CN102354767B - 一种柱状锂电池加工方法及加工系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种柱状锂电池加工方法及加工系统，设置电极加工系统、主体组立系统及套管封装系统；导针按序送入平送轨道及推针轨道实现校正后进入钉针区预冲孔并完成钉针；将箔纸第一次拉箔、压平、第二次拉箔、贴箔后，将所述出针后的导针尾部卷绕，同步贴膜后切纸上胶并输出；通过程序控制实现铝壳与定位后的导针固定连接并迫紧，构成电池主体结构；按所述控制装置设定标尺套嵌入管状胶体内，标定位移及移动周期控制封装装置实现端口密封。采用本发明的技术方案，不仅节约材料等资源，还可以节约大量的加工时间，有效提高产品生产效率；灵活设定产品外观尺寸，根据不同的使用领域快速转换工艺参数，最大化的扩展产品的使用范围。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种柱状锂电池加工方法及加工系统。
背景技术
目前，圆柱状锂电池的主要结构构成为底端设置正极接触片和绝缘环片，锂电池的另一端依次设置一绝缘片、绝缘环、设有保护电路的保护板和负极接触片；设置一正极连接片，正极连接片的一端与正极接触片电连接，另一端与保护电路正极输出端连接；设置一负极连接片，负极连接片的一端与保护电路的负极连接，另一端与锂电池的负极连接；设有绝缘保护层，该保护层包裹上述部件为一整体，保护层两端设有开口，正极接触片和负极接触片设置在开口处。
柱状锂电池外封装结构要做到结构更为简单，使其可像普通碱性干电池一样在数码相机等电子设备上使用就需要高精度的加工装置及设计合理的加工工艺。目前，传统的柱状锂电池加工多采用单个机器独立加工配件并人工取料，造成加工工序不连贯且加工机械单个运作使其配件标尺及耦合度大大降低，不能正常匹配造成产品残次品较多且成品品质不高，从而限定其使用范围。多个环节人工操作无法做到自动化控制生产，使得加工工艺复杂，生产周期过长，增加了原材料等资源浪费，加大了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柱状锂电池加工方法及加工系统，系统化生产模式，通过各个加工系统的连贯性操作，不仅节约材料等资源，更能节约大量的加工时间，有效提高产品生产效率；本发明提供的加工系统自动化程度高，各加工工序的控制系统实现数据耦合并可同步操作，工序连贯性强，有效提高产品品质，灵活设定产品外观尺寸，根据不同的使用领域快速转换工艺参数，最大化的扩展产品的使用范围。
为有效解决上述问题，本发明采取的技术方案为：
一种柱状锂电池加工方法，其方法包括以下步骤：
(1)设置电极加工系统、主体组立系统及套管封装系统；
(2)所述电极加工系统设置钉机装置及钉机控制模块将导针按序送入平送轨道及推针轨道实现校正后进入钉针区预冲孔并完成钉针；
(3)所述电极加工系统又设置卷机装置及卷机控制模块将箔纸第一次拉箔、压平、第二次拉箔、贴箔后，将所述出针后的导针尾部卷绕，同步贴膜后切纸上胶并输出；
(4)所述主体组立系统设置组立装置及组立控制器通过程序控制实现铝壳与定位后的导针固定连接并迫紧，所述导针平行延伸形成电极并实现导针与铝壳的无缝固定连接，构成电池主体结构；
(5)所述套管封装系统设置套管装置及封装装置，又设置全伺服控制系统及控制装置将所述电池主体结构按所述控制装置设定标尺套嵌入管状胶体内，通过所述伺服控制系统标定位移及移动周期控制封装装置实现端口密封。
本发明又一优选方案中，所述电极加工系统设置输出装置与主体组立系统设置的进料装置相互连接；所述套管封装系统设置接料轨道与所述主体组立系统相互连接实现工序控制的衔接。
本发明又一优选方案中，所述钉机装置还设置震动盘实现及滑动轨道实现导针的传输过程，所述滑动轨道为带粘性胶带；设置打孔器将所述导针尾部冲孔并固定在传送胶带上；所述钉机控制模块设置带有文本界面及数字键区的控制界面，实现钉机装置的参数设定、显示及清除。
