一种碱锰电池无泡罩纸包装热合装置

常 伟，胡晓丽

（中银（宁波）电池有限公司，浙江宁波 315040）

0 引言

随着技术进步，碱性锌锰电池生产技术日渐成熟，市场需求量大。在电池自动化生产过程中，电池吊卡包装是其中的重要环节。在单节电池生产完毕后，通过包装热合装置将电池与泡罩、纸卡等材料热封成型为电池吊卡，电池有序包裹其中，去塑化的无泡罩纸包装是碱锰电池一种包装形式。20 世纪倡导环保意识以来，随着社会发展完善和认识的不断加深，目前已经逐渐被国际社会广泛接受。尤其在当前“禁塑令”的背景下，这种包装形式不含塑料泡罩，采用一整张纸卡折合后热封容置电池，相比传统纸塑包装，更符合环保理念。

近年，不少企业纷纷加大机器换人力度，推动技术红利替代人口红利，进一步降低人工成本，提高产品竞争力和附加值，实现生产环节智能化，优化产业转型升级。本设计中的碱锰电池无泡罩纸包装采用一整张纸卡，需要根据纸卡上事先压制的折痕先折成指定形状，放入规定数量电池后热封卡头部位。以前此类包装只能在设备上进行手工单卡加工，产量小、效率低，在工艺上比传统纸塑包装更为复杂，更加耗费人工。因此，需要设计一种碱锰电池无泡罩纸包装热合装置，方便电池和纸卡的安置，多个吊卡分工位排列同时热封成型，解放劳动力，提升生产效率，满足成品大批量生产需求。

1 结构组成

1.1 纸塑吸卡包装

碱锰电池吊卡包装种类多样，一般以纸塑包装为主，纸包装相对使用少些，特别是无泡罩纸包装与传统纸塑包装在形式、工艺上均存有明显差异。无泡罩纸包装的电池容置于折合后的纸卡内，纸卡首尾对齐贴合构成卡头，卡头部分通过装置热合后即热封成型为电池吊卡，进行后续包装。本设计中，选择以整面纸卡尺寸85 mm×280 mm 的4粒吊电池无泡罩纸包装为例，成型后的吊卡造型示意如图1 所示。

图1 电池无泡罩纸包装

1.2 热合装置模具组成

本设计中的热合装置由上模板、无泡罩纸包装和下模等3个部分组成，一组装置并列4 个工位，其模具架构如图2 所示。

图2 热合装置组成

（1）上模板。一般采用平面铝板，导热性能好，热量透过纸卡传递，成型后可保持成品外形美观。在上模板上覆有金属加热板，其中插有整排电热管电偶，通过电热管发热升温，达到热封效果。条件允许情况下，也可在上模板下表面粘附一层耐高温布，既能起到保温作用，又能在一定程度上避免热封后上模板与成品纸卡吸附，不利于后续脱模。

（2）无泡罩纸包装。包括碱锰电池、预折纸卡，电池容置于折合后的纸卡内，纸卡首尾对齐贴合构成卡头，卡头部分通过装置热合后即热封成型为电池吊卡。

（3）下模。包括下模底板、纸卡支撑块、卡头热封板、卡头固定柱和压簧等部分。纸卡折合装入电池后，中间内凹部分架于纸卡支撑块上。卡头部分的挂孔穿过卡头固定柱，使得电池纸卡有序固定在下模上，方便后续热封，并在热合装置上形成相邻4 个工位。下模主要部件一般采用铝材，重量轻、导热性能好。卡头固定柱宜采用耐高温耐磨的非金属复合材料，尺寸根据挂孔大小设计。

本设计中热合装置包含的主要物料和布局，如图3 所示。

2 原理分析

图3 热合装置物料

在碱锰电池生产包装行业中，一般以纸塑包装为主，纸包装并不常见，由于无泡罩纸包装与传统纸塑包装在形式、工艺上均存有明显差异，故适合模具也较少。以前此类包装因为订单量少，多在设备上进行手工单卡加工，不仅产量小、效率低，还非常耗费人工。目前在碱锰电池包装生产中，普通转盘式吊卡机的热合装置主要有2 种，一种是通过电热管加热的上热式，一种是通过发热片加热的下热式。

本设计采用上热式热合原理，下模用来固定电池、纸卡，保持成品形状便于热封。上模板一般采用铝板，导热性能好。用于加热的金属板中插有整排电热管电偶，通过电热管发热升温达到热封目的，热量透过纸卡传递，成型后成品外形美观，保证产品质量。下模多工位的设计提升了生产效率，提高了产能。本设计中的热合装置完全能满足碱锰无泡罩纸包装的生产需求。

3 新型热合装置的优势

（1）结构布局合理，上模板位于下模正上方，用于热封的发热组件设于上模板之上，采用上热式热封方式热封成型电池吊卡。在电池包装过程中仅需控制上模板下压并进行热封即可，下模在设备工位上固定轮转，无需调整模具位置，节约了人工成本，提高了生产效率。

（2）由于热封组件位于上模板上，而成型后的电池吊卡位于下模上，安放纸卡、取出成品的过程中不容易烫伤操作人员。使得本设计中的电池包装热合装置安全可靠，且一块上模板可对应多块下模，更换、维护热封组件方便省时。

（3）热封后保证成品质量的同时，产品外形美观、大方。

（4）对比之前手工热封方式，热合装置效率大幅提升，一个班次内产能明显提高，更适合无泡罩纸包装的大批量生产，满足连续生产需求。

4 结语

在当前“禁塑令”的背景下，纸包装必将越来越得到推广，碱锰电池无泡罩纸包装更符合绿色环保理念。本设计采用热合装置上热式的热封原理，设计出一种适用于无泡罩纸包装的热合装置，已经过实践应用。通过实际生产表明，本设计中的热合装置布局合理，结构可靠，成品优良，对比之前手工热封方式，达到了机器换人的目的，降低人工成本，提升产品竞争力。同时，大幅提升了生产效率，扩大了产能，工艺上完全适合碱锰电池无泡罩纸包装的大批量生产，满足日益增长的市场需求。