CN204407433U - 一种锂电池包塑设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池包塑设备，包括底座，所述的底座上设有：供膜机构，具有两个放置卷膜的转盘，每个转盘对应的放膜路径上依次设有张紧轮和用于将扁平卷膜预扩的挤压部件；切膜机构，设置在放膜路径上，设有拉动卷膜的拉膜组件和将膜切段的切刀；包膜工作台，所述的包膜工作台上设有用卷膜拉开的吸膜组件，和用于将完成包膜的锂电池推出的推动气缸；供料机构，具有单排输送锂电池的供料通道，供料通道的端部设有将锂电池推入拉开卷膜中的气缸；出料机构，具有承接推动气缸推出锂电池的出料通道，所述出料通道的两侧设有调节膜内锂电池位置的调齐夹板，出料通道的端部设有作用于锂电池的弹性压板。本实用新型包膜速度快，质量高。

Description

一种锂电池包塑设备

技术领域

本发明涉及锂电池生产制造领域，尤其涉及一种锂电池包塑设备。

背景技术

锂电池通常有两种外型：圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构，用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等)及铝箔组成的电流收集极。负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件(部分圆柱式使用)，以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。

为避免锂电池在运输、使用过程中受到损伤，引起电池性能下降甚至报废，通过外锂电池通过包膜进行保护，并在电芯两端形成包覆的折叠边，形成袋状结构的保护膜。部分企业采用人工包膜方式，人工包膜的一致性不好，效率不高，而且手指、手套上的汗渍、灰尘、粉屑等会对电芯造成污染，影响电池质量。

现有技术中，授权公告号为CN 202170022 U的专利文献提供了一种电芯包膜设备，其包膜机构包括：包膜台、压刀装置、拉膜装置、压膜装置以及切隔膜装置；切隔膜装置设置在隔膜放卷机构的出料口侧；拉膜装置包括拉膜夹块及其驱动单元，拉膜夹块的第一工作位位于隔膜放卷机构的出料口处，第二工作位与第一工作位的距离大于或等于单个电芯包膜所需隔膜的长度；压膜装置包括处于隔膜放卷方向上的两个压膜辊及其驱动单元，该两个压膜辊分别位于包膜台的两侧，其中任意一个压膜辊均包括压膜辊上表面低于包膜台台面的第一工作位、压膜辊下表面压在包膜台上的电芯边缘的第二工作位、以及压膜辊压在包膜台上的电芯上表面上的第三工作位；该电芯包膜设备实现电芯包膜的自动化生产，避免人工包膜存在的污染。

现有的包膜设备在使用过程中存在诸多问题，例如：隔膜放卷机构的放膜速度较慢；膜带在切割后扁平，电芯推入膜带内较为困难；电芯在膜带内的位置不平，造成电芯两端的包膜长度不一致；完成包膜的锂电池由出料通道排出，紧挨滚落至烘道的输送带，薄膜收缩膜粘接在一起，造成膜收缩失败，影响锂电池的包膜质量。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种结构简单、操作方便的锂电池包塑设备，采用全自动化完成锂电池的包装工序，包膜速度快、效率高，锂电池位于膜的中部，包膜质量好，并间隔输出至烘道，提升膜的收缩质量。