本发明又一优选方案中，所述卷机装置设置翻针摆臂结构实现导针的推针传输，设置机械臂实现导针的钉针传输，设置中模板实现导针压针加工后完成钉针片卸料，在卸料前或直接将钉针连体贴箔后送箔卷绕。
本发明又一优选方案中，所述组立装置设置一多进口的送料端，内置送料盘、钢片及支撑架，通过调节所述送料盘盘面的共振频率与电源的磁性共振频率在最大振幅下的共振值带动所述钢片震动，实现送料端多端口同时进料且周期相同。
本发明又一优选方案中，所述套管装置设置振动平送控制器与全伺服控制系统的外接数据端口相连，实现位移及尺寸参数的安全范围限定，所述控制装置设置预警模块及故障检测模块，并通过所述伺服控制系统控制所述主体组立系统在故障检测后自动预警并停止工作。
一种实现上述加工方法的加工系统，该系统包括电极加工系统、主体组立系统及套管封装系统，所述电极加工系统设置输出装置与主体组立系统设置的进料装置相互连接；所述套管封装系统设置接料轨道与所述主体组立系统相互连接实现工序控制的衔接。
本发明又一优选方案中，所述电极加工系统还包括：
(1)用于将导针按序送入平送轨道及推针轨道实现校正后进入钉针区预冲孔并完成钉针的钉机装置及钉机控制模块；
(2)将箔纸通过第一次拉箔、压平、第二次拉箔、贴箔，并将所述出针后的导针尾部卷绕，同步贴膜后切纸上胶并输出的卷机装置及卷机控制模块；
(3)将导针尾部冲孔并固定在传送胶带上的打孔器；
(4)实现钉机装置的参数设定、显示及清除的带有文本界面及数字键区的控制界面；
(5)实现导针的推针传输的翻针摆臂结构，实现钉针传输的机械臂，实现导针压针加工后完成钉针片卸料的中模板。
本发明又一优选方案中，所述主体组立系统还包括：
(1)通过程序控制实现铝壳与定位并迫紧构成电池主体结构的组立装置及组立控制器；
(2)实现送料端多端口同时进料且周期相同的送料端，所述送料端还包括实现共振频率与电源的磁性共振频率在最大振幅下的共振值相同的送料盘、钢片及支撑架。
本发明又一优选方案中，所述套管封装系统还包括：
(1)实现套管及封装的套管装置及封装装置；
(2)将所述电池主体结构按设定标尺套嵌入管状胶体内的控制器；
(3)标定位移及移动周期控制封装装置实现端口密封的全伺服控制系统；
(4)实现位移及尺寸参数的安全范围限定的振动平送控制器，在所述振动平送控制器还包括实现所述主体组立系统在故障检测后自动预警并停止工作的预警模块及故障检测模块。
本发明的有益效果为：本发明提供的柱状锂电池加工方法，系统化生产模式，通过各个加工系统的连贯性操作，不仅节约材料等资源，更能节约大量的加工时间，有效提高产品生产效率；本发明提供的加工系统自动化程度高，各加工工序的控制系统实现数据耦合并可同步操作，工序连贯性强，有效提高产品品质，可灵活设定产品外观尺寸，根据不同的使用领域快速转换工艺参数，最大化的扩展产品的使用范围；本发明中柱状锂电池产品配件组合精密，产品粘合及主体成型空间限定突破传统产品的挤压缺陷，有效防止燃烧及爆裂等安全隐患，且不增加防爆装置只需结构改进，即不增加生产成本及生产周期。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明所述加工系统组成结构示意图；
图2是本发明所述电极加工系统组成结构示意图；
图3是本发明所述主体组立系统组成结构示意图；
图4是本发明所述套管封装系统组成结构示意图；
图5是本发明所述加工方法的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：
在本实施例中，主流电源均采用单相AC220V或220V电源，量电源供应器为值数DC24V3A，正常运转电流值6A，可程式控制器PLC主频3500+，2.0GHz；送料控制器PFC-52M。
参见图1及图5：一种柱状锂电池加工方法，其方法包括以下步骤：
(1)设置电极加工系统、主体组立系统及套管封装系统；所述电极加工系统设置输出装置与主体组立系统设置的进料装置相互连接；所述套管封装系统设置接料轨道与所述主体组立系统相互连接实现工序控制的衔接。
