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一种电芯组装方法技术

技术编号:42305712 阅读:19 留言:0更新日期:2024-08-14 15:52
本发明专利技术提供了一种电芯组装方法,通过调整电芯的放置状态,利用隔膜包覆电芯的底部及相对两侧和相对两侧的上边缘,在加装保护片后,通过夹取保护片将电芯逐个放置进入电池壳体内,实现了不再受限于电芯的形态特征而导致的必须采用背景技术中现有的电芯组装方法,进而节省了电芯粘连工序、以及组合后的电芯整形工序、端板和侧板的安装以及焊接工序。本发明专利技术还提供了一种电芯组装生产线,通过设置供膜工位、极耳焊接和裁切工位、保护片加装以及折弯工位、电芯叠放工位以及保护片焊接工位,以实现前述电芯组装方法。本发明专利技术的工艺方法以及实现该方法的生产线,可以节约整形设备以及侧缝焊接设备,以及节约端板和侧板、隔板的原材料成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及锂电池。更具体地,本专利技术涉及一种电芯组装方法


技术介绍

1、锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池,其具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点。国内的锂电技术主要应用于新能源汽车行业以及储能行业。

2、现有的锂电池的结构,多是将单体电芯置入由端板和侧板围成的方形箍内构成。cn117747960a提供了一种锂电池模组外形校正装置,详细展示了锂电池包的组装工艺,其具体工作过程是在单体电芯被置入方形箍之前,需要将单体电芯的左右两个侧面分别打胶,以将每相邻的两个电芯大致固定,并在相邻的两个电芯之间设置隔板,将各个电芯的左右侧面依次粘接形成一个长方体,再通过使用夹具对粘接后形成的长方体形状的电芯进行整形,整形后的电芯组方可安装端板和侧板,再将端板和侧板焊接,最终使电芯组位于由端板和侧板围成的方形箍内,同时还要安装汇流排并将电芯的正负极分别与汇流排焊接;而距离组装成电池,还需要将上述方形箍及箍内的电芯组全部置入电池壳体内,最后将电池壳体封装后才完成电芯组装的全部工序。

3、采用上述电芯组装成电池的生产方式,工艺较为繁琐造成生产效率低下;此外,对电芯两侧面的打胶以及粘接、对粘接形成的电芯组的整形、端板和侧板的焊接工序,需要的设备种类多,占地面积大,造成较高的成本投入,削弱了产品的竞争力。

4、有鉴于此,如何开发一种电芯组装新工艺,以及实现该新工艺所需的设备或生产线,提高锂电池的生产效率并降低生产成本,提高产品竞争力,成为了本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现思路

1、为了至少解决上述
技术介绍
中的一个或多个技术问题,本专利技术提供如下方案。

2、在第一方面中,本专利技术提供了一种电芯组装方法,技术方案如下:

3、该电芯组装方法包括:

4、s1: 放置电芯以使其呈扁平姿态;

5、s2:将隔膜置于单个电芯的底部,并使所述隔膜包覆电芯不具有极耳的相对两侧以及所述相对两侧的上边缘;

6、s3:焊接单个电芯的每一簇极耳,以使所述每一簇极耳不再松散;裁切单个电芯焊接后的每一簇极耳以使其边缘平齐;

7、s4:将保护片连接至步骤s3所得的边缘平齐的每一簇极耳上,并将所有的所述保护片的第一端向上折弯以使其呈l型的形状;所述第一端为所述保护片靠近每一簇极耳的端部;同一单个电芯加装的保护片的长度保持相同,所述保护片的长度类型数量与叠放的电芯数量相同;

8、s5:将连接不同长度保护片的单个电芯,按照所连接保护片长度由长到短的顺序,从下向上依次叠放进入电池壳体;叠放的电芯中,不同电芯相同位置处与每一簇极耳连接的保护片的长度按照从上向下的顺序依次递增,递增的长度数值与单个电芯的厚度数值相同;所述相同位置是指同一空间内水平坐标相同的位置;

9、s6:将叠放的不同电芯的所述相同位置处与每一簇极耳连接的不同长度的保护片进行焊接;将焊接后的保护片的端部置入所述电池壳体内,并使相同位置处的保护片连接位于所述电池壳体内的对应极柱;

10、s7:密封所述电池壳体。

11、优选地,在将隔膜置于单个电芯的底部之前,所述s2还包括将隔膜折弯以使所述隔膜呈凹形结构,以便于将电芯置入所述隔膜的凹形结构内,并使隔膜包覆电芯不具有极耳的相对两侧以及所述两侧的上边缘;所述隔膜的材质为pp膜,隔膜厚度为0.5mm。

