CN114560228A - 用于电池加工的过渡箱及电池组装设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于电池加工的过渡箱及电池组装设备，过渡箱，过渡箱包括：壳体，壳体具有过渡腔与物料口，过渡腔通过物料口与加工单元相连；箱门，箱门设置在物料口位置处，箱门用于打开或关闭物料口；传送装置，传送带装置用于在过渡箱与加工单元之间产送物料；除尘装置，除尘装置设置在过渡腔内，除尘装置用于对过渡腔内的物料进行除尘。通过设置过渡腔和箱门，当物料需要进出加工单元时，可以先经过过渡箱，在物料进入过渡腔后，将箱门关闭，可以对过渡腔内的物料进行除尘，在物料除尘后再进出加工单元，从而实现内、外环境的过渡，避免物料对加工单元内、外环境产生影响。

Description

用于电池加工的过渡箱及电池组装设备
技术领域
本发明涉及电池加工技术领域，具体而言，涉及一种用于电池加工的过渡箱及电池组装设备。
背景技术
随着锂离子电池大批量制造的要求，锂离子电池的生产制造过程中对装备环境的洁净度要求较高，设备内部一定空间范围内的空气中的微粒子、有害空气、细菌等污染物需要排除，并将室内的温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音震动及照明、静电控制在某一需求范围内。
因此，现有锂离子电池的生产过程中，需要设置与外部环境隔离的洁净室，以保证锂离子电池的生产环境。但是，目前采用的洁净室是封闭、静态的，当锂离子电池生产线中因物料上线、物料长距离传输、主体装备与传输线之间的取放、成品料与NG料下线等情况时，现有洁净室无法实现电池生产时物料无法在内、外环境间的过渡的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于电池加工的过渡箱及电池组装设备，以解决现有技术中现有电池生产过程中物料无法在内、外环境间的过渡的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于电池加工的过渡箱，所述过渡箱包括：壳体，所述壳体具有过渡腔与物料口，所述过渡腔通过所述物料口与所述加工单元相连；箱门，所述箱门设置在所述物料口位置处，所述箱门用于打开或关闭所述物料口；传送装置，所述传送带装置用于在所述过渡箱与所述加工单元之间产送物料；除尘装置，所述除尘装置设置在所述过渡腔内，所述除尘装置用于对所述过渡腔内的物料进行除尘。
进一步地，在所述箱门打开时，所述过渡腔通过所述物料口与所述加工单元连通；在所述箱门关闭时，所述箱门将所述过渡腔与所述加工单元之间隔离。
进一步地，所述传送装置包括：内传送带，所述内传送带设置在所述壳体内；外传送带，所述外传送带设置在所述壳体外部，所述内传送带与所述外传送带之间具有间隙，在所述箱门关闭时，所述箱门位置所述间隙内。
进一步地，所述除尘装置设置在所述内传送带的上方，所述内传送带的下方设置有空气净化装置。
进一步地，所述过渡箱还包括：柔性连接通道，所述柔性连接通道一端与所述物料口连通，所述柔性连接通道另一端与所述加工单元连通，所述外传送带设置在所述柔性连接通道内。
进一步地，所述过渡箱还包括：检测装置，所述检测装置设置在所述过渡腔内，用于检测所述过渡腔内的环境数据进行监测；湿度调节装置，所述湿度调节装置设置在所述过渡腔内，用于调节所述过渡腔内的空气湿度；气压调节装置，所述气压调节装置设置在所述过渡腔内，用于调节所述过渡腔内的气压；控制装置，所述控制装置与所述除尘装置、检测装置、湿度调节装置、气压调节装置和空气净化装置电连接，所述控制装置根据所述过渡腔内的环境数据，控制除尘装置、所述湿度调节装置、所述气压调节装置和所述空气净化装置对环境进行调节。
进一步地，所述壳体采用钣金和/或铝型材。
进一步地，所述物料口包括进料口和出料口，所述进料口与所述出料口分别与不同的加工单元相连，所述箱门分别设置在所述进料口和所述出料口位置处。
