專利名稱：水平電池生產系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種快速生產水平電池的自動化系統(tǒng)。
背景技術：
傳統(tǒng)的密閉式鉛蓄電池，具有以下缺點板柵采用將鉛錠加熱熔融灌注到模具的方式，耗材較多。電池極板采用傳統(tǒng)的垂直放置方式，容易有電解液層化現(xiàn)象。采用電槽兩側的固定條來固定極群，經過使用因極板活物質形變及使用震動，容易造成活物質脫落。因為制程包含多道干燥、熟成等工序，生產流程較長，使存貨周轉時間較慢，造成資金使用效率上的壓力。板柵采用實心合金鉛，以及用來將電池各極間串、并聯(lián)的鉛塊無法省略，因此耗材較多。鉛材采用加熱溶解，會產生鉛蒸氣，雖經過排氣凈化，但經常因排風不足造成對人員與環(huán)境的污染。因重量重，其重量比能量(33wh/kg)較低，以及一般抗震結構的因素，壽命循環(huán)次數(shù)僅約300次，且充電時間較長約(6- ir)。水平鉛蓄電池則是為了改良前述傳統(tǒng)鉛蓄電池的缺失而發(fā)展出來的發(fā)明電池；水平鉛蓄電池是因為電池極板采用水平放置，不同于傳統(tǒng)式鉛蓄電池的垂直放置，故稱為“水平電池”。水平電池的基本制程其基材以強度較高且多線纏繞的玻璃纖維為蕊心，用冷擠壓的方式在玻璃纖維外面包一層鉛合金，而形成鉛線。再將鉛線編織成鉛網，并發(fā)展出一種全新的鉛膏，不需要經過熟成階段，同時依照電池結構的需求，在鉛網上分別依次涂上正極、負極鉛膏，為加強極板活物質強度，在極板兩側加上特殊紙材，在經過干燥之后，包上特殊微細玻璃棉之后即可進行電池組裝。而電池在進行封裝完成之后，進行真空注酸、化成、灌固化劑、清洗、包裝等工序，即完成水平電池的生產程序。因為極板采用水平放置，故可以避免電池的電解液濃度差的極化現(xiàn)象，而電解液濃度差的極化現(xiàn)象是傳統(tǒng)鉛蓄電池容量下降及壽命縮短的主要原因之一。水平電池的極板陰陽直接連通，因此內阻小，極板活物質利用比較均勻，且節(jié)省極群并聯(lián)鉛材，大電流放電，電壓降比較小。采用鉛網替代傳統(tǒng)的柵板(grid)，得以減輕電池重量、節(jié)省耗材，讓電池的重量比能量大為提高(》40wh/kg)，同時電池的充電接受率也提高，因此有利于快速充電。因為鉛網抗拉強度大，能耐充放電循環(huán)中極板活物質的形狀變化，因此循環(huán)壽命次數(shù)也相對提高。前述傳統(tǒng)的水平電池制造方式需要人力來完成，工作效率較低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種藉由自動化設備的組合制造設備，可以快速生產水平電池，以解決傳統(tǒng)采用人力作業(yè)的低效率問題。本發(fā)明包括有一鉛網制造設備、一和膏制造設備、一正負極板涂膏制造設備、一浸酸制造設備、一極板干燥制造設備、一極板組合制造設備、一電池端子安裝制造設備、一裝電池盒制造設備、一灌酸制造設備、一化成制造設備、一灌臘制造設備與一包裝制造設備； 前述各制造設備均以自動化設備進行作業(yè)，以將正、負極鉛膏涂布于鉛網上形成正極板與負極板；正、負極板經由浸酸制造設備而活化后，在后續(xù)制程中配合絕緣片依序堆棧組合成電池極群，電池極群兩端經成型出電極頭后，則被安裝于電池盒內組構成電池總成，電池總成則被灌入酸液產生電化學作用，而后在化成制造設備中進行充電，再于電池總成內灌臘將各個組件固定在電池盒內后，最后予以包裝為成品。本發(fā)明的和膏制造設備的技術手段，是提供多個可在軌道上移動的盛桶，藉由一送料落料裝置將鉛粉定量地落至一秤桶，秤桶量秤鉛粉的重量無誤后再落至位于下方的一所述盛桶內，再將該盛桶移位至一注液攪拌裝置的位置，以將化學液體注入該盛桶體內并攪拌成鉛膏；然后利用一傾倒單元將盛桶內的鉛膏倒出，最后以清洗裝置將倒出鉛膏后的盛桶清洗干凈。本發(fā)明的浸酸制造設備的技術手段，是利用輸送機將極板一一地輸送至一極板承架的各個承板，極板承架再由輸送設備輸送至浸酸槽進行浸酸作業(yè)。