(2)所述电极加工系统设置钉机装置及钉机控制模块将导针按序送入平送轨道及推针轨道实现校正后进入钉针区预冲孔并完成钉针；所述钉机装置还设置震动盘及滑动轨道用于实现导针的传输过程，所述滑动轨道为带粘性胶带；设置打孔器将所述导针尾部冲孔并固定在传送胶带上；所述钉机控制模块设置带有文本界面及数字键区的控制界面，实现钉机装置的参数设定、显示及清除。
(3)所述电极加工系统又设置卷机装置及卷机控制模块将箔纸第一次拉箔、压平、第二次拉箔、贴箔后，将所述出针后的导针尾部卷绕，同步贴膜后切纸上胶并输出；所述卷机装置设置翻针摆臂结构实现导针的推针传输，设置机械臂实现导针的钉针传输，设置中模板实现导针压针加工后完成钉针片卸料，在卸料前将钉针连体贴箔后送箔卷绕。
(4)所述主体组立系统设置组立装置及组立控制器通过程序控制实现铝壳与定位后的导针固定连接并迫紧，所述导针平行延伸形成电极并实现导针与铝壳的无缝固定连接，构成电池主体结构。所述组立装置设置一多进口的送料端，内置送料盘、钢片及支撑架，通过调节所述送料盘盘面的共振频率与电源的磁性共振频率在最大振幅下的共振值带动所述钢片震动，实现送料端多端口同时进料且周期相同。
(5)所述套管封装系统设置套管装置及封装装置，又设置全伺服控制系统及控制装置将所述电池主体结构按所述控制装置设定标尺套嵌入管状胶体内，通过所述全伺服控制系统标定位移及移动周期控制封装装置实现端口密封；所述套管装置设置振动平送控制器与全伺服控制系统的外接数据端口相连，实现将位移及尺寸参数限定在安全范围，所述振动平送控制器设置预警模块及故障检测模块，并通过所述全伺服控制系统控制所述主体组立系统在故障检测后自动预警并停止工作。
参见图1：一种实现上述加工方法的加工系统，该系统包括电极加工系统、主体组立系统及套管封装系统，所述电极加工系统设置输出装置与主体组立系统设置的进料装置相互连接；所述套管封装系统设置接料轨道与所述主体组立系统相互连接实现工序控制的衔接。
参见图3：所述电极加工系统包括：
(1)用于将导针按序送入平送轨道及推针轨道实现校正后进入钉针区预冲孔并完成钉针的钉机装置及钉机控制模块；
(2)将箔纸通过第一次拉箔、压平、第二次拉箔、贴箔，并将所述出针后的导针尾部卷绕，同步贴膜后切纸上胶并输出的卷机装置及卷机控制模块；
(3)将导针尾部冲孔并固定在传送胶带上的打孔器；
(4)用于钉机装置的参数设定、显示及清除的带有文本界面及数字键区的控制界面；
(5)用于导针的推针传输的翻针摆臂结构，实现钉针传输的机械臂，实现导针压针加工后完成钉针片卸料的中模板。
参见图3：所述主体组立系统包括：
(1)通过程序控制实现铝壳与定位并迫紧构成电池主体结构的组立装置及组立控制器；
(2)用于送料端多端口同时进料且周期相同的送料端，所述送料端还包括用于共振频率与电源的磁性共振频率在最大振幅下的共振值相同的送料盘、钢片及支撑架。
参见图4：所述套管封装系统包括：
(1)用于套管及封装的套管装置及封装装置；
(2)将所述电池主体结构按设定标尺套嵌入管状胶体内的控制器；
(3)标定位移及移动周期控制封装装置实现端口密封的全伺服控制系统；
(4)实现位移及尺寸参数的安全范围限定的振动平送控制器，在所述振动平送控制器还包括实现所述主体组立系统在故障检测后自动预警并停止工作的预警模块及故障检测模块。
本实施例提供的柱状锂电池加工方法，系统化生产模式，通过各个加工系统的连贯性操作，不仅节约材料等资源，更能节约大量的加工时间，有效提高产品生产效率；各加工工序的控制系统实现数据耦合并可同步操作，工序连贯性强，有效提高产品品质，可灵活设定产品外观尺寸，根据不同的使用领域快速转换工艺参数，最大化的扩展产品的使用范围；产品配件组合精密，产品粘合及主体成型空间限定突破传统产品的挤压缺陷，有效防止燃烧及爆裂等安全隐患，且不增加防爆装置只需结构改进，即不增加生产成本及生产周期。
本实施例中修改设备参数时，需进入待修改控制装置的控制界面，通过选项修改窗口选定带修改参数，在清除原参数的基础上输入相关参数值，该过程中，控制器主机自动选择功能参数范围，操作范围的参数修改则控制器自动忽略且系统关闭修改窗口并按原参数执行。
