离心二封机电池本体压板压力动态调整装置和调整方法制造方法及图纸

本发明专利技术记载了一种离心二封机电池本体压板压力动态调整装置和调整方法，属于锂离子电池设备技术领域。电池本体压板压力动态调整装置包括电池本体压板、压板驱动装置、QMS系统和PLC，所述电池本体压板置于电池本体的上方，所述压板驱动装置的驱动杆竖直朝下设置并与所述电池本体压板固定连接，所述压板驱动装置驱动所述电池本体压板在竖直方向上移动，所述QMS系统与所述PLC电连接，所述PLC与所述压板驱动装置电连接，对离心完成后的电池由QMS系统将保液量均值传送给PLC；动态调整下一周期待做的电池的压板压力；解决离心二封过程中电池本体压板压力大小一成不变与实际需要动态调整的矛盾，提升产品保液量一致性和产品良率。

Dynamic pressure adjusting device and method for pressing plate of battery body of centrifugal double sealing machine

【技术实现步骤摘要】
离心二封机电池本体压板压力动态调整装置和调整方法
本专利技术属于锂离子电池设备
，具体涉及离心二封机电池本体压板压力动态调整装置和调整方法。
技术介绍
在现有技术的离心二封机设备中；腔体由A、B、C、D四个工站组成；各工站虽然相互独立，但内部动作过程相同；其中电池本体压板(后压板)对电池的下压时间节点、下压时长和压力大小都不同程度影响电池电解液保液量，封口封印是否起皱，电池表面是否涨液及旋转过程由于离心力作用可能的窜动、磕碰导致的电池内部性能问题。现离心二封机设备中电池本体压板(后压板)驱动方式为气缸驱动；设定后，压力大小在整个动作周期中均固定不可自行调整。而实际每个动作周期中，电池本体各阶段需要的压力大小实际是不同的，且不同批次电池对压力大小需要也有差异。存在的问题是：1.旋转过程中，电池本体压板不能一直压电池：旋转过程中由于受离心力作用，电池有沿与运动相反的方向滑动的趋势；若电池滑动，则很容易磕伤电池的四角，进而内部卷芯四角隔膜打折，影响电池安全性能；若防止电池滑动，电池本体压板从电池启动旋转到旋转停止，整个过程中电池都需要一直被电池本体压板压住。但现实的困难是，电池本体压板是由气缸驱动的，旋转过程中压力大小是保持不变的。压力太大，电解液很难有效回流本体，保液量一致性差；压力太小，电池容易涨液或滑动导致外观及内部安全性能不良。2.相同压力的电池本体压板，生产效果不尽相同：不同批次的电池，电解液被极片吸附的程度存在差异；常常出现的现象是同样的电池本体压板压力，上一批电池生产出来在被裁切的废气袋内残留的电解液很少或没有，下一批却明显增多；即易交叉污染后面生产的电池；又使整批电池的保液量一致性变差。
技术实现思路
为了解决在离心二封机旋转过程中，电池本体受力大小一成不变的问题，本专利技术的第一个目的是提供一种离心二封机电池本体压板压力动态调整装置；本专利技术的第二个目的是提供一种利用离心二封机电池本体压板压力动态调整装置的调整方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：离心二封机电池本体压板压力动态调整装置，包括离心二封机和电池本体压板压力动态调整装置，所述离心二封机包括自上而下设置的上腔体、中腔体、下腔体、电池放置盘及离心机，所述上腔体、中腔体和下腔体相互连通并组成一个密闭的环境，中腔体装配在离心机的转盘上，电池放置盘安装在中腔体内并置于离心机的转盘上，电池本体置于所述电池放置盘上，所述电池本体压板压力动态调整装置包括电池本体压板、压板驱动装置、QMS系统和PLC，所述电池本体压板置于电池本体的上方，所述压板驱动装置的驱动杆竖直朝下设置并与电池本体压板固定连接，所述压板驱动装置驱动电池本体压板在竖直方向上移动，所述压板驱动装置固定安装在所述上腔体内，所述QMS系统与PLC电连接，所述PLC与压板驱动装置电连接，对离心完成后的电池本体计算电池本体保液量并将所述保液量关联给QMS系统。