本發(fā)明的極板組合制造設備的技術手段，是利用一第一輸送裝置將裁切后的一絕緣片輸送至一治具內放置，再利用一第二輸送裝置將正極板與負極板輸送至所述治具內堆棧成極板堆棧組，該治具內的每一極板堆棧組依序以一正極板、一絕緣片、一負極板、一絕緣片地重復疊置至一數(shù)量，或依序以一負極板、一絕緣片、一正極板、一絕緣片地重復疊置至一數(shù)量，以構成一電池極群。本發(fā)明的電池端子安裝制造設備的技術手段，是利用自動化設備將電池極群輸送至脫臘區(qū)沾附脫臘后，再輸送至電極頭成型區(qū)將兩端鑄造出電極頭。本發(fā)明的裝電池盒制造設備的技術手段，是利用自動化設備將一電池極群與一電池盒分別輸送至一位置后，將該電池盒套組所述電池極群，以組構成一電池總成。本發(fā)明的灌酸制造設備的技術手段，是提供一樞設而可擺動的灌酸筒，將所述電池總成置入該灌酸筒后，配合抽氣設備將灌酸筒內的氣體抽出，以及配合灌酸設備將酸液注入灌酸筒內，再將灌酸筒傾斜一角度使電池吸收酸液一段時間，再排出酸液，然后取出電池。


圖1為顯示本發(fā)明的制造設備示意圖。圖2為顯示本發(fā)明和膏制造設備的整體俯視平面示意圖。圖3為沿圖2的I-I與II-II方向的示意圖，其顯示本發(fā)明的送料單元與注液攪拌單元的示意圖。圖4為沿圖2的III-III方向的示意圖，其顯示本發(fā)明的傾倒單元的示意圖。
圖5為沿圖2的IV-IV方向的示意圖，其顯示本發(fā)明的清洗單元的示意圖。圖6為顯示本發(fā)明浸酸制造設備的立體示意圖。圖7為顯示本發(fā)明浸酸制造設備的第一輸送單元將極板輸送至第二輸送單元的實施例平面示意圖。圖8為顯示本發(fā)明極板組合制造設備整體機構形態(tài)的立體示意圖。圖9為顯示本發(fā)明極板組合制造設備的裁刀總成上升后，將絕緣材裁切成數(shù)片絕緣片，且第一輸送裝置位移至絕緣片上方的實施例示意圖。圖10為顯示本發(fā)明極板組合制造設備的第一輸送裝置將吸附的絕緣片輸送至治具上方的實施例示意圖。圖11為顯示本發(fā)明極板組合制造設備的第二輸送裝置將多個正極板與負極板輸送至治具上方的實施例示意圖。圖12為顯示本發(fā)明極板組合制造設備在治具內堆棧形成極板堆棧組的平面示意圖。圖13為顯示本發(fā)明極板組合制造設備利用封裝機將治具封閉的平面示意圖。圖14為顯示本發(fā)明電池端子安裝制造設備的立體示意圖。圖15為顯示本發(fā)明電池端子安裝制造設備的第二輸送設備將多個電池極群置入第一鑄模后的實施例示意圖。圖16為顯示本發(fā)明電池端子安裝制造設備的第三輸送設備將多個電池極群置入第二鑄模后的實施例示意圖。圖17為顯示本發(fā)明電池端子安裝制造設備的電池極群兩端已分別鑄造完成第一電極頭與第二電極頭的實施例示意圖。圖18為顯示本發(fā)明裝電池盒制造設備的前視平面示意圖。圖19為顯示本發(fā)明裝電池盒制造設備的第二輸送組成將外殼輸送至組裝區(qū)的實施例前視平面動作圖。圖20為顯示本發(fā)明裝電池盒制造設備的第二輸送組成將外殼套組于電池極群的實施例前視平面動作圖。圖21 圖M為顯示本發(fā)明裝電池盒制造設備的翻轉裝置將組合了外殼的電池組翻轉180°的實施例側視平面動作圖。圖25為顯示本發(fā)明灌酸制造設備的整體形態(tài)立體圖。圖沈為顯示本發(fā)明灌酸制造設備的第二動作組件控制灌酸筒的柵門開啟，并將電池總成置入灌酸筒實施例示意圖。圖27為顯示本發(fā)明灌酸制造設備的第一動作組件控制灌酸筒傾斜，讓筒內的電池總成充分吸收酸液的實施例示意圖。圖觀為顯示本發(fā)明灌酸制造設備灌酸完成后，第一動作組件控制灌酸筒傾斜一角度，讓電池總成被取出灌酸筒的實施例示意圖。
具體實施例方式以下配合說明書附圖對本發(fā)明的實施方式做更詳細的說明，以使本領域技術人員在研讀本說明書后能據以實施。
