CN105119009A - 电池芯包的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池芯包的制造方法，包括制袋封装，制袋封装包括：S1、将下隔膜传送通过机架上的静电吸附台；S2、多个第一机械手同时动作将多个第一极片放置在静电吸附台的下隔膜上；S3、下隔膜带动第一极片前进至机架上的热压机构，同时上隔膜传送通过热压机构并对齐在下隔膜上方；S4、热压机构动作将上隔膜和下隔膜热压合，从而将多个第一极片分别包覆封装成极片袋，多个极片袋相连；S5、相连的极片袋继续前进至机架上的切割机构，切割机构动作将相邻的极片袋切割分离成单个的极片袋。本发明中，多个机械手同时动作将极片放置于隔膜上，后续工序中同时对多个极片进行热封、切割，实现了单次多个极片同时制袋封装，效率高且产品一致性好。
Description
技术领域
本发明涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种电池芯包的制造方法。
背景技术
现有的电池芯包制造领域中，制袋和叠片贴胶式分别由制袋机和叠片贴胶机完成的。现有的极片袋成型方法主要是上下隔膜组件放膜时，单工位的机械手取极片定位后再放置在下隔膜上，随被拉动的隔膜一起进入热封区热封，一次成型一个极片袋，效率低，极片易损坏，单位产能的占用场地面积大。
此外，制好的极片袋需要人工上到叠片机中，制袋叠片无法连续作业，次品率较高，且人力、物力、时间消耗都很大，经济效益低。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种实现了单次多个极片同时制袋封装的电池芯包的制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电池芯包的制造方法，包括制袋封装，制袋封装包括以下步骤：
S1、将下隔膜传送通过机架上的静电吸附台；
S2、多个并排的第一机械手同时动作将多个第一极片放置在静电吸附台的下隔膜上；
S3、所述下隔膜带动其上的所述第一极片前进至机架上的热压机构，同时上隔膜传送通过所述热压机构并对齐在所述下隔膜上方；
S4、所述热压机构动作将所述上隔膜和下隔膜热压合，从而将多个所述第一极片分别包覆封装成极片袋，多个所述极片袋相连；
S5、相连的所述极片袋继续前进至机架上的切割机构，所述切割机构动作将相邻的所述极片袋切割分离成单个的极片袋。
优选地，所述步骤S2包括：
S2.1、多个并排的第三机械手同时动作将第一极片从料盒中取出并分别运至第三机械手下方的转接台上；
S2.2、多个并排的第二机械手同时动作将所述转接台上的第一极片分别运至第二机械手下方的定位台上进行定位；
S2.3、多个并排的第一机械手同时动作将定位台上的第一极片分别运至静电吸附台的下隔膜上。
优选地，所述步骤S1中，下隔膜的一端依次通过静电吸附台、热封机构至切割机构的一侧，位于切割机构一侧的拉膜机构将所述下隔膜该一端夹持，进行拉膜动作，驱使下隔膜前进；
所述步骤S3中，上隔膜的一端通过热封机构至切割机构的一侧，对齐在所述下隔膜上方，所述拉膜机构将所述上隔膜该一端夹持，进行拉膜动作，驱使上隔膜前进。
优选地，所述机架上安装有压膜机构，所述压膜机构在极片袋的前进方向上位于所述切割平台的一侧；
所述步骤S5包括：
S5.1、所述拉膜机构夹持相连的极片袋一端并向压膜机构方向移动，将相连的极片袋自所述热压机构的热封平台拉至所述切割机构的切割平台上；
S5.2、所述压膜机构将通过所述切割平台的相连的极片袋一端压紧，所述拉膜机构向远离压膜机构方向移动复位，并夹持相连的极片袋的另一端；
S5.3、所述切割机构的切刀对准极片袋的相连之处并移动，割开相连之处将相连的极片袋分离。
优选地，所述压膜机构的中心面、拉膜机构的中心面、热封平台的台面和静电吸附台的台面共面。
优选地，该制造方法还包括叠片贴胶；叠片贴胶包括以下步骤：
