电池化成辅助设备的制作方法

本申请涉及储能器件加工领域，尤其涉及一种电池化成辅助设备。

背景技术：

新能源是未来社会发展的趋势，锂电行业作为新能源的产业之一，由于其技术相对成熟，应用范围广，是目前世界各国争相研究的热点。因此，推进锂电行业产业化，提高其生产效率具有重要意义。锂离子电池的生产技术水平在很大程度上代表着新能源行业的发展水平。锂离子电池工艺是锂电产业应用的关键要素，工艺水平的高低直接影响产品的核心竞争力。锂离子电池化成工序作为锂离子电池工艺的关键工序，直接影响产品的安全和寿命。mini cell主要应用于可穿戴手表等小型电子产品。目前mini cell化成采用人工装电池配合老化板(PCB板)插拔化成柜化成方法。

该方法的具体流程包括：人工将电池插入老化板电池位，再将老化板插入化成柜化成，化成完后，人工将老化板拔出，再把电池从老化板取出并分类摆放。

由于过程中需要大量人工操作，因此劳动强度高、效率低。

技术实现要素：

本申请提供了一种电池化成辅助设备，能够解决上述问题。

本申请提供了一种电池化成辅助设备，包括输送机构、第一名片纸开覆机构、第一蝴蝶夹开合机构、取料机械手、入料机械手、第二蝴蝶夹开合机构以及第二名片纸开覆机构，

所述电池化成辅助设备具备下料工位以及上料工位，所述输送机构用于沿输送轨迹输送老化板，且所述输送轨迹依次经过所述下料工位以及所述上料工位，

所述第一名片纸开覆机构用于翻开/覆盖位于所述下料工位的所述老化板上的名片纸，

所述第一蝴蝶夹开合机构用于开启/关闭位于所述下料工位的所述老化板上的蝴蝶夹，

所述取料机械手用于取出位于所述下料工位的所述老化板上的电池，

所述入料机械手用于将电池放入位于所述上料工位的所述老化板内，

所述第二蝴蝶夹开合机构用于开启/关闭位于所述上料工位的所述老化板上的蝴蝶夹，

所述第二名片纸开覆机构用于翻开/覆盖位于所述上料工位的老化板上的名片纸。

优选地，还包括极耳整形机构，

所述入料机械手将所述电池放入/取出所述极耳整形机构，

所述极耳整形机构用于在所述入料机械手将所述电池放入所述老化板之前对电池的极耳整形。

优选地，所述极耳整形机构包括电池压块、刮块、竖直运动单元以及水平运动单元，

所述电池压块用于压住所述电池，所述竖直运动单元用于驱动所述刮块竖直运动，所述水平运动单元用于驱动所述刮块水平运动，

所述刮块的前端具有拨叉，所述刮块能够在所述竖直运动单元以及所述水平运动单元的驱动下使所述拨叉伸入所述电池的两个极耳之间，并压住两个所述极耳，且能够在所述水平运动单元的驱动下沿所述极耳的长度方向远离所述电池。

优选地，所述拨叉具有伸入部以及两个压合部，所述伸入部位于两个所述压合部之间，且相对于两个所述压合部向下凸出。

优选地，还包括整形分选机构以及废料工位，所述入料机械手将整形后的所述电池由所述极耳整形机构取出并放入所述整形分选机构，

所述整形分选机构用于在所述入料机械手将所述电池放入所述老化板之前对经所述极耳整形机构整形之后的所述电池进行检查，

所述入料机械手根据所述整形分选机构的检查结果将被检查的所述电池放入所述老化板或者所述废料工位。

优选地，所述第一蝴蝶夹开合机构和/或所述第二蝴蝶夹开合机构具备若干伸缩杆，所述伸缩杆的排布与所述老化板上的所述蝴蝶夹的位置一致，

当所述伸缩杆向下伸出时，压迫所述蝴蝶夹，完成所述蝴蝶夹的开启，

当所述伸缩杆向上缩回时，所述蝴蝶夹关闭。

优选地，所述第一名片纸开覆机构和/或所述第二名片纸开覆机构包括旋转臂以及吸附臂，

所述吸附臂能够吸附名片纸，所述旋转臂的一端连接所述吸附臂，所述旋转臂能够旋转，并带动所述吸附臂沿弧形轨迹运动，使所述名片纸翻开或覆盖所述老化板。

优选地，还包括化成分选机构、化成合格工位、复测工位以及化成失败工位，

所述取料机械手将化成后的所述电池由所述老化板取出后放入所述整形分选机构，

所述化成分选机构用于对经化成后的所述电池进行检查，

所述取料机械手根据所述化成分选机构的检查结果将被检查的所述电池放入所述化成合格工位、所述复测工位或者所述化成失败工位。

优选地，所述输送轨迹呈“匚”形，所述下料工位以及所述上料工位分别位于所述输送轨迹的两个拐角处。

优选地，还包括CCD拍照系统，所述入料机械手以及所述取料机械手根据所述CCD拍照系统进行动作定位。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的电池化成辅助设备能够自动进行老化板的取料和入料作业，无需人工参与，大幅提高了生产效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的电池化成辅助设备的整体结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的极耳整形机构的侧视结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的拨叉的具体结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的第一名片纸开覆机构的立体结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的第一名片纸开覆机构的侧视结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的老化板的具体结构示意图。

