聚合物锂电池化成分容一体机制造技术

本实用新型专利技术公开了聚合物锂电池化成分容一体机，包括电芯流水线，所述电芯流水线上放置有装满电芯的电芯弹夹，所述电芯流水线的一侧设有化成分容装置，所述化成分容装置包括上下料机械手支架，所述上下料机械手支架内设有上料待料架、下料待料架、一组化成夹具和多组分容夹具，所述上料待料架、下料待料架、一组化成夹具和多组分容夹具从一侧至另一侧依次设置，所述上料待料架与电芯流水线之间设有上料机构和下料机构，所述上料机构和下料机构分别位于前后两侧，所述上下料机械手支架上设有移料机械手。本实用新型专利技术聚合物锂电池化成分容一体机具有化成分容工序连续性好、自动化程度高、效率高、化成效果好以及产品质量好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及聚合物锂电池制造设备
，具体为聚合物锂电池化成分容一体机。
技术介绍
传统的液态锂离子聚合物电池均采用化成、分容分步进行的工艺，其缺点在于化成后需要下夹，分容前再次上夹，整个下夹和上夹均人工操作。该种工艺及作业方式具有如下不足：1、需多人工密集劳动，人力成本高；2、人工上夹、下夹劳动强度大；3、人工操作效率低；4、人工操作，其上夹和下夹过程均依赖操作人员的操作经验及操作娴熟度，质量稳定差，易出量大量不良品。现有的化成和分容设备只能对应单一的工序进行加工，为单机生产模式，即化成需要化成设备，分容需要分容设备。该种单机生产模式在生产时，化成和分容各设备占用的场地面积大，每一设备所生产出来的半成品需要堆积在现场等待周转，造成车间的宝贵空间被占用，大大影响了生产环境；另外一方面，每一设备生产出来的半成品需要人工周转至另一设备上，其人工成本高，而且效率低、易出现不良品，同时存在不可避免的人为因素损失。
技术实现思路
本技术提供了一种化成分容工序连续性好、自动化程度高、效率高、化成效果好以及产品质量好的聚合物锂电池化成分容一体机。本技术可以通过以下技术方案来实现：聚合物锂电池化成分容一体机，包括电芯流水线，所述电芯流水线上放置有装满电芯的电芯弹夹，所述电芯流水线的一侧设有化成分容装置，所述化成分容装置包括上下料机械手支架，所述上下料机械手支架内设有上料待料架、下料待料架、一组化成夹具和多组分容夹具，所述上料待料架、下料待料架、一组化成夹具和多组分容夹具从一侧至另一侧依次设置，所述上料待料架与电芯流水线之间设有上料机构和下料机构，所述上料机构和下料机构分别位于前后两侧，所述上下料机械手支架上设有一次性夹取上料待料架或化成夹具或分容夹具或下料待料架内电芯的移料机械手，电芯流水线将装有电芯的电芯弹夹从进料端输送至上料机构端，上料机构从电芯弹夹内夹取电芯并转移至上料待料架上，上料待料架上满料后，移料机械手从上料待料架内夹取电芯并将电芯放入化成夹具内，启动化成夹具开始化成，化成结束后，移料机械手从化成夹具内夹取化成后的电芯并将电芯放入分容夹具内，启动分容夹具开始分容，分容结束后，移料机械手再从分容夹具夹取化成分容后的电芯并将电芯放入下料待料架内，下料机构将下料待料架的完成化成分容后的电芯转移至下料机构进行下料。本技术聚合物锂电池化成分容一体机通过上料待料架、下料待料架、上料机构以及下料机构的设置，通过上料机构将电芯弹夹内的电芯抓取并转移上料至上料待料架内，待上料待料架上满电芯后，由移料机械手将其上料待料架内的所有电芯一次性抓取并转移放入化成夹具内进行化成，化成完成后，移料机械手再将化成夹具内完成化成后的电芯一次性抓取并转移放入其中一个分容夹具内进行分容，分容完成后，移料机械手再将分容夹具内的电芯一次性抓取并转移放入下料待料架内，然后下料机构将下料待料架内的电芯转移下料，整个过程中上料待料架、下料待料架、上料机构以及下料机构的设置，与移料机械手一起，使整个上料、上夹、下夹及下料过程连续完成，整个过程全自动操作，其自动化程度高、效率高、人工成本低。