一种锂电池包塑设备，包括底座，所述的底座上设有：

供膜机构，具有两个放置卷膜的转盘，每个转盘对应的放膜路径上依次设有张紧轮和用于将扁平卷膜预扩的挤压部件；

切膜机构，设置在放膜路径上，设有拉动卷膜的拉膜组件和将膜切段的切刀；

包膜工作台，所述的包膜工作台上设有用卷膜拉开的吸膜组件，和用于将完成包膜的锂电池推出的推动气缸；

供料机构，具有单排输送锂电池的供料通道，供料通道的端部设有将锂电池推入拉开卷膜中的气缸；

出料机构，具有承接推动气缸推出锂电池的出料通道，所述出料通道的两侧设有调节膜内锂电池位置的调齐夹板，出料通道的端部设有作用于锂电池的弹性压板。

作为技术方案的改进，所述的张紧轮通过弹性支撑杆安装在转盘下部的底座上。

作为技术方案的进一步改进，挤压部件包括两个活动的转动辊，两转动辊之间为卷膜穿过通道，该卷膜穿过通道的宽度小于膜的直径。

作为技术方案的改进，所述的拉膜组件包括沿底座滑动的滑动座，该滑动座内设有过膜通道，过膜通道的上方布置有升降夹块，升降夹块的上方固定有竖直延伸至滑动座外部的导杆，导杆上套设有保持升降夹块下压的弹簧。

作为技术方案的改进，所述的拉膜组件和切刀之间通过杠杆配合，杠杆的一端转接在切刀顶部，另一端用于在切刀下压时引导升降夹块上升。

作为技术方案的改进，所述的吸膜组件包括嵌装在包膜工作台上的真空吸板，该真空吸板上分布有吸膜口，包膜工作台上方安装有活动的升降臂，所述升降臂装有与真空吸板配合的真空吸盘。

作为技术方案的改进，所述供料通道的两端分别具有处于高位的加料位和处于低位的出料位；

出料位的一侧设有出料口，另一侧安装有所述的推动气缸；

加料位和出料位之间的滑行通道上设有限定锂电池单排通过的压板，和覆盖于滑行通道上方的取料盖板。

作为技术方案的改进，所述出料口的一侧设有进膜导嘴，该进膜导嘴的具有引导锂电池进入膜内的尖嘴部，所述的尖嘴部由多块弹性片拼成。

作为技术方案的改进，所述的出料通道的两侧设有调节夹持口，两调节夹持口处设有同步运动的调齐夹板，调齐夹板上具有作用于锂电池端部的夹持凸起。

作为技术方案的改进，所述的弹性压板具有延伸至出料通道的下料口处的挡料部，弹性压板的上方放置有配重块。

本实用新型采用全自动化完成锂电池的包装工序，包膜速度快、效率高，锂电池位于膜的中部，包膜质量好，并间隔输出至烘道，提升膜的收缩质量。

附图说明

图1为供膜机构的结构示意图；

图2为切膜机构的结构示意图；

图3为包膜工作台的结构示意图；

图4为供料机构的结构示意图；

图5为出料机构的调齐组件结构图；

图6为出料机构的弹性压板结构图。

具体实施方式

如图1～图6所示，一种锂电池包塑设备，包括底座1，该底座1上设有：供膜机构、切膜机构、包膜工作台、供料机构和出料机构。

如图1所示，供膜机构包括两个放置卷膜的转盘2，每个转盘2对应的放膜路径上依次设有张紧轮4和用于将扁平卷膜预扩的挤压部件。包塑用的卷膜放置在转盘上，利用转盘转动来放膜，张紧轮用于引导放膜的行走路径，挤压部件用于对扁平卷膜进行预扩，避免膜内壁粘连，便于后续将电芯推入膜中。

底座1上装有驱动转盘2的电机通过电机来驱动转盘，并保持两个转盘的同步。转盘2的外周设有弧形的挡料板9，挡料板对膜具有阻挡作用，防止膜外扩到转盘外。张紧轮4通过弹性支撑杆5安装在底座1上，张紧轮具有弹性，其位置可适应膜的牵引力，减少膜送料过程中的阻力，同时也保持膜始终处于拉直状态。

挤压部件7内具有小于卷膜直径的过料通道，前方设有限位套6，当膜经过小于卷膜直径的过料通道时，经过料通道的挤压，带状的卷膜预扩，卷膜内壁分开，避免内壁粘连，影响后续锂电池的放入。

挤压部件7包括两个活动的转动辊，两转动辊之间为过料通道，通过布置两个转动辊，并在两转动辊形成过料通道，膜穿过过料通道时，带动转动辊转动，减少膜穿过的阻力，并降低对膜的磨损。放膜路径的出料口处，底座上设有限位板8，出料口位于限位板8的下方，膜由限位板下方送出，限位板将膜保持为带状行走，便于进入后续的切膜机构。

