CN109713351A - 二次电池的绝缘膜封装装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种二次电池的绝缘膜封装装置，其包括：基架；顶升部件，其以能够向上下移动的形式设置于所述基架，并对二次电池的电极组装体的下端部进行支撑；第一折叠夹具及第二折叠夹具，其设置为在所述顶升部件的两侧以与基架水平的轴为中心向上下方向旋转，将绝缘膜的两侧同时向上侧折叠，然后分别与电极组装体的前方面和后方面相重叠；膜供给单元，其将绝缘膜供给到所述第一折叠夹具及第二折叠夹具的上侧；电池移送单元，其将电池组装体移送到所述顶升部件的上侧，并且在第一折叠夹具及第二折叠夹具向上侧旋转从而对绝缘膜的两侧进行折叠的期间，电池移送单元对电池组装体进行固定。

Description

二次电池的绝缘膜封装装置
技术领域
本发明涉及一种二次电池的制造装置，更为详细地，涉及一种二次电池的绝缘膜封装装置，其自动地将绝缘膜封装(packaging)在二次电池的电极组装体的外面。
背景技术
二次电池(secondary cell)是指不同于无法充电的一次电池而是可以充电及放电的电池，广泛使用于移动电话(cellular phone)、笔记本电脑、摄像机等尖端电子设备领域。尤其，趋势为，锂二次电池在如下方面急速得到了发展：操作电压为3.6V，比经常用作电子装备电源的镍镉电池或镍氢电池高三倍，每单位重量的能量密度高。
所述锂二次电池主要将氧化锂用作阳极活性物质，将碳材料用作阴极活性物质。通常，根据电解液的种类的不同而分为液体电解质电池和高分子电解质电池，并且将使用液体电解质的电池称为锂离子电池，将使用高分子电解质的电池称为锂聚合物电池。此外，锂二次电池制造为多种形状，作为代表性的形状可以举例圆筒形和角形、袋(pouch)形。
通常，角形锂二次电池通过如下工艺制造：在阳极板、隔膜(separator)、阴极板卷绕为果酱卷型(jelly-roll type)的结构的电极组装体的上端组装有与电极组装体的阳极引线及阴极引线进行电连接的盖(cap)组装体，电极组装体***于形成为长方体的容器内部后，对盖组装体和容器进行焊接，然后通过盖组装体注入电解液。
在将所述电极组装体***于容器之前，进行用绝缘薄包裹电极组装体的外面的工艺。
在现有技术中，使得电极组装体安置于绝缘膜上，从一面开始向前后左右的顺序依次折叠绝缘膜然后包裹电极组装体的外面，以所述方式用绝缘膜对电极组装体的外面进行封装，但是所述方式具有如下问题：在绝缘膜封装上需要大量时间，用于折叠绝缘膜的构成要素的数量变多，所以结构上复杂并且尺寸也增加。
先行技术文献
【专利文献】
(专利文献0001)登记专利第10-1400826号(2014.05.22.登记)
(专利文献0002)公开专利第10-2017-0012912号(2017.02.06.公开)
发明内容
本发明用于解决所述问题，本发明的目的在于提供一种二次电池的绝缘膜封装装置，其可以迅速地将绝缘膜封装在电极组装体的外面，并且可以大幅缩小结构及尺寸。
根据用于实现所述目的的本发明的二次电池的绝缘膜封装装置可以包括：基架；顶升(lifting)部件，其以能够向上下移动的形式设置于所述基架，并对二次电池的电极组装体的下端部进行支撑；第一折叠夹具及第二折叠夹具，其设置为在所述顶升部件的两侧以与基架水平的轴为中心向上下方向旋转，将绝缘膜的两侧同时向上侧折叠，然后分别与电极组装体的前方面和后方面相重叠；膜供给单元，其将绝缘膜供给到所述第一折叠夹具及第二折叠夹具的上侧；电池移送单元，其将电极组装体移送到所述顶升部件的上侧，并且在第一折叠夹具及第二折叠夹具向上侧旋转从而对绝缘膜的两侧进行折叠的期间，电池移送单元对电极组装体进行固定。
根据本发明，使得第一折叠夹具及第二折叠夹具同时旋转，从而可以使得绝缘膜封装在电极组装体的整个面，所以可以快速地实现封装作业。
此外，也具有如下效果：可以使得绝缘膜封装所需要的构成紧凑，可以减小整体尺寸，从而可以缩小设置空间，制作及维护管理容易。
附图说明
图1是表示根据本发明的一个实施例的二次电池的绝缘膜封装装置构成的主视图。
