电芯合芯与包装机的制作方法

本发明属于电池生产设备，尤其涉及一种电芯合芯与包装机。

背景技术：

1、请参看图1至图7，电芯10指的是含有正、负极的电化学单元，在一种具体的方形铝壳锂电池中，电芯10包括由阴、阳电极片和隔膜叠合而成的长方体电芯本体11及其通过阴极耳和阳极耳柔性连接的带有对外电气连接用的正、负极柱的长方体顶盖12。一般不能直接将裸电芯10入到电池的铝壳里，通常需要在电芯10本体的外露面包覆绝缘膜13和包贴绝缘胶，使电芯10成为一个严实的包裹以便后续入壳时极片和隔膜不被壳边卷挂损坏，并使电芯10表面的绝缘膜13和绝缘胶上任意一点对电芯本体11的爬电距离≧4mm，即使电芯10对铝壳具有绝缘性能。

2、软连接焊接后的带膜电芯，包括两个电芯本体11和一个顶盖12，两个电芯本体11的各一个阴极耳11a和各一个阳极耳11b均已焊接在顶盖12的阴极柱上和阳极柱上。两个电芯本体11的各一个大面与顶盖12之间分别夹着一张绝缘膜13，两个电芯本体11分开平摊在顶盖12的两边，两个电芯本体11的各一个大面分别压在一张绝缘膜13上，两张绝缘膜13在电芯本体11的宽度方向上两边均缩进窄过电芯本体11的圆角位，两张绝缘膜13在电芯本体11的高度方向上高过电芯本体11的高度约一个电芯本体11的厚度加3mm，两张绝缘膜13在与两个电芯本体11的底面的对齐处均预先压制有各一条易于被折弯的横向贯通的折弯线13a。焊接后首先需要合芯将两个电芯本体连同绝缘膜13绕顶盖12相对翻转叠合起来，合芯后的电芯如图3所示。对带膜电芯10的搬运和合芯要求为：不能改变两个电芯本体11和绝缘膜13的相对位置和贴合关系，也不能扭转和推拉阴极耳11a、阳极耳11b和绝缘膜13。

3、电芯合芯后，还需要进行包装作业，其中，包装作业包括折膜、贴底胶、贴侧胶和包胶。

4、折膜是将延伸出电芯10两侧大面的绝缘膜13沿折弯线13a折到电芯底面搭接起来，折膜后的电芯如图4所示。

5、绝缘膜不备胶，为了防止电芯底面两边的绝缘膜松散，需要用底胶带条14粘住绝缘膜的搭缝13b，称为贴底胶，贴底胶后的电芯如图5所示。

6、由于绝缘膜并没有包裹到电芯的两侧面，所以，贴底胶后，还需要在电芯两侧面上贴上两处侧胶带条15，称为贴侧胶，贴侧胶15后的电芯如图6所示。

7、贴侧胶后，还需要将电芯两个大面和两个侧面上延伸出底面的两处侧胶带条15推倒，并搭接在电芯底面的绝缘膜上，称为包胶，包胶后的电芯如图7所示。

8、包胶后，需要检查电芯合芯、折膜、贴底胶、贴侧胶、包胶的质量，就需要对包装后电芯进行外观检测，剔除包装电芯外观不合格电芯。

9、外观检测后，需要确保电芯包装的绝缘性，就需要测量包装后电芯的绝缘电阻值，剔除外观检测后合格的包装电芯中的绝缘电阻值不合格电芯。

10、为了实现实现电芯高效率的自动化包装作业，有必要开发一种自动化电芯合芯与包装机。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电芯合芯与包装机，其可以实现电芯合芯、包装和绝缘性能检测作业的自动化以及优化各工序间的连贯性，提高电芯合芯和包装效率。

2、本发明是这样实现的，一种电芯合芯与包装机，包括机台、上料搬运装置、合芯装置、折膜与移裁装置、备底胶装置、贴底胶装置、中转装置、翻转与移载装置、贴侧胶抵持装置、贴侧胶装置、贴侧胶转包胶搬运装置、包胶移载装置、包胶装置、包胶外观检测装置、包胶转绝缘电阻检测兼下料搬运装置以及绝缘电阻检测装置；

3、所述上料搬运装置包括搬运支架、带膜电芯搬运机构和合芯电芯搬运机构，所述带膜电芯搬运机构用于将软连接焊接后的带膜电芯搬运至所述合芯装置，所述合芯电芯搬运机构将合芯后的电芯搬运至所述折膜与移载装置；

4、所述合芯装置用于将两个电芯本体连同两张绝缘膜绕顶盖相对翻转叠合起来；

5、所述折膜与移载装置用于从所述合芯电芯搬运机构处接收合芯后电芯，后将电芯前后两个大面上延伸出底面的绝缘膜推倒搭接在电芯底面上，再将电芯移动到所述贴底胶装置处以供贴底胶；

