CN105977551A - 一种动力蓄电池自动生产设备及其工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种动力蓄电池自动生产设备及其工艺，通过设置传送链和物料运载车，极大地提高了铸焊效率，提高产品一致性；设置有双铸焊平台与双沾锡槽，且共用同一铸模机构，第一铸焊平台在进行沾锡操作的同时，第二铸焊平台进行铸焊操作，两套铸焊平台通过交替作业来提高铸焊效率；通过板耳打磨、刷助焊剂和沾锡等预处理工艺，防止因铅层氧化导致的虚焊、假焊等铸焊缺陷发生，提高铸焊质量；无需人工现场操作，全密闭式空间且连接有负压通风系统，可极大减小铅烟对操作人员的身体伤害或是污染环境。

Description

一种动力蓄电池自动生产设备及其工艺
技术领域
本发明涉及动力酸蓄电池制造领域，尤其涉及一种动力蓄电池自动生产设备及其工艺。
背景技术
铅酸蓄电池是目前所有化学与物理电源中唯一能够实现再生循环利用的二次电池，而且具有技术成熟、高性价比、高倍率放电等优点，因此在牵引动力领域得到广泛应用。动力蓄电池由极板进行加工、组装形成电池盒的装配过程，通常包括正负极板打磨、极板包覆PE隔板、正负极板配组和铸焊装槽等工序，这些生产环节普遍存在对人体健康有害的铅接触和环境污染的风险，装配质量更是直接影响电池的产品性能指标，如电池容量、循环寿命和性能一致性等。
目前国内用于动力蓄电池装配的设备自动化程度不高，大量采用手工或半自动化的生产方式，生产效率低下、产品质量受人为因素影响较大，同时环境保护和职业卫生安全也难以得到保障。因此，需要一种能够提升生产效率、保障产品质量、满足绿色环保生产需求的动力蓄电池自动生产设备及工艺。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种高效率、高质量的动力蓄电池自动生产设备及其工艺。
本发明的技术方案是这样实现的：一方面，本发明提供了一种动力蓄电池自动生产设备，包括正极板打磨机、包板机、负极板打磨机、配组机、自动铸焊机和装槽机，
正极板打磨机，对正极板极耳5个外表面进行打磨去除外表面附着的氧化层；
包板机，对正极板表面包覆PE隔板；
负极板打磨机，对负极板极耳5个外表面进行打磨去除外表面附着的氧化层；
配组机，将打磨、包覆PE隔板的正极板，以及负极板按照负极板/正极板/负极板的次序依次排列配组，形成极板组，其中，正极板极耳依次层叠形成正极板极耳组，负极板极耳依次层叠形成负极板极耳组，正极板极耳组与负极板极耳组错开设置；
自动铸焊机，分别对正极板极耳组和负极板极耳组刷助焊剂、沾锡并铸焊成型；
装槽机，将铸焊完成的极板组装入电池盒内；
还包括传送链、水平运料滑轨和物料运载车，正极板打磨机和包板机通过传送链连接，配组机、自动铸焊机和装槽机通过水平运料滑轨连接，物料运载车与水平运料滑轨滑动连接。
在以上技术方案的基础，优选的，所述自动铸焊机包括铸焊平台、沾锡槽、铸模机构和熔铅炉，其中，
铸焊平台，承载极板组，在沾锡槽和铸模机构之间来回移动，并分别完成沾锡和铸模作业；
沾锡槽，盛装锡液；
铸模机构，接收铅液并对极板组进行铸焊；
熔铅炉，融化铅液并提供给铸模机构；
所述铸焊平台包括第一铸焊平台和第二铸焊平台，沾锡槽包括第一沾锡槽和第二沾锡槽，第一铸焊平台在第一沾锡槽和铸模机构之间来回移动作业，第二铸焊平台在第二沾锡槽和铸模机构之间来回移动作业，物料运载车接收极板组来料并提供给铸焊平台，并从铸焊平台接收铸焊好的极板组。进一步优选的，还包括助焊剂涂刷装置，固定于铸焊平台上并对极板组极耳组涂刷助焊剂。
在以上技术方案的基础，优选的，所述正极板打磨机、包板机、负极板打磨机、配组机、自动铸焊机、装槽机、传送链、水平运料滑轨和物料运载车设置于全密闭式空间内，且连接有负压通风系统。
