專利名稱：一種動力電池電芯的半自動疊片方法及其疊片設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池疊片方法及設(shè)備，尤其是涉及一種動力電池芯片半自 動疊片方法及其疊片設(shè)備。
背景技術(shù)：
動力電池電芯現(xiàn)有動力電池電芯的制作有兩種方法 一種是全手動， 由人工疊置陰陽極片、人工繞放隔膜；另一種是全自動，包括自動疊置陰
陽極片、自動繞放隔膜、自動外巻隔膜與自動貼膠。采用全手動疊片方法，
隔膜沒張力，疊制的電芯呈瓦狀，兩側(cè)的隔膜未折放好，且操作強度大； 采用全自動疊片方法,設(shè)備成本高,裝配調(diào)節(jié)技能要求高，且更換電芯型號 時，需要重新裝配調(diào)節(jié)，花費時間長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題是彌補以上的幾個缺點，根據(jù)電芯極 片疊置工藝要求，提出一種采用自動繞放隔膜與人工疊置陰陽極片相結(jié)合 方式的動力電池電芯的半自動疊片方法，可以使隔膜基本恒張力控制，減 輕操作強度，便于更換型號，降低設(shè)備成本。
本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是彌補以上的幾個缺點，根據(jù)電芯 極片疊置工藝要求，提出一種采用自動繞放隔膜與人工疊置陰陽極片相結(jié) 合方式的動力電池電芯的半自動疊片設(shè)備，可以使隔膜基本恒張力控制， 減輕操作強度，便于更換型號，降低設(shè)備成本。
本發(fā)明的動力電池電芯的半自動疊片方法通過以下技術(shù)方案予以解決。
這種動力電池電芯的半自動疊片方法，包括以下的步驟
1) 在電芯活動板表面拉放基底層隔膜；
2) 在基底層隔膜表面疊置第一片陰極片；
3) 在第一片陰極表面繞放第一層隔膜；
54) 在第一層隔膜表面疊置第一片陽極片；
5) 在第一片陽極表面繞放第二層隔膜；
6) 循環(huán)操作2) 5)，疊置繞放至設(shè)定片數(shù)與層數(shù)；
7) 取出疊制的電芯。
這種動力電池電芯的半自動疊片方法的特點是 所述步驟l)、 2)、 4)、 7)是人工方式進行的； 所述步驟3)、 5)是自動方式進行的。
本發(fā)明的動力電池電芯的半自動疊片方法通過以下進一步的技術(shù)方案 予以解決。
所述步驟1)在電芯活動板表面人工拉放基底層隔膜，是將隔膜進行 穿繞，并將隔膜拉至電芯固定板上以超過極片寬度為準的合適位置，在人 機界面上，選擇手動模式，然后向左旋轉(zhuǎn)按鈕板上的旋鈕，左極片夾運動， 夾緊隔膜；與之相同，向右旋轉(zhuǎn)按鈕板上的旋鈕，右極片夾運動，夾緊隔 膜，做好上述動作之后，在人機界面上選擇自動模式。
所述步驟2)在基底層隔膜表面疊置第一片陰極片，是按下左側(cè)手動 吸盤組件的按鈕，左側(cè)手動吸盤產(chǎn)生真空吸力，利用左側(cè)手動吸盤產(chǎn)生的 真空吸力，將一片極片從左極片盒中吸起，手動將極片放至步驟1)所鋪 好的隔膜上，利用左側(cè)手動吸盤組件上真空吸盤的凸起部分，與疊片工作 臺上定位塊的下凹部分定位，踩下腳踏開關(guān)，左極片夾運動，并夾緊極片， 然后，松開左側(cè)手動吸盤組件按鈕，手動將左側(cè)手動吸盤組件放回左極片 盒中。
所述步驟3)在第一片陰極表面繞放第一層隔膜，是踩下腳踏開關(guān)， 導膜輥在電機的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，移位使隔膜繞放在第一片陰極表面。
所述步驟4)在第一層隔膜表面疊置第一片陽極片，是按下右側(cè)手動 吸盤組件上的按鈕，右側(cè)手動吸盤產(chǎn)生真空吸力，利用右側(cè)手動吸盤產(chǎn)生 的真空吸力，將一片極片從右極片盒中吸起，利用右側(cè)手動吸盤組件上真 空吸盤的凸起部分，與疊片工作臺上定位塊的下凹部分定位，踩下腳踏開 關(guān)，右極片夾運動，并夾緊極片，然后，松開右惻手動吸盤組件按鈕，手 動將右側(cè)手動吸盤組件放回右極片盒中。