參閱圖1所示，為本發(fā)明提供的水平電池生產系統(tǒng)，依序包括有一鉛網制造設備 A、一和膏制造設備B、一正負極板涂膏制造設備C、一浸酸制造設備D、一極板干燥制造設備 E、一極板組合制造設備F、一電池端子安裝制造設備G、一裝電池盒制造設備H、一灌酸制造設備I、一化成制造設備J、一灌臘制造設備K與一包裝制造設備L。其中，所述鉛網制造設備A，是以自動化的包鉛機在玻璃纖維線材外圍包覆鉛材以構成鉛線，再利用編織機將該鉛線以經線與緯線編制成鉛網。參圖2至圖5所示，本發(fā)明的和膏制造設備B，包括有一固定在地面上的機臺Bi， 機臺Bl進一步包含有一第一平臺B10、一位于第一平臺BlO上方的第二平臺B11，以及位于第二平臺Bll上方的第三平臺B12。第一平臺BlO上鋪設有一第一橫向軌道B13A、一第二橫向軌道B13B，以及和該兩橫向軌道交錯的兩條縱向軌道B14 ；在軌道上則放置多個下方具有滾輪B61的盛桶B6，利用滾輪配合于軌道而使盛桶可沿著軌道移動。機臺上設置有送料落料單元B2、注液攪拌單元B3、傾倒單元B4與清洗單元B5 ；為了使作業(yè)更具效率，在對應第一橫向軌道B13A可延伸到達的對稱位置設置二組送料落料單元B2 ；在對應第二橫向軌道BUB可延伸到達的對稱位置設置二組清洗單元B5 ；在對應兩縱向軌道B14可延伸到達的一端設置二組注液攪拌單元B3 ；以及在對應兩縱向軌道B14可延伸到達的另一端設置二組傾倒單元B4。其中，送料落料單元B2設于第二平臺Bll與第三平臺B12上；注液攪拌單元B3、傾倒單元B4與清洗單元B5設于第一平臺BlO上。送料落料單元B2包含有一設于地面上的料斗B21、一設于第三平臺B12上的料倉B23、一連接料斗B21與料倉B23的輸送機B22，以及一設于對應料倉下方出料口的秤桶 B24 ；鉛粉由輸送機B22從料斗B21輸送至料倉B23儲存，當一盛桶B6被輸送至秤桶BM下方時，藉由感應器(圖中未顯示)自動感應，或人為操作方式讓定量的鉛粉從料倉B23落至秤桶B24內，秤桶B24自動量秤鉛粉的重量無誤后，則開啟閥門落至位于下方的盛桶內。盛桶B6盛接了鉛粉后，由工作人員將其沿著第一橫向軌道B13A及縱向軌道B14 輸送到注液攪拌單元B3 (參圖2的輸送路徑箭頭A與箭頭B)。所述注液攪拌單元B3包含有可被驅動上下移動的第一攪拌器35與一罩蓋B33。當盛桶B6對應于罩蓋B33的正下方時(如圖3所示)，經由自動感應或人為操作方式，使第一攪拌器B35下降伸入盛桶B6內， 且罩蓋B33覆蓋住盛桶上方的開口，此時設于罩蓋B33內部的注液裝置(圖中未顯示)將化學液體定量地注入盛桶內和鉛粉混合，然后由馬達驅動第一攪拌器B35旋轉一段時間， 將鉛粉和化學液體攪拌均勻形成鉛膏B8 ；攪拌完成后，罩蓋B33與第一攪拌器B35被驅動離開盛桶；然后由工作人員將盛桶沿著縱向軌道B14輸送至傾倒單元B4(參圖2的輸送路徑箭頭C)。圖4顯示和膏制造設備B的傾倒單元B4包含有一架體B41，以及設于架體相對兩側的旋轉驅動機構B42 ；盛桶被輸送至傾倒單元B4后，由感應器(圖中未顯示)偵測到盛桶而使旋轉驅動機構B42動作連接該盛桶B6的側壁，進而將盛桶旋轉一角度，以將桶內的鉛膏B8倒出，通過設于第一平臺BlO的通孔B121落入輸送裝置B7，輸送裝置B7則將鉛膏 B8輸送至下一制程使用。盛桶內的鉛膏被傾倒完后則回復原位，再由工作人員將盛桶沿著縱向軌道B14與第二橫向軌道BUB輸送至清洗單元B5(參圖1的輸送路徑箭頭D與箭頭 E)。圖5顯示和膏制造設備B的清洗單元B5包含有可被驅動上下移動的第二攪拌器B53。當盛桶B6被輸送至對應第二攪拌器B53的位置時，由感應器偵測到而控制第二攪拌器B53被驅動進入盛桶內，同時由注水裝置(圖中未顯示)將清水注入盛桶內，再驅動第二攪拌器B53旋轉，讓清洗將盛桶內的殘留鉛膏洗凈，再控制盛桶旋轉一角度，以將桶內的廢水倒出。完成后，工作人員將盛桶沿著第二橫向軌道B13B、縱向軌道B14與第一橫向軌道 B13A輸送至送料落料單元B2 (參圖1的輸送路徑箭頭F、箭頭G與箭頭H)，以重復前述的作業(yè)流程。本發(fā)明的正、負極板涂膏制造設備C，是以涂膏機將所述正極鉛膏與負極鉛膏自動地分別涂布于所述鉛網，以形成正極板與負極板，此制造設備未有圖標。圖6與圖7顯示本發(fā)明浸酸制造設備D的實施例，包括有一第一輸送單元D1、一第二輸送單元D2與一極板承架D3。