CN108461797B - 二次电池的高速电池堆制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种二次电池的高速电池堆制造装置,包括:倾摆台,其以水平轴为中心以一定的角度进行往复旋转;多个夹持单元,其设置于所述倾摆台的两侧边缘部分,并对安放于倾摆台上的阴极板、阳极板及隔膜的边缘部分进行抓握;隔膜供给单元,其向所述倾摆台连续供给隔膜;两个极板传递单元,其配置于所述倾摆台的两侧,当所述倾摆台相对垂直于地面的轴倾斜一定的角度时,其向倾摆台的上部面交替传递阴极板及阳极板;平台驱动单元,其使得所述倾摆台以水平轴为中心以一定的角度进行往复旋转。

Description

二次电池的高速电池堆制造装置
技术领域
本发明涉及一种制造二次电池的电池(cell)的装置,更为详细地涉及一种二次电池的高速电池堆制造装置,所述二次电池的高速电池堆制造装置使得交替放置阴极板和阳极板的平台(stage)以一定角度进行往复旋转运动的同时,使得阴极板和阳极板交替积层于隔膜(separator)(分离膜),所述隔膜(separator)(分离膜)被连续供给至平台上,从而可以制造电池堆(cell stack)。
背景技术
一般,化学电池作为由阳极板和阴极板的一对电极和电解质构成的电池,根据构成所述电极和电解质的物质可以存储的能源的量不同。所述化学电池的充电反应非常慢,因而分为只使用一回放电用途的一次电池和通过反复的充放电能够重复使用的二次电池,并且近来由于能够充放电的优点,二次电池的使用有正在增加的趋势。
换句话说,所述二次电池因其优点而使用于涉及整个产业的多种技术领域,例如,不仅作为像无线通信移动设备一样的尖端电子设备的能源被广范围地使用,而且作为用于解决使用化石燃料的现有的汽油及柴油内燃机的大气污染等的方案而被提出的混合动力电动汽车等的能源也备受瞩目。
所述二次电池以阳极板、分离膜、阴极板依次积层并浸入电解质溶液的形态形成,像这样的制作二次电池的内部电池堆的方式大致分为两种。
小型二次电池的情况,较多使用将阴极板和阳极板配置于分离膜上并对其进行卷绕(缠绕,winding)从而制作成凝胶卷(jelly-roll)形态的方式,具有更多的电容量的大中型二次电池的情况,较多使用将阴极板、阳极板及分离膜按照合适的顺序积层(stacking)而制作的方式。
以积层式制作二次电池内部电池堆的方式有多种,其中在Z-积层(Z-stacking)方式中,如图1所示,隔膜(分离膜)3形成以之字形折叠的形态且在其之间阴极板1及阳极板2以交替插入的形态积层。
所述的以Z-积层形态形成的二次电池内部电池堆在登记专利第10-0313119号、登记专利第10-1140447号等多个先行技术中被公开。
为了在实际中实现Z-积层形态,在像韩国登记专利第10-0309604号一样的先行技术中公开了将多个阴极板配置于展开状态的分离膜的一侧面,将多个阳极板配置于他侧面后折叠的方式。所述方式也是在制作凝胶卷形态的二次电池内部电池堆时被广泛使用的方式。但是,使用这种方式的情况,难题在于使得阴极板及阳极板排列整齐(alignment)。
最近在制作Z-折叠积层形态的二次电池内部电池堆时,如图2及图3所示,在左右隔开的每个台子(table)T上分别叠放阴极板1及阳极板2,并将放置阴极板1和阳极板2的平台4以向左右水平往复移动的形式设置于所述每个台子T之间,机械手(robot)5对所述台子T上的阴极板1及阳极板2交替进行获取(pick up)及移送,从而可以积层于平台4上所夹持(clamping)的隔膜3上。
但是,所述的现有的Z-积层方式因为平台4的左右移动距离较长,因而需要较多的作业时间,因此具有生产效率低的问题。
【先行技术文献】
【专利文献】
登记专利第10-1140447号(2012.04.19. 登记)
登记专利第10-1380133号(2014.03.26. 登记)
登记专利第10-1220981号(2013.01.04. 登记)
登记专利第10-0309604号(2001.09.10. 登记)
发明内容
本发明为了解决所述问题,其目的在于,提供一种二次电池的高速电池堆制造装置,所述二次电池的高速电池堆制造装置使得交替放置阴极板和阳极板的平台以一定角度进行往复旋转运动的同时,使得隔膜可以交替积层阴极板和阳极板,并可以制造电池堆(cell stack),从而可以缩短制造时间,所述隔膜被连续供给至平台上。