S6、第一搬运机构将经切割分离开的极片袋搬运至机架上的叠片台上；
S7、第二搬运机构将第二极片搬运至所述叠片台上并叠置在所述极片袋上；
所述步骤S6、S7进行一次或循环多次，从而所述第二极片和极片袋间隔叠置形成叠片组。
优选地，所述步骤S6包括：
S6.1、第一搬运机构的XY轴机械手将切割后的极片袋运至传送带上；
S6.2、所述传送带一侧的旋转机械手将所述传送带上的极片袋夹起并放置在所述叠片台上；
所述步骤S7包括：
S7.1、第二搬运机构的第一搬运机械手将第二极片运至极片定位台上进行定位；
S7.2、第二搬运机构的第二搬运机械手将所述极片定位台上的第二极片运至所述叠片台上并叠置在所述极片袋的上方。
优选地，叠片贴胶还包括以下步骤：
S8、第三搬运机构将所述叠片组搬运至机架上的贴胶机构的贴胶平台上；
S9、所述贴胶机构的胶压组件将贴胶贴合在所述叠片组的各个侧面上，通过所述贴胶将所述叠片组贴合成一体。
优选地，所述步骤S8中，第三搬运机构将所述叠片组搬运至所述贴胶平台的下平台上，所述贴胶平台的上平台下移将所述下平台上的所述叠片组夹紧。
优选地，所述步骤S9中，所述贴胶平台旋转以将所述叠片组的各个侧面依次对准所述胶压组件，所述胶压组件依次将贴胶压紧在所述叠片组的各个侧面上；
所述贴胶的上下端分别贴合在所述叠片组的顶面和底面上。
本发明的电池芯包的制造方法，多个机械手同时动作将极片放置于隔膜上，后续工序中可同时对多个极片进行热压封合、切割，实现了单次多个极片同时制袋封装(一次可成型多个极片袋)，效率高且产品一致性好。
另外，极片的制袋和叠片的连续自动化进行，减少人力、物力、时间的消耗，提高产品质量及一致性，降低次品率，提高效率及经济效益。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一实施例的电池芯包的制造方法的制造过程简单示意图；
图2、图3分别是实施本发明一实施例的电池芯包的制造方法的装置在制造过程中的立体图和俯视图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1-3所示，本发明一实施例的电池芯包的制造方法，包括制袋封装步骤。该制袋封装步骤包括以下步骤：
S1、将下隔膜300传送通过机架1上的静电吸附台2。
下隔膜料卷3放卷将下隔膜300下放到机架1上并水平经过静电吸附台2；经过静电吸附台2的下隔膜300可通过静电呈平整被吸附在静电吸附台2的台面上。下隔膜料卷3可设置在机架1上方，也可设置在机架1一侧。
S2、多个并排的第一机械手41同时动作将多个第一极片100放置在静电吸附台2的下隔膜300上。第一极片100为正极片或负极片。
在机架1上，静电吸附台2位于第一机械手41的下方；其中的多个包括两个及以上。多个第一极片100间隔定位在下隔膜300上，间隔可根据后续热压封合形成的封合线宽度调整。
该步骤S2进一步包括：
S2.1、多个并排的第三机械手43同时动作将第一极片100从料盒中取出分别运至第三机械手43下方的转接台44上；
S2.2、多个并排的第二机械手42同时动作将转接台44上的第一极片100分别运至第二机械手42下方的定位台45上进行定位；
S2.3、多个并排的第一机械手41同时动作将定位台45上的第一极片100分别运至静电吸附台2的下隔膜300上。定位台45上设有超声波传感器，用于检测第一极片100的情况，当检测到定位台45上一个位置的第一极片100为多片或没有第一极片100时，可进行报警提示，有效防止次品极片袋的产生。
优选地，第一机械手41、第二机械手42和第三机械手43的数量一致，例如可同时为四个、八个等。多个第一机械手41等距安装在第一安装板411上，形成第一放料机构；多个第二机械手42等距安装在第二安装板421上，形成第二放料机构；多个第三机械手43等距安装在第三安装板431上，形成第三放料机构；该三个放料机构等距安装在单轴机械人46一侧，共同构成放料装置4。多个第一机械手41的等距排列方向平行极片的前进方向(也为隔膜的前进方向)；多个放料机构的等距排列方向则垂直隔膜的前进方向。