其中，第一輸送單元Dl具有一尋址輸送機Dll與一鄰接于尋址輸送機Dll的輸出端的活動輸送機D12;尋址輸送機Dll與活動輸送機D12可以是一種循環(huán)移動的輸送帶；活動輸送機D12鄰接尋址輸送機Dll的一端樞接于地面，活動輸送機D12下面的適當位置連接一動力組件D13，藉由動力組件D13動作而可將活動輸送機D12 撐高或放低，使得活動輸送機D12與尋址輸送機Dll之間產生角度變化。第二輸送單元D2 包含有多個設在不同高度的輸送機D20，所述輸送機基本上是設在水平狀態(tài)，且為可循環(huán)移動的輸送帶。極板承架D3的較佳實施例是在一架體設置多個在垂直方向水平排列的承板 D35。參圖7所示，第一輸送單元Dl與第二輸送單元D2設置在固定的位置，但第二輸送單元D2的活動輸送機D12則由動力組件D13依計算機程序的設定而驅動依序往上及往下往復擺動，使活動輸送機D12的輸出端對應于第二輸送單元D2的其中一輸送機D20的輸入端。極板承架D3則由輸送裝置D5夾持吊架D34而輸送至第二輸送單元D2的輸出端，使得部分承板D35分別對應于位于不同高度的各個輸送機D20，且輸送裝置D5可控制極板承架 D3在直立方向往上或往下移動，以改變不同高度的承板D35對應輸送機D20。在堆棧極板 D4時，作業(yè)員將極板D4放置于尋址輸送機Dll上后，由尋址輸送機Dll將極板D4輸送至活動輸送機D12，當活動輸送機D12的輸出端對應至其中一輸送機D20時，極板D4即被輸送至輸送機D20上，然后由輸送機D20輸送至對應的承板D35上。當極板承架D3集中堆棧了多個極板后，輸送裝置D5即可將整個極板承架D3輸送至浸酸槽中進行浸酸處理。本發(fā)明的極板干燥制造設備E，是將浸酸完成的所述正、負極板干燥集中后，自動送入干燥房內以循環(huán)熱風予以干燥；此制造設備未有圖標。圖8至圖13顯示本發(fā)明極板組合制造設備F的實施例；其包括有設置在工作臺上的極板堆棧區(qū)F1、設于極板堆棧區(qū)Fl —側的絕緣材裁切單元F2、設于極板堆棧區(qū)Fl另一側的極板供應單元F4、一可在極板堆棧區(qū)Fl與絕緣材裁切單元F2之間移動的第一輸送裝置F3，以及一可在極板堆棧區(qū)Fl與極板供應單元F4之間移動的第二輸送裝置F5。其中，極板堆棧區(qū)Fl供放置一用來制成水平電池的治具F11，治具Fll在未封裝之間，具有兩側呈對稱傾斜狀且上方開放的側板。絕緣材裁切單元F2包含有一連續(xù)卷繞的絕緣材F21與一裁刀F22 ；絕緣材F21可以被機器拉動在工作臺上展開；裁刀F22則由動力組件(圖中未顯示)驅動進行垂直方向的移動，可對展開的絕緣材F21進行裁切形成絕緣片 F21A。在本發(fā)明的實施例，所述絕緣材F21為玻璃棉。第一輸送裝置F3包含有多個排列在一直線的真空吸盤F31，真空吸盤F31可以被驅動而在極板堆棧區(qū)Fl與絕緣材裁切單元F2之間平移或垂直移動，用以將裁切后的絕緣片輸送至治具Fll內放置堆棧。極板供應單元F4設于極板堆棧區(qū)Fl的另一側，包含有直線排列且交錯放置堆棧的正極板F41(圖中標示斜線的極板)與負極板F42(圖中空白的極板)。第二輸送裝置F5 用以將極板堆棧區(qū)Fl的正極板F41與負極板F42輸送至治具Fll內堆棧。第二輸送裝置 F5包含有由多個真空吸盤，所述真空吸盤排列在一直線，但各別被驅動而可在極板堆棧區(qū) Fl與極板供應單元F4之間水平移動或垂直移動。基于電化學作用及原理，治具Fll內的極板堆棧方式必須先放置一絕緣片后，再放置一正極板或負極板，然后再放置一絕緣片，然后再放置一負極板或正極板，依此循環(huán)堆棧成一極板堆棧組，且相鄰極板堆棧組的極板堆棧順序相反。參圖9，本發(fā)明的絕緣材裁切單元F2在裁刀F22的一個行程中直接將展開的絕緣材F21裁切出多個絕緣片F(xiàn)21A，然后第一輸送裝置F3的各個真空吸盤F3 1同時移位至各絕緣片F(xiàn)21A上方再下降以吸附各絕緣片F(xiàn)21A，再將各絕緣片F(xiàn)21A輸送至治具Fll上方(參圖10)，再下降將各絕緣片F(xiàn)21A放置在治具Fll內(參圖11)，然后使第一輸送裝置F3移位至絕緣材裁切單元F2重復前述的工作。