根据用于实现所述目的的本发明二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,包括:倾摆台,其以水平轴为中心往复以一定的角度进行旋转;多个夹持单元,其设置于所述倾摆台的两侧边缘部分,并对安放于倾摆台上的阴极板、阳极板及隔膜的边缘部分进行抓握;隔膜供给单元,其向所述倾摆台连续供给隔膜;两个极板传递单元,其配置于所述倾摆台的两侧,当所述倾摆台相对垂直于地面的轴倾斜一定的角度时,其向倾摆台的上部面交替传递阴极板及阳极板;平台驱动单元,其使得所述倾摆台以水平轴为中心以一定的角度往复旋转。
根据本发明,倾摆台向两方向以一定角度范围进行往复旋转运动的同时,从极板传递单元得到阴极板及阳极板的传递,从而得以连续地积层于平台上。
因此,可以最小化倾摆台的移动距离,因而可以加大积层作业的速度并大幅缩短作业时间,从而可以使得生产效率提高。
附图说明
图1是概略地示出用Z-积层方式所制造的二次电池内部电池堆的侧面图。
图2是概略地示出作为现有技术的二次电池的Z-积层方式电池堆制造装置的构成的平面图。
图3是对图2的Z-积层方式电池堆制造装置的操作例进行说明的主视图。
图4是示出根据本发明的一个实施例的二次电池的高速电池堆制造装置的整体构成的主视图。
图5是示出根据本发明的电池堆制造装置的倾摆台(tilting stage)及平台驱动单元的一个实施例的立体图。
图6是图5的倾摆台及平台驱动单元的主视图。
图7是图5的倾摆台及平台驱动单元的侧面图。
图8是示出图5的倾摆台及平台驱动单元的操作状态的侧面图。
图9是示出图4所示的电池堆制造装置的极板传递单元的立体图。
图10是图9的极板传递单元的侧面图。
图11是示出图4所示的电池堆制造装置的极板装载单元的立体图。
图12是从不同的位置所看到的图11的极板装载单元的立体图。
图13是从另外的位置所看到的图11的极板装载单元的立体图。
图14是示出图11的极板装载单元的操作状态的侧面图。
图15是示出图4所示的电池堆制造装置的隔膜供给单元的立体图。
图16是示出根据本发明的电池堆制造装置的倾摆台及平台驱动单元的其他实施例的立体图。
图17是图16所示的倾摆台及平台驱动单元的侧面图。
图18是示出图16所示的倾摆台及平台驱动单元的操作状态的侧面图。
具体实施方式
以下参照附图对根据本发明的二次电池的高速电池堆制造装置的优选实施例进行详细说明。
首先,参照图4,根据本发明的一个实施例的二次电池的高速电池堆制造装置包括:倾摆台10,其以水平轴为中心以一定的角度进行往复旋转;多个夹持单元20,其设置于所述倾摆台的两侧边缘部分,并对安放于倾摆台10上的阴极板1、阳极板2及隔膜3的边缘部分进行抓握;隔膜供给单元60,其向所述倾摆台10连续供给隔膜3;两个极板传递单元40,其配置于所述倾摆台10的两侧,当所述倾摆台10相对垂直于地面的轴倾摆一定的角度时,其向倾摆台10的上部面交替传递阴极板1及阳极板2;平台驱动单元30,其使得所述倾摆台10以水平轴为中心以一定的角度往复旋转;极板装载单元50,其向所述极板传递单元40供给阴极板1或阳极板2。
参照图5至图8,所述倾摆台10具有直六面体的块体形态,且在上部面形成有多个真空孔11,以便可以真空吸附并固定隔膜3的前端面。
在所述倾摆台10的两侧部构成有多个夹持单元20,所述多个夹持单元20向下侧对安放于倾摆台10上的阴极板1和阳极板2及隔膜3的边缘部分进行加压并固定。
在该实施例中,所述夹持单元20包括第一夹持块体21和第一夹持器22,以及第二夹持块体25和第二夹持器26,所述第一夹持块体21和第一夹持器22,以及第二夹持块体25和第二夹持器26每两个一组以相互面对的形式配置于所述倾摆台10的两侧部。
所述第一夹持器22以能够向上下移动的形式设置于两个第一夹持块体21,所述两个第一夹持块体21在所述倾摆台10的两侧部以相互面对的形式配置并通过第一块体移动装置向靠近或远离倾摆台10的方向移动。所述第一夹持器22通过分别设置于所述第一夹持块体21的第一夹持器促动器23向上下移动的同时向下侧对阴极板1、阳极板2及隔膜3的两边缘部分进行加压并抓握。
所述第二夹持器26设置于两个第二夹持块体25,所述两个第二夹持块体25在所述倾摆台10的两侧部以相互面对的形式配置并通过第二块体移动装置向靠近或远离倾摆台10的方向移动。所述第二夹持器26也通过分别设置于所述第二夹持块体25的第二夹持器促动器27同时向上下移动的同时向下侧对阴极板1、阳极板2及隔膜3的其他两边缘部分进行加压并抓握。
