一种纽扣式储能元件隔膜冲组装置

本发明涉及储能元件制造，具体而言，特指一种纽扣式储能元件隔膜冲组装置。

背景技术：

1、纽扣式电池和纽扣式超级电容器等纽扣式储能元件生产的两个重要工序是隔膜冲制和隔膜组立，也就是先将整张隔膜冲制成小圆片，再将冲制好的隔膜组立到负极盖内部极片表面。这是两个独立的工序。隔膜的冲制容易实现自动化，而且效率也较高。但由于冲制好的隔膜尺寸小、厚度薄、重量轻，且容易卷曲，因此够取隔膜和将隔膜准确铺盖到极片表面且实现中心对齐是一项精细化操作。长期以来，纽扣式储能元件生产的隔膜组立工序都是采用手工方式，用镊子将隔膜逐一组立到纽负极盖内部极片表面。这种生产方式的缺点是效率低、劳动强度大、可靠性和一致性差。

2、随着技术的发展，虽然还是采用逐个生产模式，但生产企业将隔膜冲制和隔膜组立两个工序合并为一个工序来完成。具体方法是将负极盖置于隔膜冲模下方，冲头冲制完隔膜后，再将隔膜推入负极盖内。这种方法的优点是将两个工序合并为一个工序来完成，生产效率大幅度提高。但是由于该方法涉及负极盖的单个传送，因此总体效率不高。而且用冲头来推送隔膜，如果推送距离短，隔膜容易卡在冲孔内部；如果推送距离太长，由于冲头的冲力大，一旦冲头触及极片，则容易损伤极片。此外，冲头运动速度快，加上缺少排气部件，容易造成隔膜在冲孔内翻滚和卷曲。

3、如何提高隔膜的冲制和组立效率，并提高组立的可靠性和一致性是纽扣式储能元件生产企业面临的关键技术难题。

技术实现思路

1、本发明正是为解决上述问题而提出的一种纽扣式储能元件隔膜冲组装置。采用阵列式模式，一次性完成数十个隔膜的冲制，并将这些隔膜一次性精准组立到负极盖内极片表面。

2、本发明的技术方案是：一种纽扣式储能元件隔膜冲组装置，包括模架底板、模架立柱、模架顶板、模架弹簧柱、模架压板，这些部件共同构成本装置的模架，并对其他一些部件起支撑或固定作用。

3、模架底板侧面两侧各有1个冲模按钮，隔膜冲制时，为了安全，需要两手同时按住冲模按钮，冲模才会动作。

4、模架底板上表面中部左右两边各有1个凹模板支撑条，用于支撑凹模板。

5、模架底板上表面两侧分别有导轮和驱动轮。导轮用于引导隔膜的运动，使其呈水平状态进入阵列式冲头和凹模板之间；驱动轮采用间歇式转动的方式，拖动隔膜向右运动，而且每次拖动的隔膜长度相同。

6、模架顶板两侧分别有送料轮和收料轮。隔膜分切后卷绕在送料轮上，用于冲膜过程送料。收料轮用于收集冲膜完成后的隔膜废料。

7、模架顶板上表面有冲模气缸，为隔膜冲制提供动力。

8、控制器连接冲模按钮，用于控制本装置的气动和电动动作。

9、阵列式冲头用于一次性完成与冲头数量相同数量的隔膜冲制。为了后续的隔膜组立工序，冲头的数量和排列方式与负极盘物料槽相同且中心对齐。阵列式冲头为管状，使得推膜杆和推膜头能在其内部上下运动。

10、凹模板上表面有阵列式冲孔，用于配合阵列式冲头完成隔膜的阵列式冲制。为防止由于凹模板和负极盘之间间隙的存在而使隔膜在下移过程中发生水平位移，凹模板下表面设置有导膜环，工作时导膜环深入负极盘物料槽的负极盖内部，防止隔膜下移过程中发生水平偏移。

11、推膜器用于在完成隔膜冲制后，将隔膜下推到负极盖内部，同时不损伤负极盖内部的极片。推膜器包括推膜板、推膜杆和推膜头。推膜头上有轴向排气孔，使得推膜头下移过程中，阵列式冲头内部的空气能通过排气孔向上排出，防止隔膜发生翻滚和卷曲。