絕緣片F(xiàn)21A被放置在治具Fll內后，第二輸送裝置F5的部分真空吸盤下降吸附多個極板，被吸附的極板依序以負極板F42、正極板F41、 負極板F42···交錯排列，然后如圖11所示將所述極板輸送至治具Fll內放置在絕緣片F(xiàn)21A 上放置；放置完成后，第一輸送裝置F3再以前述方式將另一程序所裁切的絕緣片F(xiàn)21A輸送放置在治具Fll內的各極板上面；于此同時，第二輸送裝置F5再重復前述輸送極板的程序， 但使吸附的多個極板依序以正極板F41、負極板F42、正極板F41···交錯排列，然后將所述極板輸送至治具Fll內放置在已堆棧在極板上的絕緣片F(xiàn)21A上。經由前述的方式循環(huán)作業(yè)而在治具Fll內形成數(shù)個極板堆棧組F4A(參圖12)，且治具Fll內的每一極板堆棧組F4A依序以一正極板、一絕緣片、一負極板、一絕緣片地重復疊置至一數(shù)量，或依序以一負極板、一絕緣片、一正極板、一絕緣片地重復疊置至一數(shù)量。最后則將治具Fll輸送至封裝機F6(參圖13)，在治具Fll的上方放置一蓋板F12后，由相對的兩側壓板F61與上壓板F62分別對治具的兩側板與蓋板F12施予壓力，同時加熱定型予以封閉，以形成下述的電池極群G8。圖14至圖17顯示本發(fā)明電池端子安裝制造設備G的實施例，在一條生產線依序設置包括一第一脫臘區(qū)G1、一第一電極頭成型區(qū)G2、一第二脫臘區(qū)G3與一第二電極頭成型區(qū)G4，以及在第一脫臘區(qū)Gl與第一電極頭成型區(qū)G2之間設置一第一輸送設備G5與一第二輸送設備G6，以及在第一電極頭成型區(qū)G2與第二電極頭成型區(qū)G3之間設置一第三輸送設備G7。其中，第一脫臘區(qū)Gl與第二脫臘區(qū)G3分別包含有一第一容器Gll與一第二容器 G31，第一容器Gll與第二容器G31內分別盛裝脫臘GA。第一電極頭成型區(qū)G2設于第一脫臘區(qū)Gl的后制程，該第一電極頭成型區(qū)G2具有多個排列在一直線的第一鑄模G21a G21d。 第二電極頭成型區(qū)G4設于第二脫臘區(qū)G3的后制程，該第二電極頭成型區(qū)G4具有多個排列在一直線的第二鑄模G41a G41d。第一鑄模G21a G21d與第二鑄模G41a G41d均具有自動合模與開模的機構(圖中未顯示)。參圖14與圖15所示，第一輸送設備G5的較佳實施例，可以采用機械手臂，或是采用氣壓缸G51配合回轉氣缸G52與第一夾持器G53組構而成，所述第一夾持器G53可被控制進行夾持或放開的動作；第一夾持器G53則可由回轉氣缸G52控制進行旋轉的動作，藉此， 氣壓缸G51或機械手臂動作時，可以利用夾持器G53將由多個極片堆棧組成的一電池極群 G8夾住，再由氣壓缸G51或機械手臂升起一適當高度后，再由回轉氣缸G52旋轉一方向，使原本呈水平放置的電池極群G8被旋轉成直立狀態(tài)；然后由第二輸送單元G6接手將電池極群G8輸送至第一脫臘區(qū)Gl。第二輸送設備G6的較佳實施例，可以采用機械手臂，或是采用軌道式輸送機G61 配合氣壓缸G62、與第二夾持器G63組構而成，第二夾持器G63可被控制進行夾持或放開的動作。藉此，當電池極群G8由第一輸送設備G5從原本的水平狀態(tài)旋轉成直立狀態(tài)時，第二輸送設備G6的機械手臂或軌道式輸送機G61即驅動氣壓缸G62移位至接近第一輸送設備 G5的適當位置，然后氣壓缸G62動作控制第二夾持器G63下降，且第二夾持器G63將電池極群G8夾持后，氣壓缸G62上升，再由機械手臂或軌道式輸送機G61驅動氣壓缸G62位移， 使電池極群G8移至第一脫臘區(qū)Gl的上方后，氣壓缸G62再帶動電池極群G8下降，使電池極群G8的下端沾附脫臘GA后再由氣壓缸G62將其升起，然后輸送至第一電極頭成型區(qū)G2 的第一鑄模G21a上方，此時氣壓缸G62再驅動電池極群G8下降，使電池極群的下端進入開啟的第一鑄模G21a內(如圖15所示)，而后第一鑄模G21a合模并進行數(shù)分鐘的鑄造第一電極頭G81的工作；在等待鑄造電極頭的時間，第一輸送設備G5與第二輸送設備G6又不斷重復先前的動作，以將另外的電池極群依序輸送至第一鑄模G21b G21d進行第一電極頭 G81的鑄造。