本發(fā)明屬于電池制備領域，尤其是涉及一種鋰離子動力電池化成、排氣、封裝的一體化設備。

背景技術：

隨著鋰電池的快速發(fā)展，負極材料進步非常明顯，其中鈦酸鋰作為鋰離子電池負極，具有循環(huán)壽命長，倍率性能好等優(yōu)點，但鈦酸鋰材料在電池中作為負極材料使用，由于其自身特性的原因，材料與電解液之間容易發(fā)生相互作用并在充放循環(huán)反應過程中有大量的氣體析出，因此對于軟包EV電池在化成過程中就必須預留相當大的氣袋來容納化成產生的氣體。如圖1所示，大氣袋不利于大批量以及自動化的生產，且手工作業(yè)精度低、返工率高、人工成本投入大，不適合批量生產作業(yè)，同時現(xiàn)行業(yè)內還沒有能夠同時完成電芯化成、排氣、封口的一體化自動設備。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種鋰離子動力電池化成、排氣、封裝的一體化設備，通過一體化的生產方式，提高工作效率、降低原材料成本，降低人工成本。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種鋰離子動力電池化成、排氣、封裝的一體化設備，包括上下料工位、封裝冷治具、機械手和一組排氣熱治具，機械手抓取電芯在上下料工位、排氣熱治具和封裝冷治具之間移動。

所述封裝冷治具包括冷治具和封裝機構，所述封裝機構設于冷治具的上方，封裝機構包括壓緊裝置和驅動裝置。

所述壓緊裝置包括若干個封頭安裝板，若干個封頭安裝板均通過一組導向桿連接，所述封頭安裝板的兩端均設有密封塊，所述密封塊上設有電熱管和熱電偶，封頭安裝板上挖有壓緊孔和穿桿孔，所述壓緊孔的圓心與穿桿孔的圓心以封頭安裝板的豎直中線為中心對稱分布，穿桿孔直徑大于壓緊孔直徑，相鄰的兩個封頭安裝板的壓緊孔與穿桿孔對應。

所述驅動裝置包括兩個封裝支撐板，兩個封裝支撐板分別設于壓緊裝置的兩端，兩個封裝支撐板相互遠離的一側均設有豎直的滑道，封裝支撐板通過滑道與氣缸板上的滑塊相配合，兩個氣缸板上各設有一個第二氣缸，兩個第二氣缸上各連接有一個驅動桿，兩個驅動桿穿過壓緊孔和穿桿孔，驅動桿上設有與壓緊孔對應的固定塊，固定塊與封頭安裝板之間通過彈簧抵接。

進一步的，所述驅動裝置上方設有移動裝置，所述移動裝置包括兩個第一氣缸，兩個第一氣缸分別設于兩個封裝支撐板的上方，第一氣缸的缸桿通過氣缸板與驅動裝置相連。

進一步的，所述壓緊裝置上方設有兩個支撐桿，所述支撐桿的兩端分別固定在兩個氣缸板上。

進一步的，所述封裝冷治具設于一組排氣熱治具以及上下料工位之間。

進一步的，所述排氣熱治具一組為四個，所述上下料工位、封裝冷治具和排氣熱治具周圍設有支架，所述支架上設有電機，機械手通過電機在上下料工位、封裝冷治具和排氣熱治具上方往復運動。

進一步的，所述導向桿和封頭安裝板之間設有直線軸承。

進一步的，所述導向桿一組為兩個。

進一步的，所述封頭安裝板和密封塊之間設有隔熱塊。

進一步的，所述固定塊為空心圓柱體，固定塊的外徑小于穿桿孔的孔徑，固定塊通過螺絲頂緊在驅動桿上。

相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明所述的一種鋰離子動力電池化成、排氣、封裝的一體化設備具有以下優(yōu)勢：

本發(fā)明所述的一種電芯化成、排氣、封口的一體化設備，使氣袋長度縮短為電芯主體的四分之一，并可以在一臺設備上同時完成電芯的化成、排氣、封口的自動化生產。大大節(jié)省了原材料，實現(xiàn)了電芯的自動化生產，效率高、良品率高。

