之间通过旋转件连接，所述旋转件包括有中间的夹板连接部分和左右两侧的平衡连接部分，所述夹板连接部分与所述活动夹板连接，所述平衡连接部分与所述活动夹板控制装置连接；所述平衡连接部分为“ㄩ”字状，所述平衡连接部分具有开口，所述平衡连接部分朝向所述夹持治具后侧，所述平衡连接部分的开口朝向所述夹持治具前侧，所述平衡连接部分起到对所述活动夹板的平衡作用。
5.根据本发明所提供的软包电池治具，通过采用活动夹板、固定夹板夹持电池，活动夹板控制装置控制活动夹板翻转配合旋转件的平衡连接部分对活动夹板的平衡设计，至少具有如下技术效果：活动夹板翻转过程可以更平稳，活动夹板打开时可以在不需要高成本活动夹板控制装置的情况下提高活动夹板打开速度，活动夹板合上时更稳定有利于避免损坏铝塑膜。
6.作为本发明的一些优选实施例，所述活动夹板、所述固定夹板上设置有吸盘，所述吸盘用于吸住铝塑膜。
7.作为本发明的一些优选实施例，所述活动夹板、所述固定夹板上设置有留空槽，所述留空槽左侧为夹板电芯包覆区域，所述留空槽右侧为夹板铝塑膜预留区域。
8.作为本发明的一些优选实施例，所述活动夹板的长度为a1，所述平衡连接部分的长度为b1，所述活动夹板的宽度为a2，所述平衡连接部分的宽度为b2，所述a1、所述b1、所述
a2、所述b2的取值满足，b1≥0.7a1，b2≥1.2a2。
9.作为本发明的一些优选实施例，所述活动夹板控制装置包括有活动夹板轴承座、活动夹板活动齿轮、活动夹板联动齿轮、活动夹板联动摆件，所述活动夹板顺着所述活动夹板轴承座旋转活动，所述活动夹板联动齿轮与所述活动夹板连接，所述活动夹板联动齿轮与所述活动夹板联动齿轮啮合，所述活动夹板联动摆件用于控制所述活动夹板联动齿轮旋转进而控制所述活动夹板旋转活动；所述活动夹板联动齿轮与所述活动夹板联动摆件之间设置有拉杆，所述活动夹板联动摆件通过活动夹板联动旋转杆连接有活动夹板主动控制摆件，所述活动夹板主动控制摆件往复旋转时通过所述拉杆拉动所述活动夹板联动齿轮旋转。
10.根据本发明的第二方面实施例的一种软包电池包膜装置，包括上述的软包电池治具；进料装置，用于把铝塑膜放到所述夹持治具上；对折对位装置，所述对折对位装置通过对折板对铝塑膜顶出对折痕，然后所述夹持治具的所述活动夹板、所述固定夹板合上使铝塑膜对折；长度裁切装置，所述长度裁切装置通过前侧的裁切模块对铝塑膜前侧位置裁切；宽度裁切装置，所述宽度裁切装置通过左右两侧的裁切模块对铝塑膜左右两侧位置裁切；上电芯装置，所述夹持治具把铝塑膜打开后，所述上电芯装置把电芯放在铝塑膜上，然后所述夹持治具再把铝塑膜合上；顶封边装置，所述顶封边装置通过前侧的封边模块对铝塑膜前侧位置封边；侧封边装置，所述侧封边装置通过左右两侧的封边模块对铝塑膜左右两侧位置封边加工成电池；出料装置，用于把加工好的电池送走；上述实施例至少具有如下技术效果：可以自动完成软包电池从铝塑膜裁切、铝塑膜包覆电芯、铝塑膜封边过程，活动夹板翻转过程可以更平稳，活动夹板打开时可以在不需要高成本活动夹板控制装置的情况下提高活动夹板打开速度，活动夹板合上时更稳定有利于避免损坏铝塑膜。
11.作为本发明的一些优选实施例，所述对折对位装置包括有对折对位装置立座，所述对折对位装置立座上设置有倾斜进位装置，所述倾斜进位装置用于控制所述对折板斜向伸出顶住铝塑膜。
12.作为本发明的一些优选实施例，所述裁切模块包括有上切刀、上切刀安装板、上切刀气缸、下切刀、下切刀安装板、下切刀气缸。
13.作为本发明的一些优选实施例，所述上电芯装置包括有上电芯机械手，所述上电芯机械手包括有中间的电芯压板和左右两侧的电芯夹持爪，所述电芯压板上设置有压板升降气缸，所述电芯夹持爪上设置有夹持爪平移气缸。
14.作为本发明的一些优选实施例，所述封边模块包括有封边升降导轨、上封边部分、上封边控制电机、上封边连杆、下封边部分、下封边气缸。
15.本发明的有益效果是：
16.1.软包电池包膜装置可以自动完成软包电池从铝塑膜裁切、铝塑膜包覆电芯、铝塑膜封边过程，大大提高电池生产效率；
17.2.通过旋转件的平衡连接部分对活动夹板的平衡设计，使夹持治具的活动夹板打开时可以在不需要高成本活动夹板控制装置的情况下提高活动夹板打开速度；
18.3.通过旋转件的平衡连接部分对活动夹板的平衡设计，使夹持治具的活动夹板合上时更稳定有利于避免损坏铝塑膜；
19.4.整体结构简单易用，有利于技术的推广应用。
20.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过发明的实践了解到。
附图说明
21.本发明的附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1是本发明软包电池包膜装置的俯视图；
23.图2是本发明软包电池治具(合上状态)的俯视图；
24.图3是本发明软包电池治具(打开状态)的立体图；
25.图4是本发明中对折对位装置的结构示意图；
26.图5是本发明中裁切模块的结构示意图；
27.图6是本发明中上电芯机械手的结构示意图；
