一种电芯包绝缘片装置的制作方法

1.本发明属于锂电池制造设备技术领域，尤其涉及一种电芯包绝缘片装置。


背景技术：

2.电芯指的是含有正、负极的电化学单元，在一种具体的方形铝壳锂电池中，请参看图1，电芯20包括由阴极片、阳极片和隔膜叠合而成的长方体电芯本体21、顶盖22和阴极极耳231、阳极极耳232，阴极极耳231和阳极极耳232软连接于电芯本体21和顶盖22之间，顶盖22又包括固定在其下用于隔离阴、阳电极极耳与顶盖22的塑胶内支架221。按照顶盖朝上、注液口朝前的正立姿态来看，电芯本体21又包括右大面211、左大面(图未示出)、后侧面212、前侧面(图未示出)、顶面213和底面(图未示出)，顶盖22可相对于电芯本体21左右上下活动；一般不能直接将裸电芯20放入到电池的铝壳里，通常需要在电芯本体21的五个外露面包覆绝缘件，使电芯20成为一个严实的包裹以便后续入壳时极片和隔膜不被壳边卷挂损坏，并使电芯20表面的绝缘件上任意一点对电芯本体21的爬电距离≧4mm，即使电芯20对铝壳具有绝缘性能。
3.请参看图2，绝缘件10是一种薄的绝缘片，包括位于中部的长方形底托片13以及分别位于底托片13的两侧且可相对底托片13和自身弯折的长方形第一绝缘片11与长方形第二绝缘片12，第一绝缘片11和第二绝缘片12一般是一个整体；底托片13、第一绝缘片11与第二绝缘片12材质为聚对苯二甲酸乙二酯(简称迈拉)，底托片13一般厚0.1～0.2mm，第一绝缘片11与第二绝缘片12一般厚0.05～0.08mm，底托片13与第一绝缘片11和第二绝缘片12熔合而成绝缘件10。
4.第一绝缘片11还设有在与底托片13的交接处用于相对底托片13弯折的第一纵向折弯线111和在第一纵向折弯线111两头与第一纵向折弯线111垂直且距离等于电芯20长度的用于自身弯折的两条第一横向折弯线112，在两条第一横向折弯线112之外的部分称为第一绝缘片侧翼113；第二绝缘片12同样设有在与底托片13的交接处用于相对底托片13弯折的第二纵向折弯线121和在第二纵向折弯线121两头与第二纵向折弯线121垂直且距离等于电芯20长度的用于自身弯折的两条第二横向折弯线122，在两条第二横向折弯线122之外的部分称为第二绝缘片侧翼123。
5.将绝缘件10平摊，再将电芯20的底面(图未示出)对正绝缘件10的底托片13正立，先翻片再折片将第一绝缘片11和第二绝缘片12折起贴合到电芯本体21上，然后将第一绝缘片11和第二绝缘片12熔接到电芯顶盖22的塑胶内支架221上。
6.翻片是将第一绝缘片11沿折弯线111和第二绝缘片12沿第二纵向折弯线121折到电芯本体21的左大面(图未示出)和右大面212上贴合，翻片后的电芯如图3所示。
7.折片是将电芯本体21左大面(图未示出)和右大面212上延伸出电芯本体21后侧面211和前侧面(图未示出)的第一绝缘片11的两处第一绝缘片侧翼113和第二绝缘片12的两处第二绝缘片侧翼123分别沿第一横向折弯线112和第二横向折弯线122先后折贴到电芯本体21的后侧面211和前侧面(图未示出)上并搭接起来形成绝缘片搭接区14，折片后的电芯
如图4所示。
8.为此，需要开发一种自动化电芯包绝缘片装置。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于提供一种电芯包绝缘片装置，用以实现自动包绝缘件至电芯外表面。
10.本发明是这样实现的，一种电芯包绝缘片装置，包括电芯载板、电芯定位穴、电芯压持机构、翻片机构以及折片机构，所述电芯定位穴、所述电芯压持机构以及所述翻片机构均固定于所述电芯载板，所述电芯压持机构位于所述电芯定位穴的前后两端，所述翻片机构位于所述电芯定位穴的左右两边，所述折片机构固定于所述翻片机构上，所述电芯定位穴、所述电芯压持机构、所述翻片机构和所述折片机构组成电芯包绝缘片工位；所述电芯定位穴用于承载电芯，所述电芯压持机构用于压持住电芯顶盖；所述翻片机构用于翻转绝缘件的第一绝缘片贴合到电芯本体的左大面上以及翻转绝缘件的第二绝缘片贴合到电芯本体的右大面上，所述折片机构用于折贴第一绝缘片侧翼至电芯本体的前侧面和后侧面上和折贴第二绝缘片侧翼至电芯本体的前侧面和后侧面上。