如图2所示，在本实施例中，第一机械手41、第二机械手42和第三机械手43分别设有间隔排列的四个，组成3*4式的矩阵排列，从而实现单次四个极片的制袋，效率为现有的单个机械手动作的4倍。当第一机械手41将定位台45上的第一极片100拿起放置到静电吸附台2的同时，第二机械手42将第一极片100从转接台44运至定位台45上，同时第三机械手43将第一极片100从料盒中取出放置到转接台44上，这样保证连续循环地进行，各步骤之间不需长时间或较长时间的间隔。
S3、下隔膜300带动其上的第一极片100前进至机架1上的热压机构6，同时上隔膜400传送通过热压机构6并对齐在下隔膜300上方。
上隔膜料卷5放卷将上隔膜400下放到机架1上并水平经过热压机构6；上隔膜400覆盖在第一极片100上方并与下隔膜300对齐，与下隔膜300同步向后续工序方向传送。该上隔膜料卷5优选设置在机架1上并位于热封机构6上方。
S4、热压机构6动作将上隔膜400和下隔膜300热压合，从而将多个第一极片100分别包覆封装成极片袋，多个极片袋相连。
热压机构6的热压主要将上隔膜400和下隔膜300热压封合，将单个第一极片100的四周密封起来。该热压机构6的温度可调，具体可根据封合效果、隔膜类型进行设置。
其中，热压机构6包括位于机架1上的热封平台61、以及将上隔膜400和下隔膜300热压封合的压合件62，压合件62可上下移动地设置在热封平台61上方；该压合件62的上下移动可通过气缸或电机等驱动。步骤S4中，下隔膜300及第一极片100从热封平台61上方穿过，上隔膜400从热封平台61上方穿过以对齐在下隔膜300上。当上隔膜400和下隔膜300从热封平台61上通过时，压合件62下压至热封平台61上，将上隔膜400和下隔膜300热压封合在一起，从而将第一极片100封装在其间，形成极片袋；热封后压合件62上升复位，等待下一次的压合。
热封平台61的台面与静电吸附台2的台面平齐，使得下隔膜300在传送过程中保持在一个水平面上。
如图1所示，在机架1上还安装有拉膜机构10，于切割机构7一侧位于切割机构7和热封机构6之间，用于夹持并拉动叠合的上隔膜400和下隔膜300行进。
具体地，在步骤S1中，下隔膜300的一端依次通过静电吸附台2、热封机构6至切割机构4的一侧，位于切割机构4一侧的拉膜机构10将下隔膜300该一端夹持，进行拉膜动作，驱使下隔膜300前进。在步骤S3中，上隔膜400的一端通过热封机构6至切割机构7的一侧，对齐在下隔膜300上方，拉膜机构10将上隔膜400该一端夹持，进行拉膜动作，驱使上隔膜400前进。
拉膜机构10的中心面与静电吸附台2的台面平齐，保证下隔膜300和上隔膜400在传送过程保持在一个水平面上。
拉膜机构10可包括上下相对设置的两个夹块，上隔膜300和下隔膜400从两夹块之间通过。拉膜机构10优选夹持下隔膜300和上隔膜400的边缘，不会夹持到第一极片100。
S5、相连的极片袋继续前进至机架1上的切割机构7，切割机构7动作将相邻的极片袋切割分离成单个的极片袋，完成极片袋的制造。
切割机构7包括切割平台71、多个平行间隔设置在切割平台71上的切刀72(图3)、以及驱动切刀72移动以进行切割的驱动单元(未图示)。在原始状态下，切刀72收纳在切割平台71内或下方，当热封后的多个相连的极片袋前进至切割平台71上，驱动单元驱动切刀72向上移动并对齐在极片袋相连之处，驱动单元再驱动切刀72前后移动使得切刀通过极片袋，将极片袋相连部分分割开，形成单个的极片袋。切刀72完成后即可复位，等待下一次的切割。切刀72的数量与第一机械手41数量相等或在第一机械手41的数量基础上减1。
如图1、2所示，机架1上安装有压膜机构20，压膜机构20在极片袋的前进方向上位于切割平台4的一侧。压膜机构的中心面、拉膜机构的中心面、热封平台的台面和静电吸附台的台面共面。