图2a至图2d是表示图1所示出的绝缘膜封装装置的构成及操作例的要部纵剖面图。
图3是表示图1所示出的绝缘膜封装装置的立体图。
图4是表示图1所示出的绝缘膜封装装置的主要构成的分解立体图。
图5是针对图4所示出的绝缘膜封装装置的主要构成的立体图，是表示绝缘膜的折叠操作之前状态的图。
图6是针对图4所示出的绝缘膜封装装置的主要构成的立体图，是表示绝缘膜的折叠操作之后状态的图。
图7是表示图4所示出的绝缘膜封装装置的折叠操作之后状态的主视图。
具体实施方式
记载于本说明书的实施例和附图所示出的构成仅仅是所公开的发明的优选的一个例子，并且在本申请的申请当时会有可代替本说明书的实施例和附图的多种变形例。
以下，参照附图，根据后面描述的实施例对二次电池的绝缘膜封装装置进行具体地说明。在附图中，相同的标号表示相同的构成要素。
图1至图7作为用又叫“迈拉(Mylar)”膜的绝缘膜F来包裹二次电池的电极组装体C的外面的封装装置的一个实施例，本发明的封装装置包括：基架10；顶升部件20，其以能够向上下移动的形式设置于基架10，并对二次电池的电极组装体C的下端部进行支撑；第一折叠夹具31及第二折叠夹具32，其在顶升部件20的两侧将安装于其上面的绝缘膜F的两侧同时向上侧折叠，然后分别与电极组装体C的前方面和后方面重叠；膜供给单元，其将绝缘膜F供给到第一折叠夹具31及第二折叠夹具32的上侧；电池移送单元，其向顶升部件20的绝缘膜上侧移送电池组装体C并使得电池组装体C安置在顶升部件20的的绝缘膜上侧。
基架10形成为四边形的平板形态，并且以能够向上下移动的形式设置于活动框架2，通过膜供给单元交替向接受绝缘膜F的传递的第一位置和接受电极组装体C的传递的第二位置移动，活动框架2以能够沿着导轨3向侧方进行水平往返移动的形式设置于封装装置的本体1。
在基架10可以设置至少一对以上的第一折叠夹具31及第二折叠夹具32，在所述实施例中，在一个基架10设置有两对第一折叠夹具31及第二折叠夹具32。
顶升部件20以能够向上下移动的形式设置于基架10，从与基架10大体相同的位置向下侧沿着上下移动一定距离。顶升部件20为具有与二次电池的电极组装体C大体一致的幅度和宽度的矩形平板形态，并对被电池移送单元移送的电极组装体C进行支撑。顶升部件20通过气压缸或设置有滚珠丝杠和伺服电机的线性运动装置等公知的线性运动装置向上下移动。
用于同时折起绝缘膜F的两侧的第一折叠夹具31及第二折叠夹具32形成一对的同时设置于顶升部件20的两侧。第一折叠夹具31及第二折叠夹具32具有相同的形态，并且构成为以顶升部件20为基准对称。第一折叠夹具31及第二折叠夹具32具有近似“U”字形的平板形态，并且在两侧边缘部分形成有弯曲90度的侧面折叠部31a、32a，在第一折叠夹具31及第二折叠夹具32通过向上侧旋转来折叠绝缘膜F时，绝缘膜F的两侧边缘相对于电极组装体C的两侧边缘可以折叠的同时进行重叠。
在第一折叠夹具31及第二折叠夹具32形成有多个真空孔34，多个真空孔34产生用于对绝缘膜F进行真空吸附的空气吸入力。第一折叠夹具31及第二折叠夹具32的真空孔34形成为贯通第一折叠夹具31及第二折叠夹具32的内部，并且一端部通过结合于第一折叠夹具31及第二折叠夹具32的下端部的连接端口34a与外部的空气吸入装置(未示出)相连接，另外一端部通过第一折叠夹具31及第二折叠夹具32的一面与外部相连通，从而对绝缘膜F进行真空吸附。
第一折叠夹具31及第二折叠夹具32的两侧下端部分别以铰链托架33为媒介能够旋转地连接于基架10。就铰链托架33而言，在第一折叠夹具31及第二折叠夹具32的两侧，一端以能够旋转的形式连接于固定设置在基架10的固定块35，另外一端结合于第一折叠夹具31及第二折叠夹具32的两侧下端部。
气动执行器40可以用作使得第一折叠夹具31及第二折叠夹具32相对于基架10进行旋转的驱动装置。气动执行器40包括：气缸41，其一端以能够旋转的形式连接于基架10，并且从外部施加空气压力；活塞42，其一端以能够相对旋转的形式连接于第一折叠夹具31或第二折叠夹具32的一侧边缘的中间部分，随着施加到气缸41的空气压力的不同而相对于气缸41进行伸长及收缩。据此，若气动执行器40的活塞42向气缸41内侧收缩，则第一折叠夹具31或第二折叠夹具32以铰链托架33为中心向上侧旋转90°，若气动执行器40的活塞42向气缸41外侧伸长，则第一折叠夹具31或第二折叠夹具32以铰链托架33为中心向下侧旋转90°。