整个过程全部自动化过程，全程无需人工接触电芯，有效避免了因人工频繁接触电芯造成的外观不良等问题，有效确保化成、分容效果好，进而确保产品质量，有效提升了产品良率。化成效果好以及产品质量好。化成夹具和分容夹具并排设置，以及化成夹具和分容夹具上方移料机械手的设置，移料机械手用于一次性从上料待料架内抓取上料待料架内所有电芯并转移放入化成夹具内，一次性从化成夹具内抓取所有电芯并转移放入分容夹具内，一次性从分容夹具内抓取所有电芯并转移放入下料待料架内，其使化成前的上夹、化成后的下夹、分容前的上夹以及分容后的下夹均一次性完成，即化成、分容均通过移料机械手进行一次性上夹和下夹，使半成品电池的化成、分容工序为连续不间断一次性完成，其不仅大大提升了工作效率，而且利于将化成分容合并到电池生产线中，实现从电池原材料到电池成品的在线式生产。一组化成夹具和多组分容夹具的设置，由于化成工序时间短于分容工序时间，因此，设置多组分容夹具，移料机械手将已经化成完成后的电芯移料至其中一个分容夹具内进行分容后，移料机械手再返回将上料待料架上的电芯移料至化成夹具内进行化成，由于化成工序时间短于分容工序时间，所以设置多组分容夹具进行分容有效避免因化成夹具化成完成而分容仍在进行而无法移料需停机的现象发生，使化成分容形成不间断连续进行作业，有效利用分容过程的等待时间，有效提升设备的生产效率。化成夹具、分容夹具以及化成夹具和分容夹具上方移料机械手的合理布置，有效减小设备体积，减少一体机占地面积，有效节省车间空间。进一步地，所述上下料机械手支架由两个并排分布在前后两侧的条形架构成，所述条形架的顶部设有条形导轨。上下料机械手支架以及其上条形导轨的设置，用于支撑和放置移料机械手，使移料机械手沿条形导轨滑动。进一步地，所述移料机械手包括纵向并排设置的两条纵杆，两条纵杆的中间部分设有升降机构，所述升降机构的底部设有电芯抓取机构，两条纵杆的两端分别设有与条形导轨相配合的滑块。进一步地，所述上料机构包括位于上料待料架同一侧的电芯位置调整工位、极耳压平整形工位和电芯翻转工位，所述电芯位置调整工位、极耳压平整形工位和电芯翻转工位从上料待料架的一端起至另一端依次设置，所述电芯位置调整工位的一侧设有将电芯弹夹内电芯抓取至电芯位置调整工位上的第一上料机械手，所述极耳压平整形工位的一侧设有第二机械手，所述第二机械手包括将电芯位置调整工位上的电芯抓取至极耳压平整形工位上的第一抓取单元和将极耳压平整形工位上压平后的电芯抓取至电芯翻转工位的第二抓取单元，所述电芯翻转工位的一侧设有将电芯翻转工位上翻转后的电芯抓取转移至上料待料架上的第三机械手。进一步地，所述电芯位置调整工位、极耳压平整形工位和电芯翻转工位上均设有电芯放置位，所述电芯位置调整工位和极耳压平整形工位上的两相邻电芯放置位与极耳压平整形工位和电芯翻转工位上的两相邻电芯放置位间距相同。进一步地，所述第一抓取单元和第二抓取单元之间的间距与电芯位置调整工位、极耳压平整形工位和电芯翻转工位上的相邻电芯放置位的间距相配合。进一步地，所述下料机构包括传送带式下料传送机构和不良品放置站，所述传送带式下料传送机构与下料待料架呈并行布置，所述传送带式下料传送机构包括传送带，所述下料待料架的一端设有用于夹取下料待料架上电芯的第一下料机械手，所述第一下料机械手与传送带式下料传送机构之间设有用于夹取第一下料机械手上电芯并转移至不良品放置站或者传送带上的第二下料机械手，所述不良品放置站位于第二下料机械手的外侧，所述传送带式下料传送机构的传送输出端设有将传送带上的电芯转移至下料弹夹的第三下料机械手。进一步地，所述化成夹具和分容夹具均包括前固定板、后固定板、多层夹具和活动压板，所述前固定板和后固定板之间通过导轨座连接，所述前固定板和后固定板之间设有活动压板和多层夹具，所述多层夹具位于活动压板和后固定板之间，所述活动压板通过导柱与前固定板连接，所述活动压板与压紧气缸连接，所述压紧气缸安装在前固定板上，压紧气缸驱动活动压板压紧电芯启动化成或分容。