電池制造設備及其無腔真空抽液裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種電池制造設備及其無腔真空抽液裝置，包括有彼此對向設置的密封刺破機構和密封抽真空機構，以及位于該密封刺破機構和密封抽真空機構外側旁的封口機構；該密封刺破機構包括有上吸盤和活動刺刀，刺破時，該活動刺刀從背面穿入上吸盤中以刺破電池包裝體；該密封抽真空機構包括有下吸盤和抽真空管，下吸盤上設置有與該抽真空管連通的真空吸氣口，該上吸盤與下吸盤的開口朝向彼此正對；對電池抽真空時，該上吸盤與下吸盤分別密封吸于電池包裝體兩側面局部位置。本實用新型采用上、下吸盤式的刺破抽真空結構，簡化了設備結構，提高了生產效率，降低了生產能耗，避免了頻繁的清潔工作，帶來了維修保養(yǎng)的方便。
【專利說明】電池制造設備及其無腔真空抽液裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電池制造設備領域技術，尤其是指一種電池制造設備及其無腔真空抽液裝置。
【背景技術】
[0002]目前電池生產行業(yè)內，電池生產工序中在注完電解液經(jīng)過靜置處理后，需要將沒有被電芯吸收，多余的電解液及生產過程中產生的氣體抽出，然后在真空環(huán)境下將鋁塑膜加熱加壓封裝起來。為完成這道工序，目前行業(yè)內均采用上腔、下腔、承載夾具三體閉合構成一個大密封腔體，在腔體內部有封裝上、下封頭，刺破鋁塑膜的刺刀，壓氣袋的上、下壓板，電池定位板等零部件，用以實現(xiàn)工藝過程:密封預抽真空、刺破氣袋、抽電解液、真空封裝。
[0003]然而，上述現(xiàn)有的電池抽真空結構雖可實現(xiàn)電池生產過程中的基本真空封裝工序，但是在實際使用時卻發(fā)現(xiàn)其自身結構和使用性能上未能達到最佳的使用效果和工作效能，仍存在有諸多不足，現(xiàn)將其不足之處歸納如下:一方面前述大密封腔體式結構的整個機構結構復雜，成本高；另一方面其腔體尺寸大，需要將整個鋰電池全部封于其腔體中，造成抽真空時間長,能耗大,生產效率低；再者，由于其封頭、刺刀、壓板、電池定位板等部件都位于該大密封腔體中，因此在刺破氣袋后真空抽電解液時，其電解液會以噴射狀態(tài)抽出，噴出的電解液污染腔體及其內部的封頭、刺刀、壓板、電池定位板等零部件，使得腔體需要定期清潔，封頭封裝表面被污染需要修磨平面，清潔維護頻繁并且困難，維護成本高。
實用新型內容
[0004]本實用新型針對前述現(xiàn)有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種電池制造設備及其無腔真空抽液裝置，其封裝效率和產能高，生產能耗低，并方便清潔維修，以及節(jié)約設備成本。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下之技術方案:
[0006]一種電池無腔真空抽液裝置，包括有彼此對向設置的密封刺破機構和密封抽真空機構，以及位于該密封刺破機構和密封抽真空機構外側旁的封口機構；該密封刺破機構包括有上吸盤和活動刺刀，刺破時，該活動刺刀從背面穿入上吸盤中以刺破電池包裝體；該密封抽真空機構包括有下吸盤和抽真空管，下吸盤上設置有與該抽真空管連通的真空吸氣口 ；該上吸盤與下吸盤的開口朝向彼此正對，對電池抽真空時，該上吸盤與下吸盤分別密封吸于電池包裝體上下兩側面局部位置。