一种聚合物电池封装线

技术领域

本发明涉及电池制造技术领域，尤其是指一种聚合物电池封装线。

背景技术

聚合物动力电池能量密度高、安全性好，在新能源领域应用广泛；聚合物动力电池在生产过程中至少需要进行电芯上料、铝膜加工、贴膜、侧封及下料等一系列作业，现有的生产过程中聚合物电池的加工工位较多，工位排布较为分散，布局不够合理；部分工艺流程需要人工操作进行，影响生产效率和产品良率；现有的封装产线无法满足工艺生产的产能要求。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中聚合物电池封装产线工位分散，传统手工封装生产效率低的技术难点，提供一种聚合物电池封装线，能够兼容一定范围内的产品，节约人力成本和产品良率，自动化程度高。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种聚合物电池封装线，其包括，

电芯上料单元，其用于电芯的传送和检测；

铝膜成型单元，其用于铝塑膜的冲坑成型；

电芯封装单元，所述电芯封装单元分别连接所述电芯上料单元和所述铝膜成型单元，用于将检测后的所述电芯放入冲坑后的所述铝塑膜内并封装；

贴膜单元，所述贴膜单元连接所述电芯封装单元，用于在所述电芯封装单元封装完成的电池表面贴附保护膜。

在本发明的一个实施例中，所述电芯封装单元包括依次连接设置的顶部裁切组件、入坑翻折组件、封装检测组件和侧封裁切组件，所述顶部裁切组件连接所述铝膜成型单元，用于所述铝塑膜的顶部裁切，裁切后的所述铝塑膜传送至所述入坑翻折组件包覆于裸电芯表面。

在本发明的一个实施例中，所述顶部裁切组件包括至少两个相对设置的切割台，所述切割台之间的间隙形成切割槽，所述顶部裁切组件还包括设置于所述切割槽正上方的切刀，所述切刀连接裁切驱动源，所述裁切驱动源驱动所述切刀在竖直方向往复运动。

在本发明的一个实施例中，所述入坑翻折组件包括至少一对旋转机构，所述旋转机构相对设置，所述旋转机构之间设置有放置平台，所述放置平台用于放置裁切完成的所述铝塑膜，所述放置平台随所述旋转机构转动时所述铝塑膜紧贴所述电芯。

在本发明的一个实施例中，所述封装检测组件包括沿所述聚合物电池封装线的运行方向依次设置的顶封工位、侧封工位、角封工位和短路检测工位。

在本发明的一个实施例中，所述贴膜单元包括放料架、转盘和贴膜工位，所述放料架用于放卷保护膜料带，所述保护膜料带的一端收卷于料卷，其另一端连接至所述转盘，所述贴膜工位设置于所述转盘外周。

在本发明的一个实施例中，所述贴膜单元还包括下料抓手和下料移载机构，所述下料移载机构设置于所述贴膜工位的一侧，其延伸方向与所述保护膜料带的放卷方向垂直；所述下料抓手接触所述贴膜工位并夹持电池在所述下料移载机构上往复运动。

在本发明的一个实施例中，所述电芯上料单元包括平行设置的两条传送线，所述两条传送线包括传送方向相反的上料传送线和料盘传送线；所述上料传送线的传送方向的末端连接电芯移载机构，所述料盘传送线的传送方向的首端连接料盘移载机构。

在本发明的一个实施例中，其还包括电芯检测单元，所述电芯检测单元的两端分别连接所述电芯移载机构和所述电芯封装单元；所述电芯检测单元用于检测已上料的所述电芯并移载至所述电芯封装单元。

在本发明的一个实施例中，所述铝膜成型单元包括沿铝膜给进方向依次设置的放卷组件、冲坑成型组件和开线组件。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的一种聚合物电池封装线，将电芯的上料、检测、入坑和铝塑膜的冲压、包覆及电池贴膜过程集成，自动化程度高，相较于现有的产线简化了人工操作环节，提高电池产能和生产效率；电芯上料完成后通过移载空料盘回收实现循环上料提升产能；设置电芯检测和短路检测提升产品良率和一致性；电池封装线能够通过调整料盘等治具配合不同的电池产品，适应多种电池型号，兼容性强。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明优选实施例中聚合物电池封装线的俯视图；