所述步驟5)在第一片陽極表面繞放第二層隔膜，是踩下腳踏開關(guān)，
6導膜輥在電機的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，復位使隔膜繞放在第一片陽極表面。 所述步驟6)循環(huán)操作步驟2) 步驟5)，再與疊置第一片陰極片一樣 重復疊置第三陰極片，如此反復，再疊置第四片陽極片，疊置繞放至設(shè)定 片數(shù)與層數(shù)，完成整個電芯的疊制，壓膜氣缸伸出使壓膜輥處于伸出狀態(tài)， 壓住隔膜不上下松動。
所述步驟7)取出疊制的電芯，是手工切斷隔膜，取出疊制的電芯及
電芯活動板。
本發(fā)明的動力電池電芯的半自動疊片設(shè)備通過以下技術(shù)方案予以解決。
這種動力電池電芯的半自動疊片設(shè)備，其機架包括垂直安裝板、水平 安裝板，以及設(shè)有人機界面的控制箱和設(shè)有按鈕的面板，所述垂直安裝板 上安裝有自動放隔膜部件、夾隔膜部件、隔膜基本恒張力部件和伺服電機 繞隔膜部件，所述水平安裝板上安裝有左右側(cè)手動吸盤、左右側(cè)陰陽極片 盒、氣動壓極片部件和疊片工作臺。
這種動力電池電芯的半自動疊片設(shè)備的特點是
所述伺服電機繞隔膜部件，包括曲柄、置于曲柄一端的繞膜輥、置于 曲柄另一端通過聯(lián)軸部分連接的伺服電機，以及置于曲柄上的光電感應(yīng)器 感光片。所述伺服電機通過腳踏開關(guān)控制，通過光電眼感光片控制繞膜輥 在左邊或右邊的定位，實現(xiàn)繞隔膜功能，與全自動疊片機中的繞隔膜部件 相比，具有簡單方便，成本低的優(yōu)點。
所述左右側(cè)手動吸盤，分別包括手把、真空上板、真空吸板、真空吸 口和真空按鈕；所述手把用螺釘安裝在真空上板上，手把上安裝有真空按
鈕，使操作者能快速方便地切斷和開通真空，所述真空上板上設(shè)有真空吸 口，用于連接真空閥的螺紋接口，所述真空上板上還設(shè)有凹槽，與真空吸 板貼合后組成空腔，當真空吸板置于極片之上時，極片則自行封堵真空吸 板上的小孔，使前述空腔成為密封空腔，所述空腔通過連接在真空吸口上 的氣管與真空閥連通，將真空閥所產(chǎn)生的真空吸力傳遞到極片上。所述左 右側(cè)手動吸盤分別在左右側(cè)陰陽極片盒口定位后按下真空按鈕，由所述真 空閥產(chǎn)生的真空通過真空吸板吸取左右側(cè)陰陽極片盒中的陰陽極片，并疊 置在繞放隔膜的表面，以完成疊片，然后伺服電機繞隔膜部件繞向同側(cè)位， 陰陽極片的表面自動繞放隔膜。所述左右側(cè)陰陽極片盒，包括極片盒極片定位板、極片盒側(cè)板、安裝 支柱和極片盒底板，所述極片盒底板通過安裝支柱安裝在機架水平安裝板 上，所述極片盒側(cè)板安裝在極片盒底板上，以定位極片盒中的極片。所述 極片盒極片定位板與左右側(cè)手動吸盤的真空上板相配合，以定位極片，在 每次疊放極片時，只要使真空上板上的凸出部分對準極片盒極片定位板上 的內(nèi)凹部分，極片的定位就是恒定的，以保證極片定位精度，并降低對設(shè) 備操作者的熟練程度要求。本發(fā)明放棄了全自動疊片方法中自動放極片、 自動給極片定位等自動化程度高，控制、安裝和調(diào)試成本高的自動化部件， 而采用手工疊放隔膜，由左右側(cè)手動吸盤配合左右側(cè)陰陽極片盒手工疊放 極片，采取左右側(cè)手動吸盤的真空上板上的凸出部分對準左右側(cè)陰陽極片 盒的極片盒極片定位板上的內(nèi)凹部分的常用快速定位方式以保證極片定位 精度，也可降低對設(shè)備操作者的熟練程度要求。
本發(fā)明的動力電池電芯的半自動疊片設(shè)備通過以下進一步的技術(shù)方案 予以解決。
所述夾隔膜部件，包括框架、活動夾膜輥、上下兩個固定夾膜輥和夾 膜氣缸，所述上下兩個固定夾膜輥固定平行安裝在框架上，所述活動夾膜 輥置于所述上下兩個固定夾膜輥的中央，且與所述夾膜氣缸相連，可隨夾 膜氣缸動作自由地伸縮運動，以松開或夾緊隔膜。本發(fā)明在極片疊至設(shè)定 層數(shù)時，夾膜氣缸動作，將活動夾膜輥推向固定夾膜輥，夾緊通過其空間 的隔膜，或者通過按鈕手動操控其是否夾緊，在繞膜輥的配合下，拉直隔 膜，操作者采用刀片手工切斷隔膜，省去了全自動疊片機中夾膜、巻繞、 切隔膜等一整套機構(gòu)，以降低成本。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果是