如图2所示，拉膜组件包括沿底座1滑动的滑动座17，该滑动座17内设有过膜通道，过膜通道的上方布置有升降夹块12，升降夹块12的上方固定有竖直延伸至滑动座外部的导杆19，导杆上套设有保持升降夹块12下压的弹簧。拉膜组件和切刀13之间通过杠杆15配合，杠杆15的一端转接在切刀顶部，另一端用于在切刀13下压时引导升降夹块12上升。

本实施例中，拉膜组件和切刀之间通过杠杆配合，往前送料时，切刀位于上升位置，杠杆的另一端下压，升降夹块在弹簧的作用下保持下压，滑动座前移送料；当滑动座回摆时，切刀下压，杠杆的另一端翘起，驱动升降夹块上升，直至回到初始位置，进行下一次送料操作。

升降夹块12为两个，两升降夹块对应的导杆19顶部通过支撑杆连接。杠杆15的另一端伸入支撑杆的下部，支撑杆上套设有沿杠杆15滚动的导向轮10。切刀下压切膜时，杠杆的另一端翘起，此时滑动座回摆，支撑杆上的导向轮沿杠杆滚动，升降夹块克服弹簧的作用力，解除对膜带的压力。

底座1上设有驱动滑动座17往复运动的气缸，切刀活动安装在底座上的切刀座14内，切刀座下部设有送膜通道11，送膜通道内设有隔膜凸起20，避免两条膜带在送膜通道内重叠。

杠杆15的中部铰接在切刀座14上，切刀座14内安装有用于压紧膜带的升降柱。切刀下压时，升降柱同时下降压紧膜带16，抑制膜带翘起，利于精确控制膜带的切割长度。弹簧安装在安装筒18内，一端抵住升降夹块12，另一端顶住滑动座17。

如图3所示，包膜工作台21上设有真空吸板22，该真空吸板22上分布有吸膜口23。包膜工作台21上方安装有活动的升降臂24，升降臂24装有与真空吸板22配合的真空吸盘25。切割后的膜带放置在包膜工作台的真空吸板22上，升降臂24带动真空吸盘25下压，并开启真空，真空吸板和真空吸盘同时牢牢吸住膜带的两面，升降臂上升复位，升降的高度与膜带的直径相适应，正好将膜带完全拉开，便于锂电池电芯的推入。

包膜工作台21的侧边设有导向杆26，升降臂24的一端活动套设在导向杆上，包膜工作台的下方安装有驱动升降臂的气缸。包膜工作台21上具有镂空的安装腔，真空吸板覆盖在安装腔上部，真空吸板嵌装在包膜工作台上的安装腔内，利于真空吸板下部真空管道的安装，也方便真空吸板的清理和更换。

为使吸膜口具有足够强的吸力，应尽可能减少吸膜口的尺寸，且吸膜口的开设位置应与膜带位置相对应，吸膜口可以为细小的真空吸孔，也可以为沿膜带轴向布置的条形孔，优选使用条形孔，条形孔具有更大的面积，可以提供更大的吸力。

真空吸盘2通过螺纹密封配合在升降臂的底部，真空吸盘内部中空，下部的盘面上分布有吸孔，上部具有螺纹连接部，用于连接升降臂，便于真空吸盘的更换和清理。

如图4所示，底座上具有输送锂电池的滑行通道27，该滑行通道27的两端分别具有处于高位的加料位28和处于低位的出料位29；出料位29的一侧设有出料口35，另一侧安装有推出锂电池的气缸；加料位和出料位之间的滑行通道上设有限定锂电池单排通过的限位机构，和覆盖于滑行通道上方的取料盖板34。

本实施例中，滑行通道上具有处于高位的加料位和处于低位的出料位，锂电池依靠重力在滑行通道内滚动，不需要独立的传送机构，能耗较低；限位机构用于使锂电池在滑行通道内单排输送，整齐排列；并通过打开取料盖板，对滑行通道内的锂电池进行调整，或将滑行通道内的锂电池取出。

