專利名稱：鎳氫電池負(fù)極的制造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鎳氫電池負(fù)極的制造設(shè)備。
鎳氫電池作為一種無污染、無記憶效應(yīng)，適用于大電流充放電的高比能量電源，正步入人們的日常生活，比如用作移動(dòng)電話，手提電腦辦公室、電腦筆記本的電源。隨著工藝技術(shù)水平和電池性能的提高和生產(chǎn)成本的降低，有可能用作助力車，電動(dòng)自行車的動(dòng)力電源，應(yīng)用前景十分誘人。
涂漿法是生產(chǎn)鎳氫電池負(fù)極最廣泛采用的方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，基體材料選擇范圍廣，產(chǎn)品易做到均勻一致，適合規(guī)?；a(chǎn)。如ZL96220758.6公開了涂漿法生產(chǎn)鎳氫電池負(fù)極的設(shè)備。但這些專利多是屬于完成電池負(fù)極制造某一工序或改進(jìn)某一操作，尚未見到制造涂漿負(fù)極全套連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)備。
本實(shí)用新型的目的是提供了一種涂漿式鎳氫電池負(fù)極的制造裝置，該實(shí)用新型通過多臺(tái)設(shè)備協(xié)調(diào)動(dòng)作，連續(xù)地完成鎳氫電池負(fù)極片的多個(gè)工藝步驟，產(chǎn)品質(zhì)量均勻，克服了單機(jī)生產(chǎn)造成負(fù)極片質(zhì)量不穩(wěn)定的困難。由本實(shí)用新型生產(chǎn)出來的極片尤其適合自動(dòng)化電池裝配線使用。
本實(shí)用新型主要包括涂漿裝置、滾壓裝置、沖裁裝置和分選裝置以及漿帶收放裝置、極帶收放裝置和電氣控制柜等部件構(gòu)成。
本實(shí)用新型參照附圖詳細(xì)說明如下

圖1是鎳氫電池負(fù)極制造設(shè)備的總體示意圖。
圖2是鎳氫電池負(fù)極帶運(yùn)行方式示意圖。
如圖所示，本實(shí)用新型的涂漿裝置是采用中國專利(ZL96220758.6)立式刮漿機(jī)的原理而設(shè)計(jì)。立式刮漿機(jī)主要包括放帶軸、轉(zhuǎn)向輪、驅(qū)動(dòng)對輥、收帶軸、漿槽、刮刀、干燥箱和驅(qū)動(dòng)器等部件構(gòu)成。本實(shí)用新型進(jìn)行了改進(jìn)，在轉(zhuǎn)向輪3處設(shè)置了糾偏輥2，其原理是在傳感器P的監(jiān)視下，漿帶離開中心位置向左右偏離時(shí)，糾偏輥2動(dòng)作，帶動(dòng)漿帶向右、左方向移動(dòng)，使?jié){帶返回原位置。放帶軸1上安裝了磁粉制動(dòng)器，它和張力輥8上的張力傳感器、控制柜上的張力控制器組成漿帶張力控制機(jī)構(gòu)；另一改進(jìn)是驅(qū)動(dòng)對輥由干漿帶夾輥4代替，漿帶是在滾壓輥G1和G2拉動(dòng)下向前運(yùn)行的。在生產(chǎn)線正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，夾輥4的上下兩輥離開1-2mm，使干漿帶得以自由通過，而當(dāng)停機(jī)時(shí)，上下兩輥靠近，夾住干漿帶，防止干漿帶脫走。
漿帶收放裝置的上部是盤軸5和盤軸驅(qū)動(dòng)變頻調(diào)速電機(jī)，盤軸5上裝有磁粉制動(dòng)器和料盤6。漿帶收放裝置的下部安裝有支撐輥7，張力輥8，糾偏輥9以及可調(diào)支架11上的左右2個(gè)光電管10，變頻調(diào)速電機(jī)與盤軸5靠電磁離合器連接。料盤6裝在盤軸5上，并隨盤軸轉(zhuǎn)動(dòng)。光電管10，糾偏輥9和裝在電氣控制柜上的糾偏控制器構(gòu)成糾偏控制機(jī)構(gòu)。滾壓裝置由定輥G1、動(dòng)輥G2、步進(jìn)電機(jī)和光柵測厚儀組成。G1、G2兩輥直徑相同，由變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)定輥轉(zhuǎn)動(dòng)。與動(dòng)輥軸相連的步進(jìn)電機(jī)可驅(qū)動(dòng)動(dòng)輥G2在垂直輥軸心線方向前后移動(dòng)，調(diào)整G1、G2兩輥間縫隙，以控制極帶滾壓厚度。光柵測厚儀13與厚度控制器連接，跟蹤在線檢測滾壓后極帶的厚度。光柵側(cè)厚儀13，步進(jìn)電機(jī)、動(dòng)輥G2和裝在電氣控制柜上的厚度控制器構(gòu)成極帶厚度控制機(jī)構(gòu)。
