CN110391463A - 改善锂电池内部含水量的生产线及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善锂电池内部含水量的生产线，包括支撑底座，在所述支撑底座的上铺设有辊筒传送带，所述辊筒传送带的上设有多个加热过渡仓，在所述加热过渡仓机构间设有加工机构，所述加工机构上均套设有手套箱；所述加工机构包括从进料端到出料端依次设置的对辊机、模切机、叠片机、超声波焊机、第一冷热压机、顶侧封一体机、第二冷热压机、注液静置机以及预封机。本发明通过加热过度仓能够对锂电池各个材料在组装时进行烘烤除水，材料周边没有铝塑膜包裹，能有效的去除材料吸附的水份烘烤出，并且完成多次的烘烤除水技术，使锂电池内部的水份值达至最低。

Description

改善锂电池内部含水量的生产线及其加工工艺
技术领域
本发明涉及锂电池生产制造技术领域，尤其涉及一种改善锂电池内部含水量的生产线及其加工工艺。
背景技术
锂电池因质量轻且存电量大越来越受到电力行业的关注，目前锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域，在电池行业，绿色环保一直作为行业内的技术攻克难题，锂电池一直是绿色环保电池的首选，锂电池而锂电池的生产技术不断的提升，成本不断的压缩，其应用前景越来越广。
目前，在锂电池制造过程中，其内部含水量一直影响电池的性能，再制作流程大部分是空气中生产(叠片，焊极耳，入壳，定侧封)，空气中的水汽会进入电池中，在完成定侧封在烘烤，烘烤后进入手套箱，难以有效的除水，若锂电池内的水分过高，电解液和水分反应，生成微量有害气体和氢氟酸，电池内部压力过大，电池内阻增大，不能进行大电流放电，电池的功率降低，电解液本身的质量降低，使得电池性能不良、能量较少，寿命降低以至于失效。
因此，现亟待设计一种改善锂电池内部含水量的生产线来解决上述中的锂电池内部含水量的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改善锂电池内部含水量的生产线及其加工工艺，能够极大的减少锂电池含水量，保证锂电池的性能和安全。
本发明所采用的技术方案为:
一种改善锂电池内部含水量的生产线，包括支撑底座，在所述支撑底座的上铺设有辊筒传送带，所述辊筒传送带的上设有多个加热过渡仓，在所述加热过渡仓机构间设有加工机构，所述加工机构上均套设有手套箱；
所述加工机构包括从进料端到出料端依次设置的对辊机、模切机、叠片机、超声波焊机、第一冷热压机、顶侧封一体机、第二冷热压机、注液静置机以及预封机；
多个加热过渡仓包括设置在所述进料端的第一加热过渡仓；设置在所述叠片机的出料口末端的第二加热过渡仓和第三加热过渡仓；设置在所述第一冷热压机和顶侧封一体机之间的第四加热过渡仓，以及设置在所述出料端末端的第五加热过渡仓。
作为本发明实施例的优选，所述对辊机包括壳体，所述壳体的内部设有压辊，所述压辊的进料端与辊筒传送带相连，所述压辊的出料端连接有导向辊，所述导向辊的末端与辊筒传送带相连。
作为本发明实施例的优选，所述叠片机包括固定架，在所述固定架上连接有支撑横梁，所述支撑横梁上连接有气缸固定架，所述气缸固定架的底部连接有叠片气缸，所述叠片气缸上连接有压片板。
作为本发明实施例的优选，所述辊筒传送带包括平行设置的固定底座，所述固定底座间均匀排布有若干个转辊，所述转辊的一侧嵌套有传动齿轮，相邻所述传动齿轮间相啮合。
作为本发明实施例的优选，所述固定底座包括底部固定板和上部固定板，所述底部固定板和上部固定板之间通过中间连接板固定连接，所述传动齿轮设置在所述上部固定板的下部。
作为本发明实施例的优选，所述加热过渡仓包括仓体，在所述仓体内设有导辊，在所述仓体的外侧固定有驱动机构，所述驱动机构的输出端与导辊传动连接，在所述仓体内侧安装有加热器。
作为本发明实施例的优选，所述仓体的前后两侧均滑动安装有密封门，所述密封门在仓体上设置的竖直滑柱上进行上下滑动。
作为本发明实施例的优选，在所述密封门的两侧均设有滑块，所述滑块套设在所述竖直滑柱上，所述竖直滑柱的上下两端均设有卡扣，在所述滑块上均设有与所述卡扣相配合的卡槽。
作为本发明实施例的优选，所述预封机包括底座，所述底座顶端设有预封机构，所述预封机构的两侧均设有液压杆，两个所述液压杆的底端均与底座铰接。
本发明实施例还提供一种改善锂电池内部含水量的生产加工工艺，具体包括如下步骤：
