本申請涉及軟包電池加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種軟包電池的加工裝置。

背景技術(shù)：

二次電池具有較高的體積能量密度、較高的安全性能，應(yīng)用較為廣泛。對于軟包電池而言，電芯本體外部包裹鋁塑膜或鋼塑膜，在軟包電池的制造過程中，通常在鋁塑膜或鋼塑膜內(nèi)注入電解液，再進(jìn)行一定時間的真空靜置，然后對鋁塑膜或鋼塑膜進(jìn)行真空封裝。

現(xiàn)有技術(shù)中，上述的工藝流程通常為：上料→將軟包電池的氣袋吸開→抽真空→向注夜杯內(nèi)打電解液→向鋁塑膜或鋼塑膜內(nèi)注入電解液→氣袋張開→泄真空→料盤轉(zhuǎn)移至靜置腔→抽真空→靜置→泄真空→循環(huán)N次→料盤轉(zhuǎn)移至真空封裝腔→抽真空→保持一定時間→封裝→泄真空→出料。

在上述的工藝流程中，軟包電池的注液、靜置和封裝需要分別在不同的工位上完成，在不同的工位上對應(yīng)設(shè)置相應(yīng)地注液裝置、靜置裝置以及封裝裝置，這使得軟包電池在多個工位之間流轉(zhuǎn)，導(dǎo)致軟包電池的生產(chǎn)節(jié)拍較長，生產(chǎn)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請實(shí)施例提供了一種軟包電池的加工裝置，可以縮短生產(chǎn)節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率。

本申請?zhí)峁┝艘环N軟包電池的加工裝置，包括定位機(jī)構(gòu)，注液機(jī)構(gòu)、氣袋開啟機(jī)構(gòu)以及封裝機(jī)構(gòu)，

所述定位機(jī)構(gòu)用于與軟包電池定位配合，且在加工過程中，軟包電池始終被定位在所述定位機(jī)構(gòu)上，

所述注液機(jī)構(gòu)用于將電解液注入軟包電池內(nèi)部，所述氣袋開啟機(jī)構(gòu)用于將軟包電池的氣袋打開以供電解液注入，所述封裝機(jī)構(gòu)用于對注入電解液的軟包電池進(jìn)行封裝。

優(yōu)選的，所述氣袋開啟機(jī)構(gòu)包括第一作用部和第二作用部，所述第一作用部與所述第二作用部用于分別位于所述軟包電池的厚度方向的兩相對側(cè)，且所述第一作用部與所述第二作用部分別具有朝向遠(yuǎn)離彼此一側(cè)的運(yùn)動行程，

所述第一作用部具有第一通道，所述第二作用部具有第二通道，所述第一通道與所述第二通道朝向彼此的一側(cè)的開口相對，所述第一通道與所述第二通道分別與氣源連通，在所述氣源的負(fù)壓作用下，所述第一作用部以及所述第二作用部分別用于對所述氣袋產(chǎn)生吸附力，且在所述運(yùn)動行程中，能夠?qū)⑺鰵獯蜷_。

優(yōu)選的，所述封裝機(jī)構(gòu)包括第一熱封頭與第二熱封頭，

所述第一熱封頭與所述第二熱封頭用于分別位于所述軟包電池的厚度方向的兩相對側(cè)且相對設(shè)置，所述第一熱封頭與所述第二熱封頭具有朝向彼此的相對運(yùn)動行程，在所述相對運(yùn)動行程中，所述第一熱封頭與所述第二熱封頭用于沿所述軟包電池的厚度方向壓緊所述氣袋。

優(yōu)選的，還包括擠壓機(jī)構(gòu)，所述擠壓機(jī)構(gòu)用于沿所述軟包電池的厚度方向?qū)o置過程中的軟包電池施加擠壓力以使電解液上升。