本发明并不限于上述实施方式，凡采用与本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有实施方式均在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种柱状锂电池加工方法，其特征在于，其方法包括以下步骤：
(1)设置电极加工系统、主体组立系统及套管封装系统，其中，所述电极加工系统设置输出装置与所述主体组立系统设置的进料装置相互连接；所述套管封装系统设置接料轨道与所述主体组立系统相互连接实现工序控制的衔接；
(2)所述电极加工系统设置钉机装置及钉机控制模块将导针按序送入平送轨道及推针轨道实现校正后进入钉针区预冲孔，所述钉机装置还设置震动盘、滑动轨道及打孔器，所述震动盘及滑动轨道用于实现导针的传输过程，所述滑动轨道为带粘性胶带，所述打孔器将校正后的导针尾部冲孔并固定在传送胶带上；所述钉机控制模块设置带有文本界面及数字键区的控制界面，实现所述钉机装置的参数设定、显示及清除；
(3)所述电极加工系统又设置卷机装置及卷机控制模块将箔纸第一次拉箔、压平、第二次拉箔、贴箔后，将出针后的导针尾部卷绕，同步贴膜后切纸上胶并输出，所述卷机装置设置翻针摆臂结构实现导针的推针传输，设置机械臂实现导针的钉针传输，设置中模板实现导针压针加工后完成钉针片卸料；
(4)所述主体组立系统设置组立装置及组立控制器通过程序控制实现铝壳与定位后的导针固定连接并迫紧，导针平行延伸形成电极并实现导针与铝壳的无缝固定连接，构成电池主体结构，其中，所述组立装置设置一多进口的送料端、内置送料盘、钢片及支撑架，通过调节所述送料盘盘面的共振频率与电源的磁性共振频率在最大振幅下的共振值带动所述钢片震动，实现送料端多端口同时进料且周期相同；
(5)所述套管封装系统设置套管装置及封装装置，又设置全伺服控制系统及控制器，所述控制器将所述电池主体结构按所述控制器设定标尺套嵌入管状胶体内，通过所述全伺服控制系统标定位移及移动周期控制封装装置实现端口密封，其中，所述套管装置设置振动平送控制器与所述全伺服控制系统的外接数据端口相连，实现将位移及尺寸参数限定在安全范围，所述振动平送控制器设置预警模块及故障检测模块，并通过所述全伺服控制系统控制所述主体组立系统在故障检测后自动预警并停止工作。
2.一种实现权利要求1所述加工方法的加工系统，其特征在于，该系统包括电极加工系统、主体组立系统及套管封装系统，所述电极加工系统设置输出装置与所述主体组立系统设置的进料装置相互连接；所述套管封装系统设置接料轨道与所述主体组立系统相互连接实现工序控制的衔接，其中，
所述电极加工系统包括：用于将导针按序送入平送轨道及推针轨道实现校正后进入钉针区预冲孔并完成钉针的钉机装置及钉机控制模块；将箔纸通过第一次拉箔、压平、第二次拉箔、贴箔，并将出针后的导针尾部卷绕，同步贴膜后切纸上胶并输出的卷机装置及卷机控制模块；将导针尾部冲孔并固定在传送胶带上的打孔器；实现钉机装置的参数设定、显示及清除的带有文本界面及数字键区的控制界面；实现导针的推针传输的翻针摆臂结构，实现钉针传输的机械臂，实现导针压针加工后完成钉针片卸料的中模板；
所述主体组立系统包括：通过程序控制实现铝壳与定位后的导针固定并迫紧构成电池主体结构的组立装置及组立控制器；实现送料端多端口同时进料且周期相同的送料端，所述送料端还包括实现共振频率与电源的磁性共振频率在最大振幅下的共振值相同的送料盘、钢片及支撑架；
所述套管封装系统包括：实现套管及封装的套管装置及封装装置；将所述电池主体结构按设定标尺套嵌入管状胶体内的控制器；标定位移及移动周期控制封装装置实现端口密封的全伺服控制系统；实现将位移及尺寸参数限定在安全范围的振动平送控制器，所述振动平送控制器还包括实现所述主体组立系统在故障检测后自动预警并停止工作的预警模块及故障检测模块。
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