本發(fā)明的伺服電機繞隔膜部件由腳踏開關(guān)控制，通過光電眼感光片控 制繞膜輥在左邊或右邊定位，與全自動疊片機中的繞隔膜部件相比，具有 簡單方便，成本低的優(yōu)點。
本發(fā)明放棄了全自動疊片方法中自動放極片、自動給極片定位等自動 化程度高，控制、安裝和調(diào)試成本高的自動化部件，而采用手工疊放隔膜， 由左右側(cè)手動吸盤配合左右側(cè)陰陽極片盒手工疊放極片，采取左右側(cè)手動 吸盤的真空上板上的凸出部分對準左右側(cè)陰陽極片盒的極片盒極片定位板 上的內(nèi)凹部分的常用快速定位方式以保證極片定位精度，并可降低對設(shè)備操作者的熟練程度要求。
本發(fā)明的夾隔膜部件在極片疊至設(shè)定層數(shù)時，由夾膜氣缸動作將活動 夾膜輥推向固定夾膜輥，夾緊通過其空間的隔膜，或者通過按鈕手動操控 其是否夾緊，在繞膜輥的配合下拉直隔膜，操作者采用刀片手工切斷隔膜， 省去了全自動疊片機中夾膜、巻繞、切隔膜等一整套機構(gòu)，以降低成本。
總之，本發(fā)明的方法和設(shè)備可以使隔膜基本恒張力控制，減輕操作強 度，便于更換型號，降低設(shè)備成本。


下面結(jié)合具體實施方式
并對照附圖對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明具體實施方式
的疊片設(shè)備的整體總裝示意圖； 圖中1、報警燈；2、自動放隔膜部件；3、隔膜基本恒張力部件；4、 左極片盒；5、電芯活動板；6、設(shè)有按鈕的面板；7、疊片工作臺；8、氣 動壓極片部件；9、左右側(cè)手動吸盤；10、伺服電機繞隔膜部件；11、夾隔 膜部件；12，設(shè)有人機界面的控制箱；13、機架。
圖2是本發(fā)明具體實施方式
的的疊片設(shè)備的走膜示意圖； 圖中200、隔膜。
圖3是圖2的人工拉隔膜隔膜拉到位后左右位壓極片的夾子的夾住狀 態(tài)圖中200、隔膜；5、電芯活動板；8、左右極片夾。
圖4是本發(fā)明具體實施方式
的右壓片夾組件的極片壓緊狀態(tài)圖中801、后滑塊；802、后推夾氣缸；803、前推夾氣缸；804、前
滑塊；805、滑軌；806、前壓片氣缸；807、前壓片夾爪；808、后壓片氣
缸；809、后壓片夾爪；左右對稱各一套。
圖5是圖4的右壓片夾組件的極片松開狀態(tài)圖； 圖6是本發(fā)明具體實施方式
的夾隔膜部件示意圖中1101、框架；1102、活動夾膜輥；1103、固定夾膜輥，上下共
兩套；1104、夾膜氣缸。
圖7是本發(fā)明具體實施方式
的左側(cè)手動吸盤結(jié)構(gòu)示意圖中901、手把；卯2、真空上板；903、真空吸板；904.、真空按
9鈕；906、真空吸口；左、右側(cè)手動吸盤對稱設(shè)置。
圖8是本發(fā)明具體實施方式
的伺服電機繞隔膜部件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中1001、繞膜輥；1002、曲柄；1003、聯(lián)軸部分；1004、伺服電
機；1005、光電感應(yīng)器感光片。
圖9是本發(fā)明具體實施方式
的隔膜基本恒張力部件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中301、導膜輥；302、張力氣缸；303、擺軸；304、配重輥；305、
杠桿；306、電位計；307、電位計安裝板；308、軸承套；309、張力擺桿；
310、氣缸支架。
圖IO是本發(fā)明具體實施方式