11.进一步的，所述电芯压持机构包括两个电芯压持单元，两个所述电芯压持单元纵向对正所述电芯定位穴，且以所述电芯定位穴中心对称设于所述电芯定位穴的前后两端；
12.所述电芯压持单元包括电芯压持支架、电芯压持驱动件、电芯顶面活动压钳以及顶面压掌，所述电芯压持支架固定于所述电芯载板，所述电芯压持驱动件固定于所述电芯压持支架顶部，所述电芯顶面活动压钳固定于所述电芯压持驱动件的输出端，所述顶面压掌固定于所述电芯顶面活动压钳的伸出端。
13.进一步的，所述电芯压持单元还包括电芯压持斜台，所述电芯压持斜台固定于所述电芯压持支架顶部，所述电芯压持驱动件固定于所述电芯压持斜台上，固定后所述电芯压持斜台的顶面朝向所述电芯定位穴向下倾斜，固定于所述电芯压持斜台上的所述电芯压持驱动件倾斜向下朝向所述电芯定位穴，可使所述顶面压掌向下倾斜压住电芯顶盖的顶面。
14.进一步的，所述翻片机构包括两个电芯翻片单元，两个所述电芯翻片单元横向对正所述电芯定位穴，且以所述电芯定位穴中心对称设于所述电芯定位穴的左右两边；
15.所述电芯翻片单元包括翻转支座、翻片驱动件、翻转传动铰链、翻转传动轴、翻转传动臂、翻板、翻转从动臂、翻转从动轴以及翻转从动轴支座，所述翻转支座固定于所述电芯载板，位于所述电芯定位穴的前后两端，所述翻片驱动件架设于所述翻转支座，所述翻转传动铰链连接于所述翻片驱动件的输出端，所述翻转传动轴固定于所述翻转传动铰链且架设于所述翻转支座，所述翻转传动臂固定于所述翻转传动轴的输出端，所述翻板固定于所述翻转传动臂，所述翻转从动臂固定于所述翻板，所述翻转从动轴固定于所述翻转从动臂且套设于所述翻转从动轴支座，所述翻转从动轴支座固定于所述翻转支座上，所述翻板背向所述电芯载板的正面上设有翻板垫，所述翻板朝向所述电芯载板的反面还设有翻板支柱。
16.进一步的，所述翻片单元还包括翻转调整滑组和翻转调整锁紧件，所述翻转调整滑组的滑轨和所述翻转调整锁紧件均固定于所述电芯载板，所述翻转支座固定于所述翻转
调整滑组的滑块上和所述翻转调整锁紧件上。
17.进一步的，所述折片机构包括两个折片单元，所述折片单元固定于所述翻片单元下，所述折片单元包括折片进退驱动件、折片进退滑板、折片开合驱动件、两块折片开合滑板以及两个折片掌，所述折片进退驱动件固定于所述翻板反面，所述折片进退滑板固定于所述折片进退驱动件的输出端，所述折片开合驱动件固定于所述折片进退滑板，两块所述折片开合滑板分别固定于所述折片开合驱动件的两个输出端，两个所述折片掌分别固定于两个所述折片开合滑板。
18.进一步的，所述折片掌包括多个折指，所述翻板和所述翻板垫设有供所述折片掌的多个所述折指穿过的通槽。
19.本发明的有益效果在于：
20.本方案的电芯包绝缘片装置将电芯以顶面朝上方式放置于电芯定位穴上，由电芯压持机构从电池顶盖自上至下压住电芯。翻片机构设置在电芯定位穴的左右两边，可以翻转至与电芯的左大面以及右大面相接触，可翻转绝缘件的第一绝缘片贴合到电芯本体的左大面上以及翻转绝缘件的第二绝缘片贴合到电芯本体的右大面上；折片机构设置在翻片机构上，在翻片完成后，折片机构从翻片机构的边缘伸出，以折贴第一绝缘片侧翼至电芯本体的前侧面和后侧面上和折贴第二绝缘片侧翼至电芯本体的前侧面和后侧面上。本发明的电芯包绝缘片装置将折片机构固定于翻片机构上，可以在翻片贴绝缘片至大面后直接折贴绝缘片侧翼至电芯侧面上，操作简便，包绝缘片效率高。
附图说明
21.图1为焊接顶盖后的电芯结构示意图；
22.图2为绝缘件的结构示意图；
23.图3为电芯包绝缘片的结构示意图；
24.图4为包绝缘片后的电芯的结构示意图；
25.图5为电芯包绝缘片装置的待包膜的状态结构示意图；
26.图6为电芯包绝缘片装置包好绝缘片的状态结构示意图；
27.图7为图6中圆圈a的局部放大图。