優(yōu)選的，所述擠壓機(jī)構(gòu)包括固定塊以及活動塊，所述活動塊具有朝向所述固定塊的活動行程，在所述活動行程中，所述活動塊能夠?qū)④洶姵貕壕o在所述固定塊上，所述固定塊安裝于所述定位機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述固定塊上開設(shè)有卡槽，所述卡槽用于與所述軟包電池的封邊卡合。

優(yōu)選的，還包括驅(qū)動部，所述驅(qū)動部與所述活動塊固定連接，在驅(qū)動部的驅(qū)動作用下，所述活動塊產(chǎn)生所述活動行程。

優(yōu)選的，還包括正壓機(jī)構(gòu)，所述正壓機(jī)構(gòu)包括進(jìn)氣通道，所述進(jìn)氣通道的出口與所述軟包電池的內(nèi)部連通，在所述擠壓機(jī)構(gòu)的擠壓過程中，所述正壓機(jī)構(gòu)用于向軟包電池內(nèi)施加正向氣壓。

優(yōu)選的，還包括靜置機(jī)構(gòu)，所述靜置機(jī)構(gòu)具有靜置腔，所述靜置腔與正壓氣源連通，所述靜置腔用于容納所述軟包電池，所述靜置腔用于供注入電解液的軟包電池真空靜置，所述定位機(jī)構(gòu)位于所述靜置腔內(nèi)。

優(yōu)選的，所述靜置機(jī)構(gòu)包括密封部，所述靜置機(jī)構(gòu)上開設(shè)有連接孔，所述氣袋開啟機(jī)構(gòu)以及所述封裝機(jī)構(gòu)從外部經(jīng)由所述連接孔伸入所述靜置腔內(nèi)，所述氣袋開啟機(jī)構(gòu)以及所述封裝機(jī)構(gòu)通過所述密封部密封連接于所述連接孔處。

本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以達(dá)到以下有益效果：

本申請?zhí)峁┝艘环N軟包電池的加工裝置，包括定位機(jī)構(gòu)、注液機(jī)構(gòu)、氣袋開啟機(jī)構(gòu)以及封裝機(jī)構(gòu)，該加工裝置在軟包電池的注液、靜置以及封裝過程中，軟包電池始終定位在定位機(jī)構(gòu)上，從而節(jié)省了軟包電池在多個工位之間流轉(zhuǎn)的時間，縮短了生產(chǎn)節(jié)拍，提高了生產(chǎn)效率。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本申請。

附圖說明

圖1為本申請實(shí)施例提供的軟包電池的加工裝置的示意圖Ⅰ；

圖2為本申請實(shí)施例提供的軟包電池的加工裝置的示意圖Ⅱ。

附圖標(biāo)記：

1-加工裝置；

11-定位機(jī)構(gòu)；

111-卡槽；

12-注液機(jī)構(gòu)；

121-注液杯；

122-注液器；

122a-活塞前座；

122b-活塞推桿；

122c-活塞氣缸；

123-單向閥；

124-注液閥；

13-氣袋開啟機(jī)構(gòu)；

131-第一作用部；

131a-第一通道；

132-第二作用部；

132a-第二通道；

14-封裝機(jī)構(gòu)；

141-第一熱封頭；

142-第二熱封頭；

143-溫控器；

15-擠壓機(jī)構(gòu)；

151-活動塊；

152-驅(qū)動部；

16-正壓機(jī)構(gòu)；

17-靜置機(jī)構(gòu)；

171-靜置腔；

172-抽氣閥；

173-泄氣閥；

174-真空電阻計；

175-密封部；

2-軟包電池；

21-氣袋；

22-封邊。

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本申請的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本申請的原理。

具體實(shí)施方式

下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對本申請做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1-2所示，本申請?zhí)峁┝艘环N軟包電池的加工裝置1，包括定位機(jī)構(gòu)11、注液機(jī)構(gòu)12、氣袋開啟機(jī)構(gòu)13以及封裝機(jī)構(gòu)14。