當?shù)谝浑姌O頭成型區(qū)G2將電池極群G8的第一端成型出第一電極頭G81后，則由第三輸送設備G7接手將電池極群G8從第一鑄模G2Ia G2Id取出，并輸送至第二電極頭成型區(qū)G4后將電池極群G8旋轉180°，讓電池極群G8原本朝向上方的一端轉為朝向下方，然后依序將各個電池極群G8下端置入第二脫臘區(qū)G3沾附脫臘GA后再進入第二鑄模G41a G41d，以進行第二電極頭G82的鑄造(如圖16所示)。電池極群G8完成第一電極頭G81與第二電極頭G82鑄造后的形態(tài)如圖17所示。第三輸送設備G7的較佳實施例，可以采用機械手臂，或是采用軌道式輸送機G71 配合氣壓缸G72、回轉氣缸G73與第三夾持器G74組構而成，第三夾持器G74可被回轉氣缸 G73控制進行旋轉的動作，其動作方式與功能與前述第一輸送設備G5相同。圖18至圖M顯示本發(fā)明裝電池盒制造設備H的實施例，其包括有一工作臺H6，工作臺H6的適當位置設有一孔徑大于電池極群G8外圍尺寸的通孔H61。工作臺H6上的第一位置設置一第一輸送組成Hl、第二位置設置一第二輸送組成H2，鄰近第二輸送組成H2則設置一電池盒輸送機H7，電池盒輸送機H7用來將水平電池的電池盒H5 —一地輸送至工作臺 H6上的設備。本發(fā)明利用第一輸送組成Hl將一電池極群G8由前一制程輸送至通孔H61， 并被設于工作臺H6下方的翻轉裝置H3的承載臺H61支承(參圖18)，然后由第二輸送組成 H2將一電池盒H5輸送至通孔H61位置并組裝于電池極群G8 (參圖19與圖20)。參閱圖21，所述翻轉裝置H3的較佳實施例，是設于工作臺H6下方，其具有一對應通孔H61位置的承載臺H31，承載臺H31下方連接連動桿H32，連動桿H32連接至動力氣缸 H35，藉由動力氣缸H35經由連動桿H32控制承載臺H31上升或下降。工作臺H6的下面還設有位于相對兩側的動作氣缸H33，以及二個位于另外相對兩側的旋轉氣缸H342 ；兩動作氣缸H33分別連接一壓板H331，兩旋轉氣缸H342分別經由一旋轉軸H341連接一箱體H34，兩箱體H34可共同包覆一電池盒H5。該旋轉裝置H3的工作方式，是在電池盒H5套組于電池極群G8后成為工作物，由動力氣缸H35驅動承載臺H31連同工作物下降至工作臺H6下方一適當位置(參圖21)，然后兩動作氣缸H33驅動壓板H331接觸電池盒H5表面以定位， 再由兩旋轉氣缸H342驅動兩箱體H34同時套于電池盒H5外圍后(參圖2 ，再驅動箱體 H34旋轉180°，進而使在箱體H34內的工作物亦旋轉180°，然后驅動兩箱體H34相對分離 (參圖2 ，再由動力氣缸H35經由連動桿H32驅動承載臺H31上升，使工作物移至工作臺 H6上表面(參圖，便可由第一輸送組成Hl依前述的方式輸送至下一制程。圖25至圖觀顯示本發(fā)明灌酸制造設備I的實施例，是在一底座Il的上方樞設多個灌酸筒12，且所述灌酸筒12呈排列成一列，使得灌酸筒12可相對于底座Il轉動。底座 Il的下方樞設多個第一動作組件13的第一端131，動作組件13的第二端則樞設于灌酸筒 12，第一動作組件13動作時，可控制灌酸筒12擺動；在本發(fā)明的較佳實施例，所述第一動作組件13可以是氣壓缸，也可以是I油壓缸，所述第一端13 1為氣壓缸或油壓缸的缸體，第二端132為氣壓缸或油壓缸的缸軸。灌酸筒12的一端具有一流體進出口 121，相對另一端則利用樞軸或懸臂活動設置一柵門122 ；灌酸筒12的外側固定設置一第二動作組件14，且第二動作組件14的活動部141樞接柵門122，藉由第二動作組件14的活動部141動作時可控制該柵門122相對于灌酸筒12開啟或關閉。所述第二動作組件14可以是氣壓缸，也可以是油壓缸，并利用氣壓缸或油壓缸的缸軸樞設于柵門122。