使得所述第一夹持器22及第二夹持器26能够相互独立地向上下移动,从而交替地向倾摆台10对阴极板1和阳极板2以及隔膜3的四个边缘部分进行加压并固定。
分别使得所述第一夹持器22及第二夹持器26向上下移动的第一夹持器促动器23及第二夹持器促动器27以对应于积层于倾摆台10的上部面的阴极板1、阳极板2及隔膜3的积层高度的形式,使得沿上下方向的移动距离可以变化。所述第一夹持器促动器23及第二夹持器促动器27可以使用公知的线型运动装置,例如由马达、通过该马达旋转的滚珠螺杆(Ball screw)、螺旋结合于滚珠螺杆并沿滚珠螺杆移动的螺母等构成,或利用使用滑轮和带子的线型运动装置等。
使得所述第一夹持块体21及第二夹持块体25相对所述倾摆台10水平移动的第一块体移动装置及第二块体移动装置包括:导轨28a,其水平地设置于倾摆台10的两个侧面,分别对第一夹持块体21及第二夹持块体25的移动进行引导;滚珠螺杆28b,其和所述各个导轨28a并排设置且两侧向相反方向形成螺丝线;两个一组的螺母,其分别螺旋结合于所述滚珠螺杆28a的两侧,通过滚珠螺杆28b的旋转而沿着滚珠螺杆28b向相反方向移动,并且分别结合于所述第一夹持块体21及第二夹持块体25;马达28c,其使得所述滚珠螺杆28b旋转。因此,如果马达28c的旋转力传递至滚珠螺杆28b从而使得滚珠螺杆28b旋转的话,则所述两个螺母部沿着滚珠螺杆28b向相反方向移动,随之所述两个一组的第一夹持块体21和第二夹持块体25同时向相反方向移动,并使得第一夹持器22和第二夹持器26向倾摆台10的内外侧移动。
所述倾摆台10通过平台驱动单元30以一定角度向左右往复旋转。在该实施例中,所述平台驱动单元30包括:基底31;固定框架32a、32b,其在所述基底31以沿着上下方向延长的形式形成;旋转轴34,其水平地设置于所述固定框架32a、32b的上部并结合于所述倾摆台10的两侧;驱动马达35,其设置于所述固定框架32a、32b的上部,并使得所述旋转轴34以规定的角度范围进行旋转。
这里,所述旋转轴34在倾摆台10的两侧面设置有两个,且各个旋转轴34直接连接于两个驱动马达35,从而通过所述两个驱动马达35相互同步并操作,从而以一定角度范围得到旋转,所述两个驱动马达35设置于安装框架33的两侧。当然,与此不同,也可以使用一个驱动马达35使得倾摆台10构成为能够进行旋转运动。
所述固定框架32a、32b包括:第一固定框架32a及第二固定框架32b,其在所述基底31向上下方向延长,并以相互隔开一定距离的形式并排设置;安装框架(mounting frame)33,其以能够向上下移动的形式设置于所述第一固定框架32a及第二固定框架32b之间,且在上端部设置有所述倾摆台10、旋转轴34和驱动马达35。并且,在所述第一固定框架32a或第二固定框架32b设置有用于使得所述安装框架33向上下移动一定距离大小的升降装置。
所述升降装置包括:升降马达38,其设置于所述第一固定框架32a;滚珠螺杆36,其连接于所述升降马达38并旋转;螺母部37,其螺旋结合于所述滚珠螺杆36,通过滚珠螺杆36的旋转而沿滚珠螺杆36移动并和所述安装框架33结合。
另外,图9及图10所执行的功能在于,当所述倾摆台10相对垂直于地面的轴倾斜一定的角度时,从倾摆台10的两侧向倾摆台10的上部面交替传递阴极板1及阳极板2。
该实施例中,所述极板传递单元40包括:对准台(align table)41,在其上部面安放有阴极板1或阳极板2;公知的X-Y-θ驱动机46,其设置于所述对准台41的下侧,使得所述对准台41前后左右移动及旋转移动从而排列整齐;视野图像采集装置(vision camera)44,其配置于所述对准台41上部两侧,对放置于所述对准台41上的阴极板1或阳极板2进行拍摄并检测位置;传递获取器(picker)45,其在所述对准台41的上侧以能够沿上下方向以一定角度进行直线运动以及旋转运动的形式设置,并真空吸附对准台41上的阴极板1或阳极板2;获取器(picker)旋动单元,其使得所述传递获取器45每次旋转一定的角度。
在所述对准台41的上侧,获取器框架42设置为以水平的获取器轴42a为中心进行旋转运动,在所述获取器框架42设置有传递获取器45,所述传递获取器45通过马达47a和滚珠螺杆(未图示)及螺母部(未图示)相对获取器框架42向上下移动。所述传递获取器45通过空气吸入力吸附整齐排列于对准台41上的阴极板1或阳极板2,从而向所述倾摆台10传递。所述获取器轴42a与作为获取器旋动单元的获取器旋动马达43结合,从而从获取器旋动马达43获得旋转力的传递。
