CN201812890U

CN201812890U - 电池极片制袋机

Info

Publication number: CN201812890U
Application number: CN2010201035113U
Authority: CN
Inventors: 金辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2020-01-29

Abstract

一种新型电池极片制袋机，通过将电池极片左、右两侧、底部及上端除极耳部分进行热压封合，将电池极片封装于袋状结构电池隔膜内的设备。结构紧凑，制袋效率高，封装精准。上下两卷电池隔膜分别经过上下电池隔膜张力控制机构，电池隔膜两侧平行张力调整辊，电池极片进料区环形皮带和进料压料辊，准确连续的将电池隔膜送入复合机构。采用双机械手两次送片及电池极片定位机二次定位防止连片，定位准确快速，电池极片边缘不损伤。大尺寸电池极片进料区环形皮带及进料压料辊，适合大、中、小电池极片制袋。机械手放片动作、热压封合机构动作、切断机构动作同步完成。

Description

电池极片制袋机

技术领域

本实用新型涉及一种封装电池极片于袋内的包装设备，具体涉及一种通过热压或胶粘封装电池极片或超级电容极片的电池极片制袋机。

背景技术

能源危机、环境危机使锂电池技术不断发展，并被广泛应用于各领域，需求数量迅猛上升；作为一种环保产品被大量应用于电动自行车和电动汽车领域。锂电池技术不断进步与发展，但生产锂电池的设备却没有同步发展，制约了锂电池的应用。现有生产还多采用人工或Z字形叠片机，生产效率低、质量很难控制、成组率低，造成成组电池成本居高不下。

叠片式锂电池是由壳体和容纳于壳体内的n个正极极片、n+1个负极极片、置于正极片与负极片之间的隔膜、电解液组成的。叠片式超级电容器构造与之相仿，隔膜为纸质。

锂电池隔膜是锂电池中的关键材料，在电池中起到隔离正、负电极的作用，特点是只有锂离子才能通过的隔膜，通常厚度只有几微米；此膜的生产技术多掌握在发达国家手里，进口价格高昂。隔膜、极片都是非常易损的，即使手上翘起的死皮也会刮伤隔膜，所以人工生产易造成隔膜及极片的损伤，人为损伤未加注意装入电池，生产出来的电池就是废品。

人工组装通常将隔膜裁剪成负极极片的尺寸，宽度略加，长度(不含极耳)涂料区长度略加，将裁好的隔膜置于负极极片上，隔膜四边与负极极片四边对齐，将正极极片置于隔膜的中间区域，再放隔膜、负极极片与下层隔膜及负极极片四边对齐，如此复加n组，构成负极极片-隔膜-正极极片-隔膜-负极极片组合后被包裹放置于壳体内。此过程人工组装效率低，易造成电池极片损伤，隔膜四边与负极极片四边不易对齐，负极极片不能完全覆盖正极极片，易出现人为计数错误等。

Z字形叠片机，采用单卷隔膜进行包装生产，具体工作过程如下：叠料仓、叠料仓左右两侧正负极片置料盒及抓取正负极片机械手，左侧机械手抓取负极极片放入叠料仓，放入隔膜完全覆盖负极片，机械加压住隔膜及负极片，右侧机械手抓取正极极片置于叠料仓隔膜上，此时上部移动机构带动隔膜向右移动，隔膜完全覆盖正极极片，机械加压住隔膜下部机械加松开退出，左侧机械手抓取负极极片放入叠料仓隔膜上，上部移动机构带动隔膜向左移动完全覆盖极片，如此往复叠加负极极片-隔膜-正极极片-隔膜-负极极片，直至整个电芯完成。优点一次完成整只电池电芯的叠加，缺点是叠片精度不高，易产生负极极片不能完全覆盖正极极片现象，生产效率低，适合小型电池极片的生产，无法满足较大极片的叠片封装，如大容量汽车动力锂电池。

上面叙述的两种生产方式人工和Z字形叠片机都有共同的缺点就是电池隔膜损耗大，隔膜上下两端不封口，电池在运输、使用过程中受到震动等情况造成的隔膜偏移或滑片，引起电池性能下降甚至报废。

发明内容

电池极片制袋机，其特征在于：电池极片进料区环形皮带及电池极片进料区环形皮带上可上下左右移动调节的进料压料轴；复合机构为上下平行设置的两条环形皮带；电池极片进料区环形皮带前端及复合机构上为电池隔膜两侧平行张力调整轴；电池极片进料区环形皮带及复合机构上下两个方向分别设带有张力控制的电池隔膜自动放卷机构。

