一种碱锰电池纸塑吸卡包装热合装置

常 伟，胡晓丽

（中银（宁波）电池有限公司，浙江宁波 315040）

0 引言

随着新技术新材料的日益进步，碱性锌锰电池生产技术日渐成熟，市场需求量大。在电池生产过程中包装热合是其中的重要环节，在单节电池生产完毕后通过包装热合装置将电池与泡罩、纸卡热封成型为电池吊卡，电池有序容置于泡罩内，纸塑吸卡包装即是碱锰电池包装形式中的一种。

对于小尺寸的纸塑吸卡包装，以单面纸卡尺寸90 mm×120 mm为例，传统生产方式效率较低，热合效果不稳定。因此为解决现有电池包装热合装置结构上的不足，需要设计一种新型热合装置，利用现有物料，布局合理，结构可靠，且成型后电池吊卡外形美观，可满足大批量生产需求。

1 结构组成

1.1 纸塑吸卡包装

碱锰电池吊卡包装形式多样，纸塑吸卡包装是其中常见的一种，电池容置于泡罩内，纸卡对折后包裹泡罩，两面纸卡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，选择以单面纸卡尺寸90 mm×120 mm 的4 粒吊电池纸塑吸卡包装为例，成型后的吊卡造型如图1 所示。

1.2 热合装置模具组成

本设计中的热合装置由上模板、纸塑吸卡包装、下模板等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1 电池纸塑吸卡包装

图2 热合装置组成

（1）上模板。包括环氧树脂板、耐高温带、发热片、电线、螺栓、垫片等，用于产生高温进行加热。核心是发热片，材料选用0.15 mm不锈钢薄片，发热片设计决定纸塑包装的热封区域，影响热封质量。在覆盖热封区域的前提下，发热片回路设计不宜过多过密，发热片宽度选择宽窄适中。耐高温带用于保温，防止纸卡吸附，同时帮助发热片固定在环氧树脂板指定位置上。每个工位上覆盖一片发热片，发热片底部穿过螺栓，通过电线串联成串联回路，保证一组装置内的电流通路。

（2）纸塑吸卡包装。包括碱锰电池、泡罩、对折纸卡，电池有序容置于泡罩内，纸卡对折后包裹泡罩，两面上油纸卡通过装置热合后即热封成型为电池吊卡。

（3）下模板。包括环氧树脂板、耐高温带、硅胶板等。环氧树脂板上开孔，尺寸以刚好卡住泡罩外轮廓为宜，用于放置纸塑吸卡包装，形成相邻4 个工位。硅胶板整体面积大于热封区域，开同大小孔，用特定胶水粘附在环氧树脂板上，上表面再粘一层耐高温带，防止纸卡吸附，便于热合后脱模。

本设计中热合装置包含的主要物料和布局如图3 所示。

图3 热合装置物料

2 原理分析

目前在电池生产包装行业中，适用于小尺寸纸塑包装的普通转盘式吊卡机的热合装置主要有两种。一种是上热式，下模板用来固定泡罩、纸卡，上模板一般采用铝板，导热性能好，其上金属加热板中插有整排电热管电偶，通过电热管发热，热量透过纸卡传递，优点是成品外形美观，可用于吸卡包装，但是对设备要求高，热封性能不稳定；一种是下热式，上模板采用普通金属板，下模板一般采用环氧树脂板，其上附有发热片，通过发热片通电发热，热量透过泡罩传递，优点是发热快，生产效率高，但是成品正面外观一般，有明显的热封痕迹，多用于泡罩和单层纸卡的热合，不适用于吸卡包装。

本设计结合传统热合装置上热式和下热式的热封原理，二者兼容，下模板采用传统上热式的下模板，保证成品正面外观质量，将传统下热式的下模板作为上模板使用，发热采用发热片方式，提升效率，保证热封质量，从而设计出一种适用于小尺寸纸塑吸卡包装的新型热合装置。

3 新型热合装置的优势

（1）结构布局合理，上模板位于下模板正上方，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来热封成型电池吊卡。在电池包装过程中仅需控制上模板下压并进行热封即可，下模板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板上，安放纸卡、取出成品的过程中也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板，更换、维护热封组件也比较方便省时。

（3）热封时，对折纸卡内部上下端面对应部位粘结，使得包装纸塑热封成型为完整、密封的电池吊卡。热封后的热封痕迹较浅，且该热封痕迹位于成品背面，成品正面则保持光滑平整，使得成型后的电池吊卡造型更加美观、大方。

（4）因发热原理采用发热片发热，热封效率接近传统下热式，生产效率比传统上热式有较大提升，一个班次内产能进一步提高，更适合小尺寸纸塑吸卡包装的大批量生产，满足连续生产需求。

4 结语

本设计利用现有物料，结合传统热合装置上热式和下热式的热封原理，取其优点，解决不足，设计出一种适用于小尺寸纸塑吸卡包装的新型热合装置，并进行实践应用。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，有效提升了生产效率，扩大了产能，适合碱锰电池包装的大批量生产，满足日益增长的市场需求。