在以上技术方案的基础，优选的，所述配组机置有机械抓取臂和真空吸附盘，机械抓取臂通过真空吸附盘从物料运载车上吸附极板组。进一步优选的，所述配组机可容纳两组或两组以上的极板同时配组。
第二方面，本发明提供了一种动力蓄电池自动生产工艺，包括以下步骤：
S1，对正、负极板极耳5个外表面分别进行打磨去除外表面附着的氧化层，并将打磨好的正极板通过传送链传送给包板机；
S2，包板机对正极板表面包覆PE隔板；
S3，将打磨、包覆PE隔板的正极板，以及负极板通过传输设备传送给配组机，配组机按照负极板/正极板/负极板的次序依次排列配组，形成极板组，其中，正极板极耳依次层叠形成正极板极耳组，负极板极耳依次层叠形成负极板极耳组，正极板极耳组与负极板极耳组错开设置，配组机将配组好的极板组输出到物料运载车；
S4，物料运载车沿水平运料滑轨将极板组输出到自动铸焊机，自动铸焊机分别对正极板极耳组和负极板极耳组刷助焊剂、沾锡并铸焊成型后输出到物料运载车；
S5，物料运载车沿水平运料滑轨将极板组输出到装槽机，装槽机将铸焊完成的极板组装入电池盒内。
本发明的动力蓄电池自动生产设备及其工艺相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置传送链和物料运载车，可大幅度减少物料在正极板打磨机与包板机，配组机、自动铸焊机与装槽机之间传送的时间，极大地提高了铸焊效率，提高产品一致性，多工序并行生产的工艺，电池装配各工序所需的生产时间长短不一，充分利用各工序的时间差额和等待时间，提高单位时间产能产量；
(2)设置有双铸焊平台与双沾锡槽，且共用同一铸模机构，第一铸焊平台在进行沾锡操作的同时，第二铸焊平台进行铸焊操作，两套铸焊平台通过交替作业来提高铸焊效率；
(3)动力蓄电池的使用状况是重负荷、深循环，正极板活性物质颗粒之间相互结合不牢，随着每一次充放电，都要反复的膨胀和收缩，容易导致活性物质脱落，同时单格电池中负极板比正极板要多一片，采用包覆正极板的工艺，一方面可节省单位生产时间和成本，另一方面也起到有效保护正极板的作用，提高电池使用寿命；
(4)在进行极耳组铸焊前，进行了板耳打磨、刷助焊剂和沾锡等预处理工艺，以便于有效去除待焊表面的氧化层，防止因铅层氧化导致的虚焊、假焊等铸焊缺陷发生，提高铸焊质量；
(5)无需人工现场操作，全密闭式空间且连接有负压通风系统，可极大减小铅烟对操作人员的身体伤害或是污染环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明动力蓄电池自动生产设备的立体结构图；
图2为本发明动力蓄电池自动生产工艺的流程图；
图3为本发明动力蓄电池自动生产设备的自动铸焊机的立体结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
参照图1，结合图2，本发明的动力蓄电池自动生产设备，包括正极板打磨机1、包板机2、负极板打磨机3、配组机4、自动铸焊机5和装槽机6。
正极板打磨机1，对正极板极耳5个外表面进行打磨去除外表面附着的氧化层。
包板机2，对正极板表面包覆PE隔板。
负极板打磨机3，对负极板极耳5个外表面进行打磨去除外表面附着的氧化层。
配组机4，将打磨、包覆PE隔板的正极板，以及负极板按照负极板/正极板/负极板的次序依次排列配组，形成极板组，其中，正极板极耳依次层叠形成正极板极耳组，负极板极耳依次层叠形成负极板极耳组，正极板极耳组与负极板极耳组错开设置。
自动铸焊机5，分别对正极板极耳组和负极板极耳组刷助焊剂、沾锡并铸焊成型。
装槽机6，将铸焊完成的极板组装入电池盒内。
优选的，还包括传送链7，连接正极板打磨机1和包板机2，正极板打磨机1打磨好的正极板经传送链7传送给包板机2，对正极板表面包覆PE隔板。