進行電池的灌酸作業(yè)如圖沈所示，前述電池極群組合于電池盒內后形成電池總成15，先利用第二動作組件14控制柵門 122開啟后，由輸送設備將電池總成15推入灌酸筒12內，第二動作組件14再控制柵門122 關閉，然后利用抽氣設備(圖中未顯示)對準流體進出口 121，將灌酸筒12內的空氣完全抽出形成真空狀態(tài)，再利用灌酸設備將酸液經由流體進出口 121注入灌酸筒12內；在灌酸設備離開流體進出口后，第一動作組件13開始動作，驅動灌酸筒12轉動呈傾斜狀態(tài)(如圖 27所示)，讓置于其內的電池充分吸收酸液一段時間，完成后，第一動作組件13再驅動灌酸筒12旋轉傾斜一角度，以經由流體進出口將酸液倒出回流至灌酸設備，而后第一動作組件再驅動灌酸筒轉回原位，并由第二動作組件14控制柵門122開啟，讓電池總成15能夠被取出灌酸筒(如圖觀所示)，由輸送設備將電池輸送至下一制程。本發(fā)明的化成制造設備J，是以自動化設備對所述排酸完成的多個電池總成同時進行充電。灌臘制造設備K以自動化設備同時對多個所述電池總成的電池盒內灌入臘，待臘冷卻后自動以超音波技術予以密封，再灌入惰性氣體并檢測是否漏氣。包裝制造設備L 將完成灌臘且檢測無漏氣的電池總成進行清洗后再包裝。此化成制造設備J、灌臘制造設備 K及包裝制造設備未有圖標。以上所述僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實施例，并非企圖據以對本發(fā)明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的創(chuàng)作精神下所作有關本發(fā)明的任何修飾或變更，皆仍應包括在本發(fā)明意圖保護的范疇。
權利要求
1.一種水平電池生產系統(tǒng)，其特征在于，包含一鉛網制造設備，以包鉛機在玻璃纖維線材外圍包覆鉛材以構成鉛線，再以編織機將該鉛線以經線與緯線編制成鉛網；一和膏制造設備，以自動化設備將鉛粉與必要液體定量混合、攪拌成正極鉛膏與負極鉛膏；一正、負極板涂膏制造設備，以涂膏機將所述正極鉛膏與負極鉛膏自動地分別涂布于所述鉛網，以形成正極板與負極板；一浸酸制造設備，用以將多個所述正極板與負極板集中在一治具后，浸入酸液中讓鉛材活化；一極板干燥制造設備，將浸酸完成的所述正、負極板干燥集中后，自動送入干燥房內以循環(huán)熱風予以干燥；一極板組合制造設備，以自動化設備依序將正極板或負極板、絕緣片、負極板或正極板堆棧組合成一電池極群；一電池端子安裝制造設備，以自動化設備將所述電池極群兩端分別成型出電極頭； 一裝電池盒制造設備，以自動化設備將已成型出電極頭的電池極群安裝于一電池盒內，以構成一電池總成；一灌酸制造設備，以自動化設備在該電池總成的電池盒內灌入酸液，讓酸液與極板產生電化學作用，等待一段時間后將該酸液排出；一化成制造設備，以自動化設備對所述排酸完成的多個電池總成同時進行充電； 一灌臘制造設備，以自動化設備同時對多個所述電池總成的電池盒內灌入臘，待臘冷卻后自動以超音波技術予以密封，再灌入惰性氣體并檢測是否漏氣；一包裝制造設備，將完成灌臘且檢測無漏氣的電池總成進行清洗后再包裝。
2.如權利要求1所述的水平電池生產系統(tǒng)，其特征在于，所述和膏制造設備包括有 一機臺，該機臺上設有多個軌道；多個盛桶，其下方設有可配合所述軌道的滾輪，使盛桶可沿著軌道移動； 至少一送料落料單元，設于該機臺上，其包含有一料斗、一料倉、一連接該料斗與料倉的輸送機，以及一設于該料倉的下方的秤桶，所述輸送機將鉛粉從該料斗輸送至料倉，藉由自動感應或人為操作方式讓定量的鉛粉落至該秤桶，秤桶量秤鉛粉的重量無誤后，即落至位于下方的盛桶內；至少一注液攪拌單元，包含有一罩蓋與一第一攪拌器，所述罩蓋受到控制而覆蓋或不覆蓋住所述盛桶上方的開口，以及第一攪拌器進入或不進入該盛桶內，所述第一攪拌器受控制是否旋轉；至少一傾倒單元，用以將該盛桶內的鉛膏倒出； 至少一清洗單元，用以將倒出鉛膏后的所述盛桶進行清洗。
3.如權利要求1所述的水平電池生產系統(tǒng)，其特征在于，所述浸酸制造設備包括有 一第一輸送單元，具有一尋址輸送機與一活動輸送機，該活動輸送機由一動力組件驅動而可和該尋址輸送機之間產生角度變化；一第二輸送單元，包含有多個設在不同高度的輸送機；一極板承架，具有多個在垂直方向平行排列的承板，所述極板承架由一輸送裝置控制而可在垂直方向上升或下降，使承板對應于第二輸送單元的活動輸送機而承接被該活動輸送機輸送而來的極板。