極帶收放裝置與漿帶收放裝置的結(jié)構(gòu)基本相同，上部是變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的盤軸14和料盤15，下部包括糾偏輥18，張力輥19，牽引對輥20，光電管16及其可調(diào)支架17。張力輥19上裝著張力傳感器。盤軸14和牽引對輥20各有自己的驅(qū)動(dòng)變頻調(diào)速電機(jī)。張力輥19、牽引輥20、盤軸14和裝在電氣控制柜上的張力控制器構(gòu)成又一個(gè)張力控制機(jī)構(gòu)，控制滾壓后極帶的張力。光電管16、糾偏輥18和糾偏控制器構(gòu)成滾壓后的另一個(gè)糾偏機(jī)構(gòu)，使?jié)L壓后極帶按限定方位纏在料盤15上或通過牽引輥20送入沖裁裝置。
沖裁裝置是進(jìn)行極片沖裁作業(yè)的設(shè)備，是把連續(xù)送來的極帶裁制成一定規(guī)格的極片。該裝置采用油壓(或氣動(dòng))模具沖裁和氣動(dòng)步進(jìn)給料方式，送料氣缸21推動(dòng)送料動(dòng)夾板22左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。定夾板24的壓板只作上下移動(dòng)而不隨送料板移動(dòng)，動(dòng)夾板22的壓板23和定夾板24的壓板交替壓住極帶，使送料氣缸21一步一步把極帶送入沖裁模。當(dāng)送料板位于圖一所示靠左位置時(shí)，定夾板24的壓板上臺(tái)，而壓板23向下壓住極帶，隨后，送料氣缸推動(dòng)送料板和壓板一起向右方移動(dòng)，把極帶送入沖模25中，這時(shí)，上沖模向下行，把極帶裁出一片負(fù)極片，裁下負(fù)極片落在氣動(dòng)傳送器26上，接著氣動(dòng)傳送器再把負(fù)極片推向右邊，供分選取片機(jī)械手27取走。
氣動(dòng)傳送器送出的極片，由雙路分選裝置逐個(gè)進(jìn)行重量分選，該裝置包括單軸直角雙臂取片機(jī)械手(左手27，右手28)，左稱量器29和右稱量器30，左分送機(jī)械手31，右分送機(jī)械手32，以及左極片盒33，右極片盒34。其工作過程是這樣的左取片機(jī)械手27轉(zhuǎn)到傳送器26上方，機(jī)械手把下方傳送器上的負(fù)極片吸住抬起之后，向左旋轉(zhuǎn)90°，停在左稱量器29上方，把負(fù)極片放在稱量器29上，再回到傳送器上方，取下一個(gè)極片，稱量器29接受到負(fù)極片后，自動(dòng)稱重。稱重完畢后，左分選機(jī)械手31按稱重完畢信號(hào)和稱重結(jié)果移過來把該負(fù)極片吸起并送到極片盒33的A、B、C、D某一格內(nèi)，當(dāng)左取片機(jī)械手27帶著吸起的負(fù)極片轉(zhuǎn)90°停在稱重器29上方時(shí)。右取片機(jī)械手28則正停在傳送器上方，并開始了下一個(gè)負(fù)極片的分選過程右取片機(jī)械手，右稱重器和右分送機(jī)械手重復(fù)執(zhí)行上述過程，最后極片分選在極片盒34的A、B、C、D某格內(nèi)。
本實(shí)用新型不論運(yùn)行于何種方式，都可保持漿帶/極帶在適宜的張力下，順利行進(jìn)，不跑偏。本實(shí)用新型可有六種運(yùn)行方式方式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是從涂漿工序開始的，在以方式Ⅰ運(yùn)行時(shí)，先進(jìn)行基帶涂漿，然后把漿帶繞在料盤6上。所以這時(shí)生產(chǎn)線上只有涂漿機(jī)和漿帶收放機(jī)在工作。漿帶從放帶軸1上放開，經(jīng)涂漿、干燥、糾偏輥2、轉(zhuǎn)向輥3和夾輥4，穿過支撐輥7，張力輥8和糾偏輥9，上行繞在料盤6上。這時(shí)，盤軸5的變頻調(diào)速電機(jī)是整個(gè)裝置運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)力。安裝在盤軸上的磁粉制動(dòng)器，張力傳感器(在張力輥8下面)與電氣控制柜上的張力控制器構(gòu)成漿帶張力控制機(jī)構(gòu)以控制漿帶運(yùn)行張力，可在張力控制器上設(shè)定漿帶運(yùn)行中合宜的張力。