CN110994004B - 一种圆柱锂电池剥皮方法与系统 - Google Patents

一种圆柱锂电池剥皮方法与系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种圆柱锂电池剥皮方法，包括以下步骤：S1、激光切割；包括以下子步骤：S11、旋转电芯通过激光设备对电芯正极端面PVC皮进行环切割；S12、使用激光设备对电芯壳身上PVC皮进行分离横切割；S2、正极盖皮脱皮，剥去电芯正极端面PVC皮；S3、壳身松皮，松开电芯壳身上PVC皮；S4、壳身脱皮，剥去电芯壳身上PVC皮。本发明还提供了一种圆柱锂电池剥皮系统。本发明的有益效果是：可实现电芯外部的PVC表皮的自动去除，提高了剥皮效率。

Description

一种圆柱锂电池剥皮方法与系统
技术领域
本发明涉及电池模组，尤其涉及一种圆柱锂电池剥皮方法与系统。
背景技术
对于电芯外部的PVC表皮的去除，传统的方法是通过人工在圆柱电芯PVC表皮上划出开口，然后沿开口将PVC表皮撕下，人工去除的效率低，刀片划开过程中容易破坏电芯表面镀镍层。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种圆柱锂电池剥皮方法与系统。
本发明提供了一种圆柱锂电池剥皮方法，包括以下步骤：
S1、激光切割；
包括以下子步骤：
S11、旋转电芯通过激光设备对电芯正极端面PVC皮进行环切割；
S12、使用激光设备对电芯壳身上PVC皮进行分离横切割；
S2、正极盖皮脱皮，剥去电芯正极端面PVC皮；
S3、壳身松皮，松开电芯壳身上PVC皮；
S4、壳身脱皮，剥去电芯壳身上PVC皮。
作为本发明的进一步改进，步骤S12中的横切割为沿电芯的轴向从其一端面向另一端面切割，横切割与环切割相交汇。
作为本发明的进一步改进，步骤S2包括以下子步骤：
S21、采用粘性将电芯正极端面PVC皮带出；
S22、采用压拔将电芯头部PVC皮推出；
S23、采用滚刷将电芯头部PVC皮扫出。
作为本发明的进一步改进，步骤S3包括以下子步骤：
S31、采用压紧撑开电芯壳体上PVC皮；
S32、采用吹气吹胀电芯壳体上PVC皮。
作为本发明的进一步改进，还包括步骤S5、使用通路方式对电芯进行是否完成脱皮测试：探针对壳身测试，内空半圆铜圈压住电芯正极端边沿，利用PLC做通断测试，如电芯皮未脱落，则探针或内空半圆铜圈接触PVC皮则不会通路，PLC断定剥皮失败，当流入下一工站时，PLC通知气缸将不良品推出链条板。
本发明还提供了一种圆柱锂电池剥皮系统，包括传送电芯的载料链板、切割电芯的激光切割装置、脱端部装置、去外皮装置，其中，所述激光切割装置、脱端部装置、去外皮装置沿电芯的传送方向依次设置在所述载料链板周边，所述载料链板上设有放置电芯的凹槽，所述凹槽上设有吸附电芯的磁铁，所述激光切割装置包括激光环切割机构、激光横切割机构，所述激光环切割机构、激光横切割机构沿电芯的传送方向依次设置在所述载料链板周边。
作为本发明的进一步改进，所述脱端部装置包括正极端部顶粘脱皮机构、正极端部压拔脱皮机构、正极端部滚刷脱皮机构，所述正极端部顶粘脱皮机构、正极端部压拔脱皮机构、正极端部滚刷脱皮机构沿电芯的传送方向依次设置在所述载料链板周边。