附图标记：

100-输送机构；

110-第一名片纸开覆机构；

1101-旋转臂；

1102-吸附臂；

1103-吸盘；

1104-动力单元；

1105-齿轮；

1106-齿条；

1107-轴承；

1108-支撑板；

1109-缓冲器；

112-第二名片纸开覆机构；

120-第一蝴蝶夹开合机构；

122-第二蝴蝶夹开合机构；

130-取料机械手；

132-入料机械手；

142-整形分选机构；

1501-化成合格出料带；

1502-复测出料带；

1503-化成失败出料带；

152-入料带；

160-极耳整形机构；

1600-电池压块；

1601-刮块；

1602-竖直运动单元；

1603-水平运动单元；

1604-平台；

1605-拨叉；

1605a-伸入部；

1605b-压合部；

20-老化板；

200-蝴蝶夹。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的电池化成辅助设备的放置状态为参照。

如图1所示，本申请实施例提供了一种电池化成辅助设备，该设备包括输送机构100，同时还具有下料工位以及上料工位，输送机构100能够将老化板20沿一条输送轨迹输送，老化板20由这条输送轨迹的起点位置开始，会依次经过下料工位以及上料工位。在下料工位的附近设置有第一名片纸开覆机构110、第一蝴蝶夹开合机构120、取料机械手130、化成分选机构(图中未示出)、化成合格出料带1501、复测出料带1502以及化成失败出料带1503等机构，而在上料工位的附近设置有入料带152、入料机械手132、极耳整形机构160，整形分选机构142、第二名片纸开覆机构112以及第二蝴蝶夹开合机构122等机构。

电池化成完毕后会将老化板20通过小推车推送到输送机构100上，老化板20会沿着输送机构100的输送轨迹首先抵达下料工位。电池化成完毕时，名片纸是覆盖在老化板20上的，因此当输送机构100将老化板20输送至下料工位后，第一名片纸开覆机构110将覆盖在老化板20上的名片纸翻开，露出下方已化成的电池。

之后，通过第一蝴蝶夹开合机构120会开启老化板20上的蝴蝶夹200，使电池处于可移动的状态。

然后，取料机械手130会将化成后的电池由老化板20上一一取出，并送往下一工序。电池的化成过程并非百分之百成功，因此通常会对每块电池的化成过程进行监测，因此，化成结束后，每块电池的化成结果会全部记录在数据库中。利用这一优势，本实施例可以利用取料机械手130将化成后的电池转送至化成分选机构上。

化成分选机构会对印制在电池表面的识别码(条形码、二维码等)进行识别，并由数据库得到电池化成结果。电池化成结果一般分为三类，第一类是化成合格，第二类是需要进行复测，第三类则是化成失败。而对应这三类化成结果，电池化成辅助设备上分别开设出了化成合格工位、复测工位以及化成失败工位，化成合格出料带1501设置在化成合格工位上，复测出料带1502设置在复测工位上，化成失败出料带1503设置在化成失败工位上。得到电池化成结果之后，取料机械手130便可根据电池化成结果将电池分别运送至对应工位的出料带上，并由出料带继续输送至不同的后续工序。

当老化板20上的所有电池都被取出后，第一蝴蝶夹开合机构120抽离，蝴蝶夹200关闭，第一名片纸开覆机构110将名片纸重新覆盖在老化板20上。之后，输送机构100会将老化板20输送至上料工位。

在上料工位，第二名片纸开覆机构112将名片纸重新翻开，之后第二蝴蝶夹开合机构122重新打开蝴蝶夹200，等待入料机械手132将未化成的电池放入。

在电池化成辅助设备上设置有入料工位，未化成的电池会由入料工位被入料机械手132抓取。由于未化成的电池一般需要由上一工序输送过来，因此可以将入料带152直接由上一工序通至入料工位，源源不断的输送未化成的电池。

由于化成过程需要未化成的电池的极耳处于正常状态，不能出现搭接情况，因此，本实施例在将未化成的电池放入老化板20之前会对极耳进行整形，使其恢复正常状态。

整形过程通过极耳整形机构160完成，入料机械手132由入料带152抓取电池后会首先放置在极耳整形机构160上，由极耳整形机构160对极耳进行整形，消除极耳的搭接等问题，使极耳恢复正常状态。

如图2所示，在本实施例中，极耳整形机构160包括电池压块1600、刮块1601、竖直运动单元1602、水平运动单元1603以及平台1604。入料机械手132将电池平放在平台1604上，电池的极耳朝向刮块1601，电池压块1600由电池的上方压住电池，防止其自由移动。之后，通过竖直运动单元1602以及水平运动单元1603驱动刮块1601运动至极耳的附近。

