CN109733696A - 一种软包锂离子电芯包装结构，方法及应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种软包锂离子电芯包装结构，方法及应用方法，本包装方案包括包装箱体、分隔组件以及若干电芯保护盘，包装箱体采用可拆卸的拼装结构，其内侧壁上设置有防静电保护层，分隔组件可拆卸的安置在包装箱体内，将包装箱体内部分隔成若干的安置区域；每个电芯保护盘分别用于装载若干片软包锂离子电芯，并可依次层叠的安置在每个安置区域内。本包装方案可以大大节约包装成本和运输成本，而且便于实现电芯自动化上料。

Description

一种软包锂离子电芯包装结构，方法及应用方法

技术领域

本发明涉及软包锂离子电芯技术，具体涉及软包锂离子电芯的包装运输技术。

背景技术

现如今，随着新能源汽车的迅速发展，动力锂离子电池作为纯电动汽车的主要能量存储装置，是一个危险且需要较高防护的产品，对于软包锂离子电芯来说，更是需要高防护。且电芯产量随着国家政策的扶持正在快速增长，需求量持续增加，电芯生产及成组的自动化程度也在不断提高。

因此如何提高电芯的包装及拆包效率、如何降低包装及运输的成本、如何更便捷的应用到自动化产线上去等等都是本领域亟需解决的问题。

目前针对电芯的包装运输都是采用纸箱包装，这样的包装在实际操作过程中存在诸多的问题，如：

1、纸箱属于易受挤压及雨淋而损坏的物件，从而易造成产品损坏等不良现象。

2、因纸箱强度低，故每个纸箱内可放入的电芯数量有限，一般十几片到几十片不等，且纸箱循环利用次数很少，从而造成包装成本较高，打包及拆包效率极低且几乎无法直接应用于自动化产线，一般都需要人工将电芯放置于线上。

3、因纸箱承重有限，故在长途运输中，每辆车内放置的电芯数量是有限的，从而运输一定数量的电芯需要更多次的运输，使得运输成本很高。

发明内容

针对现有电芯采用纸箱进行包装运输所存在的问题，需要一种新的电芯包装运输方案。

为此，本发明的目的在于提供一种软包锂离子电芯包装结构；同时还提供一种包锂离子电芯包装方法，以及对应的应用方法，由此可对电芯实现低成本、高可靠性且高效的包装运输。

为了达到上述目的，本发明提供的软包锂离子电芯包装结构，包括包装箱体、分隔组件以及若干电芯保护盘，所述包装箱体采用可拆卸的拼装结构，其内侧壁上设置有防静电保护层，所述分隔组件可拆卸的安置在包装箱体内，将包装箱体内部分隔成若干的安置区域；每个电芯保护盘分别用于装载若干片软包锂离子电芯，并可依次层叠的安置在每个安置区域内。

进一步的，所述包装箱体主要由托盘，围板以及盖板配合构成，所述围板的内侧壁上设置有防静电保护层，其一端可与托盘可拆卸安置，另一端可与盖板可拆卸安置。

进一步的，所述托盘上还可拆卸的设置有一平板。

进一步的，所述包装结构还包括缓冲压实组件，所述缓冲压实组件与盖板配合。

进一步的，所述缓冲压实组件由电芯保护盘和设置在电芯保护盘内的缓冲压实板组成。

进一步的，所述电芯保护盘上具有与电芯的轮廓外形相配合的内凹结构，同时电芯在保护盘内单边间隙不大于2mm。

进一步的，所述电芯保护盘上设置有定位装置。

进一步的，所述包装箱体之间可通过定位机构进行堆叠拼装。

为了达到上述目的，本发明提供的软包锂离子电芯包装方法，利用上述的包装结构对若干片软包锂离子电芯进行包装。

进一步的，所述包装方法包括：

(1)将围板与托盘拼接，并通过分隔组件将围板的内部分隔成若干的安置区域；

(2)在每个安置区域内叠加放置若干层内置有若干片软包锂离子电芯的电芯保护盘；

(3)将盖板与围板进行拼接，并将托盘，围板以及盖板打包固定形成包装箱体结构。

进一步的，所述包装方法还包括在盖板与包装的软包锂离子电芯之间设置缓冲压板的步骤，设置的缓冲压板在盖板与围板拼接后，对箱体内的软包锂离子电芯进行压实并形成缓冲。

进一步的，所述包装方法包括对打包固定形成的包装箱体结构进行层叠堆放的步骤。

为了达到上述目的，本发明提供的软包锂离子电芯包装结构的应用方法，包括：

拆包打包固定形成包装箱体结构，形成上料盘结构，该上料盘结构只包括托盘以及分布在托盘上的若干组层叠结构的软包锂离子电芯组件，每层软包锂离子电芯组件包括电芯保护盘和内置在电芯保护盘内的若干片软包锂离子电芯；

