專利名稱：鋰離子電池封裝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池制造領(lǐng)域，更具體地涉及一種鋰離子電池封裝裝置。
背景技術(shù)：
鋰離子電池中沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，從而稱之為鋰離子電池。鋰離子電池 的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時(shí)伴隨著 與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌(習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負(fù)極用插入或脫插 表示)。在充放電過程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插。鋰離子電 池能量密度大，平均輸出電壓高，自放電小，通常鋰離子電池每月的自放電在2%以下且可 恢復(fù)，也沒有記憶效應(yīng)。循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達(dá)100%，而且輸出功率 大，使用壽命長，不含有毒有害物質(zhì)，被稱為綠色電池。因此，現(xiàn)在鋰離子電池在電子電器行 業(yè)中的應(yīng)用越發(fā)廣泛。通常根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同，可以分為液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰 離子電池兩大類。聚合物鋰離子電池所用的正負(fù)極材料與液態(tài)鋰離子相同。它們的主要區(qū) 別在于電解質(zhì)的不同，液態(tài)鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì)，而聚合物鋰離子電池則以固 體聚合物電解質(zhì)來代替，這種聚合物可以是“干態(tài)”的，也可以是“膠態(tài)”的，目前大部分采 用聚合物膠體電解質(zhì)。由于聚合物鋰離子電池用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì)，與液態(tài)鋰 離子電池相比，聚合物鋰離子電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點(diǎn)，也不會(huì) 產(chǎn)生漏液與燃燒爆炸等安全上的問題，因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼，從而可以 提高整個(gè)電池的比容量。此外，聚合物鋰離子電池在工作電壓、充放電循環(huán)壽命等方面都比 鋰離子電池有所提高。聚合物鋰離子電池，具有更高能量密度、小型化、薄型化、輕量化、高 安全性、長循環(huán)壽命與低成本。由上述可知，鋰離子電池的發(fā)展已成為現(xiàn)在電池行業(yè)的大勢(shì)所趨，因此鋰離子電 池的封裝技術(shù)也隨著同步快速發(fā)展。現(xiàn)在常用的對(duì)鋰離子電池進(jìn)行封裝的鋰離子電池封裝 裝置一般包括氣缸、封裝腔室、上封頭、下封頭及兩加熱管；所述封裝腔室具有上蓋板以 使所述封裝腔室呈封閉狀態(tài)；所述下封頭固定安裝于所述封裝腔室的下端部，以承載待封 裝的鋰離子電池；所述上封頭滑動(dòng)安裝于所述封裝腔室的上端部，兩所述加熱管分別固定 于所述上封頭與下封頭內(nèi)，兩所述加熱管工作以為上封頭及下封頭加熱；所述氣缸固定安 裝于所述上蓋板上，且所述氣缸的輸出端與所述上封頭固定連接，在所述氣缸上還裝設(shè)一 時(shí)間繼電器，所述時(shí)間繼電器控制所述氣缸驅(qū)動(dòng)所述上封頭下壓的距離。當(dāng)對(duì)鋰離子電池 進(jìn)行封裝時(shí)，將待封裝的鋰離子電池置于所述下封頭上，并使兩所述加熱管通電發(fā)熱以對(duì) 兩封頭加熱；然后在所述氣缸的驅(qū)動(dòng)作用下所述上封頭下壓，直至與所述下封頭上的鋰離 子電池接觸，從而壓緊鋁塑包裝膜，并在設(shè)定的高溫與壓力條件下使鋁塑膜的PP層熔膠并 粘接在一起，以完成對(duì)所述鋰離子電池的封裝過程。在上述鋰離子電池封裝裝置對(duì)鋰離子電池進(jìn)行封裝過程中，所述氣缸從開始執(zhí)行 到結(jié)束的時(shí)間是通過所述時(shí)間繼電器輸出的時(shí)間來控制的，眾所周知地，繼電器在工作時(shí)存在一定的延遲作用，從而影響控制所述氣缸運(yùn)動(dòng)的精度，因此難以保證所述鋰離子電池 封裝后的準(zhǔn)確厚度；另外，氣缸所輸出的力是依靠氣壓來實(shí)現(xiàn)的，氣壓在所述氣缸的運(yùn)動(dòng)過 程中存在波動(dòng)，而氣壓的微小波動(dòng)產(chǎn)生在氣缸輸出作用力上的效果為F = P*S，使得氣壓微 小的波動(dòng)被放大而變得不可靠，從而影響所述氣缸運(yùn)轉(zhuǎn)的精度，也即是影響所述鋰離子電 池封裝的精度。