膜供给单元从设置有基架10的本体1的第一位置上侧向装载有绝缘膜F的位置水平移动的同时移送绝缘膜F，并供给到第一折叠夹具31及第二折叠夹具32上。膜供给单元包括：第一移动框架51，其以能够通过线性运动装置进行水平移动的形式设置于本体1的上侧；膜选择器52，其相对于第一移动框架51通过线性运动装置向上下移动的同时，对绝缘膜F进行真空吸附并固定。作为线性运动装置，可以适用直线电机或者气压缸或者利用伺服电机和滚珠丝杠的线性运动装置等多种公知的线性运动装置。
电池移送单元从本体1的第二位置上侧向装载有电极组装体C的位置进行水平移动的同时移送绝缘膜F并供给到第一折叠夹具31及第二折叠夹具32上。电池移送单元包括：第二移动框架61，其以能够通过线性运动装置进行水平移动的形式设置于本体1的上侧；升降框架62，其以通过线性运动装置向上下移动一定距离的形式设置于第二移动框架61；夹持器63，其在升降框架62的下端部向前后方向移动的同时缩拢，从而对电极组装体C的上端部前后方面进行夹紧；下降操作杆65，其以能够通过升降装置66向上下进行移动的形式设置于升降框架62，并且下端部对被夹持器63夹紧的电极组装体C的上端部两侧向下侧进行加压，从而使得电极组装体C下降。
作为使得第二移动框架61及升降框架62分别进行水平运动及升降运动的线性运动装置，可以适用直线电机或者气压缸或者利用伺服电机和滚珠丝杠的线性运动装置等多种公知的线性运动装置。并且，夹持器63通过设置于升降框架62下部的气压缸64来向前后方向缩拢或者展开的同时对电极组装体C的上端部进行夹紧或者解除固定。
用于使得下降操作杆65向上下移动的升降装置66可以适用气压缸，但是除此之外，可以适用滚珠丝杠和伺服电机、或者直线电机等公知的多种线性运动装置。
对具有所述构成的二次电池的绝缘膜封装装置的操作进行如下详细地说明。
如图2a及图5所示，展开第一折叠夹具31及第二折叠夹具32，基架10向本体1的第一位置移动，然后在待机的状态下，膜供给单元的第一移动框架51及膜选择器52在装载有绝缘膜F的货栈(magazine)对绝缘膜F进行真空吸附，并使其安置于第一折叠夹具31及第二折叠夹具32的上面。
若绝缘膜F安置于第一折叠夹具31及第二折叠夹具32，则空气通过第一折叠夹具31及第二折叠夹具32的真空孔34被吸入的同时产生负压，从而绝缘膜F紧固地附着于第一折叠夹具31及第二折叠夹具32的上面，并且绝缘膜F的位置不会歪。
接着，活动框架2沿着导轨3进行水平移动，基架10移动至本体1的第一位置。此时，若电池移送单元以夹持器63对电极组装体C的上端部前后方面进行夹紧的状态在第一位置的上侧待机，然后基架10到达本体1的第一位置待机，则电池移送单元的升降框架62下降，使得二次电池的电极组装体C安置于基架10的顶升部件20上的绝缘膜F上面(参照图2b)。
若电极组装体C安置于顶升部件20上的绝缘膜F上面，则如图6所示，气动执行器40的活塞42收缩的同时第一折叠夹具31及第二折叠夹具32同时向上侧旋转90°。
由此，如图2c及图6所示，绝缘膜F的两侧以安置于顶升部件20上的电极组装体C的下端部为起点向上侧折叠的同时紧贴重叠在电极组装体C的前方面和后方面。此时，形成于第一折叠夹具31及第二折叠夹具32的两侧端部的侧面折叠部31a、32a连接于电极组装体C的两侧端部的棱角部分，绝缘膜F的两侧端部也重叠于电极组装体C的两侧面部。
如上所述，若第一折叠夹具31及第二折叠夹具32向上侧旋转从而使得绝缘膜F对电极组装体C的前方面和后方面、两侧面全部进行包裹的同时进行紧贴，则电池移送单元的下降操作杆65通过升降装置66移动的同时对电极组装体C的上部面两侧向下侧进行加压，与此同时，顶升部件20下降(参照图2d)。
