送極耳裝置及電池製片機的製作方法

2023-09-22 11:26:15

專利名稱：送極耳裝置及電池製片機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種鋰離子電池的生產設備，特別涉及到一種製作 大容量的鋰離子動力電池極片的設備。
背景技術：
動力電池是用在汽車、電動車、手持電動工具等大電流、高容量電能 的儲備元件。正、負極片是鋰電池中的重要組成部分，半成品的極片要經 過焊接或鉚接包過膠的極耳、極片貼膠的過程形成極片成品，最後，為方 便下一工序再對成品極片進行裁切或收巻。目前，國內大部分鋰離子電池 廠家採用手工製作極片，這種方式生產的電池很難保持一致性及產品品
質，且生產效率低，成本高。本申請人專利號為200620061780的實用新 型專利公開了一種鋰離子電池製片機，可以實現自動化製作極片的過程。 但是由於動力電池容量比普通鋰離子電池的容量要大，其通過的電流也很 大，因此對極片的製作要求更高。例如，普通鋰離子電池的每個極片單元 上只需要貼上一個極耳，而動力電池每個極片單元上要貼4個極耳，並且 每個極耳的長短都不一致，並且由於通過的電流量大，在將極耳貼到極片 單元上的平整度方面的要求更高。因此，原有的鋰離子電池製片機已不能 適應動力電池製片生產的需要。

實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種新型結構的送極耳裝置。 本實用新型要解決的又一技術問題是提供一種全自動的動力電池製片機。
為解決上述第一個技術問題，本實用新型提供如下的技術方案送極 耳裝置，包括固定座、安裝在固定座上的極耳傳送槽、位於極耳傳送槽一 側控制傳送的極耳長度的第一伺服電機、位於極耳傳送槽前的由第一伺服電機帶動的傳送滾輪、位於傳送滾輪前的切割部、位於切割部前的切刀、 位於切刀前的手指汽缸、與手指汽缸同側設置的第二伺服電機，手指汽缸 由第二伺服電機控制在傳送方向上來回移動。
為了解決上述第二個技術問題，本實用新型提供如下的技術方案動 力電池製片機，包括機架、依次安裝於機架上的自動放料裝置、糾偏裝 置、控制張力擺臂裝置、焊接/鉚接裝置、包膠裝置、送極耳裝置、定長 牽引裝置、緩衝區、極片貼膠裝置、成品處理裝置、電氣部分、承載極片 運動的多個滾輪以及吸塵裝置；送極耳裝置包括固定座、安裝在固定座上 的極耳傳送槽、位於極耳傳送槽一側控制傳送的極耳長度的第一伺服電 機、位於極耳傳送槽前的由第一伺服電機帶動的傳送滾輪、位於傳送滾輪 前的切割部、位於切割部前的切刀、位於切刀前的手指汽缸、與手指汽缸 同側設置的第二伺服電機，手指汽缸由第二伺服電機控制在傳送方向上來 回移動。
由以上方案可見，本實用新型動力電池製片機在送極耳裝置中採用伺 服電機代替常用的汽缸來控制極耳的長度，得到不同長度的極耳，克服了 汽缸只能控制同一固定長度的不足，使在同一極片單元上可以設置不同長 度的極耳，實現動力電池製片的自動化生產。
更進一步的技術方案是，本實用新型動力電池製片機還包括壓平裝 置，所述壓平裝置設於焊接/鉚接裝置以及定長牽引裝置之間，其包括下 壓部、位於下壓部下方的底座以及控制下壓部豎直方向運動的下壓汽缸。
加設壓平裝置可以在焊接/鉚接工序後將極片單元上極耳的毛刺壓 平，保持極片單元的平整度，避免電流經過時產生短路現象。
更進一步的技術方案是，本實用新型動力電池製片機還包括自動放紙 裝置，所述自動放紙裝置位於成品處理裝置的下遊位置，為一巻紙的圓 盤，巻有原材料紙巻。
在收料裝置後增設自動放紙裝置，加工好的極片經過收料工序後，自 動巻放紙裝置將紙料包住極片，起到保護極耳的作用。

圖1為本實用新型電池製片機的結構簡圖2為本實用新型送極耳裝置的俯視圖3為圖2的側視圖4為本實用新型壓平裝置的前視圖5為圖4的側視圖。
以下結合各圖及最佳實施例對本實用新型作進一步說明。
具體實施方式