的自動放隔膜部件示意圖； 圖11是圖IO的自動放隔膜部件結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中200、隔膜巻料；201、直流電機；202、電機座；203、連軸器； 204、 M30X1.5螺母；205、止動墊圈；206、第一軸承；207、軸承套；208、
第二軸承；209、心軸；210、彈簧；211、擋板；212、錐軸；213、脹套；
214、錐套；215、螺母；216、螺母；217、螺母。
圖12是本發(fā)明具體實施方式
的2〃真空閥結(jié)構(gòu)示意圖中1601、氣缸；1602、活塞；1603、密封圈；1604、閥主體。
圖13是本發(fā)明具體實施方式
的疊片工作臺疊片定位狀態(tài)圖中5、電芯活動板；701、后定位板；702、底固定板；703、兩惻 定位板；9、真空吸盤；3、底固定板；15、極片。
圖14是本發(fā)明具體實施方式
的左側(cè)手動吸盤在左側(cè)陰陽極片盒定位 狀態(tài)圖中4、極片盒(左)；401、后定位擋板；9、左吸盤組件；902、 真空上板；15、極片。
圖15是本發(fā)明具體實施方式
的繞膜輥轉(zhuǎn)向左定位點及電芯活動板表 面拉放基底層隔膜的狀態(tài)圖中200、隔膜；5、電芯活動板；7、疊片工作臺；8、左右極片夾； 10、導膜輥；15、極片。
圖16是圖15疊放第一片極片時的狀態(tài)圖中200、隔膜；5、電芯活動板；7、疊片工作臺；8、左右極片夾.,9、 吸盤組件；10、導膜輥；15、極片。
圖17是圖15疊放第一片極片時極片夾的狀態(tài)圖中200、隔膜；5、電芯活動板；7、疊片工作臺；8、左右極片夾；
10、 導膜輥；15、極片。
圖18是圖15向左繞隔膜狀態(tài)圖中200、隔膜；5、電芯活動板；7、疊片工作臺；8、左右極片夾； 10、導膜輥；15、極片。
圖19是本發(fā)明具體實施方式
的右極片吸盤疊第二片陰陽極片的狀態(tài)
圖中200、隔膜；5、電芯活動板；7、疊片工作臺；8、左右極片夾； 9、吸盤組件；10、導膜輥；15、極片。
圖20是本發(fā)明右極片吸盤疊放第二片極片時極片夾的狀態(tài)圖中200、隔膜；5、電芯活動板；7、疊片工作臺；8、極片夾；10、 導膜輥；15、極片。
圖21是圖19向右繞隔膜狀態(tài)圖中200、隔膜；5、電芯活動板；7、疊片工作臺；8、極片夾；10、 導膜輥；15、極片。
圖22是本發(fā)明具體實施方式
的電芯活動板及疊制的電芯圖； 圖中5、電芯活動板；15、極片；200、隔膜。 圖23是本發(fā)明具體實施方式
的主疊片臺示意圖中701、主疊片臺極片定位板；702、疊片工作臺；703、側(cè)定位板； 704、支柱；705、銷；5、電芯活動板。
圖24是本發(fā)明具體實施方式
的機體示意圖中101、機架；102、垂直安裝板；103、水平安裝板。 圖25是本發(fā)明具體實施方式
的左極片盒示意圖中401、極片盒極片定位板；402、極片盒側(cè)板；403、安裝支柱;
404、極片盒底板。
圖26是本發(fā)明具體實施方式
的按鈕面板示意圖。
圖中601、壓片控制旋鈕；602、隔膜夾緊松夾按鈕；603、安裝面板。一種動力電池電芯的半自動疊片方法，包括以下的步驟
1) 在電芯活動板表面拉放基底層隔膜；
按圖2所示將隔膜200進行穿繞，并將隔膜拉至電芯固定板5上以超 過極片寬度為準的合適位置，在人機界面上，選擇手動模式，然后向左旋 轉(zhuǎn)按鈕板6上的旋鈕601，左極片夾8運動，夾緊隔膜,其夾緊狀態(tài)如圖4 所示；與之相同，向右旋轉(zhuǎn)按鈕板6上的旋鈕601，右極片夾8運動，夾 緊隔膜。如圖15所示。做好上述動作之后，在人機界面上選擇自動模式。
2) 在基底層隔膜表面疊置第一片陰極片；
按下左吸盤組件9上的按鈕904，吸盤產(chǎn)生真空吸力，利用吸盤9產(chǎn) 生的真空吸力，將一片極片15從左極片盒4中吸起。手動將極片15放至 步驟1所鋪好的隔膜200上,如圖16所示;利用左吸盤組件9上真空吸盤902 的凸起部分，與疊片工作臺7上定位塊701的下凹部分定位，踩下腳踏開 關(guān)，左極片夾運動，并夾緊極片，如圖17所示。