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述密封刺破機構還包括有刺刀導套和刺刀驅動元件，該刺刀驅動元件固裝于刺刀導套上，刺刀驅動元件帶動前述活動刺刀伸縮活動，刺刀導套中設置有導槽，刺刀上安裝有導塊，導塊于導槽中間隙滑動配合。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述密封刺破機構還包括有上活動座板和上座板驅動元件，上座板驅動元件帶動上活動座板升降，前述刺刀導套安裝于該上活動座板上隨上活動座板升降，前述上吸盤安裝于刺刀導套的下尾端部隨刺刀導套升降。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述密封抽真空機構還包括有抽真空導套、下活動座板和下座板驅動元件，下座板驅動元件帶動下活動座板升降，前述抽真空導套安裝于該下活動座板上隨下活動座板升降，前述下吸盤安裝于抽真空導套的上頂端隨真空導套升降。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，所述上活動座板上設置有上調節(jié)螺絲，上調節(jié)螺絲上配裝有上鎖緊螺母；下活動座板上設置有下調節(jié)螺絲，下調節(jié)螺絲上配裝有下鎖緊螺母；該上調節(jié)螺絲與下調節(jié)螺絲彼此上下對向設置，對電池抽真空時，該上調節(jié)螺絲與下調節(jié)螺絲分別壓緊于電池包裝體的兩側面。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述封口機構包括有上封頭和下封頭，上封頭位于前述刺刀導套的外側旁，下封頭位于前述抽真空導套的外側旁。
[0012]作為一種優(yōu)選方案，所述上座板驅動元件和下座板驅動元件為薄型氣缸，所述刺刀驅動元件為針型氣缸。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，所述上吸盤和下吸盤為氟橡膠吸盤頭，并上吸盤為可變形的薄橡膠吸盤頭，下吸盤的厚度大于上吸盤的厚度。
[0014]一種電池制造設備，包括有前述電池無腔真空抽液裝置。
[0015]一種電池抽真空封裝方法，包括有先后依次進行的刺破步驟、抽真空步驟和真空封裝步驟，在前述刺破步驟和抽真空步驟中，其利用上吸盤和下吸盤分別從兩側面密封吸住電池包裝體的局部，并針對該密封的電池包裝體局部位置進行刺破，然后從該刺破出的氣口處進行抽真空；在前述抽真空封裝步驟中，其是在上吸盤和下吸盤的外側旁進行封裝。
[0016]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果，具體而言，由前述技術方案可知，本實用新型采用上、下小吸盤式的刺破抽真空結構，密封住電池包裝體的局部進行刺破和抽真空，取代傳統(tǒng)的大密封腔體結構，簡化了設備結構，降低了設備生產成本；由于其上下吸盤體積小巧，沒有了體積大的腔體，抽真空時間由原來的6S減少到現(xiàn)有的0.5S，大大提高了生產效率，抽真空時對真空的消耗量也比傳統(tǒng)大密封腔體結構減少99.5%以上，亦大大降低了生產能耗；以及，其封口機構、壓板、調節(jié)螺絲、電池定位板等元器件均位于抽真空吸盤外部,抽液時電解液抽出口被抽真空導套包圍,抽電解液時不會造成電解液污染其它零件，避免了頻繁的清潔工作；同時，本實用新型之無腔真空抽液裝置機構小巧，也為需要經(jīng)常擦拭的封頭創(chuàng)造了維護空間，帶來了維修保養(yǎng)的方便。
[0017]為更清楚地闡述本實用新型的結構特征、技術手段及其所達到的具體目的和功能，下面結合附圖與具體實施例來對本實用新型作進一步詳細說明:
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型之實施例的組裝立體示意圖。
[0019]圖2是本實用新型之實施例中密封刺破機構的放大立體示意圖。
[0020]圖3是本實用新型之實施例中密封抽真空機構的放大立體示意圖。
[0021]圖4是本實用新型之實施例中抽真空各狀態(tài)示意圖，圖中處于鋰電池就位狀態(tài)。
[0022]圖5是本實用新型之實施例中抽真空各狀態(tài)示意圖，圖中處于預抽真空狀態(tài)。
[0023]圖6是本實用新型之實施例中抽真空各狀態(tài)示意圖，圖中處于刺破氣袋狀態(tài)。
[0024]圖7是本實用新型之實施例中抽真空各狀態(tài)示意圖，圖中處于抽真空狀態(tài)。圖8是本實用新型之實施例中抽真空各狀態(tài)示意圖，圖中處于真空封裝狀態(tài)。
[0025]附圖標識說明:
[0026]
10、密封刺破機構19、導塊31、上封頭
11、上吸盤20密封抽真空機構32、下封頭
12、活動刺刀21、下吸盤40、電池包裝體 13剌刀導套22、抽真空管51、上調節(jié)螺絲
14、剌刀驅動元件23、抽真空導套52、上鎖緊螺母
15、上活動座板24、下活動座板61、下調節(jié)螺絲
16、上座板驅動元件25、下座板驅動元件62、下鎖緊螺母
17、固定板26、固定板
18、導槽30、封口機構
【具體實施方式】
[0027]請參照圖1至圖8所示，其顯示出了本實用新型之一種較佳實施例的具體結構，一種電池無腔真空抽液裝置，用于電池制造設備，本實施例以鋰電池封裝為例進行說明，包括有彼此對向設置的密封刺破·機構10和密封抽真空機構20，以及位于該密封刺破機構10和密封抽真空機構20外側旁的封口機構30。
[0028]其中，該密封刺破機構10包括有上吸盤11、活動刺刀12、刺刀導套13、刺刀驅動元件14、上活動座板15和上座板驅動元件16。前述上座板驅動元件16安裝于一機架的固定板17上，固定板17上設置有兩導向軸，前述上活動座板15套裝于前述兩導向軸上，沿導向軸上下滑動。本實施例中的上座板驅動元件16采用薄型氣缸，上座板驅動元件16用于帶動上活動座板15升降；前述刺刀導套13安裝于該上活動座板15上而隨上活動座板15升降，前述上吸盤11安裝于刺刀導套13的下尾端部而隨刺刀導套13升降。該刺刀驅動元件14固裝于刺刀導套13上，最好采用密封式安裝，本實施例中的刺刀驅動元件14采用針型氣缸，其刺刀導套13起固定上吸盤11與刺刀驅動元件14，為刺刀12導向，并與刺刀驅動元件14之間密封的作用。刺刀驅動元件14帶動前述活動刺刀12伸縮活動，刺破深度可通過調節(jié)刺刀驅動元件14在刺刀導套13上的安裝位置來調節(jié)。刺刀導套13中設置有導槽18，活動刺刀12上安裝有導塊19，導塊19于導槽18中間隙滑動配合。刺破時，該活動刺刀12從背面穿入上吸盤11中以刺破電池包裝體40。
[0029]該密封抽真空機構20包括有下吸盤21、抽真空管22、抽真空導套23、下活動座板24和下座板驅動元件25。前述下座板驅動元件25安裝于機架的另一固定板26上，固定板26上設置有兩導向軸，前述下活動座板24套裝于前述兩導向軸上，沿導向軸上下滑動。本實施例中下座板驅動元件25采用薄型氣缸，下座板驅動元件25用于帶動下活動座板24升降，前述抽真空導套23安裝于該下活動座板24上隨下活動座板24升降，前述下吸盤21安裝于抽真空導套23的上頂端而隨抽真空導套23升降，下吸盤21上設置有與該抽真空管22連通的真空吸氣口。