S1：锂带原料通过第一加热过渡仓传递到手套箱中，第一加热过渡仓对其进行初次烘干，再经对辊机压成薄片，经过模切机切成电池所需要的尺寸，后转入工装盒里，此为锂电池负极；
S2：正极及隔膜原料送入进料烘箱烘烤除去水分，之后人工送入手套箱内部；
S3：正极、负极与隔膜通过叠片机叠加到一定层数后形成电芯后运出叠片机；
S4：辊筒传送带输送电芯，并且依次经过第二加热过渡仓、第三加热过渡仓进行烘干处理；
S5：电芯烘干后进入超声波焊机焊接极耳、第一冷热压机测试，再通过第四加热过渡仓进行烘干处理；
S6：铝塑膜壳体原料送入料烘箱烘烤，去除水后再放入手套箱内部；
S7：通过辊筒传送带将电芯送入铝塑膜壳体内部，之后通过顶侧封一体机进行侧封、第二冷热压机进行冷热压、注液静置机注入电解液，最后预封机对其进行封口处理；
S8：封口处理后的锂电池从手套箱进入第五加热过渡仓，第五加热过渡仓再次进行烘干处理，最后运出完成锂电池的加工生产。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
(1)本发明所述的一种改善锂电池内部含水量的生产线，通过设置多个加热过渡仓能够对锂电池各个材料在组装时进行烘烤除水，能有效的去除材料吸附的水份烘烤出，并且完成多次的烘烤除水技术，使锂电池内部的水份值达至最低的优点，解决了锂电池制造过程中空气中的水汽会进入电池中，使电池在使用时内部压力过大，电池内阻增大，不能进行大电流放电，电池的功率降低的问题。
(2)本发明所述的一种改善锂电池内部含水量的生产线，通过手套箱对加工机构进行封存，能有效的控制生产过程中材料再吸附的水，减少外界水分进入锂电池内，并且能够满足各种规格锂电池的生产使用，增强了锂电池生产设备的实用性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提出的改善锂电池内部含水量的生产线的结构示意图；
图2为本发明提出的改善锂电池内部含水量的生产线去掉手套箱后的结构示意图；
图3为本发明提出的改善锂电池内部含水量的生产线中加热过渡仓机构的结构示意图；
图4为本发明提出的改善锂电池内部含水量的生产线中对辊机的结构示意图；
图5为本发明提出的改善锂电池内部含水量的生产线中叠片机的结构示意图；
图6为本发明提出的改善锂电池内部含水量的生产线中辊筒传送带的结构示意图；
图7为本发明提出的改善锂电池内部含水量的生产线中预封机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-2所示，本发明实施例提供一种改善锂电池内部含水量的生产线，包括包括支撑底座1，在支撑底座1的上铺设有辊筒传送带9，通过辊筒传送带9便于各个加工机构间电池材料的输送。在辊筒传送带9的上设有多个加热过渡仓，在加热过渡仓机构间设有加工机构，加工机构上均套设有手套箱3。
参见图2所示，在本实施例中，加工机构具体包括从进料端到出料端依次设置的对辊机4、模切机5、叠片机6、超声波焊机10、第一冷热压机11、顶侧封一体机13、第二冷热压机14、注液静置机15以及预封机16，通过上述加工机构可以实现对锂电池的加工工艺，具体各个加工机构的功能可以参见下面的工艺部分内容的介绍。
参见图2所示，多个加热过渡仓(具体为在整条生产线上设置五个加热过渡仓)具体包括设置在生产线进料端的第一加热过渡仓2；设置在叠片机6的出料口末端的第二加热过渡仓7和第三加热过渡仓8，设置在第一冷热压机11和顶侧封一体机13之间的第四加热过渡仓12，以及设置在出料端末端的第五加热过渡仓17。通过设置多个加热过渡仓能够对锂电池各个材料在组装时进行烘烤除水，能有效的去除材料吸附的水份烘烤出，并且完成多次的烘烤除水技术，使锂电池内部的水份值达至最低的优点。从源头上解决控制锂电池内部含水量，由于对辊机4、模切机5、叠片机6这三个加工机构内的手套箱相连通所以在这三个工艺之间不需要加热过渡仓，在叠片机6的出料口末端设置两个加热过渡仓进行二次烘烤除水，保证了电芯在进入超声波焊机10内手套箱内焊接极耳时水分的控制。
参见图4所示，对辊机4包括壳体41，在壳体41的内部设有压辊42，所述压辊42的进料端与辊筒传送带9相连，所述压辊42的出料端连接有导向辊43，所述导向辊43的末端与辊筒传送带9相连。在本实施例中，压辊42实现对锂电池负极材料的压薄，导向辊43实现对压薄后的薄片输送的导向，经过对辊机4压成薄片，在经过模切机5切成电池所需要的尺寸，后转入工装盒里，形成锂电池负极。