因此，有必要提供一種改進(jìn)的鋰離子電池封裝裝置來克服上述缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種鋰離子電池封裝裝置，該鋰離子電池封裝裝置在鋰 離子電池的封裝過程中可精確控制所述鋰離子電池的封裝厚度，提高了封裝的質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種鋰離子電池封裝裝置，該鋰離子電池封裝 裝置包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、封裝腔室、上封頭、下封頭及兩加熱管，所述封裝腔室具有上蓋板，所 述下封頭固定安裝于所述封裝腔室的下端部，所述上封頭滑動(dòng)安裝于所述封裝腔室的上端 部，兩所述加熱管分別固定安裝于所述上封頭與下封頭內(nèi)，以對(duì)所述上封頭與下封頭加熱， 所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定安裝于所述上蓋板上，且所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸與所述上封頭固定連 接，其中，所述鋰離子電池封裝裝置還包括一控制機(jī)構(gòu)及絲桿，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)， 所述絲桿的兩端分別與所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸及上封頭連接，所述控制機(jī)構(gòu)與所述步進(jìn)電 機(jī)電連接并控制所述步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，以控制所述絲桿與上封頭的運(yùn)動(dòng)。較佳地，所述鋰離子電池封裝裝置還包括一換向機(jī)構(gòu)，所述換向機(jī)構(gòu)一端與所述 絲桿連接，另一端與所述上封頭固定連接。所述換向機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)換力作用的方向，從而與所 述絲桿配合將所述步進(jìn)電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)有效轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述上封頭上下運(yùn) 動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述鋰離子電池的封裝操作。較佳地，所述鋰離子電池封裝裝置還包括上隔熱板與下隔熱板，所述上隔熱板與 所述上封頭固定連接并位于所述上封頭的上方，且所述上隔熱板與所述換向機(jī)構(gòu)固定連 接，所述下隔熱板與所述下封頭固定連接且位于所述下封頭的下方。使得所述上封頭與下 封頭及其上的加熱管均位于所述上隔熱板與下隔熱板之間，從而可有效防止封裝腔室內(nèi)的 熱量散發(fā)到封裝腔室外而燙傷操作者，以保證封裝過程可安全進(jìn)行。較佳地，所述上蓋板上固定裝設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)套，所述上融熱板上固定安裝有兩導(dǎo)桿， 且兩所述導(dǎo)桿可滑動(dòng)地對(duì)應(yīng)穿過兩所述導(dǎo)套。從而在封裝過程中，通過所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 所述上隔熱板上下運(yùn)動(dòng)，兩所述導(dǎo)桿在所述導(dǎo)套內(nèi)上下滑動(dòng)，為所述上封頭的運(yùn)動(dòng)提供導(dǎo) 向，以使封裝操作可順利進(jìn)行。較佳地，所述控制機(jī)構(gòu)還包括一人機(jī)交互界面，以供使用者輸入預(yù)設(shè)參數(shù)信息。 在進(jìn)行封裝操作前，可通過所述人機(jī)交互界面輸入相關(guān)控制信息，以使整個(gè)封裝操作按照 設(shè)定要求有序地進(jìn)行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的鋰離子電池封裝裝置由于還包括一控制機(jī)構(gòu)及絲 桿，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)，所述絲桿的兩端分別與所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸及上封頭連 接，所述控制機(jī)構(gòu)與所述步進(jìn)電機(jī)電連接并控制所述步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，以控制所述絲桿與 上封頭的運(yùn)動(dòng)；從而所述絲桿將所述步進(jìn)電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)所述控 制機(jī)構(gòu)精確地控制所述步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，以精確地控制所述下封頭下壓的距離，因此可精確控制所述鋰離子電池的封裝厚度，提高了封裝的質(zhì)量。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本實(shí)用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本 實(shí)用新型的實(shí)施例。