[0030]本實施例附圖中的上活動座板15上設置有兩套刺刀導套13、活動刺刀12、刺刀驅動元件14和上吸盤11，下活動座板24上設置有兩套抽真空導套23、抽真空管22和下吸盤21，然而，該刺刀導套13與抽真空導套23等部件的數(shù)量不限于兩套，鋰電池(電芯)的規(guī)格可以通用，根據(jù)電池(電芯)的規(guī)格，可以適當增加或減少刺刀導套13和抽真空導套23，但需要將前述刺刀導套13相關部件與抽真空導套23相關部件的數(shù)量配套對應設置。
[0031]前述上吸盤11與下吸盤21的開口朝向彼此正對，對鋰電池抽真空時，該上吸盤11與下吸盤21分別密封吸于電池包裝體40的上下兩側面局部位置。上吸盤11和下吸盤21最好采用氟橡膠吸盤頭，并上吸盤11可采用可變形的薄橡膠吸盤頭，例如可以采用外徑22mm、內徑12mm、厚度5mm的上吸盤11結構，而下吸盤21規(guī)格可以與上吸盤體11 一至,但采用厚度大于上吸盤11的下吸盤21更佳，其下吸盤21較厚，可以起到密封跟刺破時托住氣袋的作用，上吸盤11較薄，起到密封，以及在抽液時變形避讓電解液抽出的作用。
[0032]以及，所述上活動座板15上設置有上調節(jié)螺絲51，上調節(jié)螺絲51上配裝有上鎖緊螺母52 ;下活動座板24上設置有下調節(jié)螺絲61，下調節(jié)螺絲61上配裝有下鎖緊螺母62 ；該上調節(jié)螺絲51與下調節(jié)螺絲61彼此上下對向設置，對鋰電池抽真空時，該上調節(jié)螺絲51與下調節(jié)螺絲61分別壓緊于電池包裝體40之氣袋的上下兩側面。
[0033]所述封口機構30包括有上封頭31和下封頭32，上封頭31位于前述刺刀導套13的外側旁，下封頭32位于前述抽真空導套23的外側旁，并該上封頭31與下封頭32彼此上下對向設置。
[0034]結合圖4至圖8所示，本實用新型之實施例的電池無腔真空抽液裝置工作流程:電池就位一預抽真空一刺破氣袋一抽真空一真空封裝，整個過程全自動運行，用密封刺破機構10和密封抽真空機構20壓緊電池氣袋，密封抽真空機構20先預抽真空到一個較低的真空值，密封刺破機構10再刺破鋰電池包裝體的氣袋，密封抽真空機構20再次抽真空到工藝規(guī)定的較高真空值即可；初次使用時，適當調節(jié)螺絲確保氣袋壓緊的同時也可真空抽出電解液。現(xiàn)詳細描述本實施例的工作原理與過程如下:
[0035]如圖4所示，其鋰電池處于就位狀態(tài)，此時的上吸盤11和下吸盤21分別位于電池包裝體40之氣袋的上下側旁，并上吸盤11與下吸盤21之間保留有一定距離，上封頭31與下封頭32之間也保留有一定距離，以供鋰電池40裝入就位。
[0036]如圖5所示,該裝置處于預抽真空狀態(tài),此時的上座板驅動元件16帶動上活動座板15向下移動一定距離，兩刺刀導套13隨上活動座板15向下移動，至密封刺破機構10從上方壓緊電池包裝體40，以及上吸盤11緊貼于電池包裝體40之氣袋上的局部上表面。同時，下座板驅運元件25帶動下活動座板24向上移動一定距離，兩抽真空導套23隨下活動座板24向上移動，至密封抽真空機構20從下方壓緊電池包裝體40，以及下吸盤21緊貼于電池包裝體40之氣袋上的局部下表面，并進行預抽真空。
[0037]如圖6所示，該裝置處于刺破電池包裝體的氣袋狀態(tài)，此時的刺刀驅動元件14帶動活動刺刀12向下移動，從背面穿過上吸盤11，并繼續(xù)向下直接刺破電池包裝體40。