6、所述备底胶装置位于所述折膜与移载装置旁，用于将底胶带分切成底胶带条；

7、所述贴底胶装置位于所述折膜与移载装置上，用于吸取所述备底胶装置分切好的底胶带条，再将底胶带条贴在电芯底面的绝缘膜搭缝上；

8、所述中转装置位于所述折膜与移载装置、所述翻转与移载装置之间，用于将电芯从所述折膜与移载装置搬运到所述翻转与移载装置上；

9、所述翻转与移载装置用于将贴底胶后的电芯转运至所述贴侧胶装置，并同时将电芯由大面竖直姿态翻转至大面水平姿态，所述翻转与移载装置具有用于夹持电芯的可翻转的贴侧胶夹具；

10、所述贴侧胶抵持装置用于在贴侧胶前和在贴侧胶的过程中抵持住电芯底面，协助所述贴侧胶夹具装夹和定位电芯；

11、所述贴侧胶装置用于将两条侧胶带条分别粘贴到电芯的两个侧面上，同时折贴到电芯的两个大面的绝缘膜上；

12、所述贴侧胶转包胶搬运装置横跨所述翻转与移载装置和所述包胶移载装置，用于将贴侧胶后的电芯搬运到所述包胶移载装置上；

13、所述包胶移载装置用于将贴侧胶后的电芯移载至靠近所述包胶装置的位置，所述包胶移载装置上具有用于夹持电芯的包胶夹具；

14、所述包胶装置用于将电芯两个大面和两个侧面上延伸出底面的侧胶带条推倒，并搭接在电芯底面的绝缘膜上；

15、所述包胶外观检测装置用于检测电芯的包胶情况，并将检测结果反馈给所述包胶转绝缘电阻检测兼下料搬运装置；

16、所述包胶转绝缘电阻检测兼下料搬运装置用于将包胶后的电芯从所述包胶装置抓取到所述绝缘电阻检测装置，并将经过电阻检测后的电芯下料；

17、所述绝缘电阻检测装置用于检测包胶后的电芯表面的绝缘性能。

18、本发明的有益效果在于：

19、本发明的电芯合芯与包装机，包括上料搬运装置、合芯装置、折膜与移裁装置、备底胶装置、贴底胶装置、中转装置、翻转与移载装置、贴侧胶抵持装置、贴侧胶装置、贴侧胶转包胶搬运装置、包胶移载装置、包胶装置、包胶外观检测装置、包胶转绝缘电阻检测兼下料搬运装置以及绝缘电阻检测装置。实现了上料、合芯、折膜、贴底胶、贴侧胶、包胶、包胶外观检测、电芯绝缘性能检测以及下料的自动化，各工序连贯性高，合芯和包装效率高。

技术特征：

1.一种电芯合芯与包装机，其特征在于，包括机台、上料搬运装置、合芯装置、折膜与移裁装置、备底胶装置、贴底胶装置、中转装置、翻转与移载装置、贴侧胶抵持装置、贴侧胶装置、贴侧胶转包胶搬运装置、包胶移载装置、包胶装置、包胶外观检测装置、包胶转绝缘电阻检测兼下料搬运装置以及绝缘电阻检测装置；

2.如权利要求1所述的电芯合芯与包装机，其特征在于，所述合芯装置包括一个合芯支架、一个合芯平移机构、两个合芯翻转机构、两个电芯本体夹持机构、两对四个绝缘膜夹持机构、一个顶盖夹持机构和两个极耳撑持机构；

3.如权利要求1所述的电芯合芯与包装机，其特征在于，所述折膜与移载装置包括折膜平移驱动模组和折膜装置，所述折膜平移驱动模组固定在机台上，所述折膜装置固定在所述折膜平移驱动模组的输出端，所述折膜平移驱动模组可以驱动所述折膜装置从所述上料搬运机构穿过所述贴底胶装置到达所述中转装置；

4.如权利要求1所述的电芯合芯与包装机，其特征在于，所述备底胶装置包括备底胶支架、用于放置底胶带的底胶带安装轴、底胶带导辊组、底胶带张紧机构、底胶带压胶机构、底胶带粘胶机构、底胶带切胶机构和底胶带拉胶机构；

5.如权利要求1所述的电芯合芯与包装机，其特征在于，所述贴底胶装置包括贴底胶支架、贴底胶机械手平移模组、贴底胶机械手升降模组和贴底胶机械手，所述贴底胶机械手平移模组水平固定在所述贴底胶支架顶部，所述贴底胶机械手升降模组竖向固定在所述贴底胶机械手平移模组的输出端；