作为本发明的进一步改进，所述正极端部顶粘脱皮机构包括抵住电芯的固定座、第一平移模组和与所述第一平移模组连接的顶柱，所述顶柱的端面设有与电芯的正极端面相配合的沉孔，所述沉孔上设有粘贴层，所述固定座、顶柱位于所述载料链板两侧，所述正极端部压拔脱皮机构包括第二平移模组和与所述第二平移模组连接的压拔块，所述压拔块上设有压在电芯上的楔形压拔凹槽，所述正极端部滚刷脱皮机构包括滚刷电机和滚刷，所述滚刷电机与所述滚刷连接。
作为本发明的进一步改进，所述去外皮装置包括楔块挤压机构、吹气机构、电池脱负极PVC机构，所述楔块挤压机构、吹气机构、电池脱负极PVC机构沿电芯的传送方向依次设置在所述载料链板周边。
作为本发明的进一步改进，所述圆柱锂电池剥皮系统还包括测试机构，所述测试机构包括限位机构、内空半圆铜圈机构和探针，所述限位机构、内空半圆铜圈机构分别位于所述载料链板两侧以夹紧电芯，所述探针悬于所述载料链板之上，以压紧在电芯的壳身，内空半圆铜圈机构包括内空半圆铜圈，所述内空半圆铜圈中心凹陷、周边凸起，所述内空半圆铜圈压在电芯正极端的边沿。
本发明的有益效果是：通过上述方案，可实现电芯外部的PVC表皮的自动去除，提高了剥皮效率。
附图说明
图1是本发明一种圆柱锂电池剥皮方法的激光切割装置的示意图。
图2是本发明一种圆柱锂电池剥皮方法的激光切割装置的脱端部装置的示意图。
图3是本发明一种圆柱锂电池剥皮方法的激光切割装置的脱端部装置的局部示意图。
图4是本发明一种圆柱锂电池剥皮方法的激光切割装置的去外皮装置的示意图。
图5是本发明一种圆柱锂电池剥皮方法的激光切割装置的测试机构的示意图。
图6是本发明一种圆柱锂电池剥皮方法的激光切割装置的测试机构的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1至图6所示，一种圆柱锂电池剥皮方法，包括以下步骤：
S1、激光切割；
包括以下子步骤：
S11、旋转电芯通过激光设备对电芯正极端面PVC皮进行环切割；
S12、使用激光设备对电芯壳身上PVC皮进行分离横切割；
S2、正极盖皮脱皮，剥去电芯正极端面PVC皮；
S3、壳身松皮，松开电芯壳身上PVC皮；
S4、壳身脱皮，剥去电芯壳身上PVC皮。
步骤S12中的横切割为沿电芯的轴向从其一端面向另一端面切割，横切割与环切割相交汇，电芯的一端面的正极，壳身及另一端面则为负极。
步骤S2包括以下子步骤：
S21、采用粘性将电芯正极端面PVC皮带出；
S22、采用压拔将电芯头部PVC皮推出；
S23、采用滚刷将电芯头部PVC皮扫出。
步骤S3包括以下子步骤：
S31、采用压紧撑开电芯壳体上PVC皮；
S32、采用吹气吹胀电芯壳体上PVC皮。
还包括步骤S5、使用通路方式对电芯进行是否完成脱皮测试：探针15对壳身测试，内空半圆铜圈161压住电芯正极端边沿，利用PLC做通断测试，如电芯皮未脱落，则探针15或内空半圆铜圈161接触PVC皮则不会通路，PLC断定剥皮失败，当流入下一工站时，PLC通知气缸将不良品推出链条板。
如图1至图6所示，一种圆柱锂电池剥皮系统，包括传送电芯的载料链板5、切割电芯的激光切割装置1、脱端部装置、去外皮装置，其中，所述激光切割装置2、脱端部装置、去外皮装置沿电芯的传送方向依次设置在所述载料链板5周边，所述载料链板5上设有放置电芯的凹槽，所述凹槽上设有吸附电芯的磁铁6，所述激光切割装置2包括激光环切割机构、激光横切割机构，所述激光环切割机构、激光横切割机构沿电芯的传送方向依次设置在所述载料链板5周边。
如图1至图6所示，所述脱端部装置包括正极端部顶粘脱皮机构7、正极端部压拔脱皮机构9、正极端部滚刷脱皮机构10，所述正极端部顶粘脱皮机构7、正极端部压拔脱皮机构9、正极端部滚刷脱皮机构10沿电芯的传送方向依次设置在所述载料链板5周边。