加料位28对应的滑行通道27壁面上设有加高的挡板30，形成向滑行通道内添加锂电池的加料仓，锂电池可堆叠在加料位内，推动滑行通道中的锂电池下滑。

限位机构包括依次布置的第一限位机构和第二限位机构，第一限位机构位于滑行通道27的水平段处，第二限位机构安装在滑行通道的下滑段处。第一限位机构和第二限位机构，用于保持锂电池单排通过水平段和下滑段，避免相互挤压，造成锂电池错位。第一限位机构包括固定在滑行通道上部的安装架31，该安装架31的下部装有沿滑行通道轴向延伸的限位板32；第二限位机构为布置在滑行通道两侧且沿滑行通道弯曲的弧形板33。限位板和弧形板对滑行通道中的锂电池具有限位作用，保持锂电池单排下滑。

取料盖板34转接在滑行通道27上方，便于取料盖板的打开。同时，出料位的端部铰接有挡板36，该挡板通过挂钩连接在滑行通道两侧，挡板转至水平，使滑行通道内的电池滑出，便于电池的更换。

出料口的一侧设有进膜导嘴(见图5)，该进膜导嘴的具有引导锂电池进入膜内的尖嘴部，尖嘴部由多块弹性片拼成，尖嘴部用于锂电池和膜带的对位，加快锂电池的推入速度。

如图5所示，出料通道38的两侧设有调节夹持口，两调节夹持口处设有同步运动的调齐夹板37，调齐夹板上具有作用于锂电池端部的夹持凸起39。为调整锂电池两端的包膜长度，通过在出料通道的两侧开设调节夹持口，并利用同步运动的调齐夹板夹持锂电池，夹持凸起伸入膜带中推动锂电池的端部，调节膜带中锂电池的位置，使锂电池两端的包膜长度一致，完成调平工作。

出料通道的上方覆盖安装框40，该安装框40的下部固定有沿出料通道延伸的限位板41。气缸推动圆柱形锂电池滚动时，限位板保持锂电池在出料通道内单排通过，避免由于挤压造成锂电池叠加，影响锂电池两端的膜带调平。

出料通道的侧面设有推动调齐夹板37的驱动气缸，通过在出料通道的两侧安装驱动气缸，同时推动两调齐夹板相向运动，夹紧锂电池，调节锂电池在膜带中的位置。

在另一个实施例中，出料通道38的一侧设有推动该侧调齐夹板的气缸，调齐夹板37通过连杆组件与另一侧的调齐夹板同步运动。连杆组件包括连接一侧调齐夹板的支撑杆42，与支撑杆42连接并穿过出料通道的活动杆43，以及中部铰接在支撑底座44上的摆动杆45；该摆动杆45的一端铰接在活动杆43端部，另一端铰接在另一侧的调齐夹板上。本实施例通过只采用一个气缸驱动一侧的调齐夹板，另一侧的调齐夹板通过连杆组件实现同步，相对两个气缸同时推动，同步性更好，且节约能耗。

支撑杆42和出料通道的侧面设有复位弹簧46，复位弹簧46用于调齐夹板的复位助力，加快调节夹板的回位，避免调节夹板回位不当，影响出料通道中锂电池的输送。

如图6所示，出料通道38的上方设有弹性压板47，该弹性压板47具有延伸至出料通道的下料口处的挡料部50，弹性压板的上方放置有配重块48。该弹性压板的挡料部压设在下料口处的锂电池上，用于阻挡锂电池的自由滑落，避免相邻两个锂电池相互紧贴滚落到烘道的输送带，影响膜的收缩质量；由于存在弹性压板阻挡，气缸不断从出料通道的进料处推进锂电池，挤压下料口处的锂电池克服弹性压板的压力，滑落至烘道的输送带上，保持输送带上的锂电池分布均匀。

弹性压板47的上方设有放置配重块48的挡板49，用于固定配重块的位置。为更好的将配重块放置在弹性压板上，还可以在弹性压板的上方设置挡料罩，从多面对配重块进行限位，避免弹性压板的振动，造成配重块的移位或掉落。