为实现以上功能，本实用新型采用了电池极片进料区环形皮带，电池极片进料区环形皮带上可上下左右移动调节的进料压料辊，电池极片进料区环形皮带上下设带有张力控制的电池隔膜自动放卷机构，电池隔膜张力控制机构及电池隔膜两侧平行张力调整辊，将上下两卷电池隔膜在电池极片进料区环形皮带上及进入复合机构时平整无褶皱、两侧对齐准确的计入复合机构，并保持恒定的张力。复合机构将上下电池隔膜及中间电池极片复合在一起准确的送至热封压机构。

本实用新型的工作原理是：将两卷电池隔膜分别固定在上下电池隔膜自动放卷机构上的电池隔膜胀紧轴上，上下两卷电池隔膜两侧垂直对齐。上下电池隔膜张力控制机构、电池隔膜两侧平行张力调整轴、电池极片进料区环形皮带及进料压料辊计入复合机构。运料机械手运行至电池极片置料盒上方，气缸运动下行，底部的真空吸盘自电池极片置料盒内取出待包装电池极片，上行回位，运料电机启动通过同步皮带带动运料机械手在直线导轨上沿水平方向移动至电池极片定位机上方，气缸运行下行将电池极片放置在电池极片定位机上后回位，沿原运行轨迹回到电池极片置料盒上方进入下一循环。待包装电池极片置料区有两个电池极片置料盒，运料机械手取完一个后自动转到另一个电池极片置料盒继续运行。电池极片定位机启动将电池极片精确定位，此时等候在电池极片定位机上方的送料机械手气缸运动下行，底部的真空吸盘自电池极片定位机吸取已经定位的待包装电池极片，上行回位，送料机械手驱动电机启动通过同步皮带带动送料机械手在直线导轨上沿水平方向移动至电池极片进料区环形皮带上方位置，气缸运行下行，将电池极片放置在电池极片进料区环形皮带的电池隔膜上并与电池极片进料区环形皮带上的电池隔膜同步运送，计入进料压料轴，被进料压料轴压住后，气缸上行回位并沿原运行轨迹回到电池定位机上方进入下一循环。夹入上下电池隔膜之间的电池极片进入复合机构被同步运送至热压封合机构，待被运送至封压位置停止，热压封合机构按设定好的温度和下压时间对上下电池隔膜中的电池极片进行热压封合，而后上行回位进入下一循环。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、制袋效率高，与Z字形单卷隔膜叠片机相比，上下两卷电池隔膜同时包装，较单卷电池隔膜送膜速度提高一倍。

2、电池性能稳定，电池极片被固定在袋状结构电池隔膜内，不会有电池隔膜偏移或滑片，引起电池性能下降甚至报废。

3、便于电池极片叠片，电池极片四边隔膜经热压后韧性提高，便于与负极片四边对齐，负极片完全覆盖包膜后的正极片。

4、通用性强可以对大、中、小电池极片的封装制袋。

附图说明

附图：为本实用新型的框架结构示意图；

图中：[1]下电池隔膜自动放卷机构；[2][3][4]、下电池隔膜张力控制机构；[5]电池极片定位机；[6][7]、电池极片置料盒；[8]、下电池隔膜两侧平行张力调整轴；[9]、运料机械手；[10]、运料机械手驱动电机；[11]、送料机械手；[12]、电池极片进料区环形皮带；[13]上电池隔膜自动放卷机构；[14]、进料压料轴；[15]、送料机械手驱动电机；[16][17][18]、上电池隔膜张力控制机构；[19]、上电池隔膜两侧平行张力调整轴；[20]复合机构；[21]、热压封合机构。