参见图5所示，叠片机6包括固定架61，在固定架61上固定连接有支撑横梁62，在支撑横梁62上连接有气缸固定架63，气缸固定架63的底部连接有叠片气缸64，叠片气缸64上连接有压片板65。在本实施例中，叠片气缸64为两组，通过叠片气缸64来控制压片板65压力的大小，正极、负极与隔膜通过叠片机6叠加到一定层数后形成电芯后运出叠片机6。
参见图6所示，辊筒传送带9包括平行设置的固定底座91，在固定底座91间均匀排布有若干个转辊92，所述转辊92的一侧嵌套有传动齿轮93，相邻两个传动齿轮93间相啮合。通过传动齿轮93之间的相互啮合，带动转辊92滚动，实现锂电池原料在输送过程中的平稳性。
在本实施例中，固定底座91包括底部固定板911和上部固定板912，在底部固定板911和上部固定板912之间通过中间连接板913进行固定连接，传动齿轮9设置在上部固定板912的下部，通过上部固定板912将传动齿轮93在传动的过程中进行隐藏，使得锂电池制备原料不会进入到传动齿轮93中。
参见图3所示，加热过渡仓(包括第一加热过渡仓2、第二加热过渡仓7、第三加热过渡仓8、第四加热过渡仓12、第五加热过渡仓17的结构和功能均相同)包括仓体18，在仓体18内设有导辊19内与辊筒传送带9对接，在仓体18的外侧固定有驱动机构20，驱动机构20(可以为小型驱动电机)的输出端与导辊19传动连接，在仓体18内侧安装有加热器21。在本实施例中，仓体18的前后两侧均滑动安装有密封门22，其中，密封门22在仓体18上设置的竖直滑柱23上进行上下滑动，密封门22的两侧均设有滑块24，滑块24套设在所述竖直滑柱23上，竖直滑柱23的上下两端均设有卡扣(图中未标示)，在所述滑块24上均设有与所述卡扣相配合的卡槽。通过加热过渡仓的加热器21能够对锂电池各个材料在组装时进行烘烤除水，材料周边没有铝塑膜包裹，能有效的去除材料吸附的水份烘烤出，并且完成多次的烘烤除水技术，使锂电池内部的水份值达至最低。密封门22能够实现加热过渡仓的封闭，从而使水分无法进入内部，使水分与电池的结合机率更小。
参见图7所示，预封机16包括底座161，在底座161顶端设有预封机构162，所述预封机构的两侧均设有液压杆163，两个液压杆163的底端均与底座161铰接。预封机构162实现封装功能，液压杆163则能够实现电池的运出。
本发明实施例还提供一种改善锂电池内部含水量的生产加工工艺，具体包括如下步骤：
S1：锂带原料通过第一加热过渡仓2传递到手套箱3中，第一加热过渡仓2对其进行初次烘干，再经对辊机4压成薄片，经过模切机5切成电池所需要的尺寸，后转入工装盒里，此为锂电池负极；
S2：正极及隔膜原料送入进料烘箱烘烤除去水分，之后人工送入手套箱3内部；
S3：正极、负极与隔膜通过叠片机6叠加到一定层数后形成电芯后运出叠片机6；
S4：辊筒传送带9输送电芯，并且依次经过第二加热过渡仓7、第三加热过渡仓8进行烘干处理；
S5：电芯烘干后进入超声波焊机10焊接极耳、第一冷热压机11测试，再通过第四加热过渡仓12进行烘干处理；
S6：铝塑膜壳体原料送入料烘箱烘烤，去除水后再放入手套箱3内部；
S7：通过辊筒传送带9将电芯送入铝塑膜壳体内部，之后通过顶侧封一体机13进行侧封、第二冷热压机14进行冷热压、注液静置机15注入电解液，最后预封机16对其进行封口处理；
S8：封口处理后的锂电池从手套箱进入第五加热过渡仓17，第五加热过渡仓17再次进行烘干处理，最后运出完成锂电池的加工生产过程。
在本发明实施例中，通过手套箱3对加工机构进行封存，能有效的控制生产过程中材料再吸附的水，减少外界水分进入锂电池内，并且能够满足各种规格锂电池的生产使用，增强了锂电池生产设备的实用性。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种改善锂电池内部含水量的生产线，其特征在于：包括支撑底座(1)，在所述支撑底座(1)的上铺设有辊筒传送带(9)，所述辊筒传送带(9)的上设有多个加热过渡仓，在所述加热过渡仓机构间设有加工机构，所述加工机构上均套设有手套箱(3)；
所述加工机构包括从进料端到出料端依次设置的对辊机(4)、模切机(5)、叠片机(6)、超声波焊机(10)、第一冷热压机(11)、顶侧封一体机(13)、第二冷热压机(14)、注液静置机(15)以及预封机(16)；
多个加热过渡仓包括设置在所述进料端的第一加热过渡仓(2)；设置在所述叠片机(6)的出料口末端的第二加热过渡仓(7)和第三加热过渡仓(8)；设置在所述第一冷热压机(11)和顶侧封一体机(13)之间的第四加热过渡仓(12)，以及设置在所述出料端末端的第五加热过渡仓(17)。