4.如權利要求1所述的水平電池生產系統(tǒng)，其特征在于，所述極板組合制造設備包括有一極板堆棧區(qū)，用以放置一治具；一絕緣材裁切單元，具有一連續(xù)的絕緣材與一裁刀，該裁刀由動力組件驅動進行垂直方向的移動，以將該絕緣材裁切成多個絕緣片；一第一輸送裝置，用以將該裁切后的絕緣片輸送至該治具內放置； 一極板供應單元，具有正極板堆棧區(qū)與負極板堆棧區(qū)；一第二輸送裝置，用以將該正極板與負極板輸送至所述治具內堆棧成極板堆棧組，該治具內的每一極板堆棧組依序以一正極板、一絕緣片、一負極板、一絕緣片地重復疊置至一數(shù)量，或依序以一負極板、一絕緣片、一正極板、一絕緣片地重復疊置至一數(shù)量。
5.如權利要求1所述的水平電池生產系統(tǒng)，其特征在于，所述電池端子安裝制造設備包括有一第一脫臘區(qū)，以一第一容器盛裝脫臘；一第一電極頭成型區(qū)，設于該第一脫臘區(qū)的后制程，該第一電極頭成型區(qū)具有多個第一鑄模；一第二脫臘區(qū)，以一第二容器盛裝脫臘；一第二電極頭成型區(qū)，設于該第二脫臘區(qū)的后制程，該第二電極頭成型區(qū)具有多個第二鑄模；一第一輸送設備，具有一第一夾持器，該第一夾持器可被控制進行夾持、旋轉的動作， 以將一電池極群旋轉一方向；一第二輸送設備，具有一第二夾持器，用以從該第一輸送設備將該旋轉方向后的電池極群輸送至該第一脫臘區(qū)沾附脫臘后，再將該電池極群輸送至該第一電極頭成型區(qū)的其中一第一鑄模進行第一電極頭的鑄造；一第三輸送設備，具有一第三夾持器，該第三夾持器可被控制進行夾持、旋轉的動作， 以將該電池極群旋轉一方向，該第三輸送單元用以從該第一電極頭成型區(qū)將已完成鑄造第一電極頭后的電池極群輸送至該第二脫臘區(qū)沾附脫臘后，再將該電池極群輸送至該第二電極頭成型區(qū)的其中一第二鑄模進行第二電極頭的鑄造。
6.如權利要求1所述的水平電池生產系統(tǒng)，其特征在于，所述裝電池盒制造設備包括有一工作臺；一第一輸送組成，設于該工作臺，用以輸送一電池極群；一第二輸送組成，設于該工作臺，用以輸送一電池盒，并將該電池盒套組所述電池極群，以構成一電池總成；一翻轉裝置，設于所述工作臺下方，其具有一對應該通孔位置的承載臺、二個位于相對兩側的動作氣缸，以及二個位于另外相對兩側的旋轉氣缸，該承載臺由一動力氣缸驅動而可在該通孔位置上下移動，該兩動作氣缸分別連接一壓板，該兩旋轉氣缸分別連接一箱體， 所述兩箱體可共同包覆所述電池總成，進而藉由該旋轉氣缸驅動箱體旋轉180°。
7.如權利要求1所述的水平電池生產系統(tǒng)，其特征在于，所述灌酸制造設備包括有 一底座；至少一灌酸筒，樞設于該底座，該灌酸筒的一端具有一流體進出口，灌酸筒的相對另一端活動設置一柵門；至少一第一動作組件，其兩端分別樞設于該底座與該灌酸筒，藉由該第一動作組件控制該灌酸筒相對于所述底座擺動；至少一第二動作組件，設于該灌酸筒，并且樞設該柵門，藉由該第二動作組件控制該柵門相對于灌酸筒開啟或關閉；一抽氣設備，用以從該灌酸筒的流體進出口將筒內的氣體抽出； 一灌酸設備，用以將酸液從該灌酸筒的流體進出口注入灌酸筒內。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水平電池生產系統(tǒng)，包括鉛網制造設備、和膏制造設備、正負極板涂膏制造設備、浸酸制造設備、極板干燥制造設備、極板組合制造設備、電池端子安裝制造設備、裝電池盒制造設備、灌酸制造設備、化成制造設備、灌臘制造設備與包裝制造設備；前述各制造設備均以自動化設備進行作業(yè)，以將正、負極鉛膏涂布于鉛網上形成正極板與負極板；正、負極板經由浸酸制造設備而活化后，在后續(xù)制程中配合絕緣片依序堆棧組合成電池極群，電池極群兩端經成型出電極頭后，則被安裝于電池盒內組構成電池總成，電池總成則被灌入酸液產生電化學作用，而后在化成制造設備中進行充電，再于電池總成內灌臘將各個組件固定在電池盒內后，最后予以包裝。
文檔編號H01M10/12GK102403539SQ20101028217
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權日2010年9月15日
發(fā)明者郭家碩, 郭隆 申請人:郭家碩, 郭隆