图2是本发明优选实施例中电芯上料单元的结构示意图；

图3是本发明优选实施例中铝膜成型单元的结构示意图；

图4是本发明优选实施例中电芯封装单元的部分结构示意图；

图5是图4所示电芯封装单元的另一部分结构示意图；

图6是本发明优选实施例中贴膜单元的结构示意图。

说明书附图标记说明：1、电芯上料单元；11、上料传送线；12、料盘传送线；13、电芯移载机构；14、料盘移载机构；2、电芯检测单元；3、铝膜成型单元；31、放卷组件；311、放卷辊；32、冲坑成型组件；33、开线组件；4、电芯封装单元；41、顶部裁切组件；42、入坑翻折组件；43、顶封工位；44、侧封工位；45、角封工位；46、短路检测工位；47、侧封裁切组件；5、贴膜单元；51、放料架；52、转盘；53、贴膜工位；54、保护膜料带；55、下料抓手；56、下料移载机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例

参照图1所示，本发明提供一种聚合物电池封装线，其包括电芯上料单元1、电芯检测单元2、铝膜成型单元3、电芯封装单元4和贴膜单元5，所述电芯上料单元1用于裸电芯的上料，所述裸电芯通过所述电芯检测单元2检测后进入所述电芯封装单元4，所述电芯封装单元4还包括经过所述铝膜成型单元3冲压成型的铝塑膜，将所述铝塑膜包覆于所述裸电芯外层，经所述电芯封装单元4封装检测，再将封装好的电池半成品传送入所述贴膜单元5贴附保护膜，完成电池产线的部分封装操作。本发明集成度高，自动化程度好，能够实现所述裸电芯的循环上料，且电芯上料检测环节与铝膜冲压成型同时进行，提高生产效率。

具体的，参照图1和图2所示，所述电芯上料单元1用于传送裸电芯，所述电芯上料单元1包括平行设置的两条传送线，所述两条传送线包括传送方向相反的上料传送线11和料盘传送线12；在一些实施例中，所述上料传送线11选用上料皮带，所述料盘传送线12设置为下空料盘皮带；采用同步带输送料盘的方式实现所述裸电芯的上料，使本发明所述聚合物电池封装线兼容性更强，在产线换产时仅需更换料盘治具，提升产能。所述上料传送线11的一端放置盛有所述裸电芯的料盘，所述上料传送线11传送方向的末端连接电芯移载机构13将所述裸电芯卸料移载，空料盘进入料盘移载机构14，所述料盘移载机构14连接所述料盘传送线12的一端，将所述空料盘移载至备料位置，形成所述裸电芯的循环上料；在一些实施例中，所述电芯移载机构13和所述料盘移载机构14采用伺服模组或气缸搬送方式。

进一步的，参照图1所示，所述聚合物电池封装线还包括电芯检测单元2，所述电芯检测单元2的两端分别连接所述电芯移载机构13和所述电芯封装单元4；所述电芯检测单元2用于检测已上料的所述电芯的质量，并将检测通过的所述裸电芯移载至所述电芯封装单元4进行入坑封装。

具体的，铝材料具有较好的阻隔性、冷冲压成型特性和绝缘性，且铝性质较为稳定，不易与电解液发生反应，因此聚合物电池通常使用铝膜进行封装，同时成品薄膜铝材的尺寸较大，因此在对所述裸电芯的表面进行封装时，需要先对铝膜进行冲坑裁切，便于后续封装；参照图1和图3所示，所述铝膜成型单元3包括沿铝膜给进方向依次设置的放卷组件31、冲坑成型组件32和开线组件33。所述放卷组件31包括多个平行设置的放卷辊311，放卷出的铝膜料带依次经过所述放卷辊311，通过所述放卷辊311的设置位置改变铝膜的传送方向，所述放卷辊311转动将所述铝膜传送至所述冲坑成型组件32。

