一种用于方形铝壳储能电池的表面蓝膜包覆方法

技术领域

本发明涉及电池膜包覆技术领域，具体涉及一种用于方形铝壳储能电池的表面蓝膜包覆方法。

背景技术

电池包膜是指用于包覆电池的外层薄膜或壳体。它的主要作用是保护电池内部的电化学反应和电解质不受外界环境的干扰，同时防止电池内部材料的泄漏和损坏，电池包膜的制作过程包括膜材的选择、切割、层叠和封口等。在制作过程中需要注意材料的选择和膜层的厚度，以确保电池包膜的质量和性能。电池包膜的设计和制造对于电池的性能和安全性至关重要。合理的包膜设计能够提高电池的循环寿命、安全性和稳定性，降低电池的内阻和能量损失。

为解决上述问题，申请号为202211506263.0的中国专利公开了方壳电池U型包膜方法，上述公开的包膜方法，包膜时先对电池的底面和左右大面进行粘贴，对绝缘膜带进行裁带，再将延伸于电池前后侧面外的底面上或左右大面上的绝缘膜剪边，后根据剪边位置对电池的底面上或左右大面上的绝缘膜进行折贴，再对电池的顶面进行折贴，最后贴顶片；剪边处理，可以保证折贴后不会出现折贴面起翘的问题。贴顶片可以压住顶面折贴后的绝缘膜免除顶面剪边，简化作业流程。裁带用于采用绝缘膜带的情况。申请号为202211506240.X的中国专利公开了方壳电池回型包膜方法，上述公开的回型包膜方法，包膜时先对电池的前侧面和左右大面进行粘贴，对绝缘膜带进行裁带，再对电池的后侧面进行搭接，再将延伸于电池底面外的前后侧面或左右大面上的绝缘膜剪边，后根据剪边位置对电池的底面进行折贴，再对电池的顶面进行折贴，最后贴顶片；剪边处理，可以保证折贴后不会出现折贴面起翘的问题。贴顶片可以压住顶面折贴后的绝缘膜免除顶面剪边，简化作业流程。裁带用于采用绝缘膜带的情况。

上述公开的现有技术中，在包膜过程中通过对电池的底面和侧面进行黏贴，并对延伸至电池外的绝缘膜进行剪边，再对电池进行折贴，这就使得在对延伸至电池外的绝缘膜进行剪边过程中，需要确保电池与剪边尺寸的相对精度，当剪边过多时，影响电池表面的绝缘性能，当剪边过少时，影响电池后续的折贴效果。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种可保证电池在包膜时，薄膜能够完全覆盖在电池壳体上的用于方形铝壳储能电池的表面蓝膜包覆方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种用于方形铝壳储能电池的表面蓝膜包覆方法，包括如下步骤：

步骤一、电池上料：采用自动上下料和手动上下料两种方式；

步骤二、包膜前清洁：对电池表面进行半封闭式清洁，并在电池清洁过程中配备除尘系统；

步骤三、绝缘膜上料并包膜：绝缘膜上料过程中包括送膜作业和离型纸回收卷绕作业，电池进入包膜工位后绝缘膜对电池进行侧面回型包膜，并沿电池侧面将绝缘膜进行切断；

步骤四、折边：包膜完成后对绝缘膜进行折边处理，先对电池两侧边及底部进行滚边，然后对电池上盖进行折边，折边时先折电池两侧短边的绝缘膜，折膜过程对底膜进行固定，再折底边长边的绝缘膜，两侧重叠部分宽度尺寸一致；

步骤五、检测：折边完成后贴上垫片，并对电池进行绝缘测试，包膜后尺寸检测，压力检测以及外观检测，每道检测工序中不合格的电池都要流入NG工位；

步骤六、下料：所有检测完成后进行下料，即完成电池包膜。

作为本发明的一种优选方案，步骤二中在清洁方式包括毛刷和离子风刀清洁，除尘系统配备有排风温度<30℃的除尘机。

作为本发明的一种优选方案，步骤三中送膜作业由电磁制动器或同服电机控制，离型纸回收卷绕作业独立收卷。

作为本发明的一种优选方案，步骤三中在绝缘膜上料过程中配备有用于检测绝缘膜外径的绝缘膜缺料自动检测装置。

作为本发明的一种优选方案，步骤三中绝缘膜上料过程中包括自动换卷方式和手动换卷方式，自动换卷为双料轴方式，换卷过程不影响连续生产；手动换卷要有绝缘膜及离型纸的接带平台，且手动换膜时，设备停止包膜时间均小于五分钟。

作为本发明的一种优选方案，步骤三中在包膜时，配备有用于确保电池定位精度的拉膜杆机构，薄膜过程中电池底部不全包，底部边缘大于5mm折回到底部，顶部 2-5mm 折回到顶部，起始点距离边缘15mm，收边重叠 5-10mm。