12、优选地,在焊接单个电芯的每一簇极耳前,所述s3还包括:利用气动手指夹持每一簇极耳。

13、优选地,所述s6进一步包括将所有保护片的第二端再次折弯以使所述保护片呈z型的形状,以便于将焊接后的保护片的第二端置入电池壳体内以连接位于所述电池壳体内的对应极柱;所述第二端为所述保护片远离每一簇极耳的端部。

14、优选地,或者,步骤s4包括:将保护片连接至步骤s3所得的边缘平齐的每一簇极耳上,并将所有的所述保护片的第二端向下折弯以使其呈l型的形状,再将所有的所述保护片的第一端向上折弯以使保护片呈z型的形状;同一单个电芯加装的保护片的长度保持相同,所述保护片的长度类型数量与叠放的电芯数量相同;所述第一端为所述保护片靠近每一簇极耳的端部,所述第二端为所述保护片远离每一簇极耳的端部。

15、优选地,设置水平缝隙,使所述保护片从所述缝隙的一侧穿过至另一侧,在所述缝隙的另一侧采用辊筒向上或向下碾压所述保护片,以折弯所述保护片。

16、优选地,步骤s4中,将保护片连接至步骤s3所得的边缘平齐的每一簇极耳上,包括:采用超声波焊接的方式将位于电芯负极的每一簇极耳与保护片连接,采用铆接的方式将位于电芯正极的每一簇极耳与保护片连接。

17、优选地,在超声波焊接工序之前,可以先将待连接的两块保护片分别置于电芯负极的任一处极耳的上下两侧,以待焊接;在铆接工序之前,先将待连接的两块保护片分别置于电芯正极的任一处极耳的上下两侧,打孔以穿透所述两块保护片和极耳。

18、优选地,步骤s5中,将单个电芯叠放进入电池壳体包括:将包覆所述电芯不具有极耳的相对两侧的上边缘的隔膜翻折90度;夹持并提升所述翻折90度的隔膜以用于将底部及两侧覆膜的单个电芯转移至所述电池壳体处,并放置进入电池壳体内。

19、优选地,所述s7包括将热熔板置于所述电池壳体其上盖和电池壳体之间,使所述上盖和电池壳体接触所述热熔板以使所述热熔板分别对所述上盖和电池壳体加热;抽离所述热熔板,使所述上盖与电池壳体相互靠近挤压以用所述上盖密封所述电池壳体。

20、在第二方面中,还提供了实现本专利技术第一方面所提供的电芯组装方法的组装生产线,技术方案如下:

21、该电芯组装生产线包括依次设置的:

22、供膜工位,其用于在调整电芯以使电芯呈扁平姿态放置后,将隔膜置于单个电芯的底部,并包覆电芯不具有极耳的相对两侧以及所述两侧的上边缘;

23、极耳焊接工位,用于焊接单个电芯的每一簇极耳,以使所述每一簇极耳不再松散;

24、极耳裁切工位,用于裁切单个电芯焊接后的每一簇极耳,以使每一簇极耳的边缘平齐;

25、保护片加装工位,用于将保护片连接至裁切后的每一簇极耳上;同一单个电芯加装的保护片的长度保持相同,所述保护片的长度类型数量与叠放的电芯数量相同;

26、保护片折弯工位,用于将连接至裁切后的每一簇极耳上的保护片的第二端向下折弯以使所述保护片呈l型的形状,再将所述保护片的第一端向上折弯,以使所述保护片最终呈z型的形状;所述第一端为所述保护片靠近每一簇极耳的端部,所述第二端为所述保护片远离每一簇极耳的端部;

27、电芯叠放工位,用于将加装不同长度保护片的单个电芯,按照连接至裁切后的每一簇极耳的保护片长度由长到短的顺序,从下向上依次叠放进入电池壳体;叠放的电芯中,不同电芯相同位置处与每一簇极耳连接的保护片的长度按照从上向下的顺序依次递增,递增的长度数值与单个电芯的厚度数值相同;所述相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电芯组装方法,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的一种电芯组装方法,其特征在于,在将隔膜(12)置于单个电芯(11)的底部之前,所述S2还包括将隔膜(12)折弯以使所述隔膜(12)呈凹形结构,以便于将电芯(11)置入所述隔膜(12)的凹形结构内,并使隔膜包覆电芯(11)不具有极耳(13)的相对两侧以及所述两侧的上边缘;所述隔膜(12)的材质为PP膜,隔膜厚度为0.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种电芯组装方法,其特征在于,在焊接单个电芯(11)的每一簇极耳(13)前,所述S3还包括:利用气动手指夹持每一簇极耳(13)。