进一步的，所述压板驱动装置包括电气比例阀和气缸，所述电气比例阀安装在气缸的输气管路上，所述气缸的缸体固定在上腔体内的顶面上，所述气缸的气缸杆固定在电池本体压板的上表面，所述PLC与电气比例阀电连接从而控制气缸的输出压力。进一步的，所述压板驱动装置包括伺服电机、伺服电机驱动器和丝杆，所述伺服电机与伺服电机驱动器电连接，所述丝杆的一端固定在所述伺服电机的输出轴上，所述丝杆通过螺母与电池本体压板连接，所述PLC与伺服电机驱动器电连接从而控制伺服电机驱动电池本体压板下压电池本体的压力。一种利用离心二封机电池本体压板压力动态调整装置的调整方法，包括以下步骤：步骤一：电池本体放置在离心二封机的电池放置盘上，电池本体压板对电池本体施加第一压力，所述第一压力为保证电池本体不因旋转而窜动的最小压力；持续的时间为从电池本体随离心机开始旋转到上腔封头下压对电池本体封口前；步骤二：电池本体压板对电池本体施加第二压力，所述第二压力大于步骤一中所述第一压力，持续时间从第一压力施压结束到整个旋转过程结束，得到离心二封后的电池；步骤三：对离心二封后的电池计算保液量，并将保液量关联给QMS系统，QMS中的SPC模块将若干个电池本体保液量的均值通过FinsTCP协议与PLC进行通讯，将数据写入PLC寄存器地址，PLC程序内将接收的数据与设定的标准值进行对比，按设定公式转化成需要调整压力大小的电信号，将电信号传输至压板驱动装置从而控制压板驱动装置的驱动，调整后续测量的电池本体步骤二中的第二压力。进一步的，步骤三中，电池本体保液量的计算方法为：保液量＝电池本体重量+气袋重量-未注电解液电池的原重，其中电池本体重量为步骤二输出的产品重量；气袋重量为本工序切除掉的气袋重量，未注电解液电池的原重为制备电池的过程中注液前的电池重量。进一步的，步骤三中，若电池本体的保液量平均值大于标准值，则加大后续测量的下压电池本体的压力；若电池本体的保液量平均值小于标准值，则减小后续测量的下压电池本体的压力。进一步的，步骤三中设定公式为：调整电气比例阀气压大小△F＝(取样保液量均值-标准值)*系数Ⅰ，其中系数Ⅰ＝0.05Mpa/0.1g，即系数Ⅰ根据保液量均值而定,保液量均值每调整0.1g,需要气缸调整0.05MPa的输出气压。进一步的，步骤三中设定公式为：调整伺服电机转矩大小△T＝9550*((取样保液量均值-标准值)*系数Ⅱ)*V/n，其中系数Ⅱ＝155.78N/0.1g，即系数Ⅱ根据保液量均值而定，保液量均值每调整0.1g，需要伺服电机输出的压力调整155.78N，V为伺服电机加压速度，n为伺服电机的恒定转速。本专利技术相对于现有技术的有益效果是：有效解决离心二封机旋转过程中，电池本体受力大小一成不变的问题；即消除电池四角磕碰，涨液风险，又保证电解液能有效回流本体；保液量一致性和电池外观的磕碰，封印起皱，涨液，内部安全性的矛盾有效地得到化解；不同批次，不同状态的电池，通过电池本体压板压力动态调整，进一步提升保液量一致性，减少频繁的人工干预。附图说明图1为电池本体压板压力动态调整装置结构示意图；图2为离心二封机结构示意图；图3为离心二封机转盘布局图；图中：1、上腔体，2、中腔体，3、下腔体，4、转盘，5、电池放置盘，6、电池本体，7、电池本体压板，8、压板驱动装置，9、上腔封头。具体实施方式下面结合附图1-3和具体实施方式对本专利技术做进一步的描述。