2.根据权利要求1所述的一种改善锂电池内部含水量的生产线，其特征在于：所述对辊机(4)包括壳体(41)，所述壳体(41)的内部设有压辊(42)，所述压辊(42)的进料端与辊筒传送带(9)相连，所述压辊(42)的出料端连接有导向辊(43)，所述导向辊(43)的末端与辊筒传送带(9)相连。
3.根据权利要求1所述的一种改善锂电池内部含水量的生产线，其特征在于：所述叠片机(6)包括固定架(61)，在所述固定架(61)上连接有支撑横梁(62)，所述支撑横梁(62)上连接有气缸固定架(63)，所述气缸固定架(63)的底部连接有叠片气缸(64)，所述叠片气缸(64)上连接有压片板(65)。
4.根据权利要求1所述的一种改善锂电池内部含水量的生产线，其特征在于：所述辊筒传送带(9)包括平行设置的固定底座(91)，所述固定底座(91)间均匀排布有若干个转辊(92)，所述转辊(92)的一侧嵌套有传动齿轮(93)，相邻所述传动齿轮(93)间相啮合。
5.根据权利要求4所述的一种改善锂电池内部含水量的生产线，其特征在于：所述固定底座(91)包括底部固定板(911)和上部固定板(912)，所述底部固定板(911)和上部固定板(912)之间通过中间连接板(913)固定连接，所述传动齿轮(93)设置在所述上部固定板(912)的下部。
6.根据权利要求1所述的一种改善锂电池内部含水量的生产线，其特征在于：所述加热过渡仓包括仓体(18)，在所述仓体(18)内设有导辊(19)，在所述仓体(18)的外侧固定有驱动机构(20)，所述驱动机构(20)的输出端与导辊(19)传动连接，在所述仓体(18)内侧安装有加热器(21)。
7.根据权利要求6所述的一种改善锂电池内部含水量的生产线，其特征在于：所述仓体(18)的前后两侧均滑动安装有密封门(22)，所述密封门(22)在仓体(18)上设置的竖直滑柱(23)上进行上下滑动。
8.根据权利要求7所述的一种改善锂电池内部含水量的生产线，其特征在于：在所述密封门(22)的两侧均设有滑块(24)，所述滑块(24)套设在所述竖直滑柱(23)上，所述竖直滑柱(23)的上下两端均设有卡扣，在所述滑块(24)上均设有与所述卡扣相配合的卡槽。
9.根据权利要求1所述的一种改善锂电池内部含水量的生产线，其特征在于：所述预封机(16)包括底座(161)，所述底座(161)顶端设有预封机构(162)，所述预封机构(162)的两侧均设有液压杆(163)，两个所述液压杆(163)的底端均与底座(161)铰接。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种改善锂电池内部含水量的生产加工工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1：锂带原料通过第一加热过渡仓(2)传递到手套箱(3)中，第一加热过渡仓(2)对其进行初次烘干，再经对辊机(4)压成薄片，经过模切机(5)切成电池所需要的尺寸，后转入工装盒里，此为锂电池负极；
S2：正极及隔膜原料送入进料烘箱烘烤除去水分，之后人工送入手套箱(3)内部；
S3：正极、负极与隔膜通过叠片机(6)叠加到一定层数后形成电芯后运出叠片机(6)；
S4：辊筒传送带(9)输送电芯，并且依次经过第二加热过渡仓(7)、第三加热过渡仓(8)进行烘干处理；
S5：电芯烘干后进入超声波焊机(10)焊接极耳、第一冷热压机(11)测试，再通过第四加热过渡仓(12)进行烘干处理；
S6：铝塑膜壳体原料送入料烘箱烘烤，去除水后再放入手套箱(3)内部；
S7：通过辊筒传送带(9)将电芯送入铝塑膜壳体内部，之后通过顶侧封一体机(13)进行侧封、第二冷热压机(14)进行冷热压、注液静置机(15)注入电解液，最后预封机(16)对其进行封口处理；
S8：封口处理后的锂电池从手套箱(3)进入第五加热过渡仓(17)，第五加热过渡仓(17)再次进行烘干处理，最后运出完成锂电池的加工生产。
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CN113639542A (zh) * 2021-08-03 2021-11-12 广东大合为智能装备有限公司 一种高效节能轨道式锂电池烘箱
CN114136058A (zh) * 2021-12-13 2022-03-04 上海德瀛睿创半导体科技有限公司 烘干设备及加工系统

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