28.附图标记说明：
29.10、绝缘件；11、第一绝缘片；111、第一纵向折弯线；112、第一横向折弯线；113、第一绝缘片侧翼；12、第二绝缘片；121、第二纵向折弯线；122、第二横向折弯线；123、第二绝缘片侧翼；13、底托片；14、绝缘片搭接区；20、电芯；21、电芯本体；211、右大面；212、后侧面；213、顶面；22、顶盖；221、塑胶内支架；231、阴极极耳；232、阳极极耳；410、电芯载板；420、电芯定位穴；430、电芯压持机构；4300、电芯压持单元；431、电芯压持支架；432、电芯压持驱动件；433、电芯压持斜台；434、电芯顶面活动压钳；435、顶面压掌；440、翻片机构；4400、电芯翻片单元；4401、翻转支座；4402、翻片驱动件；4403、翻转传动铰链；4404、翻转传动轴；4405、翻转传动臂；4406、翻板；4407、翻板垫；4408、翻板支柱；4409、翻转从动臂；4410、翻转从动轴；4411、翻转从动轴支座；4412、翻转调整滑组；4413、翻转调整锁紧件；450、折片机构；4500、折片单元；451、折片进退驱动件；452、折片进退滑板；453、折片开合驱动件；454、折片开合滑板；455、折片掌；4551、折指。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解术语在本发明中的具体含义。
32.参见图1-7，一种电芯包绝缘片装置，包括电芯载板410、电芯定位穴420、电芯压持机构430、翻片机构440以及折片机构450，电芯定位穴420、电芯压持机构430以及翻片机构440均固定于电芯载板410，电芯压持机构430位于电芯定位穴420的前后两端，翻片机构440位于电芯定位穴420的左右两边，折片机构450固定于翻片机构440上，电芯定位穴420、电芯压持机构430、翻片机构440和折片机构450组成电芯包绝缘片工位；电芯定位穴420用于承载电芯，电芯压持机构430用于压持住电芯顶盖22；翻片机构440用于翻转绝缘件10的第一绝缘片11贴合到电芯本体21的左大面(图未示出)上以及翻转绝缘件10的第二绝缘片12贴合到电芯本体21的右大面211上，折片机构450用于折贴第一绝缘片侧翼113至电芯本体21的前侧面(图未示出)和后侧面212上和折贴第二绝缘片侧翼123至电芯本体21的前侧面(图未示出)和后侧面212上。
33.在本实施例中，电芯压持机构430包括两个电芯压持单元4300，两个电芯压持单元4300纵向对正电芯定位穴420，且以电芯定位穴420中心对称设于电芯定位穴420的前后两端；电芯压持单元4300包括电芯压持支架431、电芯压持驱动件432、电芯压持斜台433、电芯顶面活动压钳以及顶面压掌435，电芯压持支架431固定于电芯载板410，电芯压持斜台433固定于电芯压持支架431顶部，电芯压持驱动件432固定于电芯压持斜台433上，电芯顶面活动压钳固定于电芯压持驱动件432的输出端，顶面压掌435固定于电芯顶面活动压钳的伸出端。所述电芯压持斜台433为楔形，以配合平顶的所述电芯压持支架431，或所述电芯压持斜台433为方形，以配合斜顶的所述电芯压持支架431，固定后所述电芯压持斜台433的顶面朝向所述电芯定位穴420向下倾斜，固定于电芯压持斜台433上的电芯压持驱动件432倾斜向下朝向电芯定位穴420，可使顶面压掌435向下倾斜压住电芯顶盖22的顶面。
34.所述电芯压持斜台433的顶面朝向所述电芯定位穴420向下倾斜，可以实现两个电芯压持单元4300的顶面压掌435倾斜向下压紧电芯顶盖两边缘，以达到电芯上下方向的稳定定位。
35.在本实施例中，翻片机构440包括两个电芯翻片单元4400，两个电芯翻片单元4400横向对正电芯定位穴420，且以电芯定位穴420中心对称设于电芯定位穴420的左右两边；
36.电芯翻片单元4400包括翻转支座4401、翻片驱动件4402、翻转传动铰链4403、翻转