定位機(jī)構(gòu)11用于與軟包電池2定位配合，且在加工過程中，軟包電池2始終被定位在該定位機(jī)構(gòu)11上。需要說明的是，定位機(jī)構(gòu)11與軟包電池2定位配合時無需采用夾緊軟包電池2的方式，以免造成電解液無法注入，例如，定位機(jī)構(gòu)11可以采用L形定位板，L形定位板的水平段上開設(shè)定位槽，軟包電池2放置在定位槽內(nèi)，并與L形定位板的豎直段抵靠即可實(shí)現(xiàn)定位。

注液機(jī)構(gòu)12用于將電解液注入軟包電池2內(nèi)部，氣袋開啟機(jī)構(gòu)13用于將軟包電池2的氣袋打開以供電解液注入，封裝機(jī)構(gòu)14用于對注入電解液的軟包電池2進(jìn)行封裝。

根據(jù)以上的描述，該加工裝置1在軟包電池2的注液、靜置以及封裝過程中，軟包電池2始終定位在定位機(jī)構(gòu)11上，從而節(jié)省了軟包電池2在多個工位之間流轉(zhuǎn)的時間，加快了生產(chǎn)節(jié)拍，提高了生產(chǎn)效率。

如圖2所示，注液機(jī)構(gòu)12可以包括儲液罐(圖中未示出)、定量泵(圖中未示出)、注液杯121、注液器122等，電解液存儲在儲液罐內(nèi)，定量泵能夠?qū)㈦娊庖簭膬σ汗薅枯斔椭磷⒁罕?21內(nèi)，然后再由注液器122將注夜杯121內(nèi)的電解液注入到軟包電池2的內(nèi)部。

注液器122可以采用活塞式注液器，具體地，活塞式注液器包括活塞前座122a、活塞推桿122b以及活塞氣缸122c，活塞前座122a經(jīng)由活塞推桿122b與活塞氣缸122c連接，活塞前座122a設(shè)于注液杯121內(nèi)，活塞前座122a與注夜杯121滑動連接，在活塞氣缸122c的推力作用下，活塞前座122a移動并將此推力傳遞給電解液，從而將電解液注入軟包電池2內(nèi)。需要說明的是，活塞前座122a與注夜杯121密封連接，以保證電解液不會泄露。當(dāng)然，在其他一些實(shí)施例中，注液器122還可以采用螺旋推進(jìn)式注液器。

此外，在連接儲液罐與注液杯121的連接管路中還可以設(shè)置單向閥123，在連接注夜杯121與軟包電池2的連接管路中還可以設(shè)置有注液閥124，單向閥123能夠避免電解液從注夜杯121回流至儲液罐，注液閥124能夠在注液完成后關(guān)閉連接管路。

氣袋開啟機(jī)構(gòu)13開啟氣袋21，以便向軟包電池2內(nèi)部注入電解液。根據(jù)一個實(shí)施例，氣袋開啟機(jī)構(gòu)13可以采用撥動機(jī)構(gòu)，通過撥動機(jī)構(gòu)將氣袋21撥開，從而開啟氣袋21。本實(shí)施例中，如圖2所示，氣袋開啟機(jī)構(gòu)13包括第一作用部131和第二作用部132，第一作用部131與第二作用部132分別位于軟包電池2的厚度方向的兩相對側(cè)，第一作用部131與第二作用部132具有朝向彼此的相對運(yùn)動行程，其中，第一作用部131具有第一通道131a，第二作用部132具有第二通道132a，第一通道131a與第二通道132a朝向彼此的一側(cè)的開口相對，并且，第一通道131a與第二通道132a分別與氣源連通，當(dāng)氣源開啟，在氣源的負(fù)壓作用下，第一作用部131以及第二作用部132分別對氣袋21產(chǎn)生吸附力，此時，第一作用部131以及第二作用部132朝向遠(yuǎn)離彼此的一側(cè)運(yùn)動，在此運(yùn)動行程中，將氣袋21打開。由于氣袋21的兩相對側(cè)貼合較緊密，且氣袋21通常為鋁塑膜或鋼塑膜，當(dāng)采用撥動機(jī)構(gòu)開啟氣袋21時，容易使氣袋21發(fā)生褶皺，反而不容易開啟，本方案通過氣體的吸附力作用開啟氣袋21，不會使氣袋21發(fā)生褶皺，且方便開啟。第一作用部131以及第二作用部132的運(yùn)動可以通過氣缸、液壓缸或直線電機(jī)等驅(qū)動。

