软包锂电池冷热压夹具化成分容机制造技术

软包锂电池冷热压夹具化成分容机，若干套分容装置以及用于连接分容装置的维修单元，所述分容装置相互叠加成层状结构，并保持分容装置轴向平行；所述维修单元安装在分容装置侧面；所述分容装置包括外框、热压化成分容热压夹具单元、冷压成形夹具单元、充放电化成控制单元、电池上下料单元、移栽机械手单元、生产流程控制检测及安全报警单元、中央控制器以及数据库单元。本实用新型专利技术有益效果为：把电池搬运周转，加压，加温，化成，分容，冷却成形集合在一套系统里面进行，提升了生产效率，保证电池的一致性，降低了电池生产的成本；采用标准化、模块化的设计方式，可以任意进行组装与叠加，实现可订制的自动化产线。

Soft pack lithium battery cold and hot pressing fixture into volume divider

The cold and hot pressing fixture for soft coated lithium battery is formed into a capacity divider, several sets of capacity divider and a maintenance unit for connecting the capacity divider. The capacity divider is superposed into a layered structure and keeps the axial direction of the capacity divider parallel. The maintenance unit is installed on the side of the capacity divider. The capacity divider includes an outer frame, a hot pressing fixture unit, a cold pressing forming fixture unit Charging and discharging into control unit, battery loading and unloading unit, transplanting manipulator unit, production process control detection and safety alarm unit, central controller and database unit. The utility model has the following beneficial effects: the battery handling and turnover, pressurization, heating, conversion, capacity separation, cooling and forming are carried out in a set of system, which improves the production efficiency, ensures the consistency of the battery, and reduces the cost of battery production; the standardized and modular design method is adopted, which can be arbitrarily assembled and superposed to realize the customized automatic production line.

【技术实现步骤摘要】
软包锂电池冷热压夹具化成分容机
本技术涉及一种软包锂电池冷热压夹具化成分容机，属于软包锂电池制造设备

技术介绍
在软包锂电池的生产过程中，化成，分容，热压，冷压是锂电池成形后决定电池品质的重要工序。化成是对锂电池内部活性进行激活以保证其具有良好的充放电性能、循环寿命，分容是对电池的一致性要求进行判定的最基本也是最重要的工序，在原来的工艺导致生产的周期很长，采用新的加温加压式的化成和分容方式可以有效减少生产用时间、提高电池的性能与品质的一致性。在原来软包锂电池生产设备与工序中，锂电池的热压化成、分容工序、冷压定形都是分开实施的，这样就需要各种不同的设备或者夹具工装包括配套单独的上下料设备，分为四个工序进行制造，这样人工搬运操作的工作量较大，生产效率也很低，设备投资大，占地面积大。