本實(shí)用新型涉及軟包電池封裝領(lǐng)域，特別涉及一種用于軟包電池壓芯封裝的熱封機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

軟包及聚合物電池在注液完成后要經(jīng)過(guò)二封、切邊、折邊及燙邊四道工序。其中，傳統(tǒng)的二封設(shè)備，封頭的位置固定，不能夠適應(yīng)不同規(guī)格的電池芯，使得設(shè)備的適用性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種封頭的位置可以調(diào)整的熱封機(jī)構(gòu)。

一種熱封機(jī)構(gòu)，包括：熱封底板；熱封頂板，與熱封底板以上、下方式相對(duì)設(shè)置，熱封頂板與熱封底板之間的距離可調(diào)；及一對(duì)封頭，分別與熱封底板和熱封頂板連接。

上述熱封機(jī)構(gòu)，安裝封頭的熱封底板與熱封頂板之間的距離可調(diào)，從而可以方便地調(diào)節(jié)封頭的位置，能夠適應(yīng)不同規(guī)格的電池芯。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述封頭具有突出的接觸部，一對(duì)封頭的接觸部彼此相對(duì)設(shè)置。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述熱封底板上設(shè)置有導(dǎo)柱，所述熱封頂板在所述導(dǎo)柱上滑動(dòng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)柱與熱封頂板之間設(shè)置有線性軸承，所述熱封底板上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)熱封頂板相對(duì)熱封底板移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣缸或電機(jī)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氣缸的活塞與所述熱封頂板相連。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在熱封頂板與熱封底板之間。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述熱封底板與封頭之間設(shè)置有隔熱板。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述熱封頂板與封頭之間設(shè)置有隔熱板。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述熱封底板上設(shè)置有固定孔。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型壓芯封裝一體機(jī)的組裝圖；

圖2為本實(shí)用新型壓芯封裝一體機(jī)的俯視圖；

圖3為本實(shí)用新型壓芯封裝一體機(jī)的側(cè)視圖；

圖4為壓芯機(jī)構(gòu)的組裝示意圖；

圖5為壓芯機(jī)構(gòu)中的電池固定座的示意圖；

圖6為壓芯機(jī)構(gòu)中的壓條的示意圖；

圖7為熱封機(jī)構(gòu)的示意圖；

圖8為熱封機(jī)構(gòu)中的封頭的示意圖；

圖9為切邊機(jī)構(gòu)的切邊組件的示意圖；

圖10為切邊組件的俯視示意圖；

圖11為冷燙定型機(jī)構(gòu)的示意圖；

圖12為冷燙定型機(jī)構(gòu)另一個(gè)視角的示意圖；

圖13為冷燙固定塊的示意圖；

圖14為熱燙成型機(jī)構(gòu)的示意圖；

圖15為熱燙成型機(jī)構(gòu)中熱燙底座的示意圖；

圖16為熱燙固定塊的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本實(shí)用新型的熱封機(jī)構(gòu)的較佳實(shí)施方式。

參考圖1至圖3，本實(shí)用新型提供了一種軟包電池壓芯封裝一體機(jī)100，包括機(jī)架110，及設(shè)置在機(jī)架110上的壓芯機(jī)構(gòu)120、熱封機(jī)構(gòu)130、切邊機(jī)構(gòu)140、折邊機(jī)構(gòu)150、冷燙定型機(jī)構(gòu)160、熱燙成型機(jī)構(gòu)170、輸送裝置180及轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)190。下面分別詳細(xì)介紹。

機(jī)架110是整個(gè)軟包電池壓芯封裝一體機(jī)100的支撐部件，前述的壓芯機(jī)構(gòu)120等均安裝于機(jī)架110。機(jī)架110可以設(shè)置為方便移動(dòng)，如帶有輪子，使用時(shí)輪子可以收去。

軟包電池，如軟包鋰離子電池，其封裝包括多道工序。其中，在使用本實(shí)用新型的一體機(jī)之前，也即本實(shí)用新型的一體機(jī)的加工對(duì)象是這樣的：軟包電池的電池芯已經(jīng)完成注液，外部包裝膜已經(jīng)包覆在電池芯的外部。并且，外部包裝膜與電池芯的上、下邊緣之間已經(jīng)進(jìn)行封裝，外部包裝膜與電池芯的一側(cè)邊緊緊包覆在一起，而電池芯的另一側(cè)邊則未進(jìn)行封裝，以便外部包裝膜在電池芯該側(cè)多余的部分可以作為氣袋使用，使電池芯與外部包裝膜之間的氣體可以被排出，即這是后面壓芯機(jī)構(gòu)120所要做的工作。外部包裝膜通常為鋁塑復(fù)合膜，非本實(shí)用新型重點(diǎn)，此處不再贅述。