當(dāng)注液完成后，封裝機(jī)構(gòu)14能夠?qū)④洶姵?封裝起來，根據(jù)一個實(shí)施例，封裝機(jī)構(gòu)14可以采用激光焊接機(jī)，即，通過激光焊接的方式將軟包電池2封裝起來。本實(shí)施例中，如圖2所示，封裝機(jī)構(gòu)14包括第一熱封頭141與第二熱封頭142，第一熱封頭141與第二熱封頭142分別位于軟包電池2的厚度方向的兩相對側(cè)且相對設(shè)置，第一熱封頭141與第二熱封頭142具有朝向彼此的相對運(yùn)動行程，在此相對運(yùn)動行程中，第一熱封頭141與第二熱封頭142沿軟包電池2的厚度方向壓緊氣袋21。該方案通過熱封實(shí)現(xiàn)氣袋21的封裝，較激光封裝而言，其封裝面積較大，封裝更加可靠。而且，熱封頭的形狀可以根據(jù)具體需求進(jìn)行調(diào)整，例如，熱封頭可以采用矩形封頭、S形封頭等。

此外，還可以分別在第一熱封頭141和第二熱封頭142上設(shè)置相互匹配的凹凸結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)谝粺岱忸^141與第二熱封頭142壓緊氣袋時，兩者上的凹凸結(jié)構(gòu)相互嵌設(shè)，以此使得熱封裝的效果更佳。

需要說明，第一熱封頭141與第二熱封頭142可以均具有運(yùn)動行程，即，兩者可以分別朝向靠近彼此的一側(cè)運(yùn)動，從而將氣袋21熱封。另外，也可以僅設(shè)置第一熱封頭141具有運(yùn)動行程，且第一熱封頭141能夠向靠近第二熱封頭142的一側(cè)運(yùn)動，而第二熱封頭142固定設(shè)置，此時，也可以實(shí)現(xiàn)氣袋21的封裝。如前所述，帶動第一熱封頭141和第二熱封頭142運(yùn)動的部件同樣可以采用氣缸、液壓缸或直線電機(jī)等。

本申請中，封裝機(jī)構(gòu)14還包括溫控器143，第一熱封頭141與第二熱封頭142均與溫控器143電連接，溫控器143用于控制兩個熱封頭的溫度，避免第一熱封頭141與第二熱封頭142溫度過高或過低。

為了實(shí)現(xiàn)電解液的充分浸潤，該加工裝置1還包括擠壓機(jī)構(gòu)15，擠壓機(jī)構(gòu)15用于沿軟包電池2的厚度方向?qū)o置過程中的軟包電池2施加擠壓力以使電解液上升。該方案中，由于軟包電池2外的鋁塑膜或鋼塑膜為軟性材料，在電解液注入軟包電池2內(nèi)部時，電解液在重力作用下會沉積在軟包電池2的底部，并且，電解液的重力會作用于鋁塑膜或鋼塑膜上，使得鋁塑膜或鋼塑膜向外膨脹，這使得電解液與位于軟包電池2頂部的極片無法充分浸潤。為此，設(shè)置擠壓機(jī)構(gòu)15，通過對軟包電池2施加擠壓力，可以使得軟包電池2內(nèi)的電解液上升，在上升的過程中，電解液能夠進(jìn)入氣袋21，以使得電解液被浸潤至位于軟包電池2頂部的極片內(nèi)，從而加強(qiáng)了浸潤效果。