根据本发明的另一方面，提供了一种电池组装设备，包括上述的过渡箱。
进一步地，所述电池组装设备还包括：多个沿工位次序依次设置的加工单元，所述过渡箱连接在相邻的两个所述加工单元之间。
应用本发明的技术方案的过渡箱通过设置过渡腔和箱门，当物料需要进出加工单元时，可以先经过过渡箱，在物料进入过渡腔后，将箱门关闭，可以对过渡腔内的物料进行除尘，在物料除尘后再进出加工单元，从而实现内、外环境的过渡，避免物料对加工单元内、外环境产生影响。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的过渡箱的实施例的结构示意图；
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、壳体；11、过渡腔；20、加工单元；30、箱门；40、传送装置；41、内传送带；42、外传送嗲；50、除尘装置；60、柔性连接通道。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例1
如图1所示，本实施例公开了一种用于电池加工的过渡箱，过渡箱包括壳体10、箱门30、传送装置40和除尘装置50，壳体10具有过渡腔11与物料口12，过渡腔11通过物料口12与加工单元20相连；箱门30设置在物料口位置处，箱门30用于打开或关闭物料口；传送装置40用于在过渡箱与加工单元20之间产送物料；除尘装置50设置在过渡腔11内，除尘装置50用于对过渡腔11内的物料进行除尘。本发明的用于电池加工的过渡箱通过设置过渡腔和箱门，在箱门30打开时，过渡腔11通过物料口与加工单元20连通，使物料可以在过渡腔与加工单元之间传送；在箱门30关闭时，箱门30将过渡腔11与加工单元20之间隔离。当物料需要进出加工单元时，可以先经过过渡箱，在物料进入过渡腔后，将箱门关闭，可以对过渡腔内的物料进行除尘，在物料除尘后再进出加工单元，从而实现内、外环境的过渡，避免物料对加工单元内、外环境产生影响。
其中，物料口包括进料口和出料口，进料口与出料口分别与不同的加工单元20相连，箱门30分别设置在进料口和出料口位置处。壳体10采用钣金和/或铝型材。
实施例2
在实施例1的基础上，如图1所示，传送装置40包括内传送带41和外传送带42，内传送带41设置在壳体10内；外传送带42设置在壳体10外部，内传送带41与外传送带42之间具有间隙，在箱门30关闭时，箱门30位置间隙内。其中，外传送带用于将物料运送到内传送带上，或者，也可以将内传送带运来的物料传送至加工单元。外传送带可以使一个，也可以是两个。外传送带与内传送带之间设置间隙，可以保证箱门关闭时不会与外传送带发生干涉，从而实现壳体的密封。
实施例3
在实施例2的基础上，如图1所示，除尘装置50设置在内传送带41的上方，内传送带41的下方设置有空气净化装置。除尘装置可以向下方吹出高速的气流，通过高速气流的作用，将物料上的灰尘清除，通过在内传送带上方设置除尘装置50，下方设置有空气净化装置70，可以使空气净化装置与上方的除尘装置配合，直接将吹尘净化，从而实现除尘效果。
实施例4
过渡箱还包括柔性连接通道60，柔性连接通道60一端与物料口连通，柔性连接通道60另一端与加工单元20连通，外传送带42设置在柔性连接通道60内。柔性连接通道是类似风琴罩等形式的软连接，可以吸收振动能量，保证连接的可靠性。
实施例5
过渡箱还包括检测装置、湿度调节装置、气压调节装置和控制装置，检测装置设置在过渡腔11内，用于检测过渡腔11内的环境数据进行监测；湿度调节装置设置在过渡腔11内，用于调节过渡腔11内的空气湿度；气压调节装置设置在过渡腔11内，用于调节过渡腔11内的气压；控制装置与除尘装置50、检测装置、湿度调节装置、气压调节装置和空气净化装置70电连接，控制装置根据过渡腔11内的环境数据，控制除尘装置50、湿度调节装置、气压调节装置和空气净化装置对环境进行调节。
实施例6.
