CN202585653U - 一种锂电池自动烘烤生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池生产设备技术领域，尤其涉及一种锂电池自动烘烤生产线，它包括烘烤炉，以及可沿烘烤炉移动的自动烘烤夹具机构和烘烤夹具搬运机械手，烘烤炉的前端设置有上料机械手和上料拉带，烘烤炉的后端设置有下料机械手；所述烘烤炉侧下方还设置有夹具回传流水线；可有效提高软包锂电池的升温速度，从而提高生产效率和产品品质；还可自动抱紧夹具，大大提高生产效率；且烘烤炉结构较为简单，成本较低，对软包锂电池的表面优化处理较为理想。

Description

一种锂电池自动烘烤生产线

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产设备技术领域，尤其涉及一种锂电池自动烘烤生产线。

背景技术

软包锂电池是在原有钢壳、铝壳、塑壳电池的基础上发展起来的第三代动力锂电池，以其更轻、更薄、循环寿命长、安全性能好、能量密度高、放电平台稳定、功率性能出色、环保无污染等优势，而广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动工具、电动玩具、太阳能光伏发电系统、风力发电系统、移动通讯基站、大型服务器备用UPS电源、应急照明、便携移动电源及矿山安全设备等多种领域。

在软包锂电池的生产过程中，老化成型制造工艺是极其重要的一个环节，该工艺一般采用夹具夹紧软包锂电池，然后放置在高温设备中进行烘烤，实现对软包锂电池进行表面优化处理的目的。现有的夹具，均采用人工手动工装的落后生产方式，如专利号为ZL 200820095209.0的中国实用新型专利公开了一种电池老化夹具，它包括夹具架，夹具架包括顶板、底板和将二者连接的连接杆；至少一对夹板，包括相互对称的上、下夹板，设置在所述顶板和底板之间，并可活动的套接在所述连接杆上；固紧件，设置在所述顶板上，对下方的上、下夹板起固紧作用。上述专利所公开的电池老化夹具，其在生产过程中，软包锂电池的升温速度慢，严重影响生产效率和产品质量；且在锁紧夹具时，需要人工抱紧，大大降低了生产效率；另外，烘烤炉结构复杂，成本较高，对软包锂电池的表面优化处理不够理想。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种锂电池自动烘烤生产线，可有效提高软包锂电池的升温速度，从而提高生产效率和产品品质；还可自动抱紧夹具，大大提高生产效率；且烘烤炉结构较为简单，成本较低，对软包锂电池的表面优化处理较为理想。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种锂电池自动烘烤生产线，它包括烘烤炉，以及可沿烘烤炉移动的自动烘烤夹具机构和烘烤夹具搬运机械手，烘烤炉的前端设置有上料机械手和上料拉带，烘烤炉的后端设置有下料机械手和下料拉带；所述烘烤炉侧下方还设置有夹具回传流水线；所述自动烘烤夹具机构包括顶板、底板、导柱、压板、弹簧压板、浮动板、压簧、螺杆、螺套以及若干隔板；所述顶板和底板分别设置于导柱的上下两端，所述浮动板、弹簧压板、压板以及若干隔板依次从上至下滑动连接于导柱，所述螺套设置于所述浮动板，所述螺杆穿设所述顶板后与螺套连接，所述压簧弹性连接于弹簧压板和压板之间；各隔板之间以及最上层隔板与压板之间均形成用于放置锂电池的夹层；所述隔板的左右两侧端设置有斜缺口，所述隔板还开设有贯通隔板左右两侧端的导热孔；所述自动烘烤夹具机构还包括用于将夹层逐层打开的抬板机构、用于抱住压板下压的压板机构，以及用于驱动螺杆旋转而锁紧压板的电批锁紧机构； 所述烘烤炉包括依次设置的升温区、恒温区和冷却区；所述升温区和恒温区包括排风扇、热风马达和发热管，所述热风马达设置于烘烤炉的炉体外壳，排风扇设置于热风马达上方，发热管设置于炉体内，炉体内形成循环式风道；所述压板机构包拉杆臂、压块、连接块、滚轴、滚针轴承、导向轴承、导向板和气缸；所述拉杆臂的两端安装有所述气缸；所述压块的上端为弯折端，压块的下端安装有所述滚针轴承，滚针轴承与连接块连接，连接块通过滚轴与拉杆臂连接，所述导向板开设有导向槽，导向槽的下部为垂直槽，导向槽的上部为弧形槽；所述压块通过滚针轴承轨接于所述导向槽，所述拉杆臂安装有所述导向轴承，导向轴承与导向板的侧端接触。