所述极板传递单元40从所述极板装载单元50获得阴极板1或阳极板2的供给并整齐排列后向倾摆台10供给。
图11至图14示出履行向所述极板传递单元40供给阴极板1或阳极板2的功能的所述极板装载单元50的构成。
在该实施例中,所述极板装载单元50包括:盒子(cassette)51,其沿上下方向积层有多个阴极板1或阳极板2;装载机基底(loader base)52,其设置于所述盒子51的一侧;旋转框架53,其以能够以装载机旋转轴53a为中心进行旋转的形式设置于所述装载机基底52;第一连杆(link)部件54a及第二连杆部件54b,其在所述旋转框架53的后方部两侧以能够旋转的形式设置于所述装载机基底52;第三连杆部件54c,其一端以能够旋转的形式连接于所述旋转框架53的上端部及第一连杆部件54a的上端部;装载获取器(loading picker)55,其以能够旋转的形式连接于所述第三连杆部件54c的另一端部,并在所述盒子51上真空吸附并固定阴极板1或阳极板2;第四连杆部件54d,在所述第三连杆部件54c的一侧上部,其一端部以能够旋转的形式连接于所述第二连杆部件54b的一端部,并且另一端部以“L”字形连杆部件54e为媒介同时连接于所述旋转框架53的上端部及第二连杆部件54b的上端部;装载机驱动马达35,其使得所述旋转框架53以装载机旋转轴53a为中心旋转;装载机阻尼(loaderdamper)部件57,其一端以能够旋转的形式连接于所述基底31,他端连接于所述旋转框架53及第一连杆部件54a的下部的同时向抵抗旋转框架53的旋转方向的方向施加力。
所述盒子51为了积层多个阴极板1或阳极板2而包括装载板51a和“L”字形的支撑杆51b,所述支撑杆51b在所述装载板51a的四个棱角部分对阴极板1或阳极板2的四个棱角部分进行支撑。装载于所述装载板51a的阴极板1或阳极板2通过升降单元(lifting unit)51c渐渐地上升从而位于被装载的阴极板1或阳极板2中的最上端,从而能够供给至可以被所述装载获取器55获取的位置进而等待。
所述升降单元51c可以包括:升降杆51d,其通过装载板51a的下部面进行升降运动;公知的线型运动装置51e,其使得所述升降杆51d每次升降规定的高度。
另外,向所述倾摆台10上连续供给隔膜3的隔膜供给单元60可以采用和公知的隔膜供给设备相同或相似的构成。
参照图15,所述隔膜供给单元60包括:装载轴(loading shaft)61、多个导辊(guide roller)62、切刀(cutter)(未图示)等,卷绕有薄膜(film)形态的隔膜3的滚筒(roll)以自由旋转的形式安装于所述装载轴61,所述多个导辊62在所述装载轴61的下侧引导隔膜3并保持张力,所述切刀每次按照一定的长度截断所述隔膜3。
如所述构成的本发明的电池堆制造装置操作如下。
首先,如果在将阴极板1及阳极板2积层并装载于两侧的极板装载单元50的盒子51的状态下开始启动装置,则极板装载单元50的装载获取器55进行真空吸附从而位于装载于盒子51的阴极板1或阳极板2的最上层。
接着,向装载机驱动马达35施加电源,从而装载机旋转轴53a旋转,且旋转框架53和装载机旋转轴53a一起旋转。如图14所示,随着所述旋转框架53以装载机旋转轴53a为中心旋转,第一连杆部件54a及第二连杆部件54b一起旋转,并且装载获取器55通过与旋转框架53、第一连杆部件54a、第二连杆部件54b连接的第三连杆部件54c及第四连杆部件54d的作用形成上升然后前进的运动轨迹,同时向极板传递单元40方向移动,从而将阴极板1或阳极板2卸载于极板传递单元40的对准台41。
并且,所述装载机驱动马达35向与之前相反的方向操作,从而使得装载机旋转轴53a及旋转框架53向与之前相反的方向旋转,据此,使得装载获取器55返回到初期位置,即,盒子51上的阴极板1或阳极板2的最上层位置,然后做好供给阴极板1或阳极板2的准备。
另外,如果在所述对准台41上放置阴极板1或阳极板2,则视野图像采集装置44对阴极板1或阳极板2进行拍摄并对排列状态进行检查,如果在排列状态上发生错误,则使得X-Y-θ驱动机46操作,从而使得对准台41进行前后左右移动或旋转移动,进而使得阴极板1或阳极板2排列在准确的位置。