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出了一种提高生产效率，减少时间及投入成本，并可以根据工艺要求进行组合设备，可以多套设备进行组合、叠加组成一条完整产线的软包锂电池冷热压夹具化成分容机。与以往设备不同处就是通过这些生产线的整合，把锂电池的生产工艺进行优化，时间进行缩短，原来化成后面进行静置等工序整合到此设备里面，与原有工艺流程时间对比，缩短了三分之二的时间，电池的生产时间成本降低了一半。并且电池减少了电池的周转次数与时间，保证了电池的品质，一致性要求。本技术所述的软包锂电池冷热压夹具化成分容机，其特征在于：若干套分容装置以及用于连接分容装置的维修单元，所述分容装置相互叠加成层状结构，并保持分容装置轴向平行；所述维修单元安装在分容装置侧面；所述分容装置包括外框、热压化成分容热压夹具单元、冷压成形夹具单元、充放电化成控制单元、电池上下料单元、移栽机械手单元、生产流程控制检测及安全报警单元、中央控制器以及数据库单元；所述外框上设有用于加工电池的加工工位；所述热压化成分容热压夹具单元、所述充放电化成控制单元均沿外框轴向布置在内部，并且每一套热压化成分容热压夹具单元对应一套充放电化成控制单元；所述冷压成形夹具单元、所述电池上下料单元以及所述移栽机械手单元设置在外框的加工工位处，其中所述冷压成形夹具单元设置在热压化成分容热压夹具单元下游，并且所述移栽机械手单元的移动范围覆盖整个加工工位；所述生产流程控制检测及安全报警单元、中央控制器以及数据库单元均安装在所述外框上；所述生产流程控制检测及安全报警单元的信号传输端与所述中央控制器的信号传输端双向通信；所述中央控制器的信号传输端与所述数据库单元8的信号传输端电连；所述热压化成分容热压夹具单元包括用于提供驱动力的第一伺服电机、对伺服电机的驱动力进行比例调整的第一减速电机、用于传递减速后驱动力的第一齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第一滚珠丝杆螺母副、若干块对电池进行隔断与分容加压的第一层压板、对所述第一层压板水平支撑的第一导向杆、对第一伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第一压力检测组件以及用于加热的加热控制组件，所述第一伺服电机的输出轴与所述第一减速电机的输入轴轴接，所述第一减速电机的输出轴通过第一齿轮箱与第一滚珠丝杆副的第一丝杆端部相连，用于驱动第一丝杆绕其自身中心轴周向旋转，第一丝杆轴向架装在外框上，二者转动连接；所述第一滚珠丝杆副的第一滚珠螺母套在第一丝杆外部，二者螺接；所述第一滚珠螺母与位于最外端的第一层压板固接；相邻第一层压板之间通过连接件相连，实现第一层压板之间的相互联动以同步夹紧或放松置于两相邻层压板之间的软包锂电池；所述第一层压板套在所述第一导向杆上，并且所述第一层压板与所述第一导向杆间隙配合，实现所述第一层压板沿第一导向杆轴向滑移；所述第一压力检测组件夹在所述第一层压板与第一滚珠丝杆副之间；所述加热控制组件设置在所述第一压力控制组件上；所述冷压成形夹具单元包括用于提供驱动力的第二伺服电机、对第二伺服电机的驱动力进行比例调整的第二减速电机、用于传递减速后驱动力的第二齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第二滚珠丝杆螺母副、若干块对电池进行隔断与加压的第二层压板、对所述第二层压板水平支撑的第二导向杆、对伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第二压力检测组件、用于对电池降温冷却的风冷机构以及水冷机构，所述第二伺服电机的输出轴与所述第二减速电机的输入轴轴接，所述第二减速电机的输出轴通过第二齿轮箱与第二滚珠丝杆螺母副的第二丝杆端部相连，用于驱动第二丝杆绕其自身中心轴周向旋转，第二丝杆轴向架装在外框上，二者转动连接；所述第二滚珠丝杆副的第二滚珠螺母套在第二丝杆外部，二者螺接；所述第二滚珠螺母与位于最外端的第二层压板固接；相邻第二层压板之间通过连接件相连，实现第二层压板之间的相互联动以同步夹紧或放松置于两相邻层压板之间的软包锂电池；所述第二层压板套在所述第二导向杆上，并且所述第二层压板与所述第二导向杆间隙配合，实现所述第二层压板沿第二导向杆轴向滑移；所述第二压力检测组件夹在所述第二层压板与第二滚珠丝杆副之间；所述风冷机构包括挡板、换型丝杆、托板组件以及风机组件，所述挡板与第二层压板一一对应，并且挡板贴覆在相应的第二层压板表面，并通过固定在外框上的电池托板支撑，相邻两挡板之间设有用于放入电池的间隙；所述换型丝杆与所述挡板螺接，实现相邻挡板之间间隙的调整；所述风机组件装在外框的冷压夹