在自动上料工位，由自动上料组件根据每层软包锂离子电芯组件中电芯保护盘上的定位结构抓取该电芯保护盘中的若干片软包锂离子电芯；

将空置的电芯保护盘送入回收工位。

本发明提供的方案通过立体拼接的包装箱结构取代了多层多量的纸箱堆叠形式，提高了打包和拆包效率，有效防止了正常雨淋，降低了包装成本。

同时，在包装结构的内部，采用一个盘内放置若干片电芯的方式，取代了一盘放置一个或两个电芯的低效包装形式，提高了包装效率，更便于自动化上料。

再者，本方案中具体采用可相互嵌套拼接包装箱结构，在层叠堆放的时候更稳定，大大降低了运输成本并减少了仓储空间。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明实例中软包锂离子电芯包装结构的结构示意图；

图2为本发明实例中包装箱体的结构示意图；

图3为本发明实例中电芯保护盘的结构示意图；

图4为本发明实例中电芯整体包装后的示意图；

图5为本发明实例中电芯包装箱打包后的示意图；

图6为本发明实例中包装箱层叠堆放后的示意图；

图7为本发明实例中拆包后的示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

针对现有软包锂离子电芯采用纸箱进行包裹包装，存在打包效率低且拆包麻烦，同时运输过程中不能受挤压、不防水、单次运输量少，致运输成本高等一些列问题。

本实例中提供一种立体的外包箱结构来对软包锂离子电芯进行包装，该包装结构不仅可承压、可防水、可循环利用，同时还能够有效提高电芯包装的打包和拆包效率。

据此，本实例提供的软包锂离子电芯包装结构在组成结构上主要由包装箱体、分隔组件以及若干电芯保护盘相互配合构成。

其中，包装箱体用于提供软包锂离子电芯的安置空间，并对软包锂离子电芯形成包裹和保护。该包装箱体优选为由防水，抗压的材料制成，整体为可拆卸的拼装结构，这样即能够对内部部件形成良好保护，同时也便于软包锂离子电芯的包装以及后续的拆包。

分隔组件用于将包装箱体内部分隔成若干独立的安置区域，实现同时有序的安置多组软包锂离子电芯，便于芯片的快速装载，这样不仅可提高运输效率，并且使得多组软包锂离子电芯之间相互隔离，避免运行过程中各组软包锂离子电芯之间相互影响，提高可靠性；同时有效的多组分布，也便于后续拆包后能够配合实现自动化的上料。

电芯保护盘用于承载软包锂离子电芯，对电芯形成保护；同时携带承载的软包锂离子电芯一起在包装箱体内被分隔组件分割形成的安置区域进行依次层叠安置，以实现软包锂离子电芯在包装箱体内的装载。这里的电芯保护盘优选采用内置的方式同时装载若干片电芯，以提高包装效率，也更加便于自动化上料。

由此，本包装结构中，使得若干待包装的软包锂离子电芯分别通过电芯保护盘依次叠加的安置在包装箱体的内部，再由包装箱体从四周对软包锂离子电芯形成包裹和保护，完成高效且可靠的包装，便于输运和后续的拆包，以及自动化上料。

参见图1，其所示为本实例给出的一种软包锂离子电芯包装结构的应用示例。

由图可知，本软包锂离子电芯包装结构主要由若干隔板1，塑胶托盘2，围板4，盖板7以及若干的吸塑盘10配合构成。

参见图2，本实例中的塑胶托盘2，围板4以及盖板7相互可拆卸的拼装构成包装箱体，鉴于软包锂离子电芯的形状，本实例中优选方形的包装箱体，这样便于内部空间能够被充分利用，可装载最多量的软包锂离子电芯。