4.根据权利要求1所述的一种电芯组装方法,其特征在于,所述S6进一步包括将所有保护片(14)的第二端再次折弯以使所述保护片(14)呈Z型的形状,以便于将焊接后的保护片(14)的第二端置入电池壳体(15)内以连接位于所述电池壳体(15)内的对应极柱;所述第二端为所述保护片(14)远离每一簇极耳(13)的端部。

5.根据权利要求1所述的一种电芯组装方法,其特征在于,

6.根据权利要求4或5所述的一种电芯组装方法,其特征在于,设置水平缝隙,使所述保护片(14)从所述缝隙的一侧穿过至另一侧,在所述缝隙的另一侧采用辊筒(72)向上或向下碾压所述保护片(14),以折弯所述保护片(14)。

7.根据权利要求1所述的一种电芯组装方法,其特征在于,步骤S4中,将保护片(14)连接至步骤S3所得的边缘平齐的每一簇极耳(13)上,包括:采用超声波焊接的方式将位于电芯(11)负极的每一簇极耳(13)与保护片(14)连接,采用铆接的方式将位于电芯(11)正极的每一簇极耳(13)与保护片(14)连接。

8.根据权利要求7所述的一种电芯组装方法,其特征在于,在超声波焊接工序之前,可以先将待连接的两块保护片(14)分别置于电芯(11)负极的任一处极耳(13)的上下两侧,以待焊接;在铆接工序之前,先将待连接的两块保护片(14)分别置于电芯(11)正极的任一处极耳(13)的上下两侧,打孔以穿透所述两块保护片(14)和极耳(13)。

9.根据权利要求1所述的一种电芯组装方法,其特征在于,步骤S5中,将单个电芯(11)叠放进入电池壳体(15)包括:将包覆所述电芯(11)不具有极耳(13)的相对两侧的上边缘的隔膜(12)翻折90度;夹持并提升所述翻折90度的隔膜(12)以用于将底部及两侧覆膜的单个电芯(11)转移至所述电池壳体(15)处,并放置进入电池壳体(15)内。

10.根据权利要求1所述的一种电芯组装方法,其特征在于,所述S7包括将热熔板(103)置于所述电池壳体(15)其上盖(16)和电池壳体(15)之间,使所述上盖(16)和电池壳体(15)接触所述热熔板(103)以使所述热熔板(103)分别对所述上盖(16)和电池壳体(15)加热;抽离所述热熔板(103),使所述上盖(16)与电池壳体(15)相互靠近挤压以用所述上盖(16)密封所述电池壳体(15)。

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【技术特征摘要】

1.一种电芯组装方法,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的一种电芯组装方法,其特征在于,在将隔膜(12)置于单个电芯(11)的底部之前,所述s2还包括将隔膜(12)折弯以使所述隔膜(12)呈凹形结构,以便于将电芯(11)置入所述隔膜(12)的凹形结构内,并使隔膜包覆电芯(11)不具有极耳(13)的相对两侧以及所述两侧的上边缘;所述隔膜(12)的材质为pp膜,隔膜厚度为0.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种电芯组装方法,其特征在于,在焊接单个电芯(11)的每一簇极耳(13)前,所述s3还包括:利用气动手指夹持每一簇极耳(13)。

4.根据权利要求1所述的一种电芯组装方法,其特征在于,所述s6进一步包括将所有保护片(14)的第二端再次折弯以使所述保护片(14)呈z型的形状,以便于将焊接后的保护片(14)的第二端置入电池壳体(15)内以连接位于所述电池壳体(15)内的对应极柱;所述第二端为所述保护片(14)远离每一簇极耳(13)的端部。

5.根据权利要求1所述的一种电芯组装方法,其特征在于,

6.根据权利要求4或5所述的一种电芯组装方法,其特征在于,设置水平缝隙,使所述保护片(14)从所述缝隙的一侧穿过至另一侧,在所述缝隙的另一侧采用辊筒(72)向上或向下碾压所述保护片(14),以折弯所述保护片(14)。

7.根据权利要求1所述的一种电芯组装方法,其特征在于,步骤s4中,将保护片(14)连接至步骤s3所得的边...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘丽娜刁军伟王晓康
申请(专利权)人:郑州鼎能实业有限公司
类型:发明
国别省市:

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