圖1為本實(shí)用新型鋰離子電池封裝裝置的主視圖。圖2為圖1所示鋰離子電池封裝裝置的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元 件。如上所述，本實(shí)用新型提供了一種鋰離子電池封裝裝置，該鋰離子電池封裝裝置在鋰離 子電池的封裝過程中可精確控制所述鋰離子電池的封裝厚度，提高了封裝的質(zhì)量。請(qǐng)參考圖1與圖2，如圖所示，本實(shí)用新型的鋰離子電池封裝裝置包括封裝腔室 110、下隔熱板121、上隔熱板122、下封頭131、上封頭132、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)210、絲桿220、轉(zhuǎn)向機(jī) 構(gòu)230及兩加熱管203。所述封裝腔室110具有上蓋板111，所述上蓋板111使所述封裝 腔室110呈封閉狀態(tài)。所述下封頭131固定安裝于所述封裝腔室110的下端部，以承載待 封裝的鋰離子電池，且所述下封頭131內(nèi)還固定安裝有一個(gè)所述加熱管203，以對(duì)所述下封 頭131加熱；所述下隔熱板121固定安裝于所述下封頭131上，且所述下隔熱板121位于 所述下封頭131的下方。所述上封頭132滑動(dòng)安裝于所述封裝腔室110的上端部，且所述 上封頭132內(nèi)還固定安裝有一個(gè)所述加熱管203，以對(duì)所述上封頭132加熱；所述上隔熱板 122固定安裝于所述上封頭132上，且所述上隔熱板122位于所述上封頭132的上方；從而 所述上封頭132與下封頭131相對(duì)，且兩封頭配合形成一收容腔101 (見圖幻，以容置待封 裝的鋰離子電池；另外，兩所述封頭位于所述上隔熱板122與下隔熱板121之間，從而可有 效地將所述封裝腔室110內(nèi)的熱量隔離開來，防止所述加熱管203產(chǎn)生的熱量通過所述封 裝腔室110的上下兩端發(fā)散出去，而燙傷或燙壞相關(guān)操作者，提高所述鋰離子電池封裝裝 置使用的安全性。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)210固定安裝于所述上蓋板111上，在本實(shí)用新型的優(yōu)選 實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)210為步進(jìn)電機(jī)，以進(jìn)一步提高所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)210運(yùn)轉(zhuǎn)的精度。所 述絲桿220的一端與所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接，從而所述絲桿220將所述步進(jìn)電機(jī)輸出 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，以方便驅(qū)動(dòng)所述上封頭132做直接運(yùn)動(dòng)而完成封裝操作；具休 地，所述絲桿220的另一端與所述換向機(jī)構(gòu)230連接，所述換向機(jī)構(gòu)230固定于所述上隔熱 板122上，所述換向機(jī)構(gòu)230與所述絲桿220配合將所述步進(jìn)電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)有效轉(zhuǎn)換 為更準(zhǔn)確的直線運(yùn)動(dòng)，從而通過所述上隔熱板122驅(qū)動(dòng)所述上封頭132上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所 述鋰離子電池的封裝操作。其中，所述步進(jìn)電機(jī)上還裝設(shè)有控制機(jī)構(gòu)(圖未示)，在所述鋰 離子電池封裝裝置的工作過程中，所述控制機(jī)構(gòu)控制所述步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而控制所述 上封頭132上下運(yùn)動(dòng)的距離，及對(duì)鋰離子電池下壓的時(shí)間，使所述鋰離子電池封裝的厚離 符合設(shè)定的精度要求；另，所述控制機(jī)構(gòu)還包括一人機(jī)交互界面，在進(jìn)行封裝操作前，可通 過所述人機(jī)交互界面輸入相關(guān)控制信息，例如，所述上封頭132下壓的距離、下壓的時(shí)間等 參數(shù)，以使整個(gè)封裝操作按照設(shè)定要求有序地進(jìn)行。在所述上蓋板111上還固定裝設(shè)有兩 個(gè)導(dǎo)套201，且所述上融熱板122上固定安裝有兩導(dǎo)桿202，且兩所述導(dǎo)桿202可滑動(dòng)地對(duì)應(yīng)穿過兩所述導(dǎo)套201，從而在所述鋰離子電池的封裝過程中，通過所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述 上隔熱板122上下運(yùn)動(dòng)，兩所述導(dǎo)桿202相應(yīng)在所述導(dǎo)套內(nèi)201上下滑動(dòng)，為所述上封頭 132的運(yùn)動(dòng)提供導(dǎo)向，以使封裝操作可順利進(jìn)行。下面結(jié)合圖1-2描述本實(shí)用新型鋰離子電池封裝裝置的工作過程。首先通過所述人機(jī)交互界面輸入各種預(yù)設(shè)的控制參數(shù)；然后將待封裝的鋰離子電 池放置于所述收容腔101內(nèi)，并啟動(dòng)所述鋰離子電池封裝裝置工作，兩所述加熱管203分別 將所述上封頭132加熱到190°C，所述下封頭131加熱到175°C，并保持為此溫度值；再有， 在所述控制機(jī)構(gòu)的控制作用下，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述上封頭132下壓并與所述鋰離子電 池接觸，壓緊鋁塑包裝膜，使得鋁塑膜的PP層在高溫與壓力條件下熔膠并粘接在一起，并 控制所述鋰離子電池的封裝厚離在0. 