具体地，该步骤S5可包括：
S5.1、拉膜机构10夹持相连的极片袋一端并向压膜机构20方向移动，将相连的极片袋自热压机构6的热封平台61拉至切割机构7的切割平台71上；
S5.2、压膜机构20将通过切割平台71的相连的极片袋一端压紧，拉膜机构10向远离压膜机构20方向移动复位，并夹持相连的极片袋的另一端；
S5.3、切割机构7的切刀72对准极片袋的相连之处并移动，割开相连之处将相连的极片袋分离。
S5.1-S5.3反复循环进行，实现高速连续的制袋作业。
进一步地，该制造方法还包括叠片贴胶；叠片贴胶在制袋完成后连续进行。该叠片贴胶可包括以下步骤：
S6、第一搬运机构9将经切割分离开的极片袋搬运至机架1上的叠片台8上；第一搬运机构9直接将极片袋搬运中叠片台8以连续自动化进行叠片工序，不需人工搬运，减少人力物力及时间的消耗，提高产品的质量及效率。
S7、第二搬运机构10将第二极片200搬运至叠片台8上并叠置在极片袋上；
步骤S6、S7进行一次或循环多次，从而第二极片200和极片袋间隔叠置形成叠片组500。上述的第一极片100和第二极片200为正、反极片。如第一极片100为正极片时，第二极片200为负极片；第一极片100为负极片时，第二极片200为正极片。
其中，步骤S6可包括：
S6.1、第一搬运机构9的XY轴机械手91将切割后的极片袋运至传送带90上。
XY轴机械手91可在X向和Y向来回移动，以将极片袋放置在一条或多条并排的传送带90上。如图2所示，在本实施例中，传动带90设有两条，从而同时传送极片袋，形成两条工作线进行叠片。
另外，可在传动带90的侧面设置透明窗，透明窗正上方安装CCD摄像头，用于采集极片袋的传送、叠片等情况，利于远端监控。
S6.2、传送带90一侧的旋转机械手92将传送带90上的极片袋夹起并放置在叠片台8上。旋转机械手92可多方向旋转、升降。
步骤S7可包括：
S7.1、第二搬运机构11的第一搬运机械手111将第二极片200运至极片定位台110上进行定位。第一搬运机械手111下方放置有装第二极片200来料的料盒，该第一搬运机械手111从其中夹起第二极片200并运至极片定位台110上进行定位。
S7.2、第二搬运机构11的第二搬运机械手112将极片定位台110上的第二极片200运至叠片台8上并叠置在极片袋的上方。
第二极片200在极片定位台110上定位，以正确的摆放姿势被第二搬运机械手112运送至叠片台8上，以与极片袋对齐叠置。
极片定位台110位于第二搬运机械手112下方，在垂直方向上可处在第一搬运机械手111和第二搬运机械手112之间。极片定位台110的下方或侧面可设有超声波传感器(未图示)，用于感应放置其上的第二极片200。当感应到极片定位台110放置多片或没有第二极片200时发出报警提醒，防止产生次品。
进一步地，叠片贴胶还包括以下步骤：
S8、第三搬运机构30将叠片组500搬运至机架1上的贴胶机构的贴胶平台12上。
该步骤S8中，第三搬运机构30将叠片组500搬运至贴胶平台12的下平台上，贴胶平台12的上平台下移将下平台上的叠片组500夹紧。该第三搬运机构30包括旋转机械手。
S9、贴胶机构的胶压组件13将贴胶贴合在叠片组500的各个侧面上，通过贴胶将叠片组500贴合成一体。
该步骤S9中，贴胶平台12旋转以将叠片组500的各个侧面依次对准贴胶机构的胶压组件，胶压组件依次将贴胶压紧在叠片组500的各个侧面上；
贴胶采用C型胶，贴胶的上下端分别贴合在叠片组500的顶面和底面上。贴胶机构的具体设置可采用现有技术实现。贴胶完成后即可卸料。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电池芯包的制造方法，包括制袋封装，其特征在于，制袋封装包括以下步骤：
S1、将下隔膜传送通过机架上的静电吸附台；
S2、多个并排的第一机械手同时动作将多个第一极片放置在静电吸附台的下隔膜上；