作为本发明的一种优选方案，步骤四中在对电池上盖四边进行折边压实，压实后使用加热板对折边膜进行加热处理，加热时间小于等于5秒，加热温度 50-200℃。

作为本发明的一种优选方案，步骤五中对折边后的上盖部分粘贴上热片，电池重复定位精度0.05mm，绝缘片重复定位精度0.lmm，要求上基片粘贴均匀，超出盖板小于等于±0.1mm。

作为本发明的一种优选方案，步骤五中绝缘测试时间小于等于3秒，测试电压为AC1500V，DC3000V；尺寸检测的部位为厚度方向1个点，宽度方向1个点，高度方向2个点。

作为本发明的一种优选方案，步骤五中压力测试的双肩高测试压力为3-15Kg，厚度100-800Kg，宽度10-30Kg，尺寸测试精度为±0.01mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过侧面回型的方式对电池表面进行包膜，使得后续只需对电池底部和上盖进行折边处理，在底部和上盖的折边过程中，通过先折短边再折长边的方式，无需对折边处进行剪边，且折边后的短边和长边部分重叠，具有更好的绝缘效果；

2、进一步的，通过对包膜完成的电池进行绝缘测试，包膜后尺寸检测，压力检测以及外观检测，保证了电池包膜的质量，进而提高产品的良品率。

附图说明

图1是本发明电池包膜方法的流程图；

图2是本发明电池包膜的结构示意图

附图标记：电池1，绝缘膜2。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作详细说明。

如图1-图2所示，一种用于方形铝壳储能电池的表面蓝膜包覆方法，包括如下步骤：

步骤一、电池1上料：采用自动上下料和手动上下料两种方式。

具体的，电池1有两种上、下料方式，下料为分选机自动来料及手动上料，包膜机设有一条自动物流线，兼容自动及手动放入流水线实现电池流转。

自动上下料:电池1下料机构分别与分选机测试部分及分选部分对接，实现电池1自动测试包膜分档。手动上下料：电池1以托盘的形式通过上料小车运至包膜机上料口上料，小车可撤出进行二次上料；进入包膜物流线，人工将小车从料仓取出换上新的小车，下料同样使用下料小车，根据托盘切角位置设计小车防呆措施，托盘可使用分容分选托盘。

设备可切换自动或手动上下料包膜方式，自动模式时，设备从自动物流线抓取电池1进行包膜；手动模式时，设备从手动物流线抓取电池进行包膜，当设备进行手动流转包膜时，自动物流线仍可进行分选前后电池流转，互不干涉。

步骤二、包膜前清洁：对电池1表面进行半封闭式清洁，并在电池1清洁过程中配备除尘系统。

进一步的，电池1五个面进行毛刷+离子风刀清洁，风刀风压可调，真空毛刷一用两备，毛刷结构设计简洁(采用标准件)，方便人工清理更换；

清洁工位需半封闭处理，所产风压及清理出的杂质不泄露至工位外部;清洁过程同时进行吸尘工作，并配备集尘装置，集尘装置易于拆卸清洁，清洁工位不影响车间洁净度，24小时运转。滤芯清洁周期大于4 周，更换周期大于6 个月:

清洁效果判定:清洁后表面无可手感异物和可擦拭掉异物，不能因清洁造成电芯二次污染和损伤;

设备除尘系统需要配置除尘机，除尘机处理后排风需要满足车间环境要求，排风温度小于30℃。

步骤三、绝缘膜2上料并包膜：绝缘膜2上料过程中包括送膜作业和离型纸回收卷绕作业，电池进入包膜工位后绝缘膜2对电池1进行侧面回型包膜，并沿电池侧面将绝缘膜进行切断。

进一步的，绝缘膜2为离型结构卷材，外径最大为350mm，内径为76.5mm。绝缘膜上料机构由送膜和离型纸回收卷绕两部分组成，送膜过程中采用电磁制动器或同服电机，送膜过程中需保证蓝膜的张力恒定，同时离型纸进行独立收卷。对胶面导辊要做防粘胶处理，圆导棍清洁频率≥1月/次，拉膜机构采用伺服电机带动拉膜杆上、下移动，将膜粘于拉杆上，实现对绝缘膜精准拉出，不允许将绝缘膜2夹伤:拉膜过程要有除静电装置。绝缘膜2缺料自动检测（使用绝缘膜2外径检测)，提前警示人工备料，无料自动停机报警。

换卷功能，兼容自动换卷及手动换卷功能，自动换卷为双料轴方式（1卷备用膜)，换卷过程不影响连续生产;手动换卷要有绝缘膜2及离型纸的接带平台，自动手动换膜时，设备停止包膜时间均≤5min。

