本實(shí)用新型涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及一種電芯集成系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鋰離子電池因其節(jié)能環(huán)保、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用在手機(jī)、筆記本電腦、音頻制品、電動(dòng)工具、備用電源、車用電源系統(tǒng)等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，鋰離子電池在未來(lái)仍將保持旺盛的市場(chǎng)需求，并有可能推廣到更多的應(yīng)用領(lǐng)域。然而，目前鋰電池芯的制造工藝通常會(huì)在化成或烘烤工序(Baking)中產(chǎn)生少量的氣體，該氣體在排氣工序(Degassing)會(huì)被抽掉。

目前電芯的常用的排氣機(jī)構(gòu)的上下料方式采用直線導(dǎo)軌與機(jī)械手的方式，一定程度上提高了產(chǎn)線的自動(dòng)化效率、降低了人工的勞動(dòng)強(qiáng)度。然而目前的電芯排氣設(shè)備存在響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、工位設(shè)置不緊湊、上下料工位精度較差、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可調(diào)整性不佳等缺點(diǎn)，不符合現(xiàn)代高自動(dòng)化、高柔性的工業(yè)制造需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種電芯集成系統(tǒng)，其各工位設(shè)置緊湊，上料、下料工位精度高，提高了電芯集成效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種電芯集成系統(tǒng)，其包括：傳送帶，用于連續(xù)輸送形成有氣袋的電芯；排氣封裝裝置，設(shè)置在傳送帶的前段，用于對(duì)電芯的氣袋進(jìn)行抽真空處理，且在抽真空處理后對(duì)電芯進(jìn)行封裝；切袋裝置，在電芯封裝后切除電芯的氣袋；上料機(jī)械手，用于將電芯在傳送帶的前段、排氣封裝裝置以及切袋裝置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移以實(shí)現(xiàn)各工序的連續(xù)動(dòng)作；在線檢測(cè)裝置，設(shè)置在傳送帶的后段，用于檢測(cè)和記錄各電芯的質(zhì)量；以及下料機(jī)械手，用于將電芯在傳送帶的后段和在線檢測(cè)裝置之間轉(zhuǎn)移以實(shí)現(xiàn)電芯的檢測(cè)及下料。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

在根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)中，排氣封裝裝置、切袋裝置以及在線檢測(cè)裝置分別設(shè)置在傳送帶的兩側(cè)，各工位之間緊密設(shè)置，從而減少了各工位之間的響應(yīng)時(shí)間。同時(shí)基于上料機(jī)械手和下料機(jī)械手實(shí)現(xiàn)各工位之間的電芯轉(zhuǎn)移，與常規(guī)裝置中大量使用直線導(dǎo)軌與機(jī)械手相比，提高了電芯上料和下料精度、改善了電芯加工的良品率。此外，本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)的電芯集成效率高，降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，符合現(xiàn)代高自動(dòng)化、高柔性的工業(yè)制造需求。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)的總裝圖；

圖2是圖1中的排氣封裝裝置的立體圖；

圖3是圖2的主視圖；

圖4是圖1中的切袋裝置的立體圖；

圖5是圖1中的上料機(jī)械手的立體圖；

圖6是圖1中的在線檢測(cè)裝置的立體圖；

圖7是圖1中的下料機(jī)械手的立體圖；

圖8是圖1中的裁切裝置的立體圖；

圖9是根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)中的電芯在一實(shí)施例中的立體圖。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

1 傳送帶 4 上料機(jī)械手

2 排氣封裝裝置 5 在線檢測(cè)裝置

21 抽真空機(jī)構(gòu) 51 稱重機(jī)構(gòu)

211 抽真空管路 511 稱重平臺(tái)

212 抽真空管路驅(qū)動(dòng)組件 512 電子稱

213 刺破件 52 掃碼機(jī)構(gòu)

214 抽真空上底板 6 下料機(jī)械手

215 抽真空下底板 7 不良品傳送機(jī)構(gòu)

22 封裝機(jī)構(gòu) 8 裁切裝置

221 上封頭 81 定位夾具

222 上封頭驅(qū)動(dòng)組件 82 切刀

223 下封頭 83 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

224 下封頭驅(qū)動(dòng)組件 A 電芯

3 切袋裝置 A1 氣袋

31 回收槽 A2 頂封

32 下切刀 A3 側(cè)封

33 上切刀 A4 第一凹口

34 上切刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) A5 第二凹口

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)。

參照?qǐng)D1至圖9，根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)包括：傳送帶1，用于連續(xù)輸送形成有氣袋A1的電芯A；排氣封裝裝置2，設(shè)置在傳送帶1的前段，用于對(duì)電芯A的氣袋A1進(jìn)行抽真空處理，且在抽真空處理后對(duì)電芯A進(jìn)行封裝；切袋裝置3，在電芯A封裝后切除電芯A的氣袋A1；上料機(jī)械手4，用于將電芯A在傳送帶1的前段、排氣封裝裝置2以及切袋裝置3之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移以實(shí)現(xiàn)各工序的連續(xù)動(dòng)作；在線檢測(cè)裝置5，設(shè)置在傳送帶1的后段，用于檢測(cè)和記錄各電芯A的質(zhì)量；以及下料機(jī)械手6，用于將電芯A在傳送帶1的后段和在線檢測(cè)裝置5之間轉(zhuǎn)移以實(shí)現(xiàn)電芯A的檢測(cè)及下料。