3) 在第一片陰極表面繞放第一層隔膜；
松開按鈕904，手動將左側(cè)手動吸盤組件9拿回左極片盒4中，其定 位方式見圖14，踩下腳踏開關(guān)，導膜輥10在電機1004的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 運動，由位置I到達位置II，使隔膜200繞向如圖18所示。
4) 在第一層隔膜表面疊置第一片陽極片；
按下右側(cè)手動吸盤組件9上的按鈕904，右側(cè)手動吸盤組件9產(chǎn)生真 空吸力，利用右側(cè)手動吸盤組件9產(chǎn)生的真空吸力，將一片極片15從右極 片盒4中吸起。利用右側(cè)手動吸盤組件9上真空吸盤902的凸起部分，與 疊片工作臺7上定位塊701的下凹部分定位，如圖19所示。踩下腳踏開關(guān)， 右極片夾運動，并夾緊極片，如圖20所示。
5) 在第一片陽極表面繞放第二層隔膜；
松開按鈕904，手動將右側(cè)手動吸盤組件9拿回右極片盒4中，踩下 腳踏開關(guān)，導膜輥10在電機1004的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，由位置II返回 到位置I，使隔膜200繞向如圖21所示。
6) 循環(huán)操作2) 5)，疊置繞放至設(shè)定片數(shù)與層數(shù)； 循環(huán)操作2)~5)，疊置繞放至設(shè)定片數(shù)與層數(shù)后，壓膜氣缸伸出使壓
12膜輥處于伸出狀態(tài)，壓住隔膜不上下松動。 7)取出疊制的電芯。
手工切斷隔膜，取出疊制的電芯及電芯活動板。疊制出的電芯如圖22 所示。
如圖1所示的動力電池電芯的半自動制作疊片設(shè)備，其機架13包括垂 直安裝板102、水平安裝板103，以及設(shè)有人機界面的控制箱101和設(shè)有按 鈕的面板，垂直安裝板102上安裝有自動放隔膜部件2、夾隔膜部件ll、 隔膜基本恒張力部件3和伺服電機繞隔膜部件10，水平安裝板103上安裝 有左右側(cè)手動吸盤9、左右側(cè)陰陽極片盒4、氣動壓極片部件8和疊片工作 臺7。圖1中的報警燈1在急停和異常狀態(tài)報警，異常狀態(tài)包括手動時極 片夾松開狀態(tài)不可繞隔膜200，以及在夾隔膜部件11夾住隔膜200不可繞 隔膜200。
伺服電機繞隔膜部件10如圖8所示，包括曲柄1002、置于曲柄1002 一端的繞膜輥1001、置于曲柄1002另一端通過聯(lián)軸部分1003連接的伺服 電機1004，以及置于曲柄1002上的光電感應(yīng)器感光片。伺服電機1004通 過腳踏開關(guān)(圖8未示出)控制，通過光電眼感光片1005控制繞膜輥1001 在左邊或右邊的定位，實現(xiàn)繞隔膜功能。
左右側(cè)手動吸盤9，分別包括手把卯l、真空上板902、真空吸板903、 真空吸口 906和真空按鈕904;手把901用螺釘安裝在真空上板902上， 手把901上安裝有真空按鈕904，使操作者能快速方便地切斷和開通真空， 真空上板902上設(shè)有真空吸口 906，用于連接真空閥的螺紋接口，真空上 板902上還設(shè)有凹槽，與真空吸板903貼合后組成空腔，當真空吸板903 置于極片15之上時，極片15則自行封堵真空吸板903上的小孔，使前述 空腔成為密封空腔，密封空腔通過連接在真空吸口 906上的氣管與真空閥 16連通，將真空閥16所產(chǎn)生的真空吸力傳遞到極片15上。左右側(cè)手動吸 盤9分別在左右側(cè)陰陽極片盒4 口定位后按下真空按鈕904，由真空閥16 產(chǎn)生的真空通過真空吸板903吸取左右側(cè)陰陽極片盒4中的陰陽極片15， 并疊置在繞放隔膜200的表面，以完成疊片，然后伺服電機繞隔膜部件10 繞向同側(cè)位，在陰陽極片15的表面自動繞放隔膜。