所述底板的前后侧端面设置有夹具拉钩，底板在夹具拉钩的左右两侧设置有挡边块。

所述浮动板和弹簧压板之间设置有弹簧附加垫板，所述浮动板、弹簧附加垫板和弹簧压板之间设置有弹簧导轴；所述压板和弹簧压板之间还设置有连接杆。

所述隔板与导柱的滑动连接处设置有胶垫圈，所述压板与导柱的滑动连接处设置有钢套；所述隔板设置有相纸。

拉杆臂的两端还安装有拉杆臂连接头，所述气缸设置有气缸接头，气缸接头与拉杆臂连接头连接。

所述压板机构还包括液压缓冲器和缓冲器安装座，液压缓冲器安装于所述缓冲器安装座，液压缓冲器位于气缸接头的下方。

所述压板机构还包括感应器和感应器安装座，感应器安装于所述感应器安装座，感应器位于液压缓冲器的侧方。

所述压板机构还包括导向杆上轴座、导向杆下轴座、导向轴、导向杆底座、导向铜套、导向铜套座和锁紧销；所述导向铜套安装于导向铜套座，导向铜套座通过锁紧销安装于拉杆臂，所述导向杆上轴座安装于所述气缸，导向杆下轴座安装于导向杆底座，所述导向轴安装于导向杆上轴座和导向杆下轴座之间，导向轴穿过所述导向铜套；所述导向板安装有固定板。

所述冷却区包括风机和水冷系统，水冷系统设置于烘烤炉的炉体，所述风机设置于水冷系统上。

所述水冷系统为水冷式表冷器。

本实用新型有益效果为：本实用新型所述的一种锂电池自动烘烤生产线，工作时，使用送料机械手将软包锂电池放到隔板上，然后使用压板机构自动抱住压板下压从而将夹层夹紧并锁紧，烘烤过程中，由于隔板开设有导热孔，可起到加快软包锂电池的升温速度，从而提高生产效率和产品品质；压板机构工作时，在气缸驱动下，拉杆臂带动压块沿导向板的导向槽上下移动，从而实现自动抱紧夹具的目的，大大提高生产效率；烘烤炉的烘烤工艺依次为升温、恒温和降温，具有结构较为简单，成本较低，对软包锂电池的表面优化处理较为理想的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的自动烘烤夹具机构的结构示意图。

图3是本实用新型的压板机构的结构示意图。

图4是本实用新型的烘烤炉的升温区和恒温区的结构示意图。

图5是本实用新型的烘烤炉的冷却区的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：如图1至图5所示，本实用新型所述的一种锂电池自动烘烤生产线，其结构是：它包括烘烤炉71，以及可沿烘烤炉71移动的自动烘烤夹具机构73和烘烤夹具搬运机械手72，烘烤炉71的前端设置有上料机械手80和上料拉带77，烘烤炉71的后端设置有下料机械手81和下料拉带88；所述烘烤炉71侧下方还设置有夹具回传流水线76；所述自动烘烤夹具机构73包括顶板1、底板12、导柱2、压板19、弹簧压板7、浮动板5、压簧8、螺杆3、螺套4以及若干隔板10；所述顶板1和底板12分别设置于导柱2的上下两端，所述浮动板5、弹簧压板7、压板19以及若干隔板10依次从上至下滑动连接于导柱2，所述螺套4设置于所述浮动板5，所述螺杆3穿设所述顶板1后与螺套4连接，所述压簧8弹性连接于弹簧压板7和压板19之间；各隔板10之间以及最上层隔板10与压板19之间均形成用于放置锂电池的夹层；所述隔板10的左右两侧端设置有斜缺口20，所述隔板10还开设有贯通隔板10左右两侧端的导热孔21；所述自动烘烤夹具机构73还包括用于将夹层逐层打开的抬板机构79、用于抱住压板19下压的压板机构74，以及用于驱动螺杆3旋转而锁紧压板19的电批锁紧机构75；所述隔板10设置有相纸11，可提高安全性能；采用上述结构的一种锂电池自动烘烤生产线，工作时，使用送料机械手将软包锂电池18放到隔板10上，然后使用压板机构74自动抱住压板19下压从而将夹层夹紧并锁紧，烘烤过程中，由于隔板10开设有导热孔21，导热孔21可加快压板19的热量传导速度，从而起到加快软包锂电池18的升温速度的作用，进而提高生产效率和产品品质。作为优选的实施方式，所述导热孔21的数量为11个，当然导热孔21的数量还可以根据实际情况而定。