如果所述阴极板1或阳极板2的排列完成,则传递获取器45下降,真空吸附对准台41上的阴极板1或阳极板2后再次上升,通过获取器旋动马达43的操作与获取器轴42a一起以规定的角度大小旋转,从而将阴极板1或阳极板2传递至倾斜一定角度的倾摆台10(参照图8及图9)。
如图8所示,所述倾摆台10通过设置于安装框架33的上端的两个驱动马达35而向两方向以一定角度范围进行旋转运动。如果所述倾摆台10旋转从而位于旋转范围的结束位置,则所述传递获取器45和倾摆台10成为相互面对的状态,在该状态下传递获取器45下降,使得阴极板1或阳极板2安放于倾摆台10上的隔膜3上后上升。与此同时,倾摆台10的第一夹持器22或第二夹持器26向倾摆台10的外侧退去然后移动至倾摆台10的内侧后下降,从而向下侧加压并固定阴极板1或阳极板2。在执行所述极板及隔膜3的积层工艺的期间,所述第一夹持器22或第二夹持器26沿着倾摆台10倾斜的方向交替操作,同时对阴极板1或阳极板2、隔膜3进行加压并抓握。
如此,本发明的电池堆装置中,倾摆台10向两方向以一定角度范围往复旋转运动的同时,从极板传递单元40的传递获取器45接收阴极板1及阳极板2的传递,从而得以连续地积层于隔膜3上。
因此,由于可以使得倾摆台10的移动距离最小化,因而能够加大积层作业的速度,大幅缩短作业时间,从而提高生产效率。
如果在所述倾摆台10上结束阴极板1、阳极板2和隔膜3的积层而完成一个电池堆的制作,则隔膜供给单元60的切刀(未图示)截断隔膜。并且,设置有所述倾摆台10和平台驱动单元30的基底31沿着电池堆装置本体的底面进行水平移动,移动至缠绕(winding)工艺位置,以与现有相同的方式进行缠绕工艺从而完成电池堆的制作。
另外,虽然在前述的实施例中倾摆台10构成为通过设置于安装框架33的上端部两侧的驱动马达35而以所设定的角度范围旋转运动,但也可以如在图16至18中以其他实施例所示出的那样构成平台驱动单元30。
在该第二实施例中,所述平台驱动单元包括:基底131;第一安装部件132a及第二安装部件132b,其在所述基底131向上下方向延长并以相互并排的形式设置;第一升降部件133a及第二升降部件133b,其以能够向上下移动的形式分别设置于所述第一安装部件132a及第二安装部件132b,且上端部分别以第一铰链轴134a及第二铰链轴134b为媒介以能够相对旋转的形式连接于倾摆台10的两侧面;第一主促动器及第二主促动器,其使得所述第一升降部件133a及第二升降部件133b相对所述第一安装部件132a及第二安装部件132b独立地进行升降运动。
所述基底131为平板形态并设置为沿着设置于本发明的电池堆制造装置的本体底面轨道(R)(参照图15)进行水平移动。
所述第一安装部件132a及第二安装部件132b为平板形态并设置为能够以水平地设置于所述基底131的基底铰链132c为中心进行旋转。所述第一安装部件132a及第二安装部件132b以能够相对基底131旋转的形式设置,从而当第一升降部件133a及第二升降部件133b进行升降运动时,也向第一安装部件132a及第二安装部件132b施加旋转力,从而使得第一安装部件132a及第二安装部件132b旋转,进而可以使得倾摆台10的旋转角度更大。对此,之后将进行更为详细的说明。
所述第一升降部件133a及第二升降部件133b构成为沿着线型导轨133c移动,所述线型导轨133c在所述第一安装部件132a及第二安装部件132b的两侧部以沿上下方向延长的形式设置。
在所述第一安装部件132a及第二安装部件132b的一侧端部,多个位置感知传感器138以规定的间距设置,所述多个位置感知传感器138用于对第一升降部件133a及第二升降部件133b的升降位置进行感知。
所述第一主促动器及第二主促动器包括:驱动马达135a,其分别设置于所述第一安装部件132a及第二安装部件132b的中央部;滚珠螺杆135b,其从所述驱动马达135a接收旋转力的传递从而旋转,并以向上下方向延长的形式设置于所述第一安装部件132a及第二安装部件132b的中央部;螺母部135c,其螺旋结合于所述各个滚珠螺杆135b,并通过滚珠螺杆135b的旋转而沿滚珠螺杆135b向上下方向移动,且分别与所述第一升降部件133a及第二升降部件133b结合。
因此,如果滚珠螺杆135b通过所述驱动马达135a旋转,则螺母部135c沿滚珠螺杆135b向上下移动,随之,第一升降部件133a或第二升降部件133b与螺母部135c一起向上下方向移动。