如图1至图6所示，所述正极端部顶粘脱皮机构7包括抵住电芯的固定座、第一平移模组和与所述第一平移模组连接的顶柱，所述顶柱的端面设有与电芯的正极端面相配合的沉孔，所述沉孔上设有粘贴层，所述固定座、顶柱位于所述载料链板5两侧，所述正极端部压拔脱皮机构9包括第二平移模组和与所述第二平移模组连接的压拔块，所述压拔块上设有压在电芯上的楔形压拔凹槽，所述正极端部滚刷脱皮机构10包括滚刷电机和滚刷，所述滚刷电机与所述滚刷连接。
如图1至图6所示，所述去外皮装置包括楔块挤压机构11、吹气机构12、电池脱负极PVC机构13，所述楔块挤压机构11、吹气机构12、电池脱负极PVC机构13沿电芯的传送方向依次设置在所述载料链板5周边。
如图1至图6所示，所述圆柱锂电池剥皮系统还包括测试机构，所述测试机构包括限位机构17、内空半圆铜圈机构16和探针15，所述限位机构17、内空半圆铜圈机构16分别位于所述载料链板5两侧以夹紧电芯，所述探针15悬于所述载料链板5之上，以压紧在电芯的壳身，内空半圆铜圈机构16包括内空半圆铜圈161，所述内空半圆铜圈161中心凹陷、周边凸起，所述内空半圆铜圈161压在电芯正极端的边沿。
本发明提供的一种圆柱锂电池剥皮方法与系统，其剥皮过程如下：
1、电芯2从流道进入载料链板5，每4个颗电芯为一流动节拍，通过激光设备1对电芯2进行切割。激光切割分两个工序，第一工序，旋转电芯3通过激光设备1对电芯正极端面PVC皮进行环切割，第二工序，使用激光设备对电芯负极上PVC皮进行分离横切割。正负极表面上PVC均已切割完成的电芯4通过载料链板5送到下一工位，进行正极盖皮脱离。
2、正极盖皮脱离分三个工序完成；第一个工序，使用优力胶或柔性材料将其中心加工出与电芯对应的尺寸沉孔，使用正极端部顶粘脱皮机构7推入，依靠优力胶或柔性材料本身的粘性将皮带出。第二个工序，使用优力胶利用正极端部压拔脱皮机构9去除电芯8的顽固性头部PVC皮。第三个工序，使用正极端部滚刷脱皮机构10将快脱离或已松脱的头部PVC皮扫除。电芯正极端部的PVC分三次处理完成后再通过载料链板送到下一工位电芯壳身PVC脱离。
3、电芯壳身PVC脱离分两部份完成；首先使用楔块挤压机构11上下包裹电芯，以1秒种一次上下气缸动作，合模循环3次方式压紧撑开壳身PVC皮，再使用吹气机构12以0.6Mpa强气压对准壳身切割线以每300毫秒的速度吹3次达到吹松壳身PVC皮目的，再用楔块挤压配合电池脱负极PVC机构13，上下包裹电芯配合气缸推送，对电池圆柱面进行脱皮，得到正负极都已脱皮的电芯14。
4、使用通路方式对电芯检测是否脱皮完成测试；限位机构17、内空半圆铜圈机构16分别位于所述载料链板5两侧以夹紧电芯14，探针15对壳身测试，内空半圆铜圈161压住电芯正极端边沿，利用PLC做通断测试。如电芯皮未脱落，则探针或内空半圆铜圈161接触PVC皮则不会通路，PLC断定剥皮失败，当流入下一工站时PLC会通知气缸将不良品推出链条板。
本发明提供的一种圆柱锂电池剥皮方法与系统，对电池零伤害，传送模式，采用链板线步进传送。电池一对一的模块内独立平躺.（一拖四）进行运动传送效率大大提升。采用二氧化碳激光，进行对电池外表环切和横切切开PVC套管，在用优尼胶取出两段，在用上下合模进行脱皮，其中剥头部皮套使用三次剥皮，壳身使用用两次剥皮，然后通路测试剥皮效果，废料自动回收，性能稳定可靠效率高。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种圆柱锂电池剥皮方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、激光切割；