作为优选的实施方式，所述底板12的前后侧端面设置有夹具拉钩14，底板12在夹具拉钩14的左右两侧设置有挡边块13。夹具拉钩14用于整线设备其它辅助机构能方便快捷地与烘烤夹具连接，起到夹具移动过程中推拉夹具的作用。由于整线设备设置有多个本实用新型所述的一种锂电池自动烘烤生产线，设置挡边块13则可起到避免相邻两个夹具拉钩14之间相互碰撞的作用，保证设备正常生产。

作为优选的实施方式，所述浮动板5和弹簧压板7之间设置有弹簧附加垫板6，所述浮动板5、弹簧附加垫板6和弹簧压板7之间设置有弹簧导轴15，所述压板19和弹簧压板7之间还设置有连接杆16。弹簧导轴15可保证压簧8沿准确方向变形，保证可提供所需的锁紧力，弹簧附加垫板6可起到弹性垫护的作用。所述隔板10与导柱2的滑动连接处设置有胶垫圈9，胶垫圈9使得隔板10能平稳地沿导柱2上下滑动，提高工作稳定性；所述压板19与导柱2的滑动连接处设置有钢套17，钢套17使得压板19能平稳地沿导柱2上下滑动，提高工作稳定性。

所述自动烘烤夹具机构73的工作原理是：每层隔板10放二至四个软包锂电池18，抬板机械手通过斜缺口20位置抬起隔板10，送料机械手放软包锂电池18到隔板10上，该夹具机构待软包锂电池18放满后，压板机构74通过压紧浮动板5来压紧整个夹具机构，之后螺丝锁紧机构锁紧螺杆3，夹具拉钩14起到夹具移动过程中推拉夹具的作用，挡边块13起到避免相邻两个夹具拉钩14之间碰撞作用，每个隔板10开有导热孔21，起到加快软包锂电池18升温速度，比原来升温速度提升30%；在保持锁紧力不变的情况下，烘烤夹具通过整线设备的搬运机械手自动送入烘烤炉71进行软包锂电池18的自动老化成型制造工艺。本实用新型所述一种锂电池自动烘烤生产线配合整线设备使用，可实现高效率自动化成果，烘烤夹具最大可分十五层摆放软包锂电池18，每层在一定规格尺寸范围内的软包锂电池18可放四个，即每套夹具可一次容纳六十个软包锂电池18，最大可承受锁紧压力40000N不变形，并可在85℃-100℃的高温设备中连续使用，能广泛推广应用于锂电池制造行业，改变同行业一直以来人工手动工装的落后生产方式，对产品质量，生产效率及人工的投入的改善都有本质上的突破。

所述压板机构74的结构是：它包拉杆臂40、压块37、连接块50、滚轴51、滚针轴承42、导向轴承41、导向板39和气缸31；所述拉杆臂40的两端安装有所述气缸31；所述压块37的上端为弯折端，压块37的下端安装有所述滚针轴承42，滚针轴承42与连接块50连接，连接块50通过滚轴51与拉杆臂40连接，所述导向板39开设有导向槽，导向槽的下部为垂直槽，导向槽的上部为弧形槽；所述压块37通过滚针轴承42轨接于所述导向槽，所述拉杆臂40安装有所述导向轴承41，导向轴承41与导向板39的侧端接触。进一步的，所述导向板39安装有固定板38，用于将导向板39固定安装到整线设备中。

作为优选的实施方式，所述拉杆臂40的两端还安装有拉杆臂连接头32，所述气缸31设置有气缸接头33，气缸接头33与拉杆臂连接头32连接，该结构简单紧凑，便于安装和拆卸，有利于提高压板机构74的工作稳定性。

作为优选的实施方式，本实用新型所述的压板机构74还包括液压缓冲器36和缓冲器安装座34，液压缓冲器36安装于所述缓冲器安装座34，液压缓冲器36位于气缸接头33的下方，液压缓冲器36在作用是，在气缸31带动拉杆臂40下移的过程中，可起到缓冲的作用，使得拉杆臂40下移动作有一个缓冲的过程，即使得压块37能平稳地抱紧夹具，很好地保护夹具和夹具内的软包锂电池，避免夹具和软包锂电池被损坏。