本實(shí)用新型中，壓芯機(jī)構(gòu)120和熱封機(jī)構(gòu)130并排設(shè)置在機(jī)架110的一端。其中，壓芯機(jī)構(gòu)120用以將軟包電池的電池芯與外部包裝膜之間的氣體擠壓出電池芯所在范圍。熱封機(jī)構(gòu)130則用以在軟包電池外部包裝膜上形成隔絕被排出的氣體與電池的電池芯的密封結(jié)構(gòu)，此步驟即為在本領(lǐng)域內(nèi)通常稱為“二封”的工序。

切邊機(jī)構(gòu)140、折邊機(jī)構(gòu)150及熱燙成型機(jī)構(gòu)170沿直線排列在壓芯機(jī)構(gòu)120和熱封機(jī)構(gòu)130的前方。當(dāng)熱封機(jī)構(gòu)130完成二封的工藝后，通過(guò)轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)190將軟包電池轉(zhuǎn)移至輸送裝置180上，由輸送裝置180帶動(dòng)電池芯前進(jìn)，以便后面依次進(jìn)行切邊、折邊及熱燙成型的步驟。整個(gè)工序中，軟包電池將沿直線前進(jìn)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，提高效率。

本實(shí)用新型中，輸送裝置180為可提供連續(xù)回轉(zhuǎn)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，可做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，例如為輸送帶裝置，以帶動(dòng)軟包電池在機(jī)架110沿直線前進(jìn)，這樣可以避免制備很長(zhǎng)的輸送裝置180。

轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)190設(shè)置在切邊機(jī)構(gòu)140與壓芯機(jī)構(gòu)120和熱封機(jī)構(gòu)130組成的整體之間，用以將熱封后的軟包電池轉(zhuǎn)移至切邊機(jī)構(gòu)140處，以便開始后面幾道工序的連續(xù)作業(yè)。轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)190可以為機(jī)械手或吸盤裝置，以執(zhí)行拾取動(dòng)作和轉(zhuǎn)移動(dòng)作。

請(qǐng)參考圖4至圖6，壓芯機(jī)構(gòu)120包括電池固定座121、與電池固定座121滑動(dòng)連接的壓塊122、與電池固定座121轉(zhuǎn)動(dòng)連接的壓條123、設(shè)置在壓塊122上用以承接壓條123的彈性件124。

電池固定座121包括底座1211和間隔設(shè)置在底座1211上的一對(duì)支臂1212。其中，壓塊122設(shè)置在一對(duì)支臂1212之間且可以上下滑動(dòng)，壓條123轉(zhuǎn)動(dòng)連接于其中一個(gè)支臂1212。

壓條123繞其樞轉(zhuǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)彈性件124施加壓力于壓塊122，然后壓塊122按壓在軟包電池上并將氣體擠出。

彈性件124為彈簧。也可以是其他具有彈性形變能力的元件，例如橡膠墊。彈性件124的數(shù)量設(shè)置兩個(gè)，分別設(shè)置在壓塊122長(zhǎng)度方向的中心點(diǎn)兩側(cè)。這樣保證均勻按壓，軟包電池受力均衡。同時(shí)按壓過(guò)程不會(huì)過(guò)于剛硬，避免壓壞電池。

壓塊122的頂部設(shè)置有導(dǎo)向柱1222。彈性件124套在導(dǎo)向柱1222上，更換方便。壓條123上對(duì)應(yīng)導(dǎo)向柱1222設(shè)置有與導(dǎo)向柱1222配合的導(dǎo)向孔1232，這樣壓條123壓下時(shí)確保位置準(zhǔn)確。

此外，壓條123的自由端連接有操作把手125，便于操作者將壓條123抬起及壓下。操作把手125設(shè)置在壓條123的自由端，這樣按壓時(shí)具有較長(zhǎng)的力作用線，較為省力。

操作把手125包括與壓條123相連的連接部1251、與連接部1251相連的握持部1252。握持部1252呈圓盤形，既方便握持，又可防止脫手。

連接部1251與壓條123的表面呈銳角，使握持部1252靠近壓條123與支臂1212之間的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)。這樣，操作者站在機(jī)架110的端部操作壓芯機(jī)構(gòu)時(shí)，握持部1252更為靠近操作者，且壓條123開啟時(shí)更為順手。

參考圖7及圖8，熱封機(jī)構(gòu)130包括一對(duì)以上、下方式設(shè)置的封頭131，封頭131靠近壓芯機(jī)構(gòu)120設(shè)置，方便進(jìn)行二封工序。

具體地，熱封機(jī)構(gòu)130包括上、下方式設(shè)置的熱封底板132和熱封頂板133。一對(duì)封頭131分別設(shè)置在熱封底板132和熱封頂板133上。封頭131具有突出的接觸部1311，一對(duì)封頭的接觸部1311彼此相對(duì)設(shè)置。

