鎳鋅電池專用卷繞機的製作方法

2023-05-26 10:52:56

專利名稱：鎳鋅電池專用卷繞機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及二次鎳鋅電池的製造設備，具體地說是一種用於卷繞鎳鋅電池的電池芯的專用卷繞機。
背景技術：
鎳鋅電池是一種全新的二次電池，具有無汙染、重量輕、低內阻、低自放電、大電流放電、循環壽命長、溫度適應寬泛等優點，可廣泛應用於電動工具、電動自行車、電動汽車等領域，可為太陽能、風能發電儲能，可為軍用設備、醫療設備、交通通訊等提供移動電源，具有非常廣泛的市場前景。圓柱型二次電池的製造過程中，需要採用卷繞機將正極片、隔膜和負極片疊在一起卷繞成電池芯。目前圓柱型電池的卷繞機有兩種一種是鎳氫鎳鎘電池卷繞機，另一種是鋰電卷繞機。這兩種卷繞機一般包括兩個極片送料機構、兩個隔膜送料機構及一個卷繞機構，正極片、隔膜和負極片是各自的送料機構送料。由於鎳鋅電池的極片與現有的鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰電池有很大的差別，其負極片上的粉易脫落，但又沒有專用的卷繞設備， 因此只能用鎳氫電池卷繞機暫代，卷繞成的電池芯質量無法保證。另外，由於隔膜容易打滑變形，隨著電池芯卷繞直徑的變大，極片所承愛的壓力越來越大，有可能被壓壞而加劇電池的中期短路。
發明內容本實用新型針對上述問題，提供一種電池芯負極片不易掉粉、質量可靠的鎳鋅電池專用卷繞機。按照本實用新型的技術方案一種鎳鋅電池專用卷繞機，包括基座，所述基座上固定連接有立板，所述立板上安裝有送料機構及卷繞機構，所述卷繞機構包括由驅動機構帶動旋轉的卷繞針以及設置於所述卷繞針上下兩側的由各自的驅動機構驅動的上壓輥及下壓輥；所述送料機構位於所述卷繞機構的一側，包括正極放料板及負極隔膜放料板，所述負極隔膜放料板包括託料板、分隔板、基準板及限位板，所述分隔板及基準板依次設置在所述託料板上表面的縱向一側，所述託料板上表面的縱向另一側設置有所述限位板。所述正極放料板安裝在滑道上，所述滑道固定在所述立板上。所述上壓輥及所述下壓輥的驅動機構分別為上壓輥氣缸及下壓輥氣缸。所述上壓輥氣缸及所述下壓輥氣缸均為二級氣缸，分別與二級氣壓感應器相連，所述二級氣壓感應器布置在所述上壓輥氣缸旁。所述卷繞機構的另一側設置有纏膠紙機構，所述纏膠紙機構包括膠紙裝載器、送膠紙氣缸、拉膠紙氣缸及切膠紙氣缸，所述切膠紙氣缸上安裝有切刀。所述基座上設置有定位裝置，所述定位裝置位於所述立板的一側，並且與所述卷繞機構相對應，所述定位裝置包括定位氣缸、定位平臺及定位平臺升降氣缸，所述定位氣缸固定在所述定位平臺上，所述定位平臺固定連接在所述定位平臺升降氣缸上。所述卷繞針安裝在卷繞針座上，所述卷繞針座通過皮帶與步進電機相連。所述卷繞針的後端與抽針氣缸相連。所述基座上設置有氣路控制面板及工作提示燈面板，所述立板上設置有控制觸控螢幕。所述基座下設置有腳踏板，所述腳踏板與卷繞機控制機構相連。本實用新型的技術效果在於1、採用特製的負極隔膜放料板，負極片和隔膜分層放，相對位置不會變化；並且隔膜包住負極片，可以避免負極片與正極片的交叉汙染，保證負極片不掉粉，保證電池的質量；2、採用二級氣壓感應器，保證了極片不會被壓壞，減少極片破損刺穿隔膜引起短路；3、卷繞針的兩端分別由卷繞針座及定位氣缸定位，卷繞針的軸芯跳動小；4、結構簡單，可靠性高。

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為圖1的左視圖。圖3為本實用新型中的負極隔膜放料板的結構示意圖。圖4為圖3中的負極片與隔膜裝配的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步的說明。圖廣圖4中，包括控制觸控螢幕1、正極放料板2、負極隔膜放料板3、二級氣壓感應器4、上壓輥氣缸5、切膠紙氣缸6、拉膠紙氣缸7、送膠紙氣缸8、膠紙裝載器9、下壓輥氣缸 10、氣路控制面板11、工作提示燈面板12、抽針氣缸13、上壓輥14、卷繞針15、下壓輥16、定位氣缸17、定位平臺升降氣缸18、步進電機19、腳踏板20、基座21、滑道22、立板23、電池芯 M、卷繞針座25、定位平臺26、皮帶27、基準板觀、分隔板29、限位板30、託料板31、負極片 32、隔膜33等。