左右側(cè)陰陽極片盒4如圖25所示，包括極片盒極片定位板401、極片 盒側(cè)板402、安裝支柱403和極片盒底板404，極片盒底板404通過安裝支盒底板 404上，以定位左右側(cè)陰陽極片盒4中的極片15。極片盒極片定位板401 與左右側(cè)手動吸盤9的真空上板902相配合，以定位極片15，在每次疊放 極片15時，只要使真空上板902上的凸出部分對準極片盒極片定位板401 上的內(nèi)凹部分，極片15的定位就是恒定的，以保證極片15定位精度，并 降低對設(shè)備操作者的熟練程度要求。
夾隔膜部件11如圖6所示，，包括框架1101、活動夾膜輥1102、上下 兩個固定夾膜輥1103和夾膜氣缸1104，上下兩個固定夾膜輥1103固定平 行安裝在框架1101上，活動夾膜輥1102置于上下兩個固定夾膜輥1103 的中央，且與夾膜氣缸1104相連，可隨夾膜氣缸1104動作自由地伸縮運 動，以松開或夾緊隔膜200?；蛘咄ㄟ^按鈕面板6上的按鈕602，手動操控 其是否夾緊。
自動放隔膜部件2如圖10所示，包括其上環(huán)繞有隔膜200的隔膜巻料 轉(zhuǎn)筒以及控制隔膜巻料轉(zhuǎn)筒運轉(zhuǎn)且保證放隔膜的力矩恒定的直流電機 201，由直流電機201控制隔膜巻料轉(zhuǎn)筒運轉(zhuǎn)且保證放隔膜的力矩恒定。圖 10的直流電機201通過聯(lián)軸器203將轉(zhuǎn)矩傳遞給心軸209，心軸209通過 第一軸承206、第二軸承208、螺母204、止動墊圈205安裝在軸承套207 內(nèi)，并保證其能產(chǎn)生平穩(wěn)的相對旋轉(zhuǎn)運動、204則可保證心軸不能軸向竄 動，205可確保204在209旋轉(zhuǎn)時不會松落；在心軸209的外伸端上安裝 有錐軸212、脹套2B、錐套214，其中脹套共有三片，通過安裝在其徑向 槽內(nèi)的彈性橡膠圈(圖IO未示出)，將其扎實成為一整圓柱，在錐軸212 和錐套213斜錐與三片214所形成圓柱有內(nèi)錐面配合，再通過彈簧210的 彈力推動擋板，由擋板再推動錐軸212，在和螺母215的鎖緊力所推動的 錐套214的雙重作用下，使得其相配合的錐面產(chǎn)生向外的脹力，脹緊隔膜 巻料200的紙盤孔，使得200定位在脹軸組件上，而不產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動和滑 動。
隔膜基本恒張力部件3如圖9所示，包括導膜輥301、張力氣缸302、 配重輥303、杠桿304、電位計305、電位計安裝板306、軸承套307.、張 力擺桿308、氣缸支架309，張力氣缸302的端部被固定在機架垂直安裝板 102上，但可繞端部擺動，杠桿304中心偏下處開有一孔通過可轉(zhuǎn)動鉸鏈 與張力氣缸桿相連；配重輥303安裝在杠桿304下端，而杠桿304的另一端則與擺軸連接，通過擺軸帶動張力擺桿308轉(zhuǎn)動，進而帶動導膜輥301 在以張力擺桿308兩安裝孔間距為半徑的圓周范圍內(nèi)擺動。通過精密調(diào)壓 閥調(diào)節(jié)低磨擦張力氣缸302達至恒張力效果，保證疊制的電芯不會呈瓦狀。
疊片工作臺如圖13所示，包括極片定位板701、底固定板702、左右 側(cè)定位板703、支柱704、銷705和電芯活動板5，底固定板702通過四個 支柱704安裝在機架水平安裝板103上，左右側(cè)定位板703分別安裝在底 固定板702的左右兩側(cè)，底固定板702上設(shè)有銷，用于與左右側(cè)定位板703 和極片定位板701共同將電芯活動板5定位。
氣動壓極片部件8如圖4、 5所示，包括后推夾氣缸802、后滑塊801、 前推夾氣缸803、前滑塊804、滑軌805、前壓片氣缸806、前壓片夾爪807、 后壓片氣缸808、后壓片夾爪809，前、后滑塊804、 801設(shè)置在滑軌805 上，可以在滑軌805上前后滑動，前、后壓片氣缸806、 808和前、后推夾 氣缸803、 802分別設(shè)置在前、后滑塊804、 801上。當極片15通過手工方 式疊放在隔膜200上時，前、后推夾氣缸803、 802先動作，使得前極片夾 爪807向后運動，后極片夾爪809向前運動，到位后，前、后壓片氣缸806、 808同時收縮，向下壓住隔膜200，使極片15在繞放時不會產(chǎn)生位移。