具化成单元工位上，并且风机组件的出风口对准挡板；所述水冷机构包括能与外界水源连通的水管以及用于控制水管流量的控制阀，水管的表面与相应的第二层压板表面贴合，保证每块第二层压板上均对应一段水管，所述控制阀设置在水管上；所述充放电化成控制单元包括用于对聚合物软包电池通电的充放电驱动板、连接导线、电源以及安装框架，所述充放电驱动板和电源安装在所述安装框架上，其中充放电驱动板的供电端通过所述连接导线、所述接触探针与聚合物软包电池的极耳电连；所述电源的供电端与所述充放电驱动板的充电端电连，实现对电池进行充放电的供电模块；所述移栽机械手单元包括水平移动机构、垂直升降机构、电池夹紧机构以及移栽底座，所述水平移动机构包括用于提供水平驱动力的第三伺服电机、用于传递水平驱动力的齿条、供电池夹紧机构沿外框轴向水平滑动的水平导轨以及用于安装垂直升降机构的移栽安装架，所述第三伺服电机安装在所述移栽底座上，并且所述第三伺服电机的输出齿轮与所述齿条啮合，所述齿条与所述移栽安装架固接，且所述齿条与所述水平导轨滑动连接；所述垂直升降机构包括用于提供垂直驱动力的第四伺服电机以及用于传递垂直驱动力的丝杆，所述第四伺服电机安装在所述移栽安装架上，所述第四伺服电机的输出轴通过同步轮同步带与所述丝杆的一端固接，所述丝杆与所述电池夹紧机构螺接；所述电池夹紧机构包括用于夹取电池的电池夹爪以及用于安装电池夹爪的夹爪安装板，所述夹爪安装板与所述丝杆螺接，所述夹爪安装板的底部沿其轴向装有一列电池夹爪，且电池夹爪的排布方向与热压化成分容热压夹具单元的第一层压板排布方向一致；水平移动机构是由第三伺服电机驱动齿轮齿条配合进行水平方向的运动；垂直升降机构是由第四伺服电机驱动同步轮同步带带动两边丝杆进行垂直方向的上下运动；电池夹紧机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.软包锂电池冷热压夹具化成分容机，其特征在于：包括用于连接分容装置的维修单元以及若干套分容装置，所述分容装置相互叠加成层状结构，并保持分容装置轴向平行；所述维修单元安装在分容装置侧面；所述分容装置包括外框、热压化成分容热压夹具单元、冷压成形夹具单元、充放电化成控制单元、电池上下料单元、移栽机械手单元、生产流程控制检测及安全报警单元、中央控制器以及数据库单元；所述外框上设有用于加工电池的加工工位；所述热压化成分容热压夹具单元、所述充放电化成控制单元均沿外框轴向布置在内部，并且每一套热压化成分容热压夹具单元对应一套充放电化成控制单元；所述冷压成形夹具单元、所述电池上下料单元以及所述移栽机械手单元设置在外框的加工工位处，其中所述冷压成形夹具单元设置在热压化成分容热压夹具单元下游，并且所述移栽机械手单元的移动范围覆盖整个加工工位；所述生产流程控制检测及安全报警单元、中央控制器以及数据库单元均安装在所述外框上；所述生产流程控制检测及安全报警单元的信号传输端与所述中央控制器的信号传输端双向通信；所述中央控制器的信号传输端与所述数据库单元的信号传输端电连；/n所述热压化成分容热压夹具单元包括用于提供驱动力的第一伺服电机、对伺服电机的驱动力进行比例调整的第一减速电机、用于传递减速后驱动力的第一齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第一滚珠丝杆螺母副、若干块对电池进行隔断与分容加压的第一层压板、对所述第一层压板水平支撑的第一导向杆、对第一伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第一压力检测组件以及用于加热的加热控制组件，所述第一伺服电机的输出轴与所述第一减速电机的输入轴轴接，所述第一减速电机的输出轴通过第一齿轮箱与第一滚珠丝杆副的第一丝杆端部相连，用于驱动第一丝杆绕其自身中心轴周向旋转，第一丝杆轴向架装在外框上，二者转动连接；所述第一滚珠丝杆副的第一滚珠螺母套在第一丝杆外部，二者螺接；所述第一滚珠螺母与位于最外端的第一层压板固接；相邻第一层压板之间通过连接件相连，实现第一层压板之间的相互联动以同步夹紧或放松置于两相邻层压板之间的软包锂电池；所述第一层压板套在所述第一导向杆上，并且所述第一层压板与所述第一导向杆间隙配合，实现所述第一层压板沿第一导向杆轴向滑移；所述第一压力检测组件夹在所述第一层压板与第一滚珠丝杆副之间；所述加热控制组件设置在所述第一压力检测组件上；/n所述冷压成形夹具单元包括用于提供驱动力的第二伺服电机、对第二伺服电机的驱动力进行比例调整的第二减速电机、用于传递减速后驱动力的第二齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第二滚珠丝