由于连接所述第一升降部件133a和倾摆台10的第一铰链(hinge)轴134a及第二铰链轴134b以相互隔开一定距离的形式并排设置,因而如果第一升降部件133a和第二升降部件133b向相反方进行升降运动,或者只有第一升降部件133a或第二升降部件133b中某一个进行升降运动,则倾摆台10得以进行旋转运动。优选地,所述第一升降部件133a及第二升降部件133b向相反方向进行升降运动的同时向倾摆台10传递旋转力。
在所述基底131设置有阻尼部件137,当所述第一安装部件132a及第二安装部件132b旋转时,所述阻尼部件137提供向旋转相反的方向抵抗的力并在结束旋转的位置起到缓冲作用。
另外,制动单元(stopper unit)136以相对基底131能够以一定距离进行水平往返移动的形式设置于所述基底131,所述制动单元136在与所述第一安装部件132a及第二安装部件132b邻近的位置设置有高度互不相同的两个制动块体(stopper block)136a、136b。并且,卡住片136c以向外侧凸出的形式分别设置于所述第一安装部件132a及第二安装部件132b,所述卡住片136c与所述制动单元136的两个制动块体136a、136b中任意一个的上部面接触的同时对第一安装部件132a及第二安装部件132b的旋转范围进行限制。
所述制动单元136通过设置于所述基底131的上部面的线型运动装置,例如,通过气压缸(cylinder)136c而沿着轨道(rail)136d进行一定距离的水平往复移动。
所述分别设置于制动单元136的两个制动块体136a、136b中高度相对较高的制动块体136a在第一升降部件133a及第二升降部件133b的升降运动时与所述卡住片136c接触,同时起到防止第一安装部件132a及第二安装部件132b相对基底131进行旋转的作用。
并且,就高度相对较低的制动块体136b而言,第一安装部件132a及第二安装部件132b相对基底131以一定角度旋转后与卡住片136c接触,从而限制第一安装部件132a及第二安装部件132b的旋转范围。此时,优选地,高度相对较低的制动块体136b的上部面以向第一安装部件132a或第二安装部件132b的旋转方向倾斜的形式形成,以便所述卡住片136c的下部面以面接触于所述高度较低的制动块体136b的上部面的同时能够使冲击最小化。
如果所述制动块体136a、136b中高度相对较高的制动块体136a与卡住片136c接触,则当第一升降部件133a及第二升降部件133b相对第一安装部件132a及第二安装部件132b进行升降运动时,第一安装部件132a及第二安装部件132b的卡住片136c卡在高度较高的制动块体136a的上部面,从而不进行旋转,因而倾摆台10的旋转角度小。
相反,如果所述制动块体136a、136b中高度相对较低的制动块体136b与卡住片136c接触,则当第一升降部件133a及第二升降部件133b相对第一安装部件132a及第二安装部件132b进行升降运动时,第一安装部件132a及第二安装部件132b也相对基底131进行旋转运动, 因而倾摆台10的旋转角度变大。
如此,就使得高度互不相同的制动块体136a、136b选择性地与卡住片136c接触耳炎,通过使得所述制动单元136相对基底131往复移动一定距离而能够实现。
以上虽然对本发明的技术思想与附图一起进行了叙述,但是这只是对本发明的优选实施例例示性地进行说明,并非对本发明进行限定。另外,明确的是,如果是在本发明所属技术领域具备通常知识的人员在不脱离本发明的技术思想的范畴的范围内可以进行多种变形及模仿。
标号说明
10 : 倾摆台 20 : 夹持单元
21、25 :第一、第二夹持块体 22、 26 : 第一、第二夹持器
23、27 :第一、第二夹持器促动器 30 : 平台驱动单元
31 : 基底 32a、 32b :第一、第二固定框架
33 : 安装框架 34 : 旋转轴
35 : 驱动马达 36 :滚珠螺杆
37 : 螺母部 38 : 升降马达
40 : 极板传递单元 41 : 对准台
42 : 获取器框架 43 : 获取器旋动马达
44 : 视野图像采集装置 45 : 传递获取器
50 : 极板装载单元 51 : 盒子
55 : 装载获取器 60 : 隔膜供给单元
61 : 装载轴 62 :导辊

Claims (13)