作为优选的实施方式，本实用新型所述的压板机构74还包括感应器和感应器安装座35，感应器安装于所述感应器安装座35，感应器位于液压缓冲器36的侧方，当拉杆臂40在下移至设定的位置被感应器感应到时，控制系统根据不同的设置，控制该压板机构74的压力值、抱紧时间等参数。

作为优选的实施方式，本实用新型所述的压板机构74还包括导向杆上轴座45、导向杆下轴座44、导向轴46、导向杆底座43、导向铜套47、导向铜套座48和锁紧销49；所述导向铜套47安装于导向铜套座48，导向铜套座48通过锁紧销49安装于拉杆臂40，所述导向杆上轴座45安装于所述气缸31，导向杆下轴座44安装于导向杆底座43，所述导向轴46安装于导向杆上轴座45和导向杆下轴座44之间，导向轴46穿过所述导向铜套47。该导向结构简单而紧凑，可有效提高压板机构74动作时的平稳性。

所述压板机的工作原理是：该压板机构74主要对夹具进行夹紧，并施加5T以下压力；该压板机构74通过两个气缸31同时动作驱动拉杆臂40上下移动，拉杆臂40上下移动带动压块37动作，压块37通过在导向板39的导向槽导向移动，实现压块37上下移动及摆动动作，从而抱紧夹具，可实现高效率自动化成果，大大提高生产效率，能广泛推广应用于锂电池制造行业，改变同行业一直以来人工手动工装的落后生产方式，对产品质量，生产效率及人工的投入的改善都有本质上的突破。

所述烘烤炉71的结构是：它包括炉体和贯穿于炉体的输送机构，所述炉体包括依次设置的升温区、恒温区和冷却区；所述升温区和恒温区包括排风扇60、热风马达61和发热管62，所述热风马达61设置于炉体的外壳，排风扇60设置于热风马达61上方，发热管62设置于炉体内，炉体内形成循环式风道63，工作时，发热管62加热，热风马达61使得热量在循环式风道63内流动，对夹具内的软包锂电池进行升温或恒温的加热烘烤处理，排风扇60起到排风的作用；所述冷却区包括风机64和水冷系统，水冷系统设置于炉体，所述风机64设置于水冷系统上，水冷系统制冷，风机64吹动冷风，使得软包锂电池随夹具进入冷却区进行冷却处理。进一步的，所述水冷系统为水冷式表冷器65，具有冷却效果好的优点。

所述烘烤炉71的工作原理是：软包锂电池随夹具在输送机构的输送下进入烘烤炉71，依次经过升温区、恒温区和冷却区进行相应处理，具有结构较为简单，成本较低，对软包锂电池的表面优化处理较为理想的优点，配合锂电池整线设备，能广泛推广应用于锂电池制造行业，改变同行业一直以来人工手动工装的落后生产方式，对产品质量，生产效率及人工的投入的改善都有本质上的突破。

本实用新型所述的一种锂电池自动烘烤生产线，其工作过程是：设备在上料机械手80处自动把电池从上料拉带77取料，抬板机械手抬起夹具机构的隔板后放入夹具机构里，电池放满后，压板机构74抱紧夹具并施加一定压力，之后电批锁紧机构75锁紧夹具，夹具搬运机械手把夹具搬运到烘烤炉71内，经过升温-恒温-降温后流出烘烤炉71，夹具搬运机械动手把夹具搬运出烘烤炉71，下料机械手81把电池从夹具中取出，夹具进入夹具回传流水线76实现循环使用，能广泛推广应用于锂电池制造行业，改变同行业一直以来人工手动工装的落后生产方式，对产品质量，生产效率及人工的投入的改善都有本质上的突破。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种锂电池自动烘烤生产线，其特征在于：它包括烘烤炉（71），以及可沿烘烤炉（71）移动的自动烘烤夹具机构（73）和烘烤夹具搬运机械手（72），烘烤炉（71）的前端设置有上料机械手（80）和上料拉带（77），烘烤炉（71）的后端设置有下料机械手（81）和下料拉带（88）；所述烘烤炉（71）侧下方还设置有夹具回传流水线（76）；