如圖1、圖2所示，本實用新型是一種鎳鋅電池專用卷繞機，包括基座21，基座21 正面左側設置有氣路控制面板11，右側設置有工作提示燈面板12，基座21的下方設置有與卷繞機控制機構相連的腳踏板20。基座21的上面固定連接有一塊立板23，立板23的上方設置有控制觸控螢幕1。整個裝置用PLC控制，由觸控螢幕1設定和顯示。立板23上安裝有送料機構及卷繞機構。卷繞機構位於立板23的中部，包括由驅動機構帶動旋轉的卷繞針15以及設置於卷繞針15上下兩側的由各自的驅動機構驅動的上壓輥14及下壓輥16。上壓輥14及下壓輥16的驅動機構分別為上壓輥氣缸5及下壓輥氣缸10。上壓輥氣缸5的下端連著上壓輥14，下壓輥氣缸10的上端裝有下壓輥16。上壓輥氣缸5及下壓輥氣缸10均為二級氣缸，分別與二級氣壓感應器4相連，二級氣壓感應器4布置在上壓輥氣缸5旁。卷繞針15是正負極片和隔膜卷的承載芯，卷繞針15安裝在卷繞針座25上。卷繞針座25通過皮帶27與步進電機19相連，步進電機19是帶動卷繞針15轉動的動力。卷繞針15的後端與抽針氣缸13相連，卷好電池芯後抽針氣缸13用於從電池芯中抽出卷繞針15 而脫芯。送料機構位於卷繞機構的左側，包括正極放料板2及負極隔膜放料板3。正極放料板2位於立板23正面的左上方，負極隔膜放料板3位於正極放料板2的下方。正極放料板 2安裝在滑道22上，可以前後移動，滑道22固定在立板23上。[0020]如圖3所示，負極隔膜放料板3包括託料板31、分隔板四、基準板觀及限位板30， 分隔板四及基準板洲依次設置在託料板31上表面的縱向一側，託料板31上表面的縱向另一側設置有限位板30。負極片32和隔膜33在負極隔膜放料板3上分層放，可以保證隔膜33與負極片32相對位置不會變化。如圖4所示，隔膜33與負極片32裝配時，隔膜33包住負極片32可以使手不直接接觸負極片32，從而避免負極片32與正極片的交叉汙染，並且隔膜33包住負極片32還可以保證不會因為用手直接拿負極片32而掉粉。再參見圖1，在卷繞機構的右側設置有纏膠紙機構。鎳鋅電池卷好電池芯後不直接入殼，而是纏好膠紙後脫芯。纏膠紙機構包括膠紙裝載器9、送膠紙氣缸8、拉膠紙氣缸7及切膠紙氣缸6，切膠紙氣缸6上安裝有切刀。膠紙裝載器9是裝承成卷膠紙的機構，送膠紙氣缸8將膠紙從膠紙盤上往前送，拉膠紙氣缸7將送到的膠紙拉過卷好的電池芯，再由上壓輥14壓住，步進電機19卷兩圈後由切膠紙氣缸6帶動切刀切斷膠紙，然後脫芯。如圖2所示，在基座21上還設置有定位裝置，定位裝置位於立板23的一側，並且與卷繞機構相對應，位於卷繞針15的前方。該定位裝置包括定位氣缸17、定位平臺沈及定位平臺升降氣缸18，定位氣缸17固定在定位平臺沈上，定位平臺沈固定連接在定位平臺升降氣缸18上。定位平臺沈上的定位氣缸17從卷繞針座25相對的另一方將卷繞針15 定位。本實用新型的工作過程如下取下負極隔膜放料板3，裝好負極片32和隔膜33， 再把它裝回機器上，踩一次腳踏板20，定位平臺升降氣缸18使定位平臺沈上升，定位氣缸 17套好卷繞針15，使隔膜33卷在卷繞針15上；將正極片放在正極放料板2上，踩下腳踏板 20，步進電機19帶動卷繞針15使極片和隔膜33捲動；當二級氣壓感應器4感應到電池芯卷到預定直徑時，上壓輥氣缸5與下壓輥氣缸10轉換成低壓力；當極片和隔膜卷完，步進電機19停止轉動，上壓輥氣缸5帶動上壓輥14上升，送膠紙氣缸8將膠紙送到卷好的電池芯上。上壓輥氣缸5帶動上壓輥14下降壓住膠紙，步進電機19轉動帶動卷繞針15，使膠紙纏在卷好的電池芯上，步進電機19停止轉動，抽針氣缸13抽動半片卷繞針15使卷好的電池芯出現鬆動，定位氣缸17退出，定位平臺升降氣缸18帶動定位平臺沈下降，取出卷好的電池芯進行下一個卷繞動作。