28.图7是本发明中封边模块的结构示意图。
29.附图标记：
30.传送装置100、进料装置110、出料装置120；
31.夹持治具200、留空槽201、夹板电芯包覆区域202、夹板铝塑膜预留区域203、固定夹板210、活动夹板220、旋转件230、夹板连接部分231、平衡连接部分232、活动夹板控制装置240、活动夹板轴承座241、活动夹板活动齿轮242、活动夹板联动齿轮243、活动夹板联动摆件244、拉杆245、活动夹板联动旋转杆246、活动夹板主动控制摆件247；
32.对折对位装置300、对折板310、对折对位装置立座320、倾斜进位装置330；
33.长度裁切装置410、宽度裁切装置420、裁切模块430、上切刀431、上切刀安装板432、上切刀气缸433、下切刀434、下切刀安装板435、下切刀气缸436；
34.上电芯装置500、上电芯机械手510、电芯压板511、压板升降气缸512、电芯夹持爪513、夹持爪平移气缸514；
35.顶封边装置610、侧封边装置620、封边模块630、封边升降导轨631、上封边部分632、上封边控制电机633、上封边连杆634、下封边部分635、下封边气缸636。
具体实施方式
36.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.在本发明的描述中，多个的含义是两个以上，大于、小于等理解为不包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
39.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所
属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
40.图1是本发明一个实施方式的俯视图，参照图1，本发明的一个实施方式提供了一种软包电池治具，包括传送装置100，传送装置100上设置有夹持治具200，夹持治具200用于夹持电池，传送装置100用于带动夹持治具200移动到各个工位位置。
41.进一步的，参照图2、图3，夹持治具200包括有上侧的活动夹板220和下侧的固定夹板210。活动夹板220和固定夹板210配合夹持电池(合上状态)。活动夹板220、固定夹板210朝向夹持治具200前侧，活动夹板220通过活动夹板控制装置240控制旋转活动，打开夹持治具200(打开状态)。
42.再进一步的，活动夹板220与活动夹板控制装置240之间通过旋转件230连接，即活动夹板控制装置240控制旋转件230旋转即带动活动夹板220旋转。旋转件230包括有中间的夹板连接部分231和左右两侧的平衡连接部分232，夹板连接部分231与活动夹板220连接，平衡连接部分232与活动夹板控制装置240连接。
43.再进一步的，平衡连接部分232为“ㄩ”字状，平衡连接部分232具有开口。平衡连接部分232朝向夹持治具200后侧，平衡连接部分232的开口朝向夹持治具200前侧，平衡连接部分232起到对活动夹板220的平衡作用。
44.在实际工作时，活动夹板220和固定夹板210合起来时配合夹持电池(合上状态)。传送装置100带动夹持治具200到对应工位位置后，活动夹板控制装置240控制旋转件230旋转即带动活动夹板220向后翻转，使活动夹板220打开(打开状态)。活动夹板220翻转过程中，旋转件230的平衡连接部分232起到对活动夹板220的平衡作用，使活动夹板220翻转过程更平稳，尤其是在活动夹板220合上时更平稳。这对于大尺寸的电池有重要意义，活动夹板220打开时可以提高速度，活动夹板220合上时避免损坏铝塑膜。
45.一些实施例，活动夹板220、固定夹板210上设置有吸盘，吸盘用于吸住铝塑膜，使夹持治具200在打开状态或者合上状态时都能吸住铝塑膜并控制铝塑膜的开合。
46.可以想到的是，吸盘连接有抽真空装置。抽真空装置的具体实施方式不作额外限定。
47.一些实施例，活动夹板220、固定夹板210上设置有留空槽201，留空槽201左侧为夹板电芯包覆区域202，留空槽201右侧为夹板铝塑膜预留区域203。夹板电芯包覆区域202对应夹住铝塑膜包覆电芯部分。夹板铝塑膜预留区域203对应夹住铝塑膜包覆电芯的留空部分，这个留空部分用于后续加工。留空槽201便于夹手取放电池，具体留空槽201供夹手的夹爪夹住电池。
48.一些实施例，活动夹板220的长度为a1，平衡连接部分232的长度为b1，活动夹板220的宽度为a2，平衡连接部分232的宽度为b2，a1、b1、a2、b2的取值满足，b1≥0.7a1，b2≥1.2a2。这样可以保证平衡连接部分232的平衡效果。
49.可以想到的是，平衡连接部分232的重量也会影响平衡效果，具体不再赘述。
50.一些实施例，活动夹板控制装置240包括有活动夹板轴承座241、活动夹板活动齿轮242、活动夹板联动齿轮243、活动夹板联动摆件244，活动夹板220顺着活动夹板轴承座241旋转活动，活动夹板联动齿轮243与活动夹板220连接，活动夹板联动齿轮243与活动夹板联动齿轮243啮合，活动夹板联动摆件244用于控制活动夹板联动齿轮243旋转进而控制