S3、所述下隔膜带动其上的所述第一极片前进至机架上的热压机构，同时上隔膜传送通过所述热压机构并对齐在所述下隔膜上方；
S4、所述热压机构动作将所述上隔膜和下隔膜热压合，从而将多个所述第一极片分别包覆封装成极片袋，多个所述极片袋相连；
S5、相连的所述极片袋继续前进至机架上的切割机构，所述切割机构动作将相邻的所述极片袋切割分离成单个的极片袋。
2.根据权利要求1所述的电池芯包的制造方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
S2.1、多个并排的第三机械手同时动作将第一极片从料盒中取出并分别运至第三机械手下方的转接台上；
S2.2、多个并排的第二机械手同时动作将所述转接台上的第一极片分别运至第二机械手下方的定位台上进行定位；
S2.3、多个并排的第一机械手同时动作将定位台上的第一极片分别运至静电吸附台的下隔膜上。
3.根据权利要求1所述的电池芯包的制造方法，其特征在于，所述步骤S1中，下隔膜的一端依次通过静电吸附台、热封机构至切割机构的一侧，位于切割机构一侧的拉膜机构将所述下隔膜该一端夹持，进行拉膜动作，驱使下隔膜前进；
所述步骤S3中，上隔膜的一端通过热封机构至切割机构的一侧，对齐在所述下隔膜上方，所述拉膜机构将所述上隔膜该一端夹持，进行拉膜动作，驱使上隔膜前进。
4.根据权利要求3所述的电池芯包的制造方法，其特征在于，所述机架上安装有压膜机构，所述压膜机构在极片袋的前进方向上位于所述切割平台的一侧；
所述步骤S5包括：
S5.1、所述拉膜机构夹持相连的极片袋一端并向压膜机构方向移动，将相连的极片袋自所述热压机构的热封平台拉至所述切割机构的切割平台上；
S5.2、所述压膜机构将通过所述切割平台的相连的极片袋一端压紧，所述拉膜机构向远离压膜机构方向移动复位，并夹持相连的极片袋的另一端；
S5.3、所述切割机构的切刀对准极片袋的相连之处并移动，割开相连之处将相连的极片袋分离。
5.根据权利要求4所述的电池芯包的制造方法，其特征在于，所述压膜机构的中心面、拉膜机构的中心面、热封平台的台面和静电吸附台的台面共面。
6.根据权利要求1所述的电池芯包的制造方法，其特征在于，该制造方法还包括叠片贴胶；叠片贴胶包括以下步骤：
S6、第一搬运机构将经切割分离开的极片袋搬运至机架上的叠片台上；
S7、第二搬运机构将第二极片搬运至所述叠片台上并叠置在所述极片袋上；
所述步骤S6、S7进行一次或循环多次，从而所述第二极片和极片袋间隔叠置形成叠片组。
7.根据权利要求6所述的电池芯包的制造方法，其特征在于，所述步骤S6包括：
S6.1、第一搬运机构的XY轴机械手将切割后的极片袋运至传送带上；
S6.2、所述传送带一侧的旋转机械手将所述传送带上的极片袋夹起并放置在所述叠片台上；
所述步骤S7包括：
S7.1、第二搬运机构的第一搬运机械手将第二极片运至极片定位台上进行定位；
S7.2、第二搬运机构的第二搬运机械手将所述极片定位台上的第二极片运至所述叠片台上并叠置在所述极片袋的上方。
8.根据权利要求6所述的电池芯包的制造方法，其特征在于，叠片贴胶还包括以下步骤：
S8、第三搬运机构将所述叠片组搬运至机架上的贴胶机构的贴胶平台上；
S9、所述贴胶机构的胶压组件将贴胶贴合在所述叠片组的各个侧面上，通过所述贴胶将所述叠片组贴合成一体。
9.根据权利要求8所述的电池芯包的制造方法，其特征在于，所述步骤S8中，第三搬运机构将所述叠片组搬运至所述贴胶平台的下平台上，所述贴胶平台的上平台下移将所述下平台上的所述叠片组夹紧。
10.根据权利要求8所述的电池芯包的制造方法，其特征在于，所述步骤S9中，所述贴胶平台旋转以将所述叠片组的各个侧面依次对准所述胶压组件，所述胶压组件依次将贴胶压紧在所述叠片组的各个侧面上；
所述贴胶的上下端分别贴合在所述叠片组的顶面和底面上。
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