在根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)中，排氣封裝裝置2、切袋裝置3以及在線檢測(cè)裝置5分別設(shè)置在傳送帶1的兩側(cè)，各工位之間緊密設(shè)置，從而減少了各工位之間的響應(yīng)時(shí)間。同時(shí)基于上料機(jī)械手4和下料機(jī)械手6實(shí)現(xiàn)各工位之間的電芯A轉(zhuǎn)移，與常規(guī)裝置中大量使用直線導(dǎo)軌與機(jī)械手(容易引起各結(jié)構(gòu)之間的干涉)相比，提高了電芯A上料和下料精度、改善了電芯A加工的良品率。此外，本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)的電芯集成效率高，降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，符合現(xiàn)代高自動(dòng)化、高柔性的工業(yè)制造需求。

根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)，在一實(shí)施例中，一個(gè)排氣封裝裝置2可對(duì)應(yīng)一個(gè)切袋裝置3，即該一個(gè)排氣封裝裝置2對(duì)電芯A進(jìn)行抽真空處理和封裝后，經(jīng)由上料機(jī)械手4轉(zhuǎn)移至其對(duì)應(yīng)的該一個(gè)切袋裝置3中以切除電芯A的氣袋A1。

根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)，在一實(shí)施例中，參照?qǐng)D1，兩個(gè)排氣封裝裝置2可共用一個(gè)切袋裝置3，即經(jīng)由該兩個(gè)排氣封裝裝置2抽真空處理和封裝后的電芯A，都會(huì)經(jīng)由上料機(jī)械手4轉(zhuǎn)移至其對(duì)應(yīng)的該一個(gè)切袋裝置3中以切除電芯A的氣袋A1。

進(jìn)一步參照?qǐng)D1，排氣封裝裝置2可為四個(gè)，切袋裝置3可為兩個(gè)。其中，四個(gè)排氣封裝裝置2均勻分布在傳送帶1的前段的兩側(cè)，而各切袋裝置3對(duì)應(yīng)設(shè)置于處于同一側(cè)的兩個(gè)排氣封裝裝置2之間。這樣，多個(gè)排氣封裝裝置2和多個(gè)切袋裝置3緊密設(shè)置，且互相配合，從而大大減少了各工位之間的響應(yīng)時(shí)間，提高了電芯集成效率。

根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)，在一實(shí)施例中，參照?qǐng)D2和圖3，排氣封裝裝置2可包括：抽真空機(jī)構(gòu)21，連接于外部真空發(fā)生器(未示出)以對(duì)電芯A內(nèi)部進(jìn)行抽真空處理：以及封裝機(jī)構(gòu)22，用于對(duì)已完成抽真空的電芯A進(jìn)行封裝處理。

在該實(shí)施例中，參照?qǐng)D3，抽真空機(jī)構(gòu)21可包括：抽真空管路211，連接于外部真空發(fā)生器；抽真空管路驅(qū)動(dòng)組件212，用于控制抽真空管路211上下運(yùn)動(dòng)；以及刺破件213，用于在抽真空管路211向電芯A運(yùn)動(dòng)時(shí)刺破電芯A的氣袋A1以使抽真空管路211與電芯A內(nèi)部連通，從而對(duì)電芯A內(nèi)部進(jìn)行抽真空。進(jìn)一步地，抽真空機(jī)構(gòu)21還可包括：抽真空上底板214，固定設(shè)置于抽真空管路211下方，并設(shè)置有連通抽真空管路211的上底板貫穿孔(未示出)；抽真空下底板215，用于在抽真空管路211向下運(yùn)動(dòng)時(shí)與抽真空上底板214一起夾持電芯A的氣袋A1。