杆螺母副、若干块对电池进行隔断与加压的第二层压板、对所述第二层压板水平支撑的第二导向杆、对伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第二压力检测组件、用于对电池降温冷却的风冷机构以及水冷机构，所述第二伺服电机的输出轴与所述第二减速电机的输入轴轴接，所述第二减速电机的输出轴通过第二齿轮箱与第二滚珠丝杆螺母副的第二丝杆端部相连，用于驱动第二丝杆绕其自身中心轴周向旋转，第二丝杆轴向架装在外框上，二者转动连接；所述第二滚珠丝杆副的第二滚珠螺母套在第二丝杆外部，二者螺接；所述第二滚珠螺母与位于最外端的第二层压板固接；相邻第二层压板之间通过连接件相连，实现第二层压板之间的相互联动以同步夹紧或放松置于两相邻层压板之间的软包锂电池；所述第二层压板套在所述第二导向杆上，并且所述第二层压板与所述第二导向杆间隙配合，实现所述第二层压板沿第二导向杆轴向滑移；所述第二压力检测组件夹在所述第二层压板与第二滚珠丝杆副之间；所述风冷机构包括挡板、换型丝杆、托板组件以及风机组件，所述挡板与第二层压板一一对应，并且挡板贴覆在相应的第二层压板表面，并通过固定在外框上的电池托板支撑，相邻两挡板之间设有用于放入电池的间隙；所述换型丝杆与所述挡板螺接，实现相邻挡板之间间隙的调整；所述风机组件装在外框的冷压夹具化成单元工位上，并且风机组件的出风口对准挡板；所述水冷机构包括能与外界水源连通的水管以及用于控制水管流量的控制阀，水管的表面与相应的第二层压板表面贴合，保证每块第二层压板上均对应一段水管，所述控制阀设置在水管上；/n所述充放电化成控制单元包括用于对聚合物软包电池通电的充放电驱动板、连接导线、电源以及安装框架，所述充放电驱动板和电源安装在所述安装框架上，其中充放电驱动板的供电端通过连接导线、接触探针与聚合物软包电池的极耳电连；所述电源的供电端与所述充放电驱动板的充电端电连，实现对电池进行充放电的供电模块；/n所述移栽机械手单元包括水平移动机构、垂直升降机构、电池夹紧机构以及移栽底座，所述水平移动机构包括用于提供水平驱动力的第三伺服电机、用于传递水平驱动力的齿条、供电池夹紧机构沿外框轴向水平滑动的水平导轨以及用于安装垂直升降机构的移栽安装架，所述第三伺服电机安...

【技术特征摘要】
1.软包锂电池冷热压夹具化成分容机，其特征在于：包括用于连接分容装置的维修单元以及若干套分容装置，所述分容装置相互叠加成层状结构，并保持分容装置轴向平行；所述维修单元安装在分容装置侧面；所述分容装置包括外框、热压化成分容热压夹具单元、冷压成形夹具单元、充放电化成控制单元、电池上下料单元、移栽机械手单元、生产流程控制检测及安全报警单元、中央控制器以及数据库单元；所述外框上设有用于加工电池的加工工位；所述热压化成分容热压夹具单元、所述充放电化成控制单元均沿外框轴向布置在内部，并且每一套热压化成分容热压夹具单元对应一套充放电化成控制单元；所述冷压成形夹具单元、所述电池上下料单元以及所述移栽机械手单元设置在外框的加工工位处，其中所述冷压成形夹具单元设置在热压化成分容热压夹具单元下游，并且所述移栽机械手单元的移动范围覆盖整个加工工位；所述生产流程控制检测及安全报警单元、中央控制器以及数据库单元均安装在所述外框上；所述生产流程控制检测及安全报警单元的信号传输端与所述中央控制器的信号传输端双向通信；所述中央控制器的信号传输端与所述数据库单元的信号传输端电连；
所述热压化成分容热压夹具单元包括用于提供驱动力的第一伺服电机、对伺服电机的驱动力进行比例调整的第一减速电机、用于传递减速后驱动力的第一齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第一滚珠丝杆螺母副、若干块对电池进行隔断与分容加压的第一层压板、对所述第一层压板水平支撑的第一导向杆、对第一伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第一压力检测组件以及用于加热的加热控制组件，所述第一伺服电机的输出轴与所述第一减速电机的输入轴轴接，所述第一减速电机的输出轴通过第一齿轮箱与第一滚珠丝杆副的第一丝杆端部相连，用于驱动第一丝杆绕其自身中心轴周向旋转，第一丝杆轴向架装在外框上，二者转动连接；所述第一滚珠丝杆副的第一滚珠螺母套在第一丝杆外部，二者螺接；所述第一滚珠螺母与位于最外端的第一层压板固接；相邻第一层压板之间通过连接件相连，实现第一层压板之间的相互联动以同步夹紧或放松置于两相邻层压板之间的软包锂电池；所述第一层压板套在所述第一导向杆上，并且所述第一层压板与所述第一导向杆间隙配合，实现所述第一层压板沿第一导向杆轴向滑移；所述第一压力检测组件夹在所述第一层压板与第一滚珠丝杆副之间；所述加热控制组件设置在所述第一压力检测组件上；