22-0. 26毫米之間；最后，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述上 封頭131上升，脫離所述鋰離子電池，并取出封裝完畢的鋰離子電池，即完成一次封裝過 程。重復(fù)上述操作可對(duì)批量鋰離子電池進(jìn)行封裝。以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于以上揭 示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本實(shí)用新型的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求1.一種鋰離子電池封裝裝置，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、封裝腔室、上封頭、下封頭及兩加熱管，所 述封裝腔室具有上蓋板，所述下封頭固定安裝于所述封裝腔室的下端部，以承載待封裝的 鋰離子電池，所述上封頭滑動(dòng)安裝于所述封裝腔室的上端部，兩所述加熱管分別固定安裝 于所述上封頭與下封頭內(nèi)，以對(duì)所述上封頭與下封頭加熱，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定安裝于所述 上蓋板上，且所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸與所述上封頭固定連接，其特征在于，還包括一控制機(jī) 構(gòu)及絲桿，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)，所述絲桿的兩端分別與所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸及上 封頭連接，所述控制機(jī)構(gòu)與所述步進(jìn)電機(jī)電連接并控制所述步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，以控制所述 絲桿與上封頭的運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池封裝裝置，其特征在于，還包括一換向機(jī)構(gòu)，所述換 向機(jī)構(gòu)一端與所述絲桿連接，另一端與所述上封頭固定連接。
3.如權(quán)利要求2所述的鋰離子電池封裝裝置，其特征在于，還包括上隔熱板與下隔熱 板，所述上隔熱板與所述上封頭固定連接并位于所述上封頭的上方，且所述上隔熱板與所 述換向機(jī)構(gòu)固定連接，所述下隔熱板與所述下封頭固定連接且位于所述下封頭的下方。
4.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池封裝裝置，其特征在于，所述上蓋板上固定裝設(shè)有 兩個(gè)導(dǎo)套，所述上融熱板上固定安裝有兩導(dǎo)桿，且兩所述導(dǎo)桿可滑動(dòng)地對(duì)應(yīng)穿過兩所述導(dǎo) 套。
5.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池封裝裝置，其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)還包括一人 機(jī)交互界面，以供使用者輸入預(yù)設(shè)參數(shù)信息。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋰離子電池封裝裝置，該鋰離子電池封裝裝置包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、封裝腔室、上封頭、下封頭及兩加熱管，封裝腔室具有上蓋板，下封頭固定安裝于封裝腔室的下端部，上封頭滑動(dòng)安裝于封裝腔室的上端部，兩加熱管分別固定安裝于上封頭與下封頭內(nèi)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定安裝于上蓋板上，且驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸與上封頭固定連接，其中，鋰離子電池封裝裝置還包括一控制機(jī)構(gòu)及絲桿，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)，絲桿的兩端分別與步進(jìn)電機(jī)的輸出軸及上封頭連接，控制機(jī)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)電連接并控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，以控制絲桿與上封頭的運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型的鋰離子電池封裝裝置在封裝過程中可精確控制所述鋰離子電池的封裝厚度，提高了封裝的質(zhì)量。
文檔編號(hào)H01M2/04GK201918437SQ201120014768
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月18日
發(fā)明者劉劍光 申請(qǐng)人:東莞市西特新能源科技有限公司