由此，电极组装体C下降并从夹持器63脱离后，安装于在基架10下侧待机的卸载部。之后，构成于卸载部的胶带自动供给单元向绝缘膜F的两侧部供给胶带，并以防止绝缘膜F松开的形式附着有胶带。
连续反复地执行所述一系列过程，可以用绝缘膜F覆盖除了二次电池的电极组装体C的上部面之外的整个面。据此，将绝缘膜F只折叠一次就可以封装电极组装体C的整个面，所以可以快速地实现封装作业。
以上，参照实施例对本发明进行了详细地说明，但是显而易见的是，若在本发明所属的技术领域具有一般知识的技术人员，则能够在不脱离以上说明的技术思想的范围内进行多种置换、附加及变形，并且应该理解为，如上所述的变形实施形态也属于通过下面附加的权利要求书来定义的本发明的保护范围。
标号说明
1：本体 2：活动框架
10:基架 20:顶升部件
31:第一折叠夹具 32：第二折叠夹具
33：铰链托架 34：真空孔
40：气动执行器 41：气缸
42：活塞 51：第一移动框架
52：膜选择器 61：第二移动框架
62：升降框架 63：夹持器
64：气压缸 65：下降操作杆
66：升降装置 C：电极组装体
F：绝缘膜

Claims (6)

1.一种二次电池的绝缘膜封装装置，其包括：
基架(10)；
顶升部件(20)，其以能够向上下移动的形式设置于所述基架(10)，并对二次电池的电极组装体(C)的下端部进行支撑；
第一折叠夹具(31)及第二折叠夹具(32)，其设置为在所述顶升部件(20)的两侧以与基架(10)水平的轴为中心向上下方向旋转，将绝缘薄膜的两侧同时向上侧折叠，然后分别与电极组装体(C)的前方面和后方面相重叠；
膜供给单元，其将绝缘膜(F)供给到所述第一折叠夹具(31)及第二折叠夹具(32)的上侧；
电池移送单元，其将电极组装体(C)移送到所述顶升部件(20)的上侧，并且在第一折叠夹具(31)及第二折叠夹具(32)向上侧旋转从而对绝缘膜(F)的两侧进行折叠的期间，电池移送单元对电极组装体(C)进行固定。
2.根据权利要求1所述的二次电池的绝缘膜封装装置，
所述第一折叠夹具(31)及第二折叠夹具(32)的两侧边缘部分形成有弯曲90度的侧面折叠部(31a、32a)，在第一折叠夹具(31)及第二折叠夹具(32)通过向上侧旋转来折叠绝缘膜(F)时，绝缘膜(F)的两侧边缘相对于电极组装体(C)的两侧边缘折叠的同时进行重叠。
3.根据权利要求1所述的二次电池的绝缘膜封装装置，
在第一折叠夹具(31)和第二折叠夹具(32)形成有多个真空孔(34)，多个真空孔(34)产生用于对绝缘膜(F)进行真空吸附的空气吸入力。
4.根据权利要求1所述的二次电池的绝缘膜封装装置，
所述第一折叠夹具(31)和第二折叠夹具(32)通过气动执行器相对于基架(10)旋转90°，气动执行器的一端以能够旋转的形式连接于所述基架(10)，另一端分别连接于所述第一折叠夹具(31)及第二折叠夹具(32)。
5.根据权利要求1所述的二次电池的绝缘膜封装装置，所述膜供给单元包括：
第一移动框架(51)，其以能够通过线性运动装置进行水平移动的形式设置于基架(10)的上侧；以及
膜选择器(52)，其通过线性运动装置相对于所述第一移动框架(51)向上下移动的同时对绝缘膜F进行真空吸附。
6.根据权利要求1所述的二次电池的绝缘膜封装装置，所述电池移送单元包括：
第二移动框架(61)，其以能够通过线性运动装置进行水平移动的形式设置于基架(10)的上侧；
夹持器(63)，其设置为相对于所述第二移动框架(61)向前后方向移动，从而对电极组装体(C)的前后方面上端部进行夹紧；
升降框架(62)，其以通过线性运动装置向上下移动一定距离的形式设置于所述第二移动框架(61)；
夹持器(63)，其在升降框架(62)的下端部向前后方向移动的同时缩拢，从而对电极组装体(C)的上端部前后方面进行夹紧；以及
下降操作杆(65)，其以能够通过升降装置(66)向上下进行移动的形式设置于升降框架(62)，并且下端部对被夹持器(63)夹紧的电极组装体(C)的上端部两侧向下侧进行加压，从而使得电极组装体(C)下降。
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