还公开了一种电池组装设备，包括上述的过渡箱。电池组装设备还包括：多个沿工位次序依次设置的加工单元20，过渡箱连接在相邻的两个加工单元20之间。
需要说明的是，在上述实施例中：加工单元包括以下的一种或多种：配料涂布装置、极耳焊接装置、隔膜制造装置、结合卷绕装置、电解液注射装置、垫片焊接及其裹胶装置。
还需要说明的是，通过上述实施例：
(1)可以实现针对物料自动供料、物料上线、NG料下线、成品下线等区域的内外环境过渡，提高生产效率和通用性。壳体采用钣金和铝型材外罩将设备包围，实现与外部的隔离，只保留进出料机械手空间以及相关的激光光纤活动空间，钣金外罩四周采用防尘棉进行隔离密封；机台台板过线孔采用橡胶防尘方式进行防尘，保证防尘的同时保护线缆；整个机台为保证洁净度，增加AAF空气净化器，AAF AstroFan风机过滤机组(FFU)是一种内配风机的吊顶用机组，用于乱流及层流洁净室内。FFU是目前市场上最安静、性价比最高的机组之一，采用无玻璃纤维这种机组，可以为洁净室输送高洁净度和均匀的气流，又可防止玻璃纤维材质损坏掉入机台内部；根据设计的规格，它可以轻易的配合任何吊顶骨架，以达到洁净等级100，10和1级要求；从而保证空气洁净度，避免对电芯进行二次污染。
(2)设备密封接缝处设置风琴罩等形式的软连接，以吸收振动能量。
(3)设置对应传感器并通过以太网传输至制造执行系统，将生产环境数据与电芯二维码进行绑定，完善生产信息内容。
(4)钣金防护罩安装防尘隔音泡棉，防尘的同时又可以隔音；气缸选型时选用带有缓冲装置的气缸或增加油压缓冲器；模组导轨采用静音式(QHH系列等)导轨，可减少运动过程中产生的噪音，用集成的真空源，可减少真空发生器产生的噪音。
(5)与电池接触的地方，采用POM、PEEK等非金属材料替代，防止产生的金属粉尘二次污染电芯；气缸等气动元件采用禁铜型号，防止铜粉对电芯的二次污染；对于必要的金属材质，避免使用铜、镍和锌，且与电池接触的表面喷铁氟龙材质(厚度0.1-0.3mm)，以避免电芯与金属材质直接接触。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种用于电池加工的过渡箱，其特征在于，所述过渡箱包括：
壳体(10)，所述壳体(10)具有过渡腔(11)与物料口，所述过渡腔(11)通过所述物料口与所述加工单元(20)相连；
箱门(30)，所述箱门(30)设置在所述物料口位置处，所述箱门(30)用于打开或关闭所述物料口；
传送装置(40)，所述传送装置(40)用于在所述过渡箱与所述加工单元(20)之间产送物料；
除尘装置(50)，所述除尘装置(50)设置在所述过渡腔(11)内，所述除尘装置(50)用于对所述过渡腔(11)内的物料进行除尘。
2.根据权利要求1所述的用于电池加工的过渡箱，其特征在于，
在所述箱门(30)打开时，所述过渡腔(11)通过所述物料口与所述加工单元(20)连通；
在所述箱门(30)关闭时，所述箱门(30)将所述过渡腔(11)与所述加工单元(20)之间隔离。
3.根据权利要求2所述的用于电池加工的过渡箱，其特征在于，所述传送装置(40)包括：
内传送带(41)，所述内传送带(41)设置在所述壳体(10)内；
外传送带(42)，所述外传送带(42)设置在所述壳体(10)外部，所述内传送带(41)与所述外传送带(42)之间具有间隙，在所述箱门(30)关闭时，所述箱门(30)位置所述间隙内。
4.根据权利要求3所述的用于电池加工的过渡箱，其特征在于，
所述除尘装置(50)设置在所述内传送带(41)的上方，所述内传送带(41)的下方设置有空气净化装置(70)。
5.根据权利要求4所述的用于电池加工的过渡箱，其特征在于，所述过渡箱还包括：
柔性连接通道(60)，所述柔性连接通道(60)一端与所述物料口连通，所述柔性连接通道(60)另一端与所述加工单元(20)连通，所述外传送带(42)设置在所述柔性连接通道(60)内。
6.根据权利要求5所述的用于电池加工的过渡箱，其特征在于，所述过渡箱还包括：
检测装置，所述检测装置设置在所述过渡腔(11)内，用于检测所述过渡腔(11)内的环境数据进行监测；
湿度调节装置，所述湿度调节装置设置在所述过渡腔(11)内，用于调节所述过渡腔(11)内的空气湿度；
气压调节装置，所述气压调节装置设置在所述过渡腔(11)内，用于调节所述过渡腔(11)内的气压；
控制装置，所述控制装置与所述除尘装置(50)、检测装置、湿度调节装置、气压调节装置和空气净化装置电连接，所述控制装置根据所述过渡腔(11)内的环境数据，控制除尘装置(50)、所述湿度调节装置、所述气压调节装置和所述空气净化装置(70)对环境进行调节。
7.根据权利要求5所述的用于电池加工的过渡箱，其特征在于，
所述壳体(10)采用钣金和/或铝型材。
8.根据权利要求1所述的用于电池加工的过渡箱，其特征在于，
所述物料口包括进料口和出料口，所述进料口与所述出料口分别与不同的加工单元(20)相连，所述箱门(30)分别设置在所述进料口和所述出料口位置处。
9.一种电池组装设备，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的过渡箱。
10.根据权利要求9所述的电池组装设备，其特征在于，所述电池组装设备还包括：
多个沿工位次序依次设置的加工单元(20)，所述过渡箱连接在相邻的两个所述加工单元(20)之间。
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