优选的，还包括水平运料滑轨8和物料运载车9，配组机4、自动铸焊机5和装槽机6通过水平运料滑轨8连接，物料运载车9与水平运料滑轨8滑动连接。如此，经配组机4配组好的极板组承载在物料运载车9上，经水平运料滑轨8传送至自动铸焊机5，铸焊成型的极板组再次承载在物料运载车9上，经水平运料滑轨8传送至装槽机6，完成装盒。
补充说明的是，对于物料在包板机2、负极板打磨机3和配组机4之间的传送，可以采用其他传输设备来完成，在此省去。
具体的，如图3所示，所述自动铸焊机5包括铸焊平台51、沾锡槽52、铸模机构53和熔铅炉54，其中，
铸焊平台51，承载极板组，在沾锡槽52和铸模机构53之间来回移动，并分别完成沾锡和铸模作业；
沾锡槽52，盛装锡液；
铸模机构53，接收铅液并对极板组进行铸焊；
熔铅炉54，融化铅液并提供给铸模机构53；
所述铸焊平台51包括第一铸焊平台511和第二铸焊平台512，沾锡槽52包括第一沾锡槽521和第二沾锡槽522，第一铸焊平台511在第一沾锡槽521和铸模机构53之间来回移动作业，第二铸焊平台512在第二沾锡槽522和铸模机构53之间来回移动作业，物料运载车9接收极板组来料并提供给铸焊平台53，并从铸焊平台53接收铸焊好的极板组。
如此，经配组机4配组的极板组由物料运载车9分别传送给第一铸焊平台511和第二铸焊平台512，第一铸焊平台511和第二铸焊平台512共用一个铸模机构53，交替完成沾锡和铸模的动作。
优选的，还包括助焊剂涂刷装置55，固定于铸焊平台51上并对极板组极耳组涂刷助焊剂。如此，可在极板组由物料运载车9分别传送给第一铸焊平台511和第二铸焊平台512后，即对极耳组涂刷助焊剂，再进行沾锡和铸模操作。
具体的，所述正极板打磨机1、包板机2、负极板打磨机3、配组机4、自动铸焊机5、装槽机6、传送链7、水平运料滑轨8和物料运载车9设置于全密闭式空间内，且连接有负压通风系统。如此，可极大减小铅烟对操作人员的身体伤害或是污染环境
具体的，所述配组机4置有机械抓取臂和真空吸附盘，机械抓取臂通过真空吸附盘从物料运载车9上吸附极板组。优选的，所述配组机4可容纳两组或两组以上的极板同时配组。
以下结合具体实施例介绍本发明的动力蓄电池自动生产设备及其工艺步骤流程：
实施例1
以容量为500Ah的动力蓄电池为例，其中设置负极板9块、正极板8块，生产装配流程如下：
S1，对正、负极板极耳5个外表面分别进行打磨去除外表面附着的氧化层，并将打磨好的正极板通过传送链7传送给包板机2；
S2，包板机2对正极板表面包覆PE隔板；
S3，将打磨、包覆PE隔板的正极板，以及负极板通过传输设备传送给配组机4，配组机4按照负极板/正极板/负极板的次序依次排列配组，形成极板组，其中，正极板极耳依次层叠形成正极板极耳组，负极板极耳依次层叠形成负极板极耳组，正极板极耳组与负极板极耳组错开设置，配组机4将配组好的极板组输出到物料运载车9；
S4，物料运载车9沿水平运料滑轨8将极板组输出到自动铸焊机5，自动铸焊机5分别对正极板极耳组和负极板极耳组刷助焊剂、沾锡并铸焊成型后输出到物料运载车9；
S5，物料运载车9沿水平运料滑轨8将极板组输出到装槽机6，装槽机6将铸焊完成的极板组装入电池盒内。
自动化生产装配所需的时间如下表：
所述的自动化生产工艺与设备为多工序并行生产，极板打磨、包板、配组、铸焊和装槽同步进行；并行生产的效率取决于生产周期较长的工序，采用包覆正极板的工艺，平均可节省生产时间12.5％；极板经打磨和包板处理后，配组机每次同时配对2组单格电池的极板组，铸焊机同时进行两组单格电池的极群铸焊及铸焊前的刷助焊剂和沾锡操作，生产效率可提升1倍；设备自动化生产运行，仅需配备运行维护和监视人员，大大节省人力成本，同时避免人员与重金属铅直接接触；设备为全密闭式结构，同时与负压通风系统相连，保证环保要求和清洁生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种动力蓄电池自动生产设备，包括正极板打磨机(1)、包板机(2)、负极板打磨机(3)、配组机(4)、自动铸焊机(5)和装槽机(6)，