用可調(diào)支架11把光電管置于漿帶兩側(cè)，限定漿帶行進(jìn)路線，使?jié){帶正好不偏不斜卷纏在料盤上。在以方式Ⅱ運(yùn)行時(shí)，基帶從放帶軸1放開，經(jīng)涂漿干燥后，不直接卷在料盤6上，而是經(jīng)滾壓裝置滾壓處理成極帶，再卷繞在極帶收放裝置的料盤15上，這時(shí)，滾壓裝置拉著漿帶前行。漿帶張力控制與方式Ⅰ的控制原理完全相同。而將糾偏光電管11置于圖1中虛線所示位置。滾壓后的極帶在盤軸14的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)糾偏輥18，張力輥19和牽引輥20后，卷繞在料盤15上，這時(shí)張力輥19、盤軸驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)和電控柜上的另一個(gè)張力控制器構(gòu)成第二個(gè)張力控制機(jī)構(gòu)。糾偏機(jī)構(gòu)的構(gòu)成與滾壓前漿帶收放裝置上的完全相同，運(yùn)行時(shí)，要把牽引輥的上下輥間打開，使極帶自由通過。
方式Ⅲ是全線運(yùn)行方式。基帶連續(xù)經(jīng)過涂漿裝置、漿帶收放裝置的下部，滾壓裝置，極帶收放裝置下部，沖裁裝置和分選裝置，完成涂漿、滾壓、沖裁和分選，制成負(fù)極片。
若想把卷繞在料盤6上的漿帶滾壓成極帶并卷繞在料盤15上，可采用運(yùn)行方式Ⅳ。為此，只開動(dòng)本實(shí)用新型的漿帶收放裝置到極帶收放裝置一段。在進(jìn)入滾壓輥前，漿帶的運(yùn)行是以滾壓輥為動(dòng)力，漿帶從漿帶收放裝置料盤上放開，經(jīng)支撐輥7，張力輥8，糾偏輥9到達(dá)滾壓輥12。變動(dòng)可調(diào)支架11將光電管10置于圖1中虛線位置。滾壓后極帶收在料盤上6上。這與方式Ⅱ運(yùn)行完全相同。
本實(shí)用新型采用方式Ⅵ運(yùn)行，則是執(zhí)行把料盤15上的極帶沖切成負(fù)極片，再分選入極片盒。這時(shí)，只開動(dòng)極帶收放裝置，沖裁裝置和分選裝置。極帶從極帶收放裝置的料盤15放開，經(jīng)過糾偏輥18，張力輥19，進(jìn)入牽引對輥20，牽引輥的變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)牽引輥轉(zhuǎn)動(dòng)，牽引輥再碾動(dòng)極帶前行。極片沖裁和選片作業(yè)和前面敘述的相同。
根據(jù)前面所述的幾種運(yùn)行方式，自然就可知道方式Ⅴ是把漿帶滾壓成極帶，再把極帶沖裁成負(fù)極片，經(jīng)分選后，成為可供鎳/氫電池裝配線使用的負(fù)極片。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是(1)由涂漿、滾壓、沖裁和分選裝置四臺(tái)主機(jī)和漿帶收放裝置、極帶收放裝置兩臺(tái)附機(jī)以及電氣控制柜(包括厚度、糾偏、張力、溫度、速度控制器等)組成的制造鎳氫電池負(fù)極的設(shè)備。其中，四臺(tái)主機(jī)可以完成負(fù)極片制造的主要步驟，而兩臺(tái)輔機(jī)增加了該設(shè)備的功能，在電氣控制柜的集中控制下，使該設(shè)備具有六種運(yùn)行方式，操作方便、靈活，可連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)；(2)該設(shè)備上多處設(shè)置了自動(dòng)糾偏裝置，使?jié){帶/極帶(基帶涂漿后為漿帶，漿帶干燥后為干漿帶，干帶滾壓后稱極帶)在設(shè)備上運(yùn)行中取位正確、不走偏；(3)該設(shè)備設(shè)置漿帶/極帶張力控制裝置，使?jié){帶/干漿帶/極帶/在一定張力下運(yùn)行，提高產(chǎn)品平整度；(4)采用氣動(dòng)步進(jìn)送料，液壓(或氣動(dòng))模具沖裁成型極片；(5)采用機(jī)械手雙路極片自動(dòng)分選，使極片按重量自動(dòng)分類。
權(quán)利要求1．一種鎳氫電池負(fù)極的制造設(shè)備，其特征在于它包括涂漿裝置、滾壓裝置、沖裁裝置和分選裝置，它還包括漿帶收放裝置、極帶收放裝置和電氣控制柜；所說的涂漿裝置包括放帶軸、轉(zhuǎn)向輪、糾偏輥和干漿帶夾輥，糾偏輥設(shè)在轉(zhuǎn)向輪處，干漿帶夾輥安裝在干燥箱的尾部；所說的漿帶收放裝置包括盤軸、變頻調(diào)速電機(jī)、磁粉制動(dòng)器、料盤、支撐