进一步的，参照图3所示，所述冲坑成型组件32包括架体，所述架体中部设置有冲压板，经所述放卷组件31放出的所述铝膜传送至所述冲压板表面，所述冲压板四角设有定位柱，所述架体顶部设有压块，所述压块连接冲压驱动装置，所述冲压驱动装置驱动所述压块竖直向下运动与所述冲压板合模，所述冲压板对应所述压块位置设置有避让槽，合模后使所述铝膜表面冲压成型，并经所述开线组件33开线得到待封装的铝塑膜。需要注意的是，在本实施例中，所述铝膜成型单元3和所述电芯上料单元1同时作业，且均设置于所述电芯封装单元4的一侧，便于封装检测环节的上料，使电池封装线工位设置更为合理，提高产能。

具体的，参照图4和图5所示，所述电芯封装单元4包括依次连接设置的顶部裁切组件41、入坑翻折组件42、封装检测组件和侧封裁切组件47，所述顶部裁切组件41连接所述铝膜成型单元3，用于所述铝塑膜的顶部裁切，裁切后的所述铝塑膜传送至所述入坑翻折组件42用于包覆裸电芯；所述顶部裁切组件41包括至少两个相对设置的切割台，所述切割台之间的间隙形成切割槽，所述顶部裁切组件41还包括设置于所述切割槽正上方的切刀，所述切割槽为所述切刀落下提供空间，所述切刀连接裁切驱动源，所述裁切驱动源驱动所述切刀在竖直方向往复运动。

进一步的，所述入坑翻折组件42包括至少一对旋转机构，所述旋转机构相对设置，所述旋转机构之间设置有放置平台，所述放置平台用于放置经冲坑成型、开线和顶部裁切后的铝塑膜，所述放置平台随所述旋转机构转动时所述铝塑膜接触所述电芯，所述铝塑膜经冲压成型后能够与所述裸电芯的表面紧贴，在所述放置平台的翻折过程中，所述铝塑膜包覆在裸电芯外部并等待进行后续的封边。

进一步的，所述封装检测组件包括沿所述聚合物电池封装线的运行方向依次设置的顶封工位43、侧封工位44、角封工位45和短路检测工位46；所述顶封工位43、侧封工位44和角封工位45内部分别设置有热封件和第一驱动机构，所述顶封工位43和所述角封工位45内的所述第一驱动机构能够驱动所述热封件在竖直方向运动，当电芯沿封装线运行方向传送至热封位置时，所述驱动机构驱动所述热封件压覆于所述电芯的顶面和上下封角；所述侧封工位44内部还设置有第二驱动机构，所述第二驱动机构能够沿所述电芯的传送方向驱动所述热封件对所述电芯的侧边压覆热封。所述顶封工位43、侧封工位44和角封工位45排列设置使封装环节流转效率更高，提升封装精度。

具体的，参照图1和图6所示，所述贴膜单元5连接所述电芯封装单元4，用于在所述电芯封装单元4封装完成的电池表面贴附保护膜。所述贴膜单元5包括放料架51、转盘52和贴膜工位53，所述放料架51用于放卷保护膜料带54，所述保护膜料带54一端收卷于料卷，其另一端连接至所述转盘52，所述贴膜工位53设置于所述转盘52的外周。进一步的，所述贴膜单元5还包括下料抓手55和下料移载机构56，所述下料移载机构56设置于所述贴膜工位53一侧，其延伸方向与所述保护膜料带54放卷方向垂直；所述下料抓手55接触所述贴膜工位53并夹持贴膜完成的电池，所述下料抓手55移动至所述下料移载机构56远离所述贴膜工作的一端时，所述下料抓手55的夹爪张开完成落料，所述下料抓手55被驱动在所述下料移载机构56上往复运动实现电池的移载。电池完成保护膜贴膜后经所述下料移载机构56输送至其他工序操作。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。