其中，刺破件213設(shè)置于抽真空管路211與上底板貫穿孔連通而形成的腔體內(nèi)。在抽真空機(jī)構(gòu)21工作過(guò)程中，電芯A的氣袋A1在刺破件213的作用下被刺破且形成有刺破口，此時(shí)氣袋A1上的刺破口通過(guò)抽真空管路211連通于外部真空發(fā)生器，并在刺破口附近產(chǎn)生局部負(fù)壓，進(jìn)而在外部真空發(fā)生器的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)氣袋A1的抽真空處理。與傳統(tǒng)的排氣方式不同的是，這里只是電芯A的氣袋A1與外部真空發(fā)生器連通，而不是整個(gè)電芯A處于真空狀態(tài)下，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電芯A的局部抽真空處理，且排氣效果好、排氣效率高。

在這里補(bǔ)充說(shuō)明的是，在抽真空上底板214上的上底板貫穿孔處還設(shè)置有吸盤，用于在排氣過(guò)程中與電芯A的氣袋A1密封接觸，以使氣袋A1內(nèi)的氣體及多余電解液經(jīng)由刺破口、上底板貫穿孔、抽真空管路211排出。

在該實(shí)施例中，進(jìn)一步參照?qǐng)D3，封裝機(jī)構(gòu)22可包括：上封頭221，內(nèi)設(shè)有加熱元件(未示出)以從電芯A上方對(duì)電芯A進(jìn)行封裝；上封頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)222，固定連接于上封頭221以帶動(dòng)上封頭221上下運(yùn)動(dòng)；下封頭223，內(nèi)設(shè)有加熱元件以從電芯A下方對(duì)電芯A進(jìn)行封裝；以及下封頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)224，固定連接于下封頭223以帶動(dòng)下封頭223上下運(yùn)動(dòng)。這里，基于上封頭211與下封頭223的配合完成對(duì)已完成抽真空的電芯A的封裝處理。且在本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)中，上封頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)222和下封頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)224都采用帶壓力傳感器的電缸，因此可以方便的控制上封頭211和下封頭223對(duì)電芯A的封裝壓力，封裝效果好，從而可避免因壓力而產(chǎn)生的封口缺陷。

根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)，在一實(shí)施例中，參照?qǐng)D4，切袋裝置3可包括：回收槽31，用于收容電芯A的氣袋A1；下切刀32，固定于回收槽31；上切刀33；以及上切刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34，用于驅(qū)動(dòng)上切刀33向下運(yùn)動(dòng)以與下切刀32一起切除電芯A的氣袋A1。

在根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)中，參照?qǐng)D5，上料機(jī)械手4可為四軸機(jī)器人，四軸機(jī)器人采用吸盤抓取電芯A。

在根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)中，參照?qǐng)D7，下料機(jī)械手6可為四軸機(jī)器人，四軸機(jī)器人采用吸盤抓取電芯A。

在根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)中，傳送帶1上的各電芯A均設(shè)置有專屬的二維碼。在一實(shí)施例中，參照?qǐng)D6，在線檢測(cè)裝置5可包括：稱重機(jī)構(gòu)51，檢測(cè)出各電芯A的重量；以及掃碼機(jī)構(gòu)52，識(shí)別出各電芯A上對(duì)應(yīng)的二維碼以將各電芯A的重量信息與其對(duì)應(yīng)的二維碼綁定；以及控制器(未示出)，通信連接于稱重機(jī)構(gòu)51、掃碼機(jī)構(gòu)52和下料機(jī)械手6，并控制下料機(jī)械手6將不合格的電芯A(基于各電芯A的重量信息來(lái)判定)移出在線檢測(cè)裝置5。

在該實(shí)施例中，進(jìn)一步參照?qǐng)D6，稱重機(jī)構(gòu)51可包括：稱重平臺(tái)511，用于放置電芯A；以及電子稱512，稱取電芯A的重量。掃碼機(jī)構(gòu)52可采用紅外線或激光對(duì)各電芯A上的二維碼進(jìn)行識(shí)別。

根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)，在一實(shí)施例中，參照?qǐng)D1，電芯A集成系統(tǒng)還可包括：不良品傳送機(jī)構(gòu)7，用于輸送從在線檢測(cè)裝置5中被下料機(jī)械手6移出的不合格的電芯A。

根據(jù)本實(shí)用新型的電芯集成系統(tǒng)，在一實(shí)施例中，參照?qǐng)D1、圖8和圖9，電芯A集成系統(tǒng)還可包括：裁切裝置8，對(duì)在線檢測(cè)裝置5中檢測(cè)出的合格的電芯A的由頂封A2和側(cè)封A3形成的拐角處進(jìn)行裁切處理并形成電芯A的第一凹口A4和第二凹口A5。

在一該實(shí)施例中，進(jìn)一步參照?qǐng)D8，裁切裝置8可包括：定位夾具81，用于夾持電芯A；切刀82，對(duì)固定后的電芯A進(jìn)行裁切處理；以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)83，驅(qū)動(dòng)切刀82上下運(yùn)動(dòng)以完成對(duì)電芯A的裁切。