[发明专利]锂离子电池绝缘膜上料焊接装置及方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池绝缘膜上料焊接装置及方法，涉及锂电池生产技术领域，该装置包括工作转盘、折弯包裹机构、绝缘膜上料机构、绝缘膜到位检测机构、电芯上料机构、推膜焊接机构、焊接质量检测机构和下料机构，所述工作转盘能够旋转带动所述折弯包裹机构依次经过所述绝缘膜上料机构、绝缘膜到位检测机构、电芯上料机构、推膜焊接机构、焊接质量检测机构和下料机构。本发明的优点在于：采用超声波焊接工艺进行电芯包膜，耗时短，工作效率高，相较于热烫工艺提高了产品质量；结构简单，设备故障率低；转盘多工位协作提高了设备利用率和生产效率，提高了整线生产节拍。

技术领域

本发明涉及锂电池生产技术领域，尤其涉及一种锂离子电池绝缘膜上料焊接装置及方法。

背景技术

锂离子电池的组装工艺一般包括极片卷绕、热压、蝴蝶焊、盖板焊、合芯包胶、包膜入壳。卷芯入壳前需在卷芯表面包上一层塑料绝缘膜防止短路和粉尘异物进入卷芯内部。

目前常用的包膜工艺是利用电阻产热将绝缘膜烫在电芯盖板上，公布号为CN107275682A的专利文献公开了一种锂电池电芯外膜热熔机构，包括电芯上料机构、下料机构、绝缘膜上料机构和热熔包膜机构，可自动完成绝缘膜上料、电芯上料、绝缘膜弯折包裹、绝缘膜与盖板组件热熔、绝缘膜包胶、包膜电芯下料作业。现有的热烫工艺耗时长，降温慢，易拉丝使后端激光焊接炸点，后期维护困难，费时费力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何提高锂离子电池包膜工艺的工作效率和产品质量。

本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：锂离子电池绝缘膜上料焊接装置，包括工作转盘、折弯包裹机构、绝缘膜上料机构、绝缘膜到位检测机构、电芯上料机构、推膜焊接机构、焊接质量检测机构和下料机构，所述工作转盘能够旋转带动所述折弯包裹机构依次经过所述绝缘膜上料机构、绝缘膜到位检测机构、电芯上料机构、推膜焊接机构、焊接质量检测机构和下料机构。

采用超声波焊接工艺进行电芯包膜，耗时短，工作效率高；焊接一致性好，焊接外观完美，相较于热烫工艺提高了产品质量；结构简单，设备故障率低；转盘多工位协作提高了设备利用率和生产效率，提高了整线生产节拍。

优选地，所述折弯包裹机构包括支撑板、负压板、折弯板和风刀；所述支撑板的上表面设置有绝缘膜放置区域，所述负压板、折弯板和风刀沿所述绝缘膜放置区域的长度方向依次排列；所述负压板上设有多个连通所述支撑板内部负压腔体的气孔，所述负压腔体连接负压气源；所述折弯板穿过所述支撑板，安装在所述支撑板下方的折弯气缸能够带动所述折弯板升降；所述风刀连接正压气源。利用负压板、折弯板和风刀相互配合折弯包裹绝缘膜，简单有效，不会损伤绝缘膜。

优选地，所述推膜焊接机构包括推膜机构、打光机构、推膜检测机构和焊接机构；所述推膜机构能够将推动绝缘膜位于电芯上方的部分，使其铺满在电芯的上表面；所述打光机构能够对电芯打光；所述推膜检测机构能够通过机器视觉检测绝缘膜位于电芯上方的部分的边缘与电芯的盖板上边缘的距离；所述焊接机构能够将绝缘膜焊接在电芯的上表面和下表面。

优选地，所述推膜机构包括推膜伺服模组、第一升降气缸、连接板和推杆；所述第一升降气缸安装在所述推膜伺服模组的运动端，其气缸推头与所述连接板固定连接；所述推杆转动连接在所述连接板上。利用伺服模组可缓推绝缘膜，防止力度过大刮伤绝缘膜或电芯隔膜。

优选地，所述打光机构包括竖向支撑杆、支撑座、横向支撑杆和光源，所述支撑座可转动地安装在所述竖向支撑杆的中段，所述横向支撑杆可转动地安装在所述支撑座上，所述光源安装在所述横向支撑杆上。

优选地，所述焊接机构包括工作基台、第一安装座、第二安装座、第二升降气缸、超声焊接组件和超声波发生器；所述第一安装座安装在所述工作基台上，所述第二安装座位于所述第一安装座的上方，所述第二升降气缸能够带动所述第二安装座升降；所述第一安装座和所述第二安装座上均安装有超声焊接组件，所述超声焊接组件包括依次连接的换能器、调幅器和焊头，所述超声波发生器连接各超声焊接组件的换能器。