传动轴4404、翻转传动臂4405、翻板4406、翻转从动臂4409、翻转从动轴4410以及翻转从动轴支座4411，翻转支座4401固定于电芯载板410，位于电芯定位穴420的前后两端，翻片驱动件4402架设于翻转支座4401，翻转传动铰链4403连接于翻片驱动件4402的输出端，翻转传动轴4404固定于翻转传动铰链4403且架设于翻转支座4401，翻转传动臂4405固定于翻转传动轴4404的输出端，翻板4406固定于翻转传动臂4405，翻转从动臂4409固定于翻板4406，翻转从动轴4410固定于翻转从动臂4409且套设于翻转从动轴支座4411，翻转从动轴支座4411固定于翻转支座4401上，翻板4406背向电芯载板410的正面上设有翻板垫4407，翻板4406朝向电芯载板410的反面还设有翻板支柱4408。
37.翻片驱动件4402在翻转传动铰链4403、翻转传动轴4404的配合下实现翻转传动臂4405以及翻转从动臂4409的翻转，翻转传动臂4405以及翻转从动臂4409再带动翻板4406翻转将绝缘件10的第一绝缘片11沿第一纵向折弯线111翻转至贴合电芯本体21的左大面(图未示出)或右大面211上，和将绝缘件10的第二绝缘片12沿第二纵向折弯线121翻转至贴合电芯本体21的右大面211或左大面(图未示出)上，包第一绝缘片11和第二绝缘片12后的电芯20请见图3。翻板垫4407采用非金属材料如塑胶，以保护第一绝缘片11和第二绝缘片12，翻板支柱4408在翻板4406放下时起到支撑翻板4406的作用。
38.在本实施例中，翻片单元还包括翻转调整滑组4412和翻转调整锁紧件4413，翻转调整滑组4412的滑轨和翻转调整锁紧件4413均固定于电芯载板410，翻转支座4401固定于翻转调整滑组4412的滑块上和翻转调整锁紧件4413上。翻转调整滑组4412和翻转调整锁紧件4413的设置可以调节两个翻板4406之间的相对距离，以适配不同厚度的电池20。
39.在本实施例中，折片机构450包括两个折片单元4500，折片单元4500固定于翻片单元下，折片单元4500包括折片进退驱动件451、折片进退滑板452、折片开合驱动件453、两块折片开合滑板454以及两个折片掌455，折片进退驱动件451固定于翻板4406反面，折片进退滑板452固定于折片进退驱动件451的输出端，折片开合驱动件453固定于折片进退滑板452，两块折片开合滑板454分别固定于折片开合驱动件453的两个输出端，两个折片掌455分别固定于两个折片开合滑板454。折片掌455包括多个折指4551，翻板4406和翻板垫4407设有供折片掌455的多个折指4551穿过的通槽。折片掌455通过折指4551可穿设于翻板4406内外表面，以在翻片机构440折贴第一绝缘片11和第二绝缘片12至电芯本体21左大面(图未示出)以及右大面212后，折片机构450沿第一绝缘片11的第一横向折弯线112折贴第一绝缘片11的两处侧翼113至电芯本体21的前侧面(图未示出)和后侧面212上，和沿第二绝缘片11的第二横向折弯线122折贴第二绝缘片12的两处侧翼123至电芯本体21的前侧面(图未示出)和后侧面212上并搭接起来形成绝缘片搭接区14，折第一绝缘片侧翼113和第二绝缘片侧翼后123的电芯20请见图4。
40.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电芯包绝缘片装置，其特征在于，包括电芯载板、电芯定位穴、电芯压持机构、翻片机构以及折片机构，所述电芯定位穴、所述电芯压持机构以及所述翻片机构均固定于所述电芯载板，所述电芯压持机构位于所述电芯定位穴的前后两端，所述翻片机构位于所述电芯定位穴的左右两边，所述折片机构固定于所述翻片机构上，所述电芯定位穴、所述电芯压持机构、所述翻片机构和所述折片机构组成电芯包绝缘片工位；所述电芯定位穴用于承载电芯，所述电芯压持机构用于压持住电芯顶盖；所述翻片机构用于翻转绝缘件的第一绝缘片贴合到电芯本体的左大面上以及翻转绝缘件的第二绝缘片贴合到电芯本体的右大面上，所述折片机构用于折贴第一绝缘片侧翼至电芯本体的前侧面和后侧面上和折贴第二绝缘片侧翼至电芯本体的前侧面和后侧面上。