挡料罩滑动配合在弹性压板上，并通过定位螺栓与弹性压板保持固定。挡料罩沿弹性压板滑动配合，配重块的位置可调，可根据不同重量的锂电池，调整配重块的位置，使得弹性压板的压力与锂电池的重力相适应，阻挡锂电池下滑。

弹性压板47的一端连接在出料通道38上方的安装板51上，另一端延伸至出料通道的下料口处并压设在锂电池上，形成限制锂电池滑落的挡料部50，锂电池通过挤压挡料部变形，排出出料通道38。

弹性压板47的另一端为向下弯曲至下料口处的弧形板，具有更好的阻挡作用，控制每次仅通过一个锂电池。挡料部50呈树杈形，中部为中空的缺口，通过作用于锂电池的两端，保持锂电池的平衡，防止锂电池倾斜滑出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池包塑设备，包括底座，其特征在于，所述的底座上设有：

供膜机构，具有两个放置卷膜的转盘，每个转盘对应的放膜路径上依次设有张紧轮和用于将扁平卷膜预扩的挤压部件；

切膜机构，设置在放膜路径上，设有拉动卷膜的拉膜组件和将膜切段的切刀；

包膜工作台，所述的包膜工作台上设有用卷膜拉开的吸膜组件，和用于将完成包膜的锂电池推出的推动气缸；

供料机构，具有单排输送锂电池的供料通道，供料通道的端部设有将锂电池推入拉开卷膜中的气缸；

出料机构，具有承接推动气缸推出锂电池的出料通道，所述出料通道的两侧设有调节膜内锂电池位置的调齐夹板，出料通道的端部设有作用于锂电池的弹性压板。

2.如权利要求1所述的锂电池包塑设备，其特征在于，所述的张紧轮通过弹性支撑杆安装在转盘下部的底座上。

3.如权利要求1所述的锂电池包塑设备，其特征在于，挤压部件包括两个活动的转动辊，两转动辊之间为卷膜穿过通道，该卷膜穿过通道的宽度小于膜的直径。

4.如权利要求1所述的锂电池包塑设备，其特征在于，所述的拉膜组件包括沿底座滑动的滑动座，该滑动座内设有过膜通道，过膜通道的上方布置有升降夹块，升降夹块的上方固定有竖直延伸至滑动座外部的导杆，导杆上套设有保持升降夹块下压的弹簧。

5.如权利要求4所述的锂电池包塑设备，其特征在于，所述的拉膜组件和切刀之间通过杠杆配合，杠杆的一端转接在切刀顶部，另一端用于在切刀下压时引导升降夹块上升。

6.如权利要求1所述的锂电池包塑设备，其特征在于，所述的吸膜组件包括嵌装在包膜工作台上的真空吸板，该真空吸板上分布有吸膜口，包膜工作台上方安装有活动的升降臂，所述升降臂装有与真空吸板配合的真空吸盘。

7.如权利要求1所述的锂电池包塑设备，其特征在于，所述供料通道的两端分别具有处于高位的加料位和处于低位的出料位；

出料位的一侧设有出料口，另一侧安装有所述的推动气缸；

加料位和出料位之间的滑行通道上设有限定锂电池单排通过的压板，和覆盖于滑行通道上方的取料盖板。

8.如权利要求7所述的锂电池包塑设备，其特征在于，所述出料口的一侧设有进膜导嘴，该进膜导嘴的具有引导锂电池进入膜内的尖嘴部，所述的尖嘴部由多块弹性片拼成。

9.如权利了要求1所述的锂电池包塑设备，其特征在于，所述的出料通道的两侧设有调节夹持口，两调节夹持口处设有同步运动的调齐夹板，调齐夹板上具有作用于锂电池端部的夹持凸起。

10.如权利要求1所述的锂电池包塑设备，其特征在于，所述的弹性压板具有延伸至出料通道的下料口处的挡料部，弹性压板的上方放置有配重块。