真空閥16如圖12所示，包括2"閥主體1604、設(shè)置在2〃閥主體1604 上的氣缸1601、設(shè)置在氣缸1601內(nèi)活塞1602和密封圈1603。用于解決真 空量不夠的問題，避免發(fā)生左右側(cè)手動吸盤9吸不住極片15。
設(shè)有人機界面的控制箱101上置有觸摸屏、電源開關(guān)、電源指示燈、 手/自動選擇開關(guān)、急停按鈕、運轉(zhuǎn)正常指示燈和啟動按鈕。
設(shè)有按鈕的面板如圖26所示，上置有夾隔膜啟動按鈕602，左右極片 夾夾緊松夾旋鈕601及安裝板603。其中旋鈕603具有三個位置，向左旋 轉(zhuǎn)，則可控制左極片夾的夾緊與松夾，向右旋轉(zhuǎn)時則可控制右極片夾的夾 緊與松夾。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說 明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干等同替 代或明顯變型，而且性能或用途相同，則應(yīng)當視為屬于本發(fā)明由所提交的 權(quán)利要求書確定的保護范圍。
1權(quán)利要求
1.一種動力電池電芯的半自動疊片方法，包括以下的步驟1)在電芯活動板表面拉放基底層隔膜；2)在基底層隔膜表面疊置第一片陰極片；3)在第一片陰極表面繞放第一層隔膜；4)在第一層隔膜表面疊置第一片陽極片；5)在第一片陽極表面繞放第二層隔膜；6)循環(huán)操作2)～5)，疊置繞放至設(shè)定片數(shù)與層數(shù)；7)取出疊制的電芯，其特征是所述步驟1)、2)、4)、7)是人工方式進行的；所述步驟3)、5)是自動方式進行的。
2. 如權(quán)利要求l所述的動力電池電芯的半自動疊片方法，其特征是-所述步驟1)在電芯活動板表面人工拉放基底層隔膜，是將隔膜進行 穿繞，并將隔膜拉至電芯固定板上以超過極片寬度為準的合適位置，在人 機界面上，選擇手動模式，然后向左旋轉(zhuǎn)按鈕板上的旋鈕，左極片夾運動， 夾緊隔膜；與之相同，向右旋轉(zhuǎn)按鈕板上的旋鈕，右極片夾運動，夾緊隔 膜，做好上述動作之后，在人機界面上選擇自動模式。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的動力電池電芯的半自動疊片方法，其特征是所述步驟2)在基底層隔膜表面疊置第一片陰極片，是按下左側(cè)手動 吸盤組件的按鈕，左側(cè)手動吸盤產(chǎn)生真空吸力，利用左側(cè)手動吸盤產(chǎn)生的 真空吸力，將一片極片從左極片盒中吸起，手動將極片放至步驟1)所鋪 好的隔膜上，利用左側(cè)手動吸盤組件上真空吸盤的凸起部分，與疊片工作 臺上定位塊的下凹部分定位，踩下腳踏開關(guān)，左極片夾運動，并夾緊極片， 然后，松開左側(cè)手動吸盤組件按鈕，手動將左側(cè)手動吸盤組件放回左極片 盒中。
4. 如權(quán)利要求3所述的動力電池電芯的半自動疊片方法，其特征是:所述步驟3)在第一片陰極表面繞放第一層隔膜，是踩下腳踏開關(guān)， 導膜輥在電機的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，移位使隔膜繞放在第一片陰極表面。
5. 如權(quán)利要求4所述的動力電池電芯的半自動疊片方法，其特征是 所述步驟4)在第一層隔膜表面疊置第一片陽極片，是按下右側(cè)手動吸盤組件上的按鈕，右側(cè)手動吸盤產(chǎn)生真空吸力，利用右側(cè)手動吸盤產(chǎn)生 的真空吸力，將一片極片從右極片盒中吸起，利用右側(cè)手動吸盤組件上真 空吸盤的凸起部分，與疊片工作臺上定位塊的下凹部分定位，踩下腳踏開 關(guān)，右極片夾運動，并夾緊極片，然后，松開右側(cè)手動吸盤組件按鈕，手 動將右側(cè)手動吸盤組件放回右極片盒中。
6. 如權(quán)利要求5所述的動力電池電芯的半自動疊片方法，其特征是 所述步驟5)在第一片陽極表面繞放第二層隔膜，是踩下腳踏開關(guān)，導膜輥在電機的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，復位使隔膜繞放在第一片陽極表面。