熱封底板132與熱封頂板133之間的距離可調(diào)，以便調(diào)整封頭131的位置，適應(yīng)不同規(guī)格的軟包電池。熱封底板132上設(shè)置有固定孔1322，用以安裝到機(jī)架110上。

熱封底板132上設(shè)置有導(dǎo)柱134。導(dǎo)柱134穿過(guò)熱封頂板133，且導(dǎo)柱134與熱封頂板133之間設(shè)置有線性軸承135，使熱封頂板133能夠相對(duì)熱封底板132移動(dòng)從而改變位置。熱封底板132上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)熱封頂板133相對(duì)熱封底板132移動(dòng)的氣缸136。

具體地，氣缸136的活塞與熱封頂板133相連接?；钊炜s可以帶動(dòng)熱封頂板133上下移動(dòng)。另外，氣缸136也可以用電機(jī)取代，另外設(shè)置直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)機(jī)殼。即此處的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不限于氣缸136。

另外，本發(fā)明中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在熱封頂板133與熱封底板132之間，有效利用空間。

另外，熱封底板132與封頭131之間設(shè)置有隔熱板137，熱封頂板133與封頭131之間也設(shè)置有隔熱板137。隔熱板137用以避免封頭131進(jìn)行熱封時(shí)影響其他機(jī)構(gòu)和元件。

請(qǐng)參考圖9和圖10，切邊機(jī)構(gòu)140包括做兩個(gè)切邊組件，分別設(shè)置在輸送裝置180的輸送路徑的兩側(cè)。切邊機(jī)構(gòu)140用以切割軟包電池的外部包裝膜，即目的是切去前面所述的氣袋部分。

切邊組件包括切刀底板141、固定在切刀底板141上的切刀底座142、以上、下方式可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在切刀底座142上的兩個(gè)切刀143。

切刀143設(shè)置在切刀底座142的一側(cè)。切刀底座142的另一側(cè)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)組件，驅(qū)動(dòng)組件用以驅(qū)動(dòng)一對(duì)切刀143同步轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)組件包括一對(duì)彼此嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪144，分別用以驅(qū)動(dòng)一個(gè)切刀143轉(zhuǎn)動(dòng)。

切邊組件還包括固定在切刀底座142上的電機(jī)座145、安裝在電機(jī)座145上的切刀驅(qū)動(dòng)電機(jī)146。切刀驅(qū)動(dòng)電機(jī)146用以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪中的第一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而第一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)第二個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

具體地，第一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪上設(shè)有帶傳動(dòng)部1442。切刀驅(qū)動(dòng)電機(jī)146的電機(jī)軸上則連接有帶輪1462。帶傳動(dòng)部1442與帶輪1462之間通過(guò)傳動(dòng)帶147傳遞動(dòng)力。

本實(shí)用新型中，傳動(dòng)帶147沿與輸送裝置180的輸送路徑一致的方向布置。這樣，切邊組件的電機(jī)座145、切刀143等可以沿直線排列，節(jié)約橫向上的尺寸，利于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的小型化。

參考圖1和圖2，折邊機(jī)構(gòu)150包括在垂直于輸送路徑的方向左右并排設(shè)置的兩個(gè)折邊組件。折邊機(jī)構(gòu)用以使外部包裝膜形成用以封裝的彎折邊，然后利用熱燙成型機(jī)構(gòu)170將彎折邊熱熔后密封在軟包電池的電池芯上，即完成密封。

其中，折邊組件包括由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)輥151。轉(zhuǎn)動(dòng)輥151自軟包電池的電池芯的下方對(duì)軟包電池的外部包裝膜進(jìn)行折邊。

參考圖1、圖3，冷燙定型機(jī)構(gòu)160和熱燙成型機(jī)構(gòu)170以上、下方式設(shè)置。即冷燙定型機(jī)構(gòu)160是設(shè)置在熱燙成型機(jī)構(gòu)170的上方且支撐于熱燙成型機(jī)構(gòu)170。

冷燙定型機(jī)構(gòu)160用以在熱燙成型過(guò)程中對(duì)前述的折邊工序中形成的彎折邊進(jìn)行保持定位，避免折邊效果不佳，從而避免影響熱燙成型。

具體地，冷燙定型機(jī)構(gòu)160可以設(shè)置為具有加熱功能，設(shè)定的溫度范圍為10℃～30℃，低于熱燙成型時(shí)的溫度，目的是進(jìn)行預(yù)加熱成型，以起到對(duì)彎折邊進(jìn)行保持定位的作用。熱燙成型機(jī)構(gòu)170設(shè)定的溫度范圍為75℃～85℃，目的是用以完成熱熔密封。