6.如权利要求1所述的电芯合芯与包装机，其特征在于，所述中转装置包括中转装置支架、中转平移驱动模组、中转平移滑架、中转升降驱动件、第一电芯机械手，所述中转平移驱动模组固定在所述中转装置支架上，所述中转平移滑架固定在所述中转平移驱动模组的输出端，所述中转升降驱动件固定在所述中转平移滑架上，所述第一电芯机械手固定在所述中转升降驱动件的输出端，所述中转升降驱动件可以驱动所述第一电芯机械手升降以取放电芯，中转平移驱动模组可以驱动所述中转平移滑架带着所述中转升降驱动件和所述第一电芯机械手移动，将电芯从所述折膜与移载装置搬运到所述翻转与移载装置上。

7.如权利要求1所述的电芯合芯与包装机，其特征在于，所述翻转与移载装置部分位于所述贴侧胶装置下，包括翻转机构和翻转机构平移模组，所述翻转机构包括翻转滑架、翻转驱动件、翻转传动系、翻转轴和所述贴侧胶夹具；

8.如权利要求1所述的电芯合芯与包装机，其特征在于，所述贴侧胶抵持装置，包括贴侧胶抵持支架和贴侧胶抵手，所述贴侧胶抵手固定在所述贴侧胶抵持支架的顶部，用于抵持住电芯底面供贴侧胶。

9.如权利要求1所述的电芯合芯与包装机，其特征在于，所述贴侧胶装置包括贴侧胶驱动机构和两个镜向对称设置的贴侧胶机构，所述贴侧胶驱动机构包括贴侧胶机架、两个贴侧胶平移模组和两个贴侧胶升降模组，两个所述贴侧胶平移模组分别水平固定在所述贴侧胶机架的横梁的两头上，两个所述贴侧胶升降模组分别竖直固定在两个所述贴侧胶平移模组的输出端；

10.如权利要求1所述的电芯合芯与包装机，其特征在于，所述贴侧胶转包胶搬运装置用于将贴侧胶后的电芯从所述翻转与移载装置的所述贴侧胶夹具上搬运至所述包胶移载装置的所述包胶夹具上；

11.如权利要求1所述的电芯合芯与包装机，其特征在于，所述包胶移载装置包括包胶移载驱动件、包胶移载传动系、包胶移载滑板、包胶移载滑组和所述包胶夹具；所述包胶移载传动系的输入端与所述包胶移载驱动件的输出端传动连接，所述包胶移载滑板固定在所述包胶移载传动系的输出端和所述包胶移载滑组的滑块上，所述包胶夹具固定在所述所述包胶移载滑板上；所述包胶移载驱动件可以通过所述包胶移载传动系带动所述包胶移裁滑板带着所述包胶夹具沿所述包胶移载滑组的滑轨移动；

12.如权利要求1所述的电芯合芯与包装机，其特征在于，所述包胶装置包括包胶进退机构、左辊组件、右辊组件、上辊组件和下辊组件；

13.如权利要求1所述的电芯合芯与包装机，其特征在于，所述包胶外观检测装置包括左色感、中色感和右色感，所述左色感、中色感和右色感分别左、中、右呈品字形固定在所述贴侧胶转包胶搬运装置的支架的横梁下，所述包胶移载装置将包胶后的电芯移出到所述包胶外观检测装置下方，所述左色感、中色感和右色感均对正电芯上大面，其中，所述左色感对左侧胶、所述中色感对底胶、所述右色感对右侧胶进行扫描拍照，记录照片并判定所贴胶带尺寸形状是否合格，并将信息反馈给所述包胶转绝缘电阻检测兼下料搬运装置搬运电芯用。

14.如权利要求1所述的电芯合芯与包装机，其特征在于，所述绝缘电阻检测装置包括电阻测量支架、电阻测量平移机构、电阻测量滑架、电阻测量载板、电阻测量夹持机构、电阻测量压板升降驱动机构、电阻测量压板、电阻测量探针和电阻测量仪器；

技术总结
本发明提供了一种电芯合芯与包装机，包括机台、上料搬运装置、合芯装置、折膜与移裁装置、备底胶装置、贴底胶装置、中转装置、翻转与移载装置、贴侧胶抵持装置、贴侧胶装置、贴侧胶转包胶搬运装置、包胶移载装置、包胶装置、包胶外观检测装置、包胶转绝缘电阻检测兼下料搬运装置以及绝缘电阻检测装置。本发明实现了上料、合芯、折膜、贴底胶、贴侧胶、包胶、包胶外观检测、电芯绝缘性能检测以及下料的自动化，各工序连贯性高，合芯和包装效率高。

技术研发人员：邓乔兵,韦德海
受保护的技术使用者：深圳市誉辰智能装备股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13