一种电池极群自动化产线及其方法与流程

本发明涉及极群自动化产线，特别涉及一种电池极群自动化产线及其方法。

背景技术：

1、在蓄电池自动化生产过程中，电池极群自动化产线是实现高效、稳定生产的关键装备。典型的电池极群自动化产线通常包括：包片机，用于将正极板、负极板及隔板交替叠合组装为极群；输送线，用于将组装完成的极群输送至极群入槽机构；以及极群入槽机构，用于将极群压入蓄电池外壳的电池槽内，以便后续完成汇流排焊接、封盖、加酸等工序。其中，极群入槽是整条产线中直接影响电池装配质量和生产效率的核心工序。

2、现有技术中，为了避免极群入槽时极板与电池槽壁直接接触而造成极板表面铅膏刮落、隔板破损的问题；将采用极群包覆pvc膜装壳技术，其通过在极群外部u型包覆pvc膜，使极群和pvc膜一起装入电池壳内，利用pvc膜保护极板表面不受损伤，避免铅膏被电池壳壁刮落，从而保存活性物质，增加电池装配压力。

3、然而，现有铅酸蓄电池极群包覆pvc膜装壳技术中，pvc膜随极群一起装入电池壳内，经过封盖、加酸、充电工序后永久留存在电池槽内。该类技术方案虽然可以保护极板表面不受损伤，避免极板表面铅膏被电池壳壁刮落，保存活性物质；但是，pvc膜不仅会影响散热，还会在高温下会加重其降解而附着在极板表面和微孔中，也会导致容量降低和寿命缩短的问题。

4、针对上述指出pvc膜永久留存而导致影响散热及容量降低和寿命缩短的问题，本发明设计了一种电池极群自动化产线及其方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电池极群自动化产线及其方法，可以解决现有技术中pvc膜永久留存而导致影响散热及容量降低和寿命缩短的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明为一种电池极群自动化产线，包括半包膜组件、包片机和极群入槽机构；所述包片机将正、负极板及隔板组装为极群并经输送线输送至极群入槽机构；所述极群入槽机构包括用于横向压紧极群的侧板及用于压装极群的压头，以将极群压入蓄电池外壳的电池槽内；所述半包膜组件用于在入槽前包裹极群、入槽时随动下沉、入槽后自动抽出，实现导向保护与重复使用的功能；

4、所述半包膜组件包括侧包滑座和复位驱动单元；所述侧包滑座作为包膜部的安装基础，可沿侧板上下滑动；所述复位驱动单元用于在压头复位后驱动侧包滑座回位，从而将包膜部从电池槽内抽出；所述侧包滑座内顶部沿竖直方向与侧板顶部进行滑动配合；所述侧板底部固定连接有包膜部，所述包膜部具有对称设置的第一半包膜和第二半包膜，且位于侧板两侧，以用于对极群的底部及两侧形成半包式包裹；通过侧包滑座与侧板的滑动配合，包膜部可随极群同步下沉；第一半包膜和第二半包膜对称布置，从底部和两侧包裹极群，防止隔板破损；所述侧包滑座内部与侧板顶部之间连接有复位驱动单元，用于在极群入槽过程中随侧包滑座的下移而蓄能、并在压头复位后驱动侧包滑座向上复位，以将所述包膜部从电池槽内抽出。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述侧包滑座为u型结构；所述第一半包膜和第二半包膜均为l型结构；每相邻的两个侧包滑座一相对内侧面的第一半包膜和第二半包膜对极群的底部及两侧形成半包式包裹；所述复位驱动单元为弹簧复位组件。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述包膜部由经表面硬化处理的双向拉伸聚酯薄膜制成，其的厚度为0.1mm-0.3mm，拉伸强度≥190mpa，弹性模量≥3500mpa，摩擦系数≤0.5，表面硬度范围为2h-6h；所述第一半包膜和第二半包膜的底部长度范围为2mm-30mm；其低摩擦系数确保滑动顺畅；表面硬度2h-6h可抵抗划伤和磨损。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述包膜部的内表面和外表面依次设置有第一光滑面和第二光滑面；所述第一光滑面的摩擦系数大于第二光滑面的摩擦系数；第一光滑面的摩擦系数范围为0.4-0.5；第二光滑面的摩擦系数≤0.45。