根據(jù)一個實(shí)施例，擠壓機(jī)構(gòu)15可以包括吹氣通道，吹氣通道的出口正對軟包電池2，從吹氣通道吹出的氣體的壓力作用于軟包電池2，以使得軟包電池2受到擠壓力，從而使得軟包電池2內(nèi)部的電解液上升。

本實(shí)施例中，擠壓機(jī)構(gòu)15包括固定塊以及活動塊151，活動塊151具有朝向固定塊的活動行程，在該活動行程中，活動塊151能夠?qū)④洶姵?壓緊在固定塊上，此時，固定塊安裝于定位機(jī)構(gòu)11。如此設(shè)置后，軟包電池2受到的擠壓力更加穩(wěn)定，且電解液在活動塊151的活動行程中能夠連續(xù)且緩慢的上升，此方案較采用吹氣的方案而言，減少了電解液在軟包電池2內(nèi)部驟然上升或驟然下降的現(xiàn)象。

進(jìn)一步地，固定塊上開設(shè)有卡槽111，卡槽111用于與軟包電池2的封邊22卡合，卡槽111可以減小軟包電池2與固定塊定位配合時傾倒的風(fēng)險。

擠壓機(jī)構(gòu)15還包括驅(qū)動部152，驅(qū)動部152與活動塊151固定連接，在驅(qū)動部152的驅(qū)動作用下，活動塊151產(chǎn)生活動行程。同理，驅(qū)動部152可以采用氣缸、液壓缸或直線電機(jī)等。

更進(jìn)一步，本申請?zhí)峁┑募庸ぱb置1還包括正壓機(jī)構(gòu)16，正壓機(jī)構(gòu)16包括進(jìn)氣通道，進(jìn)氣通道的出口與軟包電池2的內(nèi)部連通，在擠壓機(jī)構(gòu)15的擠壓力的作用下，正壓機(jī)構(gòu)16向軟包電池2的內(nèi)部充入正向氣壓，可以使得電解液與極片充分浸潤，并且可以避免電解液在軟包電池2內(nèi)沉積。

軟包電池2在注入電解液后，需要靜置以使電解液與極片充分反應(yīng)，通常，靜置可以采用常壓靜置或真空靜置。本申請中，為了保證電解液的浸潤更加充分，還包括靜置機(jī)構(gòu)17，靜置機(jī)構(gòu)17具有靜置腔171，靜置腔171與正壓氣源連通，靜置腔171用于容納軟包電池2，且供注入電解液的軟包電池2靜置，如此設(shè)置后，當(dāng)在靜置腔171內(nèi)通入正壓氣源，氣體壓力作用于軟包電池2，該壓力使軟包電池2內(nèi)的電解液更充分地進(jìn)入電芯內(nèi)，以加速電解液的浸潤。此時，定位機(jī)構(gòu)11設(shè)置在靜置腔171內(nèi)。

本實(shí)施例中，正壓氣源可以通過正壓機(jī)構(gòu)16提供，也就是說，正壓機(jī)構(gòu)16的進(jìn)氣通道可以分別與軟包電池2以及靜置腔171相連通，以實(shí)現(xiàn)正壓機(jī)構(gòu)16的共用。

靜置機(jī)構(gòu)17還可以包括抽真空機(jī)構(gòu)、抽氣閥172、泄氣閥173以及真空電阻計174。抽真空機(jī)構(gòu)用于對靜置腔171抽取真空，當(dāng)靜置腔171為真空狀態(tài)時，可以方便氣袋21開啟和電解液的注入。抽氣閥172用于控制抽真空機(jī)構(gòu)的氣路與靜置腔171的連通或斷開，泄氣閥173用于泄真空，電阻真空計174用于測量靜置腔171內(nèi)的真空度以及將真空度控制在目標(biāo)值。