1.一种二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,包括:
倾摆台(10),其以水平轴为中心以一定的角度进行往复旋转;
多个夹持单元(20),其设置于所述倾摆台的两侧边缘部分,并对安放于倾摆台(10)上的阴极板(1)、阳极板(2)及隔膜(3)的边缘部分进行抓握;
隔膜供给单元(60),其向所述倾摆台(10)连续供给隔膜(3);
两个极板传递单元(40),其配置于所述倾摆台(10)的两侧,当所述倾摆台(10)相对垂直于地面的轴倾斜一定的角度时,其向倾摆台(10)的上部面交替传递阴极板(1)及阳极板(2);
平台驱动单元(30),其使得所述倾摆台(10)以水平轴为中心以一定的角度进行往复旋转;
所述夹持单元(20)包括:
两个第一夹持块体(21)和一对第一夹持器(22),所述两个第一夹持块体(21)在所述倾摆台(10)的两侧部以相互面对的形式配置并通过第一块体移动装置向靠近或远离倾摆台(10)的方向移动,所述一对第一夹持器(22)通过分别设置于所述第一夹持块体(21)的第一夹持器促动器(23)向上下移动的同时向下侧对阴极板(1)、阳极板(2)及隔膜(3)的两边缘部分加压;
两个第二夹持块体(25)和一对第二夹持器(26),所述两个第二夹持块体(25)在所述倾摆台(10)的两侧部以相互面对的形式配置并通过第二块体移动装置向靠近或远离倾摆台(10)的方向移动,所述一对第二夹持器(26)通过分别设置于所述第二夹持块体(25)的第二夹持器促动器(27)向上下移动的同时向下侧对阴极板(1)、阳极板(2)及隔膜(3)的其他两边缘部分加压。
2.根据权利要求1所述的二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,所述平台驱动单元(30)包括:
基底(31);
固定框架(32a、32b),其在所述基底(31)上以沿着上下方向延长的形式形成;
旋转轴(34),其水平地设置于所述固定框架(32a、32b)的上部并结合于所述倾摆台(10)的两侧;
驱动马达(35),其设置于所述固定框架(32a、32b)的上部,并使得所述旋转轴(34)以规定的角度范围进行旋转。
3.根据权利要求2所述的二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,
所述固定框架(32a、32b)包括:第一固定框架(32a)及第二固定框架(32b),其在所述基底(31)向上下方向延长,并以相互隔开一定距离的形式并排设置;安装框架(33),其以能够向上下移动的形式设置于所述第一固定框架(32a)及第二固定框架(32b)之间,且在上端部设置有所述倾摆台(10)、旋转轴(34)和驱动马达(35),
在所述第一固定框架(32a)或第二固定框架(32b)设置有用于使得所述安装框架(33)向上下移动一定距离大小的升降装置。
4.根据权利要求1所述的二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,所述平台驱动单元(30)包括:
基底(131);
第一安装部件(132a)及第二安装部件(132b),其在所述基底(131)向上下方向延长并以相互并排的形式设置;
第一升降部件(133a)及第二升降部件(133b),其以能够向上下移动的形式分别设置于所述第一安装部件(132a)及第二安装部件(132b),且上端部分别以第一铰链轴(134a)及第二铰链轴(134b)为媒介以能够相对旋转的形式连接于倾摆台(10);
第一主促动器及第二主促动器,其使得所述第一升降部件(133a)及第二升降部件(133b)相对所述第一安装部件(132a)及第二安装部件(132b)独立地进行升降运动。
5.根据权利要求4所述的二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,
所述第一安装部件(132a)及第二安装部件(132b)设置为能够以水平地设置于所述基底(31)的基底铰链(132c)为中心进行旋转,且在所述基底(31)设置有阻尼部件(137),当所述第一安装部件(132a)及第二安装部件(132b)旋转时所述阻尼部件(137)提供向旋转相反的方向抵抗的力并在结束旋转的位置起到缓冲作用。
6.根据权利要求5所述的二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,