正极板打磨机(1)，对正极板极耳5个外表面进行打磨去除外表面附着的氧化层；
包板机(2)，对正极板表面包覆PE隔板；
负极板打磨机(3)，对负极板极耳5个外表面进行打磨去除外表面附着的氧化层；
配组机(4)，将打磨、包覆PE隔板的正极板，以及负极板按照负极板/正极板/负极板的次序依次排列配组，形成极板组，其中，正极板极耳依次层叠形成正极板极耳组，负极板极耳依次层叠形成负极板极耳组，正极板极耳组与负极板极耳组错开设置；
自动铸焊机(5)，分别对正极板极耳组和负极板极耳组刷助焊剂、沾锡并铸焊成型；
装槽机(6)，将铸焊完成的极板组装入电池盒内；
其特征在于：还包括传送链(7)、水平运料滑轨(8)和物料运载车(9)，正极板打磨机(1)和包板机(2)通过传送链(7)连接，配组机(4)、自动铸焊机(5)和装槽机(6)通过水平运料滑轨(8)连接，物料运载车(9)与水平运料滑轨(8)滑动连接。
2.如权利要求1所述的动力蓄电池自动生产设备，其特征在于：所述自动铸焊机(5)包括铸焊平台(51)、沾锡槽(52)、铸模机构(53)和熔铅炉(54)，其中，
铸焊平台(51)，承载极板组，在沾锡槽(52)和铸模机构(53)之间来回移动，并分别完成沾锡和铸模作业；
沾锡槽(52)，盛装锡液；
铸模机构(53)，接收铅液并对极板组进行铸焊；
熔铅炉(54)，融化铅液并提供给铸模机构(53)；
所述铸焊平台(51)包括第一铸焊平台(511)和第二铸焊平台(512)，沾锡槽(52)包括第一沾锡槽(521)和第二沾锡槽(522)，第一铸焊平台(511)在第一沾锡槽(521)和铸模机构(53)之间来回移动作业，第二铸焊平台(512)在第二沾锡槽(522)和铸模机构(53)之间来回移动作业，物料运载车(9)接收极板组来料并提供给铸焊平台(53)，并从铸焊平台(53)接收铸焊好的极板组。
3.如权利要求2所述的动力蓄电池自动生产设备，其特征在于：还包括助焊剂涂刷装置(55)，固定于铸焊平台(51)上并对极板组极耳组涂刷助焊剂。
4.如权利要求1所述的动力蓄电池自动生产设备，其特征在于：所述正极板打磨机(1)、包板机(2)、负极板打磨机(3)、配组机(4)、自动铸焊机(5)、装槽机(6)、传送链(7)、水平运料滑轨(8)和物料运载车(9)设置于全密闭式空间内，且连接有负压通风系统。
5.如权利要求1所述的动力蓄电池自动生产设备，其特征在于：所述配组机(4)置有机械抓取臂和真空吸附盘，机械抓取臂通过真空吸附盘从物料运载车(9)上吸附极板组。
6.如权利要求5所述的动力蓄电池自动生产设备，其特征在于：所述配组机(4)可容纳两组或两组以上的极板同时配组。
7.一种动力蓄电池自动生产工艺，包括以下步骤：
S1，对正、负极板极耳5个外表面分别进行打磨去除外表面附着的氧化层，并将打磨好的正极板通过传送链(7)传送给包板机(2)；
S2，包板机(2)对正极板表面包覆PE隔板；
S3，将打磨、包覆PE隔板的正极板，以及负极板通过传输设备传送给配组机(4)，配组机(4)按照负极板/正极板/负极板的次序依次排列配组，形成极板组，其中，正极板极耳依次层叠形成正极板极耳组，负极板极耳依次层叠形成负极板极耳组，正极板极耳组与负极板极耳组错开设置，配组机(4)将配组好的极板组输出到物料运载车(9)；
S4，物料运载车(9)沿水平运料滑轨(8)将极板组输出到自动铸焊机(5)，自动铸焊机(5)分别对正极板极耳组和负极板极耳组刷助焊剂、沾锡并铸焊成型后输出到物料运载车(9)；
S5，物料运载车(9)沿水平运料滑轨(8)将极板组输出到装槽机(6)，装槽机(6)将铸焊完成的极板组装入电池盒内。
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