一种全极耳圆柱锂离子电池自动化组装工艺制造技术

技术编号:26604021 阅读:56 留言:0更新日期:2020-12-04 21:27
本发明专利技术公开了一种全极耳圆柱锂离子电池自动化组装工艺,顺次包括以下工序:揉平、包胶、入壳、集流盘焊接、合盖、周边焊和氦检。本发明专利技术组装工艺简洁高效,各工序之间衔接紧密,且对于各工序半成品提供必要的检测、评价方法,减少不必要的报废,降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种全极耳圆柱锂离子电池自动化组装工艺
本专利技术涉及圆柱锂离子电池
,具体是一种全极耳圆柱锂离子电池自动化组装工艺。
技术介绍
圆柱锂离子电池具有能量密度大,平均输出电压高,自放电小,循环性能优越、可快速充放电,充电效率高,而且输出功率大,使用寿命长等优点,在新能源汽车领域占据越来越多的市场份额。圆柱锂离子电池内部设计结构常使用单极耳式、多极耳式以及全极耳式,单极耳式、多极耳式在制片上主要采用间歇式涂布、辊压、分切、空白区焊接条状正负极集流体,然后将极片卷绕成卷芯、入壳、集流体焊接到盖板上,最后组装封口。这种工艺操作复杂,生产效率底,不易组装。全极耳式的圆柱锂离子电池在制片上采用连续式涂布,生产效率高,同等极片尺寸下电池容量以及能量密度均比其它两种结构高,且全极耳式结构设计相对简单,对设备要求相对较低,组装工艺简洁,自动化生产效率高。然而就现有组装工艺方法而言,类似集流体与卷芯极耳、盖板焊接等工序仍较繁琐复杂,容易产生报废合格率较低,且对设备精度要求高;此外,现有组装工艺方法对各工序半成品未有细致的检测、评价方法,缺少返工举措,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全极耳圆柱锂离子电池自动化组装工艺,其特征在于:顺次包括以下工序:揉平、包胶、入壳、集流盘焊接、合盖、周边焊和氦检;上述工序具体操作如下:/n(1)、揉平工序:将卷芯正负极两端的全极耳整形、揉挤成平面且高出隔膜一定距离,便于后续焊接集流盘;/n(2)、包胶工序:将揉平后的卷芯正负极两端包覆绝缘胶带,防止全极耳与金属壳体接触发生短路;/n(3)、入壳工序:顶推装置将包覆绝缘胶带后的卷芯推入壳体;/n(4)、集流盘焊接工序:将正负极集流盘分别焊接在卷芯正负极揉平后的两个端面上;/n(5)、合盖工序:将集流盘、盖板经过预定角度的弯折、挤压并与壳体紧密结合,实现集流盘与盖板的铆合连接,再经预点...

【技术特征摘要】
1.一种全极耳圆柱锂离子电池自动化组装工艺,其特征在于:顺次包括以下工序:揉平、包胶、入壳、集流盘焊接、合盖、周边焊和氦检;上述工序具体操作如下:
(1)、揉平工序:将卷芯正负极两端的全极耳整形、揉挤成平面且高出隔膜一定距离,便于后续焊接集流盘;
(2)、包胶工序:将揉平后的卷芯正负极两端包覆绝缘胶带,防止全极耳与金属壳体接触发生短路;
(3)、入壳工序:顶推装置将包覆绝缘胶带后的卷芯推入壳体;
(4)、集流盘焊接工序:将正负极集流盘分别焊接在卷芯正负极揉平后的两个端面上;
(5)、合盖工序:将集流盘、盖板经过预定角度的弯折、挤压并与壳体紧密结合,实现集流盘与盖板的铆合连接,再经预点焊定型;
(6)、周边焊工序:将合盖好的圆柱锂离子电池进行周边封口焊接;
(7)、氦检工序:将周边焊后的圆柱锂离子电池采用氦检设备进行气密性检测,气密性合格的电池继续流转,气密性不合格的电池进行返工或报废。


2.根据权利要求1所述的一种全极耳圆柱锂离子电池自动化组装工艺,其特征在于:所述步骤(1)中,卷芯正负极两端的端面进行单独揉平或同时揉平,揉平后卷芯经过真空吸除金属屑、长度测试和短路测试,测试后的合格品继续流转,不合格品则进行返工或报废;所述的揉平选用超声波揉平、机械揉平单一揉平方式或超声波揉平与机械揉平的组合方式,所述的超声波揉平的主要参数设置为:功率200~1600W、振幅15%~60%、能量20~100J、揉平速度1~4mm/s;所述的机械揉平主要参数设置为:旋转速度2000~16000r/min、揉平速度1~4mm/s;所述的真空吸除金属屑的真空压力为-10~-50KPa,正负极两端同时进行真空吸除金属屑;所述的短路测试的主要测试设备选用脉冲式短路测试仪或内阻式短路测试仪,脉冲式短路测试仪的主要参数设置为:电压200~360V、时间0.1~1s、Vd15%~15%、Vd210~30%,内阻式短路测试仪的主要参数设置为:电压200~360V、阻值30~60MΩ、时间0.2~2.0s。


3.根据权利要求1所述的一种全极耳圆柱锂离子电池自动化组装工艺,其特征在于:所述步骤(2)中,卷芯正负极两端进行单独包胶或同时包胶,包胶时绝缘胶带绕卷芯正负极两端各包覆一圈并重合2-10mm,且绝缘胶带超出卷芯边缘1-2.5mm,包胶后,使用CCD视觉检测包胶外观效果,胶带平整、无褶皱,检测后的合格品继续流转,外观不良品返工重新包胶。


4.根据权利要求1所述的一种全极耳圆柱锂离子电池自动化组装工艺,其特征在于:所述步骤(3)中,顶推装置推送卷芯的负极一端,使卷芯的正极先入壳,有效防止负极胶带翻折极耳外露造成负极短路,卷芯入壳后,卷芯边...

【专利技术属性】
技术研发人员:张磊王倩袁超杨庆锁
申请(专利权)人:合肥国轩高科动力能源有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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