另外，采用从电池1侧面回型包膜方式，电池1采用稳定可靠方式进入包绝缘膜工位，要确保电池定位精度。配置拉膜杆机构，包膜机构，绝缘膜2从电池1侧面包裹后，设备对2个大面进行自动包膜压实，绝缘膜2切断长度屏幕数字显示并通过操作屏可谓，调整精度±0.1mm；此时电池1上盖和底部绝缘膜2、两断面绝缘膜2需保证伸出长度可在触摸屏设定，伸出长度3-20mm可调，定位精度±0.5mm;宽度方向电池1相对蓝膜居中，偏差±1mm，配备自动纠偏系统，纠偏精度±0.5mm，包膜过程及上下膜的张力控制根据实际情况设置。

包蓝膜的底部不全包，底部边缘大于5mm折回到底部，顶部 2-5mm 折回到顶部，起始点距离边缘15mm，收边重叠 5-10mm；贴膜辊为柔性胶辊，贴膜时下辊不动，上辊随着电池的表面凹凸上下浮动，使用伺服电机控制上辊对电池的压力，保持压力固定(压力作为工艺参数设置)；除随设备配胶辊备件外，可根据现场具体电池情况，设计制作异形辊，伺服控制包膜过程。

步骤四、折边：包膜完成后对绝缘膜2进行折边处理，先对电池1两侧边及底部进行滚边，然后对电池1上盖进行折边，折边时先折电池1两侧短边的绝缘膜，折膜过程对底膜进行固定，再折底边长边的绝缘膜2，两侧重叠部分宽度尺寸一致。

具体的，先折壳体两侧短边的绝缘膜2，侧边折膜过程要有装置对底膜进行固定，防止侧膜折膜时，底膜造成干涉，然后再折底边长边的绝缘膜2；两侧重叠部分宽度尺寸一致，允许误差精度为±lmm；拐角处折边处理要求平整，粘结牢固，无翘起等现象；切角折边后电池1最大胶带层数不超过5层。

接着，电池1转入上盖折边工位，设备对电池1上盖四边进行折边压实，先折短边再折长边，压实后使用加热板对折边膜进行加热处理，加热时间≤5S，加热温度 50-200℃可调；四角位置的折角折边处理要求平整，粘贴到盖板位置不能翘起。

步骤五、检测：折边完成后贴上垫片，并对电池1进行绝缘测试，包膜后尺寸检测，压力检测以及外观检测，每道检测工序中不合格的电池都要流入NG工位。

离型纸基材单片形式，底纸预留撕离位置，补料时间满足1h间隔，具备缺料报警功能；垫片上料不停机，取垫片要防止一次取多片，上垫片粘贴前需有精定位动作，并在方案中进行描述定位方式；对折边后的上盖部分粘贴上热片，电池1重复定位精度0.05mm，绝缘片重复定位精度0.lmm，要求上基片粘贴均匀，超出盖板≤土0.1mm，无翘起，同时贴上垫片工位可与尺寸测量工位对调顺序。

对包膜后电池1的两个大面进行绝缘测试，绝缘测试仪技术人员提供品牌型号配置；测试工位要求:夹紧力100-300kg；测试电压: AC1500V，DC3000V，测试电压可调节；测试时间:≤3S，具体测试时间 5S 内可设置；测试夹具满足高精度、耐用(≥100W次，半年使用寿命)、易于维护、易于换型等特点，测试采用大理石基台+导电硅胶设计，保证高绝缘性及电池贴合性。

另外，尺寸检测时的部位为厚度方向1个点，宽度方向1个点(测量区域在电池1下方多层膜区域):高度方向 2个点（顶盖四角相对电池底面的距离)；测试压力:双肩高测试压力按 3-15Kg，厚度100-800Kg，宽度10-30Kg，尺寸测试精度±0.01mm，尺寸测量均为面接触式即压板接触模式。

下料流拉对接包膜后人工外观检验台，包膜机检验台可同时容纳 4 人对电池包膜后外观进行人工检查，检查后合格的电池1方可投入下序流拉:检验台照度≥750lux(桌面照度):检验配备扫码枪及 PC 用于对接包膜机软件，用于不良电池1不良明细录入，并上传至包膜机软件。

步骤六、下料：所有检测完成后进行下料，即完成电池包膜。

需要说明的是，每台包膜机需单独配置一台除尘机，12PPM 产线 2 台包机可独立运行，可根据产线产能切换开一台或 2 台同时开，除尘机需要和设备联动，设备启动时除尘机先启动，设备关闭时除尘机后关闭，除尘机滤芯需要带报警功能，当压力达到报警值后需要报警停机

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：电池1，绝缘膜2等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。