8、作为本发明的一种优选技术方案，同一个所述侧包滑座上的第一半包膜位于第二半包膜的横向压紧方向；所述第一半包膜与第二半包膜的顶部高度相平齐；所述第一半包膜的底部与第二半包膜的底部有重叠区域；所述第一半包膜的底部低于第二半包膜的底部，其高度差范围为1mm-5mm。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述侧包滑座在极群两边设置有连接板；所述第一半包膜和第二半包膜的俯视形状为u形结构；所述第一半包膜和第二半包膜的两边顶部均与连接板底部进行固定连接；所述第一半包膜和第二半包膜的各侧面底部均设置有包膜托部；连接板将第一半包膜和第二半包膜稳定固定于侧包滑座上；u形俯视结构使包膜部能够从三面包围极群；包膜托部进一步增强了底部的保护面。

10、作为本发明的一种优选技术方案，各所述侧包滑座顶部均开设有让位贯通槽；各所述侧板上设置有用于限制复位驱动单元行程范围的限位挡板；所述让位贯通槽为压齐操作时提供避让空间，防止干涉；限位挡板限制复位驱动单元的最大压缩和伸展行程，保证侧包滑座在安全范围内滑动，避免过行程损坏。

11、作为本发明的一种优选技术方案，各所述侧板底部均铰接有一对扭转板，且一对所述扭转板均设置为相对向外张开；各所述扭转板与侧板底部之间设有扭力弹簧，所述扭力弹簧用于提供使扭转板向外张开的弹性力；所述扭转板用于对入槽过程中的极群进行导向；扭转板在初始状态下向外张开，形成支撑托面。

12、一种电池极群自动化产线的方法，包括以下步骤：

13、步骤一：将包片机组装完成的极群经输送线及夹具，再放置在极群入槽机构中相邻侧板之间的放置空间内；

14、步骤二：所述侧包滑座上的包膜部对极群的底部及两侧进行半包式包裹，且第一半包膜和第二半包膜分别位于极群的两侧；通过第一半包膜与第二半包膜底部的高度差所形成的重叠区域，对极群的底部形成托举支撑；

15、步骤三：启动压头将极群及包膜部向下压入电池槽，同时所述侧包滑座被压头向下压而随极群沿侧板向下滑动，所述复位驱动单元被压缩蓄能；

16、步骤四：压头复位后，所述复位驱动单元释放能量驱动侧包滑座向上复位，带动所述包膜部从电池槽内抽出，完成极群入槽及复位；同时，所述第一半包膜和第二半包膜恢复为l型结构；复位驱动单元的弹力使侧包滑座向上运动，包膜部从电池槽内滑出。

17、作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中，通过第一半包膜与第二半包膜底部的高度差所形成的重叠区域，对极群的底部形成包裹；所述步骤三中，当极群被压入电池槽时，各侧板底部的扭转板被极群底部挤压而向内收缩后起到导向作用，引导极群顺利进入电池槽口，并在极群完全入槽后由扭力弹簧驱动复位；复位后的扭转板对第一半包膜和第二半包膜及极群的底部进行支托。

18、本发明具有以下有益效果：

19、1、本发明通过半包膜组件的设计作用，在入槽前对极群底部及两侧形成半包式包裹，入槽时随极群同步下沉并贴合于侧板和电池槽壁之间，起到导向和保护双重作用；以及压头复位后，复位驱动单元驱动侧包滑座向上复位，将包膜部从电池槽内完全抽出，使其脱离极群并可重复用于下一个极群；具有既降低了物料成本，又避免了pvc膜永久留存在电池内部可能引发的氯离子释放、硫酸盐化、自放电、堵住微孔、影响散热等系列问题的优点。

20、2、本发明通过包膜部采用弹性双向拉伸聚酯薄膜材料及高度差设计的作用，在横向压紧方向上被压紧时，第一半包膜底部可以对第二半包膜底部进行托起，继而使得第二半包膜的底部不易被卷起；具有保证了足够的刚度和抗拉强度，不会过度变形，可抵抗划伤和磨损，以及形成稳定的半包式包裹的优点。