活动夹板220旋转活动。
51.活动夹板联动齿轮243与活动夹板联动摆件244之间设置有拉杆245，活动夹板联动摆件244通过活动夹板联动旋转杆246连接有活动夹板主动控制摆件247，活动夹板主动控制摆件247往复旋转时通过拉杆245拉动活动夹板联动齿轮243旋转。
52.一些实施例，参照图1，一种软包电池包膜装置，包括上述的软包电池治具，即软包电池治具适用于软包电池包膜装置。
53.一些实施例，传送装置100为转盘结构，各个夹持治具200围绕分布在传送装置100边沿上。
54.一些实施例，本发明软包电池包膜装置还包括有进料装置110，用于把铝塑膜放到夹持治具200上。
55.一些实施例，本发明软包电池包膜装置还包括有对折对位装置300，对折对位装置300通过对折板310对铝塑膜顶出对折痕，然后夹持治具200的活动夹板220、固定夹板210合上使铝塑膜对折。这样折叠后的铝塑膜的折痕就可以更加平整，避免对折位置出现偏位、皱褶等状况而影响折叠效果，包裹效果更好。
56.一些实施例，本发明软包电池包膜装置还包括有长度裁切装置410，长度裁切装置410通过前侧的裁切模块430对铝塑膜前侧位置裁切。长度裁切装置410只负责裁切铝塑膜前侧位置多余部分，这样可以更容易控制裁切精度，降低对裁切装置的技术要求，更有利于自动化控制。
57.一些实施例，本发明软包电池包膜装置还包括有宽度裁切装置420，宽度裁切装置420通过左右两侧的裁切模块430对铝塑膜左右两侧位置裁切。宽度裁切装置420只负责裁切铝塑膜左右两侧位置多余部分，这样可以更容易控制裁切精度，降低对裁切装置的技术要求，更有利于自动化控制。
58.一些实施例，本发明软包电池包膜装置还包括有上电芯装置500，夹持治具200把铝塑膜打开后，上电芯装置500把电芯放在铝塑膜上，然后夹持治具200再把铝塑膜合上。
59.一些实施例，本发明软包电池包膜装置还包括有顶封边装置610，顶封边装置610通过前侧的封边模块630对铝塑膜前侧位置封边。
60.一些实施例，本发明软包电池包膜装置还包括有侧封边装置620，侧封边装置620通过左右两侧的封边模块630对铝塑膜左右两侧位置封边加工成电池。
61.一些实施例，本发明软包电池包膜装置还包括有出料装置120，用于把加工好的电池送走。
62.一些实施例，参照图4，对折对位装置300包括有对折对位装置立座320，对折对位装置立座320上设置有倾斜进位装置330，倾斜进位装置330用于控制对折板310斜向伸出顶住铝塑膜。
63.一些实施例，参照图5，裁切模块430包括有上切刀431、上切刀安装板432、上切刀气缸433、下切刀434、下切刀安装板435、下切刀气缸436。上切刀431通过上切刀安装板432与上切刀气缸433连接，上切刀气缸433控制上切刀431升降。下切刀434通过下切刀安装板435与下切刀气缸436连接，下切刀气缸436控制下切刀434升降。上切刀431与下切刀434配合把铝塑膜多余部分切割。
64.一些实施例，上电芯装置500包括有上电芯机械手510，参照图6，上电芯机械手510
包括有中间的电芯压板511和左右两侧的电芯夹持爪513，电芯压板511上设置有压板升降气缸512，电芯夹持爪513上设置有夹持爪平移气缸514。上电芯装置500通过电芯夹持爪513夹持电芯时，电芯同时被电芯压板511压住，这样就可以避免电芯在运送过程出现错位甚至散开，影响检测效果和产品质量
65.一些实施例，参照图7，封边模块630包括有封边升降导轨631、上封边部分632、上封边控制电机633、上封边连杆634、下封边部分635、下封边气缸636。上封边部分632、下封边部分635可沿着封边升降导轨631上下升降。在实际进行封边工作时，下封边气缸636先控制下封边部分635升起，然后上封边控制电机633带动上封边连杆634控制上封边部分632下降，配合下封边部分635压紧铝塑膜进行封边。这种封边方式保证封边位置更平整紧密，封边效果更好。
66.本实施例中，可选的，上封边部分632、下封边部分635内设置有加热器，配合封边模块630进行热封边工作。
67.本实施例中，可选的，上封边连杆634包括有第一连杆和第二连杆，上封边控制电机633控制第一连杆旋转，然后第一连杆就带动第二连杆牵引上封边部分632往复升降运动，可以使上封边部分632进行封边能施加更大更稳定的压力，保证封边效果。
68.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”或、“可以想到的是”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
69.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。