附圖說明

構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有技術的總裝圖；

圖2為圖1中封裝冷治具的立體圖；

圖3為圖2中封裝機構的立體圖；

圖4為圖2中封裝機構的俯視圖；

圖5為圖4中A部分的局部放大圖；

圖6為圖4中封頭安裝板的立體圖；

圖7為圖4中封頭安裝板的主視圖。

附圖標記說明：

1-上下料工位；2-封裝冷治具；21-冷治具；22-封裝機構；2201-第一氣缸；2202-第二氣缸；2203-滑塊；2204-滑道；2205-氣缸板；2206-封裝支撐板；2207-移動板；2208-支撐桿；2209-導向桿；2210-固定塊；2211-驅動桿；2212-封頭安裝板；2213-隔熱塊；2214-密封塊；2215-電熱管；2216-熱電偶；2217-彈簧；2218-穿桿孔；2219-壓緊孔；3-機械手；4-排氣熱治具；5-支架；7-電芯。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。

如圖2～7所示，包括上下料工位1、封裝冷治具2、機械手3和一組排氣熱治具4，機械手3抓取電芯7在上下料工位1、排氣熱治具4和封裝冷治具2之間移動。

所述封裝冷治具2包括冷治具21和封裝機構22，所述封裝機構22設于冷治具21的上方，封裝機構22包括壓緊裝置和驅動裝置。

所述壓緊裝置包括若干個封頭安裝板2212，若干個封頭安裝板2212均通過一組導向桿2209連接，所述封頭安裝板2212的兩端均設有密封塊2214，所述密封塊2214上設有電熱管2215和熱電偶2216，封頭安裝板2212上挖有壓緊孔2219和穿桿孔2218，所述壓緊孔2219的圓心與穿桿孔2218的圓心以封頭安裝板2212的豎直中線為中心對稱分布，穿桿孔2218直徑大于壓緊孔2219直徑，相鄰的兩個封頭安裝板2212的壓緊孔2219與穿桿孔2218對應。

所述驅動裝置包括兩個封裝支撐板2206，兩個封裝支撐板2206分別設于壓緊裝置的兩端，兩個封裝支撐板2206相互遠離的一側均設有豎直的滑道2204，封裝支撐板2206通過滑道2204與氣缸板2205上的滑塊2203相配合，兩個氣缸板2205上各設有一個第二氣缸2202，兩個第二氣缸2202上各連接有一個驅動桿2211，兩個驅動桿2211穿過壓緊孔2219和穿桿孔2218，驅動桿2211上設有與壓緊孔2219對應的固定塊2210，固定塊2210與封頭安裝板2212之間通過彈簧2217抵接。

所述驅動裝置上方設有移動裝置，所述移動裝置包括兩個第一氣缸2201，兩個第一氣缸2201分別設于兩個封裝支撐板2206的上方，第一氣缸2201的缸桿通過氣缸板2205與驅動裝置相連。

所述壓緊裝置上方設有兩個支撐桿2208，所述支撐桿2208的兩端分別固定在兩個氣缸板2205上。

所述封裝冷治具2設于一組排氣熱治具4以及上下料工位1之間。

所述排氣熱治具4一組為四個，所述上下料工位1、封裝冷治具2和排氣熱治具4周圍設有支架5，所述支架上設有電機，機械手3通過電機在上下料工位1、封裝冷治具2和排氣熱治具4上方往復運動。

所述導向桿2209和封頭安裝板2212之間設有直線軸承。

所述導向桿2209一組為兩個。

所述封頭安裝板2212和密封塊2214之間設有隔熱塊2213。

所述固定塊2210為空心圓柱體，固定塊2210的外徑小于穿桿孔2218的孔徑，固定塊2210通過螺絲頂緊在驅動桿2211上。

將圖2結合在圖1上，即可得到本發(fā)明的總裝圖。該裝置工作原理，將需要化成、封裝的電芯7放在上下料工位1上，通過電機控制機械手3將電芯7從上下料工位1抓取至排氣熱治具4，在排氣熱治具4完成充電、排氣后，再通過機械手3將電芯7抓取至封裝冷治具2中進行封口，將電芯7放入封裝冷治具2后，啟動第二氣缸2202，第二氣缸2202的缸桿伸出，帶動兩個驅動桿2211反向運動，驅動桿2211上的固定塊2210通過彈簧2217推動封頭安裝板2212移動，成對的封頭安裝板2212緊密貼合，將電芯7的氣袋夾在中間，電熱管2215對密封塊2214進行加熱，加熱后的密封塊2214對電芯7進行密封，熱電偶2216檢測密封塊2214的溫度，及時將溫度進行反饋，防止溫度過高，密封完成后，第二氣缸2202的缸桿收縮，相鄰但不成對的封頭安裝板2212靠在一起，控制機械手3將電芯7放置在上下料工位1上進行收集。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。