[发明专利]一种电芯包膜固定装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种电芯包膜固定装置及其使用方法，旨在解决现在的电池电芯的包膜与电芯顶部的顶盖塑胶支架之间采用热电偶方式连接，导致产生拉丝、过熔、不熔等问题，产生可靠性和品质降低的不足。该发明包括用于定位电芯和顶盖的定位架和设置在定位架外围的若干超声焊接结构，超声焊接结构沿着电芯的各个壁面的法相方向活动连接。它通过替换连接方式，提高了电芯包膜的连接品质，提高了产品的可靠性和安全性。

技术领域

本发明涉及一种电池生产装置，更具体地说，它涉及一种电芯包膜固定装置及其使用方法。

背景技术

电池中的电芯和顶盖之间通过顶盖上的塑胶支架和电芯外的麦拉PP膜连接(相似相融)，确保电芯与顶盖一体，保证电芯在极端条件下(短路、过充、振动、冲击、热失控等)包膜内部金属不与壳体接触导致短路起火，实现电芯安全性能。

目前，电芯的包膜与顶盖通过热电偶的方式热熔在一起，热电偶方式连接会带来拉丝、过熔、不熔等问题，因运用电阻丝发热焊接塑胶支架会产生拉丝、过熔、不熔等问题，可靠性下降，对产品品质及安全性影响较大。

中国专利公告号CN207925592U，名称为一种动力电池的电芯入壳及顶盖焊接的生产系统，该申请案公开了一种动力电池的电芯入壳及顶盖焊接的生产系统，包括：电芯入壳部，其包括用于电芯水平入壳时定位的第一定位部，第一定位部的一侧设置有电芯定位部，另一侧设置有与电芯定位部一体设置的第一壳体定位部；顶盖焊接部，其包括对动力电池X/Y/Z方向定位的柔性夹具；中转部，其包括：顶盖入壳部，顶盖入壳部包括顶盖夹持部及与顶盖夹持部一体设置的第二壳体定位部，中转机械手，其包括电芯入壳至顶盖入壳的第一中转机械手及顶盖入壳至顶盖焊接的第二中转机械手，第一中转机械手上设置有第一卡扣结构，第二中转机械手上设置有第二卡扣结构。该申请即采用了热电偶局部加热的连接方式，也产生了包膜与塑胶支架之间的拉丝、过熔、不熔等问题。

综上所述，本申请旨在实现一种更为可靠的连接包膜与塑胶支架的电芯包膜固定装置。

发明内容

本发明克服了现在的电池电芯的包膜与电芯顶部的顶盖塑胶支架之间采用热电偶方式连接，导致产生拉丝、过熔、不熔等问题，产生可靠性和品质降低的不足，提供了一种电芯包膜固定装置，它通过替换连接方式，提高了电芯包膜的连接品质，提高了产品的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种电芯包膜固定装置，包括用于定位电芯的定位架和设置在定位架外围的若干超声焊接结构，超声焊接结构沿着电芯的各个壁面的法相方向活动连接。

电芯外套装有PP膜，本申请通过超声焊接的形式将PP膜与电芯顶部的顶盖塑胶支架互融。具体的，通过一定位架将电芯和顶盖进行定位，限制其相对固定装置的相对位移。然后通过布置在定位架外围的若干超声焊接结构沿着电芯各个壁面的法相方向逐一或同时靠近至超声焊接结构的焊头与顶板的塑胶支架贴合，然后进行超声焊接，从而实现电芯与PP膜的良好封装。塑胶支架在超声焊接的作用下逐步与PP膜相融为一体。通过超声焊接形式，可以提高封装效果，消除热电偶连接带来的拉丝、过熔、不熔等问题。其中，可以在电芯的一壁面上布置若干组平行设置的超声焊接焊头，从而提高封装效果。

作为优选，超声焊接结构包括气缸、连接在气缸伸缩端的伸缩块以及可调连接在伸缩块上的超声焊接焊头，伸缩块上设有与气缸伸缩端的活动方向垂直的定位槽，定位槽上可调连接有用于定位超声焊接焊头的固定块。

超声焊接焊头以可调连接的形式连接在气缸的伸缩块上。气缸固定连接在固定装置的机架上。气缸的伸缩端沿着电芯侧壁的法相方向伸缩。在机架上可以具有对应伸缩块的导向槽，提高伸缩块的位移精度。固定块可调连接在伸缩块上，具体的，固定块可以具有与定位槽对应的定位凸块，定位凸块与定位槽形状对应，固定块通过定位凸块在定位槽移动，配合等间距设置在伸缩块上的螺纹孔和紧固件，固定块可以调整在伸缩块上的相对位置。同理的，伸缩槽上可以安装若干个固定块。固定块用于定位超声焊接焊头。固定块可以包括两个半块，两个半块通过紧固件箍紧定位超声焊接焊头。