參考圖11至圖13，冷燙定型機(jī)構(gòu)160包括支撐于熱燙成型機(jī)構(gòu)170的立板161、與立板161固定連接的冷燙底板162、固定在冷燙底板162上的冷燙底座163。冷燙底板162設(shè)有與立板161插接配合的通槽1621。立板161與冷燙底板162垂直，以使冷燙定型機(jī)構(gòu)160能夠位于熱燙成型機(jī)構(gòu)170上方。

冷燙底座163上設(shè)置有加熱裝置164，及連接有位置可調(diào)的冷燙塊165，其中，加熱裝置164與冷燙塊165連接，以傳導(dǎo)熱量。

冷燙塊165與冷燙底座163之間通過(guò)冷燙拉桿166連接。冷燙定型機(jī)構(gòu)160還包括冷燙固定板167。冷燙固定板167與冷燙拉桿166連接，冷燙塊165與冷燙固定板167為可拆卸式連接，便于更換。

冷燙固定板167上連接有冷燙固定塊168。冷燙固定塊168設(shè)有凹槽1682。加熱裝置164連接有冷燙導(dǎo)柱1642。冷燙導(dǎo)柱1642穿過(guò)冷燙底座163并收納于凹槽1682中。進(jìn)一步地，凹槽1682的兩端與外界連通，便于冷燙導(dǎo)柱1642的插入、組裝。

冷燙塊165與冷燙固定板167之間還設(shè)置有冷燙墊塊169。立板161的端部設(shè)置有安裝孔1611，用以實(shí)現(xiàn)與熱燙成型機(jī)構(gòu)170的熱燙底座171的固定連接。

參考圖14至16，熱燙成型機(jī)構(gòu)170包括固定于機(jī)架110的熱燙底座171、固定在熱燙底座171的加熱裝置172。熱燙底座171上連接有位置可調(diào)的熱燙塊173，其中加熱裝置172與熱燙塊173連接，以傳導(dǎo)熱量。

熱燙塊173與熱燙底座171之間通過(guò)熱燙拉桿174連接。熱燙成型機(jī)構(gòu)170還包括加熱固定板175。加熱固定板175與熱燙塊173連接。

加熱固定板175上還連接有熱燙固定塊176。熱燙固定塊176設(shè)有定位槽1762。加熱裝置172連接有熱燙導(dǎo)柱177，熱燙導(dǎo)柱177穿過(guò)熱燙底座171并收納于定位槽1762中。

進(jìn)一步地，定位槽1762的兩端與外界連通，便于熱燙導(dǎo)柱177插入、組裝。

進(jìn)一步地，熱燙底座171設(shè)置有定位孔1711，用以通過(guò)銷軸與立板161端部的安裝孔1611連接，如圖1所示，這樣立板161可支撐于熱燙底座171，冷燙定型機(jī)構(gòu)160支撐于熱燙成型機(jī)構(gòu)170。采用嵌入式配合，組裝、更換都非常方便。此外，冷燙定型機(jī)構(gòu)160支撐于熱燙成型機(jī)構(gòu)170，空間利用率高也有助于冷燙定型機(jī)構(gòu)160和熱燙成型機(jī)構(gòu)170在機(jī)架110上的安裝。

綜上，本實(shí)用新型的一體機(jī)，與傳統(tǒng)設(shè)備相比，二封、切邊、折邊及燙邊等四道工序，是在一臺(tái)設(shè)備上依序完成，不需要在兩臺(tái)設(shè)備之間轉(zhuǎn)移，提高了工作效率。

此外，傳統(tǒng)方案中，熱封機(jī)構(gòu)是設(shè)置轉(zhuǎn)盤以同時(shí)熱封及輸出多個(gè)軟包電池，雖然可以一次性完成多個(gè)電池的二封工序，但接下來(lái)需要將軟包電池逐一轉(zhuǎn)移到另外一臺(tái)設(shè)備，效率極低。而本實(shí)用新型的一體機(jī)，壓芯、切邊、折邊及燙邊是沿直線路徑進(jìn)行流水線作業(yè)，只需要不斷的供給新的軟包電池的電池芯，就能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，從而極大的提高生產(chǎn)效率。

此外，本實(shí)用新型的一體機(jī)還設(shè)置有冷燙定型機(jī)構(gòu)，在熱燙進(jìn)行的同時(shí)或之前對(duì)軟包電池的封裝邊進(jìn)行定位，保證或改善折邊效果，避免折邊效果不好時(shí)影響熱燙效果，從而保證熱燙取得良好的效果。

本實(shí)用新型的壓芯結(jié)構(gòu)120，設(shè)有彈性件124，避免剛性下壓，避免損壞電池芯。同時(shí)，壓條123與壓塊122又設(shè)置導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，保證按壓的準(zhǔn)確性。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。