12、辅助架一方面作为推膜器的固定支架，另一方面将冲模气缸的压力传导到模架压板。

13、推膜气缸为推膜器的运动提供动力，但其推力远小于冲模气缸的推力。

14、液压升降台用于在负极盘插入到凹模板下方后，将负极盘上推，使导膜环嵌入负极盖内。液压升降台包括升降台顶板、液压支撑条和升降台旋杆。升降台顶板用于支撑负极盘；液压支撑条可以上下移动，实现升降台顶板的升降；升降台旋杆用于控制升降台顶板的升降。

15、本发明的优点效果在于：本装置具有阵列式冲头和阵列式冲孔，采用阵列式工作模式，可以一次性实现数十个隔膜的冲制和组立，生产效率高。

16、采用推膜器将隔膜推送到负极盖内部，防止隔膜推送过程发生翻滚或卷曲，同时防止损伤极片。

17、凹模板底部具有导膜环，可以有效防止隔膜发生横向位移，提高隔膜组立的精准度和元件的可靠性。

技术特征：

1.一种纽扣式储能元件隔膜冲组装置，包括模架底板（1）、模架立柱（2）、模架顶板（3）、模架弹簧柱（4）、模架压板（5）、模架底板（1）侧面两侧的冲模按钮（6）、模架底板（1）上表面中部的凹模板支撑条（7）及两侧的导轮（8）和驱动轮（9）、模架底板（1）上表面后部的控制器、模架顶板（3）两侧的送料轮（10）和收料轮（11）、模架顶板（3）上表面的冲模气缸（12）；其特征在于还包括阵列式冲头（13）、凹模板（14）、推膜器、辅助架、推膜气缸（17）和液压升降台；所述阵列式冲头（13）为管状，固定在模架压板（5）下表面，数量与排列方式与负极盘物料槽（28）相同且中心对齐；所述凹模板（14）具有阵列式冲孔（15）和连接于阵列式冲孔（15）底部的导膜环（16）；所述推膜器包括推膜板（19）、推膜杆（20）和推膜头（21）；所述推膜头（21）具有轴向排气孔（22）；所述推膜杆（20）和推膜头（21）内置于阵列式冲头（13）内部。

2.根据权利要求1所述的一种纽扣式储能元件隔膜冲组装置，其特征在于所述阵列式冲孔（15）的数量和排列方式与负极盘物料槽（28）相同且中心对齐。

3.根据权利要求1所述的一种纽扣式储能元件隔膜冲组装置，其特征在于所述导膜环（16）的内径等于阵列式冲孔（15）的孔径，外径等于负极盖碗口内径，高度小于负极盖深度。

4.根据权利要求1所述的一种纽扣式储能元件隔膜冲组装置，其特征在于所述推膜头（21）为圆柱状，直径等于阵列式冲头（13）的内径且大于推膜杆（20）直径。

5.根据权利要求1所述的一种纽扣式储能元件隔膜冲组装置，其特征在于所述辅助架包括辅助架压板（23）和辅助架立柱（24）；所述辅助架立柱（24）顶部连接辅助架压板（23），底部固定在模架压板（5）上部。

6.根据权利要求1所述的一种纽扣式储能元件隔膜冲组装置，其特征在于所述推膜气缸（17）顶部固定在辅助架压板（23）下表面，推膜气缸活塞杆（18）下方连接推膜板（19）。

7.根据权利要求1所述的一种纽扣式储能元件隔膜冲组装置，其特征在于所述液压升降台包括升降台顶板（25）、液压支撑条（26）和升降台旋杆（27）；所述液压支撑条（26）内嵌于模架底板（1），顶部连接升降台顶板（25）；所述升降台旋杆（27）位于模架底板（1）侧面，朝不同方向旋转升降台旋杆（27）可以实现液压支撑条（26）的升降。

技术总结
一种纽扣式储能元件隔膜冲组装置，用于实现纽扣式储能元件隔膜的批量冲制和组立。所述装置包括模架、阵列式冲头、凹模板、推膜器、辅助架、液压升降台、控制器、冲模气缸、推膜气缸等部件。与传统冲模的单个冲制方式不同，本装置利用阵列式冲头和凹模板，借助具有阵列式物料槽的负极盘实现隔膜的批量冲制；利用推膜器和导膜环将冲制好的隔膜精确组立到负极盖内部的极片表面。本发明可以实现纽扣式储能元件隔膜的批量冲制和组合，并且冲制和组合为一次性完成，工作效率高，组合精准。

技术研发人员：邓梅根
受保护的技术使用者：江西财经大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25