本實用新型具有以下優點1、採用特製的負極隔膜放料板，負極片和隔膜分層放， 可以保證其相對位置不會變化；並且隔膜包住負極片，可以避免負極片與正極片的交叉汙染，保證負極片不掉粉，保證電池的質量；2、採用二級氣壓感應器，保證了極片不會被壓壞， 減少極片破損刺穿隔膜引起短路；3、卷繞針的兩端分別由卷繞針座及定位氣缸定位，卷繞針的軸芯跳動小；4、結構簡單，可靠性高。本實用新型適用性強，適用於AA、AAA、A、SC、C、D 等鎳鋅多規格電池電池芯的卷繞。 權利要求1.一種鎳鋅電池專用卷繞機，包括基座(21)，所述基座(21)上固定連接有立板(23)， 所述立板(23)上安裝有送料機構及卷繞機構，所述卷繞機構包括由驅動機構帶動旋轉的卷繞針(15)以及設置於所述卷繞針(15)上下兩側的由各自的驅動機構驅動的上壓輥(14)及下壓輥(16)，其特徵是所述送料機構位於所述卷繞機構的一側，包括正極放料板(2)及負極隔膜放料板(3)，所述負極隔膜放料板(3)包括託料板(31)、分隔板(29)、基準板(28)及限位板(30)，所述分隔板(29)及基準板(28)依次設置在所述託料板(31)上表面的縱向一側，所述託料板(31)上表面的縱向另一側設置有所述限位板(30 )。
2.按照權利要求1所述的鎳鋅電池專用卷繞機，其特徵是所述正極放料板(2)安裝在滑道(22)上，所述滑道(22)固定在所述立板(23)上。
3.按照權利要求1或2所述的鎳鋅電池專用卷繞機，其特徵是所述上壓輥(14)及所述下壓輥(16)的驅動機構分別為上壓輥氣缸(5)及下壓輥氣缸(10)。
4.按照權利要求3所述的鎳鋅電池專用卷繞機，其特徵是所述上壓輥氣缸(5)及所述下壓輥氣缸(10)均為二級氣缸，分別與二級氣壓感應器(4)相連，所述二級氣壓感應器(4) 布置在所述上壓輥氣缸(5)旁。
5.按照權利要求1所述的鎳鋅電池專用卷繞機，其特徵是所述卷繞機構的另一側設置有纏膠紙機構，所述纏膠紙機構包括膠紙裝載器(9 )、送膠紙氣缸(8 )、拉膠紙氣缸(7 )及切膠紙氣缸(6)，所述切膠紙氣缸(6)上安裝有切刀。
6.按照權利要求1所述的鎳鋅電池專用卷繞機，其特徵是所述基座(21)上設置有定位裝置，所述定位裝置位於所述立板(23)的一側，並且與所述卷繞機構相對應；所述定位裝置包括定位氣缸(17)、定位平臺(26)及定位平臺升降氣缸(18)，所述定位氣缸(17)固定在所述定位平臺(26)上，所述定位平臺(26)固定連接在所述定位平臺升降氣缸(18)上。
7.按照權利要求1所述的鎳鋅電池專用卷繞機，其特徵是所述卷繞針(15)安裝在卷繞針座(25 )上，所述卷繞針座(25 )通過皮帶(27 )與步進電機(19 )相連。
8.按照權利要求1或7所述的鎳鋅電池專用卷繞機，其特徵是所述卷繞針(15)的後端與抽針氣缸(13)相連。
9.按照權利要求1所述的鎳鋅電池專用卷繞機，其特徵是所述基座(21)上設置有氣路控制面板(11)及工作提示燈面板(12)，所述立板(23 )上設置有控制觸控螢幕(1)。
10.按照權利要求1所述的鎳鋅電池專用卷繞機，其特徵是所述基座(21)下設置有腳踏板(20 )，所述腳踏板(20 )與卷繞機控制機構相連。
專利摘要本實用新型涉及一種鎳鋅電池專用卷繞機，在基座上固定連接有立板，所述立板上安裝有送料機構及卷繞機構，所述卷繞機構包括由驅動機構帶動旋轉的卷繞針以及設置於所述卷繞針上下兩側的由各自的驅動機構驅動的上壓輥及下壓輥；所述送料機構位於所述卷繞機構的一側，包括正極放料板及負極隔膜放料板，所述負極隔膜放料板包括託料板、分隔板、基準板及限位板，所述分隔板及基準板依次設置在所述託料板上表面的縱向一側，所述託料板上表面的縱向另一側設置有所述限位板。本實用新型採用特製的負極隔膜放料板，負極片和隔膜分層放，相對位置不會變化；並且隔膜包住負極片，可以避免負極片與正極片的交叉汙染，保證負極片不掉粉，保證電池的質量。
文檔編號H01M10/30GK202013922SQ20112010252
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月9日 優先權日2011年4月9日
發明者杜禎祥, 羅開亮, 羅開遠 申請人:珠海市光環自動化科技有限公司