如圖l所示，本實用新型動力電池製片機與普通的鋰離子電池製片機 一樣，包括機架ioo，依次安裝於機架100上的自動放料裝置1、糾偏裝 置2、控制張力擺臂裝置3、糾偏裝置2、焊接/鉚接裝置4、包膠裝置
(未標號)、送極耳裝置5、定長牽引裝置6、緩衝區7、極耳檢測裝置 8、極片貼膠裝置9、漏貼檢測裝置IO、定長牽引裝置6、控制張力擺臂裝 置3、糾偏裝置2、收巻裝置ll、電氣部分(未圖示)、承載極片運動的 多個滾輪(未標號)以及吸塵裝置(未圖示)。收巻裝置ll為本實施例 中的成品處理裝置，其為圓盤形。
上述自動放料裝置l為一巻料的圓盤，巻有原材料極片；糾偏裝置2 是為了保證極片在進入下一道工序時不偏移，在自動放料裝置1的下遊位 置、焊接/鉚接裝置4的上遊位置以及收巻裝置11的上遊位置都設有糾偏 裝置2，從而保證自動下料、焊接/鉚接極耳和貼膠以及自動放紙位置的準 確；控制張力擺臂裝置3可以使極片處於恆張力的狀態，進而可以做到恆 張力主動放料或收料；焊接/鉚接裝置4是根據製片機製作極片是正極片 或負極片不同而選擇超聲波焊接裝置或鉚接裝置；包膠裝置和送極耳裝置 5位於焊接/鉚接裝置4的下方，共同完成焊接極耳的工序；定長牽引裝置 6通過預先設定每次牽引極片或紙片的長度，控制牽引固定長度的極片或紙片，定長牽引裝置6分別設於焊接/鉚接裝置4的下遊位置和極片貼膠 裝置9的下遊位置；極耳檢測裝置8位於焊接/鉚接裝置4的下遊位置， 用於檢測極耳是否漏焊；漏貼檢測裝置10位於極片貼膠裝置9的下遊位 置，用於檢測貼膠是否漏貼。
參照圖2和圖3，為了便於描述，將圖2中箭頭所示方向(極耳前進 方向)定義為前。本實用新型的送極耳裝置5包括固定座50、安裝在固定 座50上的極耳傳送槽51、位於極耳傳送槽51 —側控制傳送的極耳長度的 第一伺服電機53、位於極耳傳送槽51前的由第一伺服電機53帶動的傳送 滾輪52、位於傳送滾輪52前的切割部(未標號)、位於切割部前方的切 刀55、位於切刀55前方的手指汽缸58以及與手指汽缸58同側設置的第 二伺服電機56。手指汽缸58起固定在滾珠絲槓座(未標號)上，絲槓的轉 動由第二伺服電機56來控制，使手指汽缸58在傳送方向上來回移動。
以下對送極耳裝置5的工作過程作說明由於動力電池的容量相對較 大，因此其每一個極片單元上設置的極耳比普通鋰離子電池極片單元上設 置的極耳要多，普通鋰離子電池每一個極片單元上的極耳僅為一個，動力 電池每一個極片單元上設置的極耳為4個，並且每一個極耳的長度不同， 因此，本實用新型送極耳裝置5中採用伺服電機控制傳送極耳的長度。當 極耳從極耳料巻(未圖示)處沿極耳傳送槽51傳送時，第一伺服電機53 根據預先設定的程序通過傳送滾輪52控制極耳的傳送行程，極耳由傳送 滾輪52帶動經由切割部運送至切割位置，手指汽缸58把極耳夾住，切刀 55將極耳切斷，得到不同長度的極耳，第二伺服電機56通過控制絲杆使 手指汽缸58向前送，將切下的極耳送至極片單元上，進入下一步焊接工 序。
根據以上技術方案，動力電池極片單元中極耳的長度不等,但極耳所 到達前端的位置相同，在送極耳裝置中採用伺服電機代替常用的汽缸來控 制極耳的長度，得到不同長度的極耳，克服了汽缸只能控制同一固定長度的不足，使在同一極片單元上可以設置不同長度的極耳，實現動力電池制 片的自動化生產。
參照圖4和圖5，本實用新型進一步優選的技術方案是，在採用前述 實施例中相同部件的同時，在焊接/鉚接裝置4以及定長牽引裝置6之間 設有一壓平裝置12，該壓平裝置12包括下壓部120、位於下壓部120下 方的底座121以及控制下壓部120豎直方向運動的下壓汽缸122。當極片 單元傳送至壓平裝置12處時，下壓汽缸122控制下壓部120沿豎直方向 向下運動，壓向底座平面，將極片單元上極耳的毛剌壓平，進入下一步工 序。
由於極耳在焊接/鉚接後，其周邊會有毛剌，當動力電池通過較大電 流時，毛刺的存在容易導致短路現象，因此，加設壓平裝置可以在焊接/ 鉚接工序後將極片單元上極耳的毛刺壓平，保持極片單元的平整度，避免 電流經過時產生短路現象。