所述冷压成形夹具单元包括用于提供驱动力的第二伺服电机、对第二伺服电机的驱动力进行比例调整的第二减速电机、用于传递减速后驱动力的第二齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第二滚珠丝杆螺母副、若干块对电池进行隔断与加压的第二层压板、对所述第二层压板水平支撑的第二导向杆、对伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第二压力检测组件、用于对电池降温冷却的风冷机构以及水冷机构，所述第二伺服电机的输出轴与所述第二减速电机的输入轴轴接，所述第二减速电机的输出轴通过第二齿轮箱与第二滚珠丝杆螺母副的第二丝杆端部相连，用于驱动第二丝杆绕其自身中心轴周向旋转，第二丝杆轴向架装在外框上，二者转动连接；所述第二滚珠丝杆副的第二滚珠螺母套在第二丝杆外部，二者螺接；所述第二滚珠螺母与位于最外端的第二层压板固接；相邻第二层压板之间通过连接件相连，实现第二层压板之间的相互联动以同步夹紧或放松置于两相邻层压板之间的软包锂电池；所述第二层压板套在所述第二导向杆上，并且所述第二层压板与所述第二导向杆间隙配合，实现所述第二层压板沿第二导向杆轴向滑移；所述第二压力检测组件夹在所述第二层压板与第二滚珠丝杆副之间；所述风冷机构包括挡板、换型丝杆、托板组件以及风机组件，所述挡板与第二层压板一一对应，并且挡板贴覆在相应的第二层压板表面，并通过固定在外框上的电池托板支撑，相邻两挡板之间设有用于放入电池的间隙；所述换型丝杆与所述挡板螺接，实现相邻挡板之间间隙的调整；所述风机组件装在外框的冷压夹具化成单元工位上，并且风机组件的出风口对准挡板；所述水冷机构包括能与外界水源连通的水管以及用于控制水管流量的控制阀，水管的表面与相应的第二层压板表面贴合，保证每块第二层压板上均对应一段水管，所述控制阀设置在水管上；
所述充放电化成控制单元包括用于对聚合物软包电池通电的充放电驱动板、连接导线、电源以及安装框架，所述充放电驱动板和电源安装在所述安装框架上，其中充放电驱动板的供电端通过连接导线、接触探针与聚合物软包电池的极耳电连；所述电源的供电端与所述充放电驱动板的充电端电连，实现对电池进行充放电的供电模块；
所述移栽机械手单元包括水平移动机构、垂直升降机构、电池夹紧机构以及移栽底座，所述水平移动机构包括用于提供水平驱动力的第三伺服电机、用于传递水平驱动力的齿条、供电池夹紧机构沿外框轴向水平滑动的水平导轨以及用于安装垂直升降机构的移栽安装架，所述第三伺服电机安装在所述移栽底座上，并且所述第三伺服电机的输出齿轮与所述齿条啮合，所述齿条与所述移栽安装架固接，且所述齿条与所述水平导轨滑动连接；所述垂直升降机构包括用于提供垂直驱动力的第四伺服电机以及用于传递垂直驱动力的丝杆，所述第四伺服电机安装在所述移栽安装架上，所述第四伺服电机的输出轴通过同步轮同步带与所述丝杆的一端固接，所述丝杆与所述电池夹紧机构螺接；所述电池夹紧机构包括用于夹取电池的电池夹爪以及用于安装电池夹爪的夹爪安装板，所述夹爪安装板与所述丝杆螺接，所述夹爪安装板的底部沿其轴向装有一列电池夹爪，且电池夹爪的排布方向与热压化成分容热压夹具单元的第一层压板排布方向一致；水平移动机构是由第三伺服电机驱动齿轮齿条配合进行水平方向的运动；垂直升降机构是由第四伺服电机驱动同步轮同步带带动两边丝杆进行垂直方向的上下运动；电池夹紧机构是对电池进行抓取的机构；
所述电池上下料单元包括倍速链输送机单元、托盘上下料机械手单元、电池扫码旋转单元、电池NG单元、水车上下料机械手单元以及电池中转水车，所述倍速链输送机单元、托盘上下料机械手单元、电池扫码旋转单元、电池NG单元、水车上下料机械手单元、电池中转水车以及中央控制器均装在所述外框上，各个单元均与所述中央控制器信号连接；
所述中央控制器包括自动生产流程控制单元、温度控制单元、加压保压单元、上下料控制单元、充放电循环控制单元、报警控制单元人机交互界面以及数据处理单元，所述自动生产流程控制单元的信号输入端与人机交互界面的信号输出端电连，所述自动生产流程控制单元的信号输出端、所述温度控制单元的信号输入端、加压保压单元的信号输入端以及充放电循环控制单元的信号输入端分别与数据处理单元的相应信号输入端电连...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹骥，曹政，刘伟，
申请(专利权)人：浙江杭可科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33