包括以下子步骤：
S11、旋转电芯通过激光设备对电芯正极端面PVC皮进行环切割；
S12、使用激光设备对电芯壳身上PVC皮进行分离横切割；
S2、正极盖皮脱皮，剥去电芯正极端面PVC皮；
S3、壳身松皮，松开电芯壳身上PVC皮；
S4、壳身脱皮，剥去电芯壳身上PVC皮；
还包括步骤S5、使用通路方式对电芯进行是否完成脱皮测试：探针对壳身测试，内空半圆铜圈压住电芯正极端边沿，利用PLC做通断测试，如电芯皮未脱落，则探针或内空半圆铜圈接触PVC皮则不会通路，PLC断定剥皮失败，当流入下一工站时，PLC通知气缸将不良品推出链条板。
2.根据权利要求1所述的圆柱锂电池剥皮方法，其特征在于：步骤S12中的横切割为沿电芯的轴向从其一端面向另一端面切割，横切割与环切割相交汇。
3.根据权利要求1所述的圆柱锂电池剥皮方法，其特征在于：步骤S2包括以下子步骤：
S21、利用粘性将电芯正极端面PVC皮带出；
S22、采用压拔将电芯头部PVC皮带出；
S23、采用滚刷将电芯头部PVC皮扫出。
4.根据权利要求1所述的圆柱锂电池剥皮方法，其特征在于：步骤S3包括以下子步骤：
S31、采用压紧撑开电芯壳体上PVC皮；
S32、采用吹气吹胀电芯壳体上PVC皮。
5.一种圆柱锂电池剥皮系统，其特征在于：包括传送电芯的载料链板、切割电芯的激光切割装置、脱端部装置、去外皮装置，其中，所述激光切割装置、脱端部装置、去外皮装置沿电芯的传送方向依次设置在所述载料链板周边，所述载料链板上设有放置电芯的凹槽，所述凹槽上设有吸附电芯的磁铁，所述激光切割装置包括激光环切割机构、激光横切割机构，所述激光环切割机构、激光横切割机构沿电芯的传送方向依次设置在所述载料链板周边，所述圆柱锂电池剥皮系统还包括测试机构，所述测试机构包括限位机构、内空半圆铜圈机构和探针，所述限位机构、内空半圆铜圈机构分别位于所述载料链板两侧以夹紧电芯，所述探针悬于所述载料链板之上，以压紧在电芯的壳身，内空半圆铜圈机构包括内空半圆铜圈，所述内空半圆铜圈中心凹陷、周边凸起，所述内空半圆铜圈压在电芯正极端的边沿。
6.根据权利要求5所述的圆柱锂电池剥皮系统，其特征在于：所述脱端部装置包括正极端部顶粘脱皮机构、正极端部压拔脱皮机构、正极端部滚刷脱皮机构，所述正极端部顶粘脱皮机构、正极端部压拔脱皮机构、正极端部滚刷脱皮机构沿电芯的传送方向依次设置在所述载料链板周边。
7.根据权利要求6所述的圆柱锂电池剥皮系统，其特征在于：所述正极端部顶粘脱皮机构包括抵住电芯的固定座、第一平移模组和与所述第一平移模组连接的顶柱，所述顶柱的端面设有与电芯的正极端面相配合的沉孔，所述沉孔上设有粘贴层，所述固定座、顶柱位于所述载料链板两侧，所述正极端部压拔脱皮机构包括第二平移模组和与所述第二平移模组连接的压拔块，所述压拔块上设有压在电芯上的楔形压拔凹槽，所述正极端部滚刷脱皮机构包括滚刷电机和滚刷，所述滚刷电机与所述滚刷连接。
8.根据权利要求5所述的圆柱锂电池剥皮系统，其特征在于：所述去外皮装置包括楔块挤压机构、吹气机构、电池脱负极PVC机构，所述楔块挤压机构、吹气机构、电池脱负极PVC机构沿电芯的传送方向依次设置在所述载料链板周边。
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