进一步地，所述导轨座上设有滑动导轨，所述活动压板本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚合物锂电池化成分容一体机，包括电芯流水线，所述电芯流水线上放置有装满电芯的电芯弹夹，所述电芯流水线的一侧设有化成分容装置，其特征在于：所述化成分容装置包括上下料机械手支架，所述上下料机械手支架内设有上料待料架、下料待料架、一组化成夹具和多组分容夹具，所述上料待料架、下料待料架、一组化成夹具和多组分容夹具从一侧至另一侧依次设置，所述上料待料架与电芯流水线之间设有上料机构和下料机构，所述上料机构和下料机构分别位于前后两侧，所述上下料机械手支架上设有一次性夹取上料待料架或化成夹具或分容夹具或下料待料架内电芯的移料机械手，电芯流水线将装有电芯的电芯弹夹从进料端输送至上料机构端，上料机构从电芯弹夹内夹取电芯并转移至上料待料架上，上料待料架上满料后，移料机械手从上料待料架内夹取电芯并将电芯放入化成夹具内，启动化成夹具开始化成，化成结束后，移料机械手从化成夹具内夹取化成后的电芯并将电芯放入分容夹具内，启动分容夹具开始分容，分容结束后，移料机械手再从分容夹具夹取化成分容后的电芯并将电芯放入下料待料架内，下料机构将下料待料架的完成化成分容后的电芯转移至下料机构进行下料。

【技术特征摘要】
1.聚合物锂电池化成分容一体机，包括电芯流水线，所述电芯流水线上放置有装满电芯的电芯弹夹，所述电芯流水线的一侧设有化成分容装置，其特征在于：所述化成分容装置包括上下料机械手支架，所述上下料机械手支架内设有上料待料架、下料待料架、一组化成夹具和多组分容夹具，所述上料待料架、下料待料架、一组化成夹具和多组分容夹具从一侧至另一侧依次设置，所述上料待料架与电芯流水线之间设有上料机构和下料机构，所述上料机构和下料机构分别位于前后两侧，所述上下料机械手支架上设有一次性夹取上料待料架或化成夹具或分容夹具或下料待料架内电芯的移料机械手，电芯流水线将装有电芯的电芯弹夹从进料端输送至上料机构端，上料机构从电芯弹夹内夹取电芯并转移至上料待料架上，上料待料架上满料后，移料机械手从上料待料架内夹取电芯并将电芯放入化成夹具内，启动化成夹具开始化成，化成结束后，移料机械手从化成夹具内夹取化成后的电芯并将电芯放入分容夹具内，启动分容夹具开始分容，分容结束后，移料机械手再从分容夹具夹取化成分容后的电芯并将电芯放入下料待料架内，下料机构将下料待料架的完成化成分容后的电芯转移至下料机构进行下料。2.根据权利要求1所述的聚合物锂电池化成分容一体机，其特征在于：所述上下料机械手支架由两个并排分布在前后两侧的条形架构成，所述条形架的顶部设有条形导轨。3.根据权利要求2所述的聚合物锂电池化成分容一体机，其特征在于：所述移料机械手包括纵向并排设置的两条纵杆，两条纵杆的中间部分设有升降机构，所述升降机构的底部设有电芯抓取机构，两条纵杆的两端分别设有与条形导轨相配合的滑块。4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的聚合物锂电池化成分容一体机，其特征在于：所述上料机构包括位于上料待料架同一侧的电芯位置调整工位、极耳压平整形工位和电芯翻转工位，所述电芯位置调整工位、极耳压平整形工位和电芯翻转工位从上料待料架的一端起至另一端依次设置，所述电芯位置调整工位的一侧设有将电芯弹夹内电芯抓取至电芯位置调整工位上的第一上料机械手，所述极耳压平整形工位的一侧设有第二机械手，所述第二机械手包括将电芯位置调整工位上的电芯抓取至极耳压平整形工位上的第一抓取单元和将极耳压...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志军，朱建华，寇啟宁，胡成林，
申请(专利权)人：东莞市冠锋自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44