為了實(shí)現(xiàn)氣袋開啟機(jī)構(gòu)13以及封裝機(jī)構(gòu)14對氣袋21進(jìn)行開啟與封裝操作，靜置機(jī)構(gòu)17上還開設(shè)有連接孔，氣袋開啟機(jī)構(gòu)13以及封裝機(jī)構(gòu)14從外部經(jīng)由連接孔伸入靜置腔171內(nèi)，為了保證靜置腔171內(nèi)的真空度，靜置機(jī)構(gòu)中還包括密封部175，氣袋開啟機(jī)構(gòu)13以及封裝機(jī)構(gòu)14通過密封部175密封連接于該連接孔處，此方案可以使得靜置腔171保持在真空狀態(tài)，保證了靜置腔171的密封性，密封部175可以采用密封圈。

下面對本申請?zhí)峁┑募庸ぱb置1對軟包電池2的注液、靜置以及封裝的加工過程進(jìn)行說明。

上料→抽真空→氣袋吸開→打電解液→注液→擠壓電池→正壓靜置→氣袋閉合→抽真空封裝→泄壓并下料

1、上料

人工或機(jī)械手將軟包電池2與固定塊定位配合，軟包電池2的封邊22卡入卡槽111內(nèi)部，活動塊152朝向固定塊的一側(cè)運(yùn)動，兩者之間留有間隔，軟包電池2容納在該間隔內(nèi)，此時，軟包電池2為非夾緊狀態(tài)。

2、抽真空

抽氣閥172開啟，抽氣管路連通，當(dāng)電阻真空計174監(jiān)測到真空度達(dá)到預(yù)設(shè)值后，抽氣閥172關(guān)閉。

3、氣袋吸開

抽真空完成后，第一作用部131與第二作用部132吸住氣袋21，然后向遠(yuǎn)離彼此的一側(cè)移動預(yù)設(shè)距離，保持氣袋21被拉開，此時，電解液能夠注入軟包電池2內(nèi)部，此時，氣袋21吸開與抽真空可以同時進(jìn)行，以提高效率。

4、打電解液

注液器122的活塞氣缸122c通過活塞推桿122b拉動活塞前座122a往上運(yùn)動，電解液通過定量泵進(jìn)入到注液杯121內(nèi)，當(dāng)電解液的量達(dá)到目標(biāo)值后，活塞氣缸122c停止向上運(yùn)動，該過程與抽真空以及氣袋21吸開過程可以同時進(jìn)行，提高效率。

5、注液

活塞氣缸122c通過活塞推桿122b推動活塞前座122a往下運(yùn)動，電解液被注入到軟包電池2內(nèi)。

6、擠壓電池

注液完成后，活動塊在氣缸的推力作用下將軟包電池2壓緊，此時，部分電解液進(jìn)入到氣袋21內(nèi)，使極片沒入電解液中。

7、正壓靜置

正壓氣源開啟，使正壓氣體進(jìn)入到靜置腔171中，氣袋21內(nèi)的電解液在正壓作用下被壓入軟包電池2的內(nèi)部，起到快速浸潤的作用。(此步也可切換成真空靜置工藝，即無需充入正壓)。

8、氣袋閉合

正壓靜置完成后，第一作用部131和第二作用部132驅(qū)動氣袋21閉合，撤除吸附力后，松開氣袋21并退回至原位。

9、抽真空封裝

正壓氣源關(guān)閉，對靜置腔171抽真空，第一熱封頭141與第二熱封頭142壓緊氣袋21并保持一定時間，然后，由氣缸拉動第一熱封頭141和第二熱封頭142回到原位。(當(dāng)?shù)?步為真空靜置時，此步無需抽真空，直接封裝即可)。

10、泄真空并下料

對靜置腔171泄真空，當(dāng)靜置腔171內(nèi)回復(fù)常壓后下料。

以上所述僅為本申請的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。