具体实施方式一离心二封机电池本体压板压力动态调整装置，包括离心二封机和电池本体压板压力动态调整装置，所述离心二封机包括自上而下设置的上腔体1、中腔体2、下腔体3、电池放置盘5及离心机，所述上腔体1、中腔体2和下腔体3相互连通并组成一个密闭的环境，中腔体2装配在离心机的转盘4上，电池放置盘5安装在中腔体2内并置于离心机的转盘4上，电池本体6置于所述电池放置盘5上，所述电池本体压板压力动态调整装置包括电池本体压板7、压板驱动装置8、QMS系统和PLC，所述电池本体压板7置于电池本体6的上方，所述压板驱动装置8的驱动杆竖直朝下设置并与所述电池本体压板7固定连接，所述压板驱动装置8驱动所述电池本体压板7在竖直方向上移动，所述压板驱动装置8固定安装在所述上腔体1内，所述QMS系统与PLC电连接，所述PLC与压板驱动装置8电连接，对离心完成后的电池本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.离心二封机电池本体压板压力动态调整装置，包括离心二封机和电池本体压板压力动态调整装置，所述离心二封机包括自上而下设置的上腔体(1)、中腔体(2)、下腔体(3)、电池放置盘(5)及离心机，所述上腔体(1)、中腔体(2)和下腔体(3)相互连通并组成一个密闭的环境，中腔体(2)装配在离心机的转盘(4)上，电池放置盘(5)安装在中腔体(2)内并置于离心机的转盘(4)上，电池本体(6)置于所述电池放置盘(5)上，其特征在于：所述电池本体压板压力动态调整装置包括电池本体压板(7)、压板驱动装置(8)、QMS系统和PLC，所述电池本体压板(7)置于电池本体(6)的上方，所述压板驱动装置(8)的驱动杆竖直朝下设置并与电池本体压板(7)固定连接，所述压板驱动装置(8)驱动电池本体压板(7)在竖直方向上移动，所述压板驱动装置(8)固定安装在所述上腔体(1)内，所述QMS系统与PLC电连接，所述PLC与压板驱动装置(8)电连接。

【技术特征摘要】
1.离心二封机电池本体压板压力动态调整装置，包括离心二封机和电池本体压板压力动态调整装置，所述离心二封机包括自上而下设置的上腔体(1)、中腔体(2)、下腔体(3)、电池放置盘(5)及离心机，所述上腔体(1)、中腔体(2)和下腔体(3)相互连通并组成一个密闭的环境，中腔体(2)装配在离心机的转盘(4)上，电池放置盘(5)安装在中腔体(2)内并置于离心机的转盘(4)上，电池本体(6)置于所述电池放置盘(5)上，其特征在于：所述电池本体压板压力动态调整装置包括电池本体压板(7)、压板驱动装置(8)、QMS系统和PLC，所述电池本体压板(7)置于电池本体(6)的上方，所述压板驱动装置(8)的驱动杆竖直朝下设置并与电池本体压板(7)固定连接，所述压板驱动装置(8)驱动电池本体压板(7)在竖直方向上移动，所述压板驱动装置(8)固定安装在所述上腔体(1)内，所述QMS系统与PLC电连接，所述PLC与压板驱动装置(8)电连接。2.根据权利要求1所述的一种离心二封机电池本体压板压力动态调整装置，其特征在于：所述压板驱动装置(8)包括电气比例阀和气缸，所述电气比例阀安装在气缸的输气管路上，所述气缸的缸体固定在上腔体(1)内的顶面上，所述气缸的气缸杆固定在电池本体压板(7)的上表面，所述PLC与电气比例阀电连接从而控制气缸的输出压力。3.根据权利要求1所述的一种离心二封机电池本体压板压力动态调整装置，其特征在于：所述压板驱动装置(8)包括伺服电机、伺服电机驱动器和丝杆，所述伺服电机与伺服电机驱动器电连接，所述丝杆的一端固定在所述伺服电机的输出轴上，所述丝杆通过螺母与电池本体压板(7)连接，所述PLC与伺服电机驱动器电连接从而控制伺服电机驱动电池本体压板(7)下压电池本体(6)的压力。4.一种利用权利要求1-3任一权利要求所述的离心二封机电池本体压板压力动态调整装置的调整方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：电池本体(6)放置在离心二封机的电池放置盘(5)上，电池本体压板(7)对电池本体(6)施加第一压力，所述第一压力为保证电池本体(6)不因旋转而窜...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文，王治钢，胡可就，徐延铭，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44