2.根据权利要求1所述的电芯包绝缘片装置，其特征在于，所述电芯压持机构包括两个电芯压持单元，两个所述电芯压持单元纵向对正所述电芯定位穴，且以所述电芯定位穴中心对称设于所述电芯定位穴的前后两端；所述电芯压持单元包括电芯压持支架、电芯压持驱动件、电芯顶面活动压钳以及顶面压掌，所述电芯压持支架固定于所述电芯载板，所述电芯压持驱动件固定于所述电芯压持支架顶部，所述电芯顶面活动压钳固定于所述电芯压持驱动件的输出端，所述顶面压掌固定于所述电芯顶面活动压钳的伸出端。3.根据权利要求2所述的电芯包绝缘片装置，其特征在于，所述电芯压持单元还包括电芯压持斜台，所述电芯压持斜台固定于所述电芯压持支架顶部，所述电芯压持驱动件固定于所述电芯压持斜台上，固定后所述电芯压持斜台的顶面朝向所述电芯定位穴向下倾斜，固定于所述电芯压持斜台上的所述电芯压持驱动件倾斜向下朝向所述电芯定位穴，可使所述顶面压掌向下倾斜压住电芯顶盖的顶面。4.根据权利要求1所述的电芯包绝缘片装置，其特征在于，所述翻片机构包括两个电芯翻片单元，两个所述电芯翻片单元横向对正所述电芯定位穴，且以所述电芯定位穴中心对称设于所述电芯定位穴的左右两边；所述电芯翻片单元包括翻转支座、翻片驱动件、翻转传动铰链、翻转传动轴、翻转传动臂、翻板、翻转从动臂、翻转从动轴以及翻转从动轴支座，所述翻转支座固定于所述电芯载板，位于所述电芯定位穴的前后两端，所述翻片驱动件架设于所述翻转支座，所述翻转传动铰链连接于所述翻片驱动件的输出端，所述翻转传动轴固定于所述翻转传动铰链且架设于所述翻转支座，所述翻转传动臂固定于所述翻转传动轴的输出端，所述翻板固定于所述翻转传动臂，所述翻转从动臂固定于所述翻板，所述翻转从动轴固定于所述翻转从动臂且套设于所述翻转从动轴支座，所述翻转从动轴支座固定于所述翻转支座上，所述翻板背向所述电芯载板的正面上设有翻板垫，所述翻板朝向所述电芯载板的反面还设有翻板支柱。5.根据权利要求4所述的电芯包绝缘片装置，其特征在于，所述翻片单元还包括翻转调整滑组和翻转调整锁紧件，所述翻转调整滑组的滑轨和所述翻转调整锁紧件均固定于所述电芯载板，所述翻转支座固定于所述翻转调整滑组的滑块上和所述翻转调整锁紧件上。6.根据权利要求4所述的电芯包绝缘片装置，其特征在于，所述折片机构包括两个折片单元，所述折片单元固定于所述翻片单元下，所述折片单元包括折片进退驱动件、折片进退滑板、折片开合驱动件、两块折片开合滑板以及两个折片掌，所述折片进退驱动件固定于所述翻板反面，所述折片进退滑板固定于所述折片进退驱动件的输出端，所述折片开合驱动
件固定于所述折片进退滑板，两块所述折片开合滑板分别固定于所述折片开合驱动件的两个输出端，两个所述折片掌分别固定于两个所述折片开合滑板。7.根据权利要求6所述的电芯包绝缘片装置，其特征在于，所述折片掌包括多个折指，所述翻板和所述翻板垫设有供所述折片掌的多个所述折指穿过的通槽。

技术总结
本发明提供了一种电芯包绝缘片装置，包括电芯载板、电芯定位穴、电芯压持机构、翻片机构以及折片机构，电芯定位穴用于承载电芯，电芯压持机构用于压持住电芯顶盖；翻片机构用于翻转绝缘件的第一绝缘片贴合到电芯本体的左大面上以及翻转绝缘件的第二绝缘片贴合到电芯本体的右大面上，折片机构设置在翻片机构上，用于折贴第一绝缘片侧翼至电芯本体的前侧面和后侧面上和折贴第二绝缘片侧翼至电芯本体的前侧面和后侧面上。本发明的电芯包绝缘片装置将折片机构固定于翻片机构上，可以在翻片贴绝缘片至大面后直接折贴绝缘片侧翼至电芯侧面上，操作简便，包绝缘片效率高。包绝缘片效率高。包绝缘片效率高。


技术研发人员：韦德海 邓乔兵 刘立发
受保护的技术使用者：深圳市誉辰智能装备股份有限公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/9/9