其中，塑胶托盘2作为整个包装箱体的底座，用于承载其他部件，同时用于承载待包装的软包锂离子电芯。

该塑胶托盘2整体为由塑胶制成的方形结构，具有防水和抗压的性能。方形塑胶托盘2的四周边沿设置有安插槽12，用于与围板4插接拼装。该安插槽12结构整体凸设在塑胶托盘2的边沿上，由此在与围板4插接拼装时，能够形成防水结构，达到防水效果。

再者，该塑胶托盘2的底部向外设置有若干的凸起部16，这些凸起部16优选采用阵列的方式分布在塑胶托盘2的底部，可作为支撑部对塑胶托盘2形成支撑，便于转移操作；这些凸起部16还能够进一步提高塑胶托盘2的整体强度，增加抗压性能；同时这些凸起部16还可与盖板7上的凹槽部15配合，形成定位机构来实现不同包装结构之间的层叠堆放。

在具体实施时，塑胶托盘2上的若干凸起部16优选由塑胶托盘2直接向外内凹形成的空心结构，这样使得凸起部16能够与塑胶托盘2一体化形成，既便于生成，又保证两者的强度。

针对内凹形成的空心结构的凸起部16，本实例在塑胶托盘2上增设一平板3，作为塑胶托盘2的承载平面。

对于凸起部16具体的结构形式，可根据实际需求而定，此处不加以赘述。

本实例中的围板4用于构成包装箱体的侧壁，该围板4具体为塑胶托盘2相配合的方形环结构，可对塑胶托盘2上的承载区域形成包裹。

该围板4可采用防水且具有一定强度的材料制成，如塑胶等，这样便于回收。

进一步的，本实例在围板4的内侧壁上设置有防静电EPE泡棉层5和EPE泡棉层8，EPE泡棉起到缓冲防震的作用，防止刚性碰撞致保护盘损坏。

本实例中的盖板7作为包装箱体的上盖，用于与围板4的顶端拼接，以封盖整个包装箱体。

该盖板7整体为由塑胶制成的方形结构，具有防水和抗压的性能。方形盖板7的四周边沿设置有安插槽11，用于与围板4插接拼装。该安插槽11结构整体凸设在盖板7的边沿上，由此在与围板4插接拼装时，能够形成防水结构，达到防水效果。

再者，该盖板7的外表面设置有若干的凹槽部15，这些凹槽部15优选采用阵列的方式分布在盖板7的上表面，用于与塑胶托盘2上的凸起部16配合，形成定位机构来实现不同包装结构之间的层叠堆放。

在具体实施时，盖板7上的若干凹槽部15优选由盖板7直接凹形成，这样使得凹槽部15能够与盖板7一体化形成，既便于生成，又保证两者的强度。

该塑胶托盘2整体为由塑胶制成的方形结构，具有防水和抗压的性能。方形塑胶托盘2的四周边沿设置有安插槽12，用于与围板4插接拼装。该安插槽12结构整体凸设在塑胶托盘2的边沿上，由此在与围板4插接拼装时，能够形成防水结构，达到防水效果。

本实例中的若干隔板1采用十字交叉型的结构，其大小与围板4相配合，能够整体安置由塑胶托盘2，围板4以及盖板7相互可拆卸的拼装构成的包装箱体4中，将该箱体空间分隔成四个同样大小的安置区域，用于承载相应的电芯。

本实例中的吸塑盘10作为电芯保护盘用于承载待拼装芯片9，形成用于包装的软包锂离子电芯组件。

参见图3，本实例中的吸塑盘10为吸塑制成，并形成有与电芯的轮廓外形相配合的内凹结构，同时电芯在保护盘内单边间隙不大于2mm。

具有如此内凹结构的吸塑盘10可以提供电芯很好的防护，且防止电芯左右窜动，上下层保护盘之间为嵌套结构，可以层叠堆放。同时，由于层层之间相互嵌套，堆叠多层也不致有倾斜情况发生。同时将电芯很好的防护在吸塑盘内，防止电芯上下左右窜动。

如此结构的吸塑盘10能够同时内置四片电芯9的方式，取代了一盘放置一个或两个电芯的低效包装形式，提高了包装效率，更便于自动化上料；同时采用内置的方式对放置的电芯9形成保护，保证包装运输过程中电芯9的安全性。

再者，通过吸塑盘10来承载电芯9，直接通过吸塑盘10的依次层叠放置，即可实现电芯9的层叠放置；由于所有的电芯9都内置在吸塑盘10中，在层叠放置时，由吸塑盘10形成支撑，使得相邻层电芯9之间隔开一定的距离，保证电芯9在包装运输过程中的安全性。