[0038]如圖7所示，該裝置處于抽真空狀態(tài)，此時的刺刀驅動元件14已將活動刺刀12收回，在電池包裝體40的氣袋上刺開了 一個氣口，使鋰電池40中多余的電解液及生產過程中產生的氣體可以通過該氣口抽出，見圖中箭頭指示的方向。[0039]如圖8所示，該裝置處于真空封裝狀態(tài)，此時的位于上吸盤11和下吸盤21外側旁的上封頭31和下封頭32彼此對向移動，對電池包裝體40進行熱封印或超聲波封裝，完成封裝過程。
[0040]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的技術范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種電池無腔真空抽液裝置，其特征在于:包括有彼此對向設置的密封刺破機構和密封抽真空機構，以及位于該密封刺破機構和密封抽真空機構外側旁的封口機構；該密封刺破機構包括有上吸盤和活動刺刀，刺破時，該活動刺刀從背面穿入上吸盤中以刺破電池包裝體；該密封抽真空機構包括有下吸盤和抽真空管，下吸盤上設置有與該抽真空管連通的真空吸氣口 ；該上吸盤與下吸盤的開口朝向彼此正對，對電池抽真空時，該上吸盤與下吸盤分別密封吸于電池包裝體上下兩側面局部位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的電池無腔真空抽液裝置，其特征在于:所述密封刺破機構還包括有刺刀導套和刺刀驅動元件，該刺刀驅動元件固裝于刺刀導套上，刺刀驅動元件帶動前述活動刺刀伸縮活動，刺刀導套中設置有導槽，刺刀上安裝有導塊，導塊于導槽中間隙滑動配合。
3.根據(jù)權利要求2所述的電池無腔真空抽液裝置，其特征在于:所述密封刺破機構還包括有上活動座板和上座板驅動元件,上座板驅動元件帶動上活動座板升降，前述刺刀導套安裝于該上活動座板上隨上活動座板升降，前述上吸盤安裝于刺刀導套的下尾端部隨刺刀導套升降。
4.根據(jù)權利要求3所述的電池無腔真空抽液裝置，其特征在于:所述密封抽真空機構還包括有抽真空導套、下活動座板和下座板驅動元件，下座板驅動元件帶動下活動座板升降，前述抽真空導套安裝于該下活動座板上隨下活動座板升降，前述下吸盤安裝于抽真空導套的上頂端隨真空導套升降。
5.根據(jù)權利要求4所述的電池無腔真空抽液裝置，其特征在于:所述上活動座板上設置有上調節(jié)螺絲，上調節(jié)螺絲上配裝有上鎖緊螺母；下活動座板上設置有下調節(jié)螺絲，下調節(jié)螺絲上配裝有下鎖緊螺母；該上調節(jié)螺絲與下調節(jié)螺絲彼此上下對向設置，對電池抽真空時，該上調節(jié)螺絲與下調節(jié)螺絲分別壓緊于電池包裝體的兩側面。
6.根據(jù)權利要求5所述的電池無腔真空抽液裝置，其特征在于:所述封口機構包括有上封頭和下封頭，上封頭位于前述刺刀導套的外側旁，下封頭位于前述抽真空導套的外側芳。
7.根據(jù)權利要求4所述的電池無腔真空抽液裝置，其特征在于:所述上座板驅動元件和下座板驅動元件為薄型氣缸，所述刺刀驅動元件為針型氣缸。
8.根據(jù)權利要求1所述的電池無腔真空抽液裝置，其特征在于:所述上吸盤和下吸盤為氟橡膠吸盤頭，并上吸盤為可變形的薄橡膠吸盤頭，下吸盤的厚度大于上吸盤的厚度。
9.一種電池制造設備，其特征在于:包括有前述權利要求1至8中任一項所述的電池無腔真空抽液裝置。
【文檔編號】H01M2/36GK203644871SQ201320793850
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權日:2013年12月4日
【發(fā)明者】喻世民, 費維, 劉高亮, 張強, 廖均克 申請人:東莞市鴻寶鋰電科技有限公司