本實用新型更進一步優選的技術方案是，在採用前述兩個實施例中相 同部件的基礎上，在收巻裝置11的下遊位置增設一自動放紙裝置13 (參 照圖l)，該制動放紙裝置13和自動放料裝置1一樣，為一巻紙的圓盤， 巻有原材料紙巻，紙巻的糾偏與極片收巻糾偏同時動作，其兩主軸是可前 後移動的，且固定在同一可滑動的板上,由伺服馬達帶動進行糾偏。當加工 好的極片經過收料工序後，自動巻放紙裝置13將紙料包住極片，起到保 護極耳的作用。此外，自動放紙裝置13還可以包括一控制張力擺臂裝置 3，可以使紙料處於恆張力的狀態，進而可以做到恆張力主動放紙。
此外，本實用新型製片機最後的成品處理裝置根據需要可以收巻或者 經過剪切後製成片狀，上述實施例中僅設置了收巻裝置ll，但也可以同時 設置裁切裝置，裁切裝置前端設有緩衝區；或者只有收巻裝置和裁切裝置 其中之一；在只使用收巻裝置時可以不設置緩衝區，而是極片通過多個滾 輪後由巻筒巻起。諸如此等改變以及等效變換均應包含在權利要求所述的 範圍之內。
權利要求1.送極耳裝置，其特徵在於包括固定座、安裝在固定座上的極耳傳送槽、位於極耳傳送槽一側控制所傳送的極耳長度的第一伺服電機、位於極耳傳送槽前的由第一伺服電機帶動的傳送滾輪、位於傳送滾輪前的切割部、位於切割部前的切刀、位於切刀前的手指汽缸、與手指汽缸同側設置的第二伺服電機，手指汽缸由第二伺服電機控制在傳送方向上來回移動。
2、 動力電池製片機，包括機架、依次安裝於機架上的自動放料裝 置、糾偏裝置、控制張力擺臂裝置、焊接/鉚接裝置、包膠裝置、送極耳 裝置、定長牽引裝置、緩衝區、極片貼膠裝置、成品處理裝置、電氣部 分、承載極片運動的多個滾輪以及吸塵裝置；其特徵在於-所述送極耳裝置包括固定座、安裝在固定座上的極耳傳送槽、位於極 耳傳送槽一側控制傳送的極耳長度的第一伺服電機、位於極耳傳送槽前的 由第一伺服電機帶動的傳送滾輪、位於傳送滾輪前的切割部、位於切割部 前的切刀、位於切刀前的手指汽缸、與手指汽缸同側設置的第二伺服電 機，手指汽缸由第二伺服電機控制在傳送方向上來回移動。
3、 根據權利要求2所述的動力電池製片機，其特徵在於還包括壓平裝置，所述壓平裝置設於焊接/鉚接裝置以及定長牽引裝 置之間，其包括下壓部、位於下壓部下方的底座以及控制下壓部豎直方向 運動的下壓汽缸。
4、 根據權利要求2所述的動力電池製片機，其特徵在於還包括自動放紙裝置，所述自動放紙裝置位於成品處理裝置的下遊位 置，為一巻紙的圓盤，巻有原材料紙巻。
5、 根據權利要求4所述的動力電池製片機，其特徵在於所述自動放紙裝置還包括一使紙料處於恆張力的狀態的控制張力擺臂 裝置。
6、 根據權利要求2所述的動力電池製片機，其特徵在於 所述成品處理裝置為 一 圓盤形的收巻裝置。
7、 根據權利要求2所述的動力電池製片機，其特徵在於-還包括位於焊接/鉚接裝置下遊位置的極耳檢測裝置和位於極片貼膠 裝置下遊位置的漏貼檢測裝置。
8、 根據權利要求2所述的動力電池製片機，其特徵在於所述糾偏裝置分別設於自動放料裝置的下遊位置、焊接/鉚接裝置的 上遊位置以及成品處理裝置的上遊位置。
9、 根據權利要求2所述的動力電池製片機，其特徵在於所述定長牽引裝置分別設於焊接/鉚接裝置的下遊位置和極片貼膠裝 置的下遊位置。
10、 根據權利要求2所述的動力電池製片機，其特徵在於還包括自動放紙裝置，所述自動放紙裝置位於成品處理裝置的下遊位置，為一巻紙的圓盤，巻有原材料紙巻；所述成品處理裝置為一圓盤形的 收巻裝置；紙巻的糾偏與極片收巻糾偏同時動作，其兩主軸是可前後移動 的，且固定在同一可滑動的板上,有伺服馬達帶動進行糾偏。
專利摘要本實用新型涉及一種送極耳裝置和動力電池製片機，該製片機的送極耳裝置包括固定座、安裝在固定座上的極耳傳送槽、位於極耳傳送槽一側控制傳送的極耳長度的第一伺服電機、位於極耳傳送槽前的由第一伺服電機帶動的傳送滾輪、位於傳送滾輪前的切割部、位於切割部前的切刀、位於切刀前的手指汽缸、與手指汽缸同側設置的第二伺服電機，手指汽缸由第二伺服電機控制在傳送方向上來回移動。在送極耳裝置中採用伺服馬達代替常用的汽缸來控制極耳的長度，得到不同長度的極耳，實現自動化製片生產。
文檔編號H01M4/04GK201149881SQ20072006017
公開日2008年11月12日 申請日期2007年11月27日 優先權日2007年11月27日
發明者嚴 張, 張衛東, 陳現文 申請人:珠海華冠電子科技有限公司