进一步的，本实例还在吸塑盘10上设置有定位装置13，以实现与生产线配合实现自动化上料。该定位装置13采用孔型槽等方案，但并不限于此。

在上述方案构成的软包锂离子电芯包装结构的基础上，本实例进一步增设相应的缓冲压实组件，用于与盖板7配合，对箱体内包装的若干软包锂离子电芯组件进行压实，同时形成缓冲，实现将若干软包锂离子电芯组件稳固的安置在箱体，保证运输过程中的安全性。

这里的缓冲压实组件主要由上述的吸塑盘10和设置在电芯保护盘内的缓冲压实板6相互配合组成。

本实例中所形成的软包锂离子电芯包装结构，可承压、可防水IPX3、可循环利用；其在应用时，通过立体拼接的包装箱结构来取代现有多层多量的纸箱堆叠形式，提高芯片的打包和拆包效率，有效防止了正常雨淋，降低了包装成本。内部的芯片采用一个吸塑盘同时内置四片电芯，并据此进行层叠放置，提高包装效率，更便于自动化上料。再者，包装得到的箱体结构，通过箱体托盘和箱盖之间可嵌套的结构，实现包装箱体稳定的层叠堆放，大大降低了运输成本并减少了仓储空间。

以下结合附图举例说明一下利用本实例提供的包装结构进行软包锂离子电芯包装，以及与生产配合使用的过程。

其中，用本实例提供的包装结构对软包锂离子电芯进行包装的过程如下(参见图1和图4)：

(1)先将防静电EPE泡棉5和EPE泡棉8粘贴于围板4内侧；

(2)将粘贴完泡棉5和8的围板4从上向下***塑胶托盘2的安插槽12内；

(3)将平板3放置于按上述步骤(2)组装后的托盘2上，形成开口的包装箱；

(4)将十字交叉型的隔板1从上向下放入按上述步骤(3)组装后的包装箱内，隔板1将箱体内空间分隔成四个同样大小的安置区域；

(5)由隔板1划分好的每个安置区域内放置一层保护电芯9的吸塑盘10；

(6)将电芯9依次内置于上述每个安置区域内的吸塑盘10内，每个吸塑盘内放置四片电芯；

(7)重复上述步骤(5)和(6)至预定的放置数量，总层数不大于40层，并在最上层放置空置的吸塑盘，即最上层的吸塑盘内不得放置电芯；

(8)将四个泡沫压板6分别放置于最上层的四个空吸塑盘上，用于起缓冲和压实作用。

(9)将塑胶盖板7盖在按上述所有步骤依次装完的包装箱上，盖板7通过其上的安插槽11与围板4进行嵌套安装，同时盖板7与上层内置在吸塑盘上泡沫压板6配合，将箱体内的多层装有芯片的吸塑盘压实。

(10)将整个包装箱用捆扎带14打包牢固(如图5所示)，至此一个整包制作完成。

(11)同样按照上述步骤1～10完成所需芯片的打包。

参见图6，打包完成的包装箱体之间进行堆叠放置，但是堆叠放置的包装箱体不超过三层；包装箱体之间可利用托盘2上的凸起部件16与盖板7上的凹槽部件15嵌套配合，保证相对位置。层叠堆放可以在有限的运输车厢空间内放置更多的电芯，从而减少运输成本。

针对上述打包好的软包锂离子电芯在运输至生产线时，其可配合生产线上上料机构，实现自动上料，过程如下：

(1)首先进行拆包，拆包时先将捆扎带14剪断，然后依次取下盖板7、泡沫压板6、以及最上层的四个空吸塑盘10。

(2)接着，从下往上竖直取出围板4以及十字交叉隔板1，形成如图7所示的上料盘结构；该上料盘结构中只包括托盘以及分布在托盘上的四组层叠结构的软包锂离子电芯组件，每组层叠结构的软包锂离子电芯组件包括若干层的软包锂离子电芯组件，而每层软包锂离子电芯组件包括一吸塑盘和内置在该吸塑盘内的四片软包锂离子电芯；如此规则分布的软包锂离子电芯极其方便产线自动化上料。