所述自动烘烤夹具机构（73）包括顶板（1）、底板（12）、导柱（2）、压板（19）、弹簧压板（7）、浮动板（5）、压簧（8）、螺杆（3）、螺套（4）以及若干隔板（10）；所述顶板（1）和底板（12）分别设置于导柱（2）的上下两端，所述浮动板（5）、弹簧压板（7）、压板（19）以及若干隔板（10）依次从上至下滑动连接于导柱（2），所述螺套（4）设置于所述浮动板（5），所述螺杆（3）穿设所述顶板（1）后与螺套（4）连接，所述压簧（8）弹性连接于弹簧压板（7）和压板（19）之间；各隔板（10）之间以及最上层隔板（10）与压板（19）之间均形成用于放置锂电池的夹层；所述隔板（10）的左右两侧端设置有斜缺口（20），所述隔板（10）还开设有贯通隔板（10）左右两侧端的导热孔（21）；所述自动烘烤夹具机构（73）还包括用于将夹层逐层打开的抬板机构（79）、用于抱住压板（19）下压的压板机构（74），以及用于驱动螺杆（3）旋转而锁紧压板（19）的电批锁紧机构（75）； 

所述烘烤炉（71）包括依次设置的升温区、恒温区和冷却区；所述升温区和恒温区包括排风扇（60）、热风马达（61）和发热管（62），所述热风马达（61）设置于烘烤炉（71）的炉体外壳，排风扇（60）设置于热风马达（61）上方，发热管（62）设置于炉体内，炉体内形成循环式风道（63）；

所述压板机构（74）包拉杆臂（40）、压块（37）、连接块（50）、滚轴（51）、滚针轴承（42）、导向轴（46）承（41）、导向板（39）和气缸（31）；所述拉杆臂（40）的两端安装有所述气缸（31）；所述压块（37）的上端为弯折端，压块（37）的下端安装有所述滚针轴承（42），滚针轴承（42）与连接块（50）连接，连接块（50）通过滚轴（51）与拉杆臂（40）连接，所述导向板（39）开设有导向槽，导向槽的下部为垂直槽，导向槽的上部为弧形槽；所述压块（37）通过滚针轴承（42）轨接于所述导向槽，所述拉杆臂（40）安装有所述导向轴（46）承（41），导向轴（46）承（41）与导向板（39）的侧端接触。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池自动烘烤生产线，其特征在于：所述底板（12）的前后侧端面设置有夹具拉钩（14），底板（12）在夹具拉钩（14）的左右两侧设置有挡边块（13）。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池自动烘烤生产线，其特征在于：所述浮动板（5）和弹簧压板（7）之间设置有弹簧附加垫板（6），所述浮动板（5）、弹簧附加垫板（6）和弹簧压板（7）之间设置有弹簧导轴（15）；所述压板（19）和弹簧压板（7）之间还设置有连接杆（16）。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池自动烘烤生产线，其特征在于：所述隔板（10）与导柱（2）的滑动连接处设置有胶垫圈（9），所述压板（19）与导柱（2）的滑动连接处设置有钢套（17）；所述隔板（10）设置有相纸（11）。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池自动烘烤生产线，其特征在于：拉杆臂（40）的两端还安装有拉杆臂连接头（32），所述气缸（31）设置有气缸接头（33），气缸接头（33）与拉杆臂连接头（32）连接。

6.根据权利要求5所述的一种锂电池自动烘烤生产线，其特征在于：所述压板机构（74）还包括液压缓冲器（36）和缓冲器安装座（34），液压缓冲器（36）安装于所述缓冲器安装座（34），液压缓冲器（36）位于气缸接头（33）的下方。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池自动烘烤生产线，其特征在于：所述压板机构（74）还包括感应器和感应器安装座（35），感应器安装于所述感应器安装座（35），感应器位于液压缓冲器（36）的侧方。

8.根据权利要求7所述的一种锂电池自动烘烤生产线，其特征在于：所述压板机构（74）还包括导向杆上轴座（45）、导向杆下轴座（44）、导向轴（46）、导向杆底座（43）、导向铜套（47）、导向铜套座（48）和锁紧销（49）；所述导向铜套（47）安装于导向铜套座（48），导向铜套座（48）通过锁紧销（49）安装于拉杆臂（40），所述导向杆上轴座（45）安装于所述气缸（31），导向杆下轴座（44）安装于导向杆底座（43），所述导向轴（46）安装于导向杆上轴座（45）和导向杆下轴座（44）之间，导向轴（46）穿过所述导向铜套（47）；所述导向板（39）安装有固定板（38）。

9.根据权利要求8所述的一种锂电池自动烘烤生产线，其特征在于：所述冷却区包括风机（64）和水冷系统，水冷系统设置于烘烤炉（71）的炉体，所述风机（64）设置于水冷系统上。

10.根据权利要求9所述的一种锂电池自动烘烤生产线，其特征在于：所述水冷系统为水冷式表冷器（65）。

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