具体实施方式：

结合附图对本实用新型的具体工作过程进一步描述：

电池隔膜自动放卷机构[1][13]上装入电池隔膜。上下电池隔膜分别经过上下电池隔膜张力控制机构[2][3][4][16][17][18]、上下电池隔膜两侧平行张力调整轴[8][19]、进料压料轴[14]电池极片进料区环形皮带[12]进入复合机构[20]压住。运料机械手[9]运行至电池极片置料盒[6]无料时，自动转至另一个电池极片置料盒[7]上方，运料机械手[9]气缸运动下行，底部的真空吸盘自电池极片置料盒[6]或电池极片置料盒[7]内取出待包装的电池极片，气缸上行回位，运料机械手驱动电机[10]通过同步皮带带动运料机械手[9]在直线导轨上沿方向水平移动至电池极片定位机[5]上方，运料机械手[9]气缸运行下行将电池极片放置在电池极片定位机[5]上后回位，沿原运行轨迹回到电池极片置料盒[6]或[7]上方进入下一循环。电池极片定位机[5]启动将待包装电池极片准确定位。送料机械手[11]气缸运动下行，底部的真空吸盘自电池极片定位机[5]吸取已定位的待包装电池极片，送料机械手驱动电机[15]启动通过同步皮带带动送料机械手[11]在直线导轨上沿水平方向移动至电池极片进料区环形皮带[12]位置上，气缸运行下行，将极片放置在电池极片进料区环形皮带[12]的电池隔膜上并与电池极片进料区环形皮带[12]上的电池隔膜同步运送，计入进料压料轴[14]，被进料压料轴压住[14]后，气缸运行上行回位，送料机械手[11]沿原运行轨迹回到电池极片定位机[5]上方进入下一循环。夹入上下电池隔膜之间的电池极片进入复合机构[20]被同步运送至热压封合机构[21]，待被运送至封压位置停止，热压封合机构[21]按设定好的温度和下压时间对电池隔膜中的电池极片进行热封固定，而后上行回位进入下一循环。

工作流程：

1、将待包装电池极片装入电池极片置料盒[6][7]。

2、将两卷电池隔膜分别固定在上下电池隔膜自动放卷机构[1][13]的电池隔膜胀紧轴上，上下两卷电池隔膜两侧垂直对齐。

3、上下电池隔膜分别经过上下电池隔膜张力控制机构[2][3][4][16][17][18]、上下电池隔膜两侧平行张力调整轴[8][19]、进料压料轴[14]电池极片进料区环型皮带[12]进入复合机构[20]压住电池隔膜，根据电池极片和电池隔膜的厚度及电池极片的宽度调整进料压料轴[14]上下左右位置，调整上下电池隔膜两侧平行张力调整轴[8][19]，将电池隔膜两侧松紧度调整一致，使电池隔膜在进入电池极片进料区环形皮带[12]上及复合机构[20]时平整无褶皱、两侧对齐准确的计入复合机构[20]。

4、启动设备，运料机械手[9]运行至电池极片置料盒[6]无料时，自动转至另一个电池极片置料盒[7]上方，运料机械手[9]气缸运动下行，底部的真空吸盘自电池极片置料盒[6]或电池极片置料盒[7]内取出待包装的电池极片，上行回位，运料机械手驱动电机[10]通过同步皮带带动机械手[9]在直线导轨上沿方向水平移动至电池极片定位机[5]上方，运料机械手[9]气缸运行下行将电池极片放置在电池极片定位机[5]上后上行回位，沿原运行轨迹回到电池极片置料盒[6]或[7]上方进入下一循环。送料机械手[11]气缸运动下行，底部的真空吸盘自定位机[5]吸取已定位的待包装电池极片，送料机械手驱动电机[15]启动通过同步皮带带动送料机械手[11]在直线导轨上沿水平方向移动至电池极片进料区环形皮带[12]位置上方，气缸运行下行，将电池极片放置在电池极片进料区环形皮带[12]的电池隔膜上并与电池极片进料区环形皮带[12]上的电池隔膜同步运送，计入进料压料轴[14]，被进料压料轴[14]压住后，气缸运行上行回位，送料机械手[11]沿原运行轨迹回到电池极片定位机[5]上方进入下一循环。夹入上下两膜之间的电池极片进入复核机构[20]被同步运送至热压封合机构[21]，待被运送至封压位置停止，热压封合机构[21]按设定好的温度和下压时间对电池隔膜中的电池极片进行热压封合，而后上行回位进入下一循环。

Claims

1.电池极片制袋机，其特征在于：电池极片进料区环形皮带[12]及电池极片进料区环形皮带[12]上可上下左右移动调节的进料压料轴[14]；复合机构[20]为上下平行设置的两条环形皮带；电池极片进料区环形皮带[12]前端及复合机构[20]上为电池隔膜两侧平行张力调整轴[8][19]；电池极片进料区环形皮带[12]及复合机构[20]上下两个方向分别设带有张力控制的电池隔膜自动放卷机构[1][13]。