(3)将步骤(2)中形成的上料盘结构移动至自动上料工位，由自动上料组件(如上料机械抓手)根据每层软包锂离子电芯组件中吸塑盘上的定位结构进行芯片定位，抓取最上层电芯保护盘中的软包锂离子电芯，如自动上料组件(如上料机械抓手)一次性可抓取两片或四片电芯转到下步工序。

(4)在最上层吸塑盘内芯片被抓取完后，由用同一自动上料组件或者另外一个自动上料组件抓取两片或四片吸塑盘到指定的回收工位。

由上可知，本实例给出的方案与现有技术相比，具有如下的优点：

1、打包及拆包效率明显提高，节省工时，包装成本下降30％以上。

2、运输及仓储时层叠堆放，大大降低运输成本及仓储成本，运输成本能下降约60％。

3、有效减少问题发生，如雨淋、电芯受压损坏等。

4、及其便于自动化生产及上料，省去人工上料成本，迎合市场发展趋势，提高资源利用率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (13)

1.软包锂离子电芯包装结构，其特征在于，包括包装箱体、分隔组件以及若干电芯保护盘，所述包装箱体采用可拆卸的拼装结构，其内侧壁上设置有防静电保护层，所述分隔组件可拆卸的安置在包装箱体内，将包装箱体内部分隔成若干的安置区域；每个电芯保护盘分别用于装载若干片软包锂离子电芯，并可依次层叠的安置在每个安置区域内。

2.根据权利要求1所述的软包锂离子电芯包装结构，其特征在于，所述包装箱体主要由托盘，围板以及盖板配合构成，所述围板的内侧壁上设置有防静电保护层，其一端可与托盘可拆卸安置，另一端可与盖板可拆卸安置。

3.根据权利要求2所述的软包锂离子电芯包装结构，其特征在于，所述托盘上还可拆卸的设置有一平板。

4.根据权利要求2所述的软包锂离子电芯包装结构，其特征在于，所述包装结构还包括缓冲压实组件，所述缓冲压实组件与盖板配合。

5.根据权利要求4所述的软包锂离子电芯包装结构，其特征在于，所述缓冲压实组件由电芯保护盘和设置在电芯保护盘内的缓冲压实板组成。

6.根据权利要求1所述的软包锂离子电芯包装结构，其特征在于，所述电芯保护盘上具有与电芯的轮廓外形相配合的内凹结构，同时电芯在保护盘内单边间隙不大于2mm。

7.根据权利要求1所述的软包锂离子电芯包装结构，其特征在于，所述电芯保护盘上设置有定位装置。

8.根据权利要求1所述的软包锂离子电芯包装结构，其特征在于，所述包装箱体之间可通过定位机构进行堆叠拼装。

9.软包锂离子电芯包装方法，其特征在于，利用权利要求1-8中任一项所述的包装结构对若干片软包锂离子电芯进行包装。

10.根据权利要求9所述的软包锂离子电芯包装方法，其特征在于，所述包装方法包括：

(1)将围板与托盘拼接，并通过分隔组件将围板的内部分隔成若干的安置区域；

(2)在每个安置区域内叠加放置若干层内置有若干片软包锂离子电芯的电芯保护盘；

(3)将盖板与围板进行拼接，并将托盘，围板以及盖板打包固定形成包装箱体结构。

11.根据权利要求10所述的软包锂离子电芯包装方法，其特征在于，所述包装方法还包括在盖板与包装的软包锂离子电芯之间设置缓冲压板的步骤，设置的缓冲压板在盖板与围板拼接后，对箱体内的软包锂离子电芯进行压实并形成缓冲。

12.根据权利要求10所述的软包锂离子电芯包装方法，其特征在于，所述包装方法包括对打包固定形成的包装箱体结构进行层叠堆放的步骤。

13.软包锂离子电芯包装结构的应用方法，其特征在于，包括：

拆包经过权利要求9-12中任一项所述包装方法所打包固定形成包装箱体结构，形成上料盘结构，该上料盘结构只包括托盘以及分布在托盘上的若干组层叠结构的软包锂离子电芯组件，每层软包锂离子电芯组件包括电芯保护盘和内置在电芯保护盘内的若干片软包锂离子电芯；

在自动上料工位，由自动上料组件根据每层软包锂离子电芯组件中电芯保护盘上的定位结构抓取该电芯保护盘中的若干片软包锂离子电芯；

将空置的电芯保护盘送入回收工位。