刮块1601的前端具有拨叉1605，如图3所示，拨叉1605具有伸入部1605a以及两个压合部1605b，伸入部1605a位于两个压合部1605b之间，且相对于两个压合部1605b向下凸出。

随着刮块1601的运动，拨叉1605的伸入部1605a伸入电池的两个极耳之间，同时，两个压合部1605b分别并压住两个极耳的根部。之后水平运动单元1603会回缩，带动刮块1601沿极耳的长度方向远离电池，在此过程中，伸入部1605a始终处于两个极耳之间，将极耳搭接的位置刮开，同时，两个压合部1605b将极耳压平整。竖直运动单元1602以及水平运动单元1603可以采用气缸、油缸等具备伸缩功能的装置。

由于整形过程是自动操作的，因此整形过程结束后并不能保证所有极耳均处于正常状态，此时可以通过整形分选机构142对整形结果进行分选，分选依靠CCD系统扫描整形后的极耳结构，判断极耳间距是否在要求范围。此时会存在两种结果，一种是极耳间距处于正常范围，也就是整形合格，另一种则是极耳间距未处于正常范围，也就是整形不合格。整形合格的电池可以通过入料机械手132抓取并放入老化板20上准备进行化成，而对于整形不合格的电池，本实施例还特别准备了废料工位，入料机械手132会将整形不合格的电池放入废料工位，由人工进行修整。

待老化板20装满电池后，第二蝴蝶夹开合机构122关闭蝴蝶夹200，将电池夹紧。之后第二名片纸开覆机构112将之前翻开的名片纸再覆盖在老化板20以及电池的表面。至此，老化板20已经完成老化之前的准备工作。

具体地，在本实施例中，第一名片纸开覆机构110以及第二名片纸开覆机构112均是用来进行名片纸的翻开与覆盖操作，第一名片纸开覆机构110与第二名片纸开覆机构112是相同的机构。下面以第一名片纸开覆机构110为例进行详细描述。

如图4和图5所示，第一名片纸开覆机构110包括旋转臂1101以及吸附臂1102，吸附臂1102上具有吸盘1103，吸附臂1102利用吸盘1103能够吸附名片纸，旋转臂1101的一端连接吸附臂1102。在本实施例中，第一名片纸开覆机构110还包括动力单元1104、齿轮1105、齿条1106、轴承1107以及支撑板1108，旋转臂1101通过轴承1107连接在支撑板1108上，因此旋转臂1101可以自由旋转，齿轮1105与旋转臂1101共轴固定连接，动力单元1104与齿条1106相连，齿条1106与齿轮1105啮合。在动力单元1104的驱动下，齿条1106能够往复移动，并带动齿轮1105转动，因而驱动旋转臂1101转动，旋转臂1101转动时会带动吸附臂1102沿弧形轨迹运动，使名片纸翻开或覆盖老化板20。此外，为了防止旋转臂1101在惯性作用下难以停止而损坏齿轮1105、齿条1106，甚至动力单元1107，本实施例还在旋转臂1101的转动轨迹的两端分别设置了缓冲器1109对旋转臂1101进行缓冲。

此外，在本实施例中，第一蝴蝶夹开合机构120以及第二蝴蝶夹开合机构122上均具备若干伸缩杆(图中未示出)，这些伸缩杆的排布与老化板20上的蝴蝶夹200的位置是一致的，当伸缩杆向下伸出时，压迫蝴蝶夹200，使蝴蝶夹200开启。当伸缩杆向上缩回时，蝴蝶夹200失去外力，并在自身弹力作用下重新关闭。伸缩杆可以通过气缸或其它动力装置驱动。由于电池不会一次性由老化板20取出，而老化板20上的蝴蝶夹200是沿横排和纵排呈矩阵排列的(参见图6)，因此第一蝴蝶夹开合机构120可以每次开启一排或一列蝴蝶夹200，当被开启的蝴蝶夹200内的电池全部取出后，第一蝴蝶夹开合机构120以及第二蝴蝶夹开合机构122可以移动位置，并重新对准下一排或下一列蝴蝶夹200，继续进行开启步骤。

之后老化板20会被输送机构100继续输送并抵达输送轨迹的终点，在终点处将老化板20装入小推车，推送至化成设备进行化成。

化成完成后的老化板20会被小推车重新推回输送机构100，重复上面的过程。全过程中，入料机械手130以及取料机械手132的动作均通过CCD拍照系统进行动作定位。

如果输送轨迹沿直线延伸，则仅能够在下料工位以及上料工位的两侧布置，空间相当紧张，输送轨迹在单一方向上的尺寸过大，会造成大量空间浪费，影响厂房布局。因此，在本实施例中的输送轨迹呈“匚”形，下料工位以及上料工位分别位于所述输送轨迹的两个拐角处。这样，输送轨迹的整体轮廓区域平均，更加便于布置。

本申请实施例所提供的电池化成辅助设备能够自动进行老化板的取料和入料作业，无需人工参与，大幅提高了生产效率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。