7. 如權(quán)利要求6所述的動力電池電芯的半自動疊片方法，其特征是所述步驟6)循環(huán)操作步驟2) ~步驟5)，再與疊置第一片陰極片一樣重復疊置第三陰極片，如此反復，再疊置第四片陽極片，疊置繞放至設(shè)定 片數(shù)與層數(shù)，完成整個電芯的疊制，壓膜氣缸伸出使壓膜輥處于伸出狀態(tài)， 壓住隔膜不上下松動。
8. 如權(quán)利要求7所述的動力電池電芯的半自動疊片方法，其特征是所述步驟7)取出疊制的電芯，是手工切斷隔膜，取出疊制的電芯及電芯活動板。
9. 一種動力電池電芯的半自動疊片設(shè)備，其機架包括垂直安裝板、水 平安裝板，以及設(shè)有人機界面的控制箱和設(shè)有按鈕的面板，所述垂直安裝 板上安裝有自動放隔膜部件、夾隔膜部件、隔膜基本恒張力部件和伺服電 機繞隔膜部件，所述水平安裝板上安裝有左右側(cè)手動吸盤、左右側(cè)陰陽極片盒、氣動壓極片部件和疊片工作臺，其特征是所述伺服電機繞隔膜部件，包括曲柄、置于曲柄一端的繞膜輥、置于 曲柄另一端通過聯(lián)軸部分連接的伺服電機，以及置于曲柄上的光電感應(yīng)器 感光片。所述伺服電機通過腳踏開關(guān)控制，通過光電眼感光片控制繞膜輥在左邊或右邊的定位；所述左右側(cè)手動吸盤，分別包括手把、真空上板、真空吸板、真空吸口和真空按鈕；所述手把用螺釘安裝在真空上板上，手把上安裝有真空按 鈕，使操作者能快速方便地切斷和開通真空，所述真空上板上設(shè)有真空吸 口，用于連接真空閥的螺紋接口，所述真空上板上還設(shè)有凹槽，與真空吸 板貼合后組成空腔，當真空吸板置于極片之上時，極片則自行封堵真空吸 板上的小孔，使前述空腔成為密封空腔，所述空腔通過連接在真空吸口上 的氣管與真空閥連通，將真空閥所產(chǎn)生的真空吸力傳遞到極片上。所述左 右側(cè)手動吸盤分別在左右側(cè)陰陽極片盒口定位后按下真空按鈕，由所述真 空闊產(chǎn)生的真空通過真空吸板吸取左右側(cè)陰陽極片盒中的陰陽極片，并疊 置在繞放隔膜的表面，以完成疊片，然后伺服電機繞隔膜部件繞向同側(cè)位， 在陰陽極片的表面自動繞放隔膜；所述左右側(cè)陰陽極片盒，包括極片盒極片定位板、極片盒側(cè)板、安裝 支柱和極片盒底板，所述極片盒底板通過安裝支柱安裝在機架水平安裝板 上，所述極片盒側(cè)板安裝在極片盒底板上，以定位極片盒中的極片。所述 極片盒極片定位板與左右側(cè)手動吸盤的真空上板相配合，以定位極片。
10.如權(quán)利要求9所述的動力電池電芯的半自動疊片設(shè)備，其特征是所述夾隔膜部件，包括框架、活動夾膜輥、上下兩個固定夾膜輥和夾 膜氣缸，所述上下兩個固定夾膜輥固定平行安裝在框架上，所述活動夾膜 輥置于所述上下兩個固定夾膜輥的中央，且與所述夾膜氣缸相連，可隨夾 膜氣缸動作自由地伸縮運動，以松開或夾緊隔膜。
全文摘要
一種動力電池電芯的半自動疊片方法及其疊片設(shè)備，方法包括以下步驟1)拉放基底層隔膜；2)疊置第一片陰極片；3)繞放第一層隔膜；4)疊置第一片陽極片；5)繞放第二層隔膜；6)循環(huán)操作2)～5)，疊置繞放至設(shè)定片數(shù)與層數(shù)；7)取出疊制的電芯，其中3)、5)是自動方式，其余是人工方式。設(shè)備的繞隔膜部件通過腳踏開關(guān)控制伺服電機，通過光電眼感光片控制繞膜輥定位；左右側(cè)手動吸盤由真空閥產(chǎn)生的真空通過真空吸板吸取左右側(cè)陰陽極片盒中的極片，并疊置在繞放隔膜的表面，以完成疊片，然后繞隔膜部件繞向同側(cè)位，在極片的表面自動繞放隔膜?？梢允垢裟せ竞銖埩刂?，減輕操作強度，便于更換型號，降低設(shè)備成本。
文檔編號H01M10/38GK101685887SQ200810216320
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月23日
發(fā)明者范方才, 陳明強 申請人:深圳市吉陽自動化科技有限公司