制动单元(136)以相对基底(31)能够以一定距离进行水平往返移动的形式设置于所述基底(31),所述制动单元(136)在与所述第一安装部件(132a)及第二安装部件(132b)邻近的位置设置有高度互不相同的两个制动块体(136a、136b),并且卡住片(136c)以向外侧凸出的形式分别设置于所述第一安装部件(132a)及第二安装部件(132b),所述卡住片(136c)与所述两个制动块体(136a、136b)中任意一个的上部面接触的同时对第一安装部件(132a)及第二安装部件(132b)的旋转范围进行限制。
7.根据权利要求5所述的二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,
所述两个制动块体(136a、136b)中高度相对较低的制动块体(136b)的上部面以向第一安装部件(132a)或第二安装部件(132b)的旋转方向倾斜的形式形成。
8.根据权利要求4所述的二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,
所述第一升降部件(133a)及第二升降部件(133b)互相向相反方向进行升降运动的同时向倾摆台(10)传递旋转力。
9.根据权利要求1所述的二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,
所述第一夹持器促动器(23)及第二夹持器促动器(27)以对应于积层于倾摆台(10)的上部面的阴极板(1)、阳极板(2)及隔膜(3)的积层高度的形式,使得沿上下方向的移动距离可以变化。
10.根据权利要求1所述的二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,
所述极板传递单元(40)包括:对准台(41),在其上部面安放有阴极板(1)或阳极板(2);X-Y-θ驱动机(46),其使得所述对准台(41)前后左右移动及旋转从而排列整齐;视野图像采集装置(44),其对放置于所述对准台(41)上的阴极板(1)或阳极板(2)进行拍摄并检测位置;传递获取器(45),其以能够沿上下方向以一定角度进行直线运动以及旋转运动的形式设置于所述对准台(41)的上侧,并真空吸附对准台(41)上的阴极板(1)或阳极板(2);获取器旋动单元,其使得所述传递获取器(45)每次旋转一定的角度。
11.根据权利要求1所述的二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,还包括:
极板装载单元(50),其向所述极板传递单元(40)供给阴极板(1)或阳极板(2)。
12.根据权利要求11所述的二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,
所述极板装载单元(50)包括:盒子(51),其沿上下方向积层有多个阴极板(1)或阳极板(2);装载机基底(52),其设置于所述盒子(51)的一侧;旋转框架(53),其以能够以装载机旋转轴(53a)为中心进行旋转的形式设置于所述装载机基底(52);第一连杆部件(54a)及第二连杆部件(54b),其在所述旋转框架(53)的后方部两侧以能够旋转的形式设置于所述装载机基底(52);第三连杆部件(54c),其一端以能够旋转的形式连接于所述旋转框架(53)的上端部及第一连杆部件(54a)的上端部;装载获取器(55),其以能够旋转的形式连接于所述第三连杆部件(54c)的另一端部,并在所述盒子(51)上真空吸附并固定阴极板(1)或阳极板(2);第四连杆部件(54d),在所述第三连杆部件(54c)的一侧上部,其一端部以能够旋转的形式连接于所述第二连杆部件(54b)的一端部,并且另一端部以“L”字形连杆部件(54e)为媒介同时连接于所述旋转框架(53)的上端部及第二连杆部件(54b)的上端部;装载机驱动马达(35),其使得所述旋转框架(53)以装载机旋转轴(53a)为中心旋转。
13.根据权利要求12所述的二次电池的高速电池堆制造装置,其特征在于,所述极板装载单元(50)还包括装载机阻尼部件(57),
所述装载机阻尼部件(57)一端以能够旋转的形式连接于所述基底(31),他端连接于所述旋转框架(53)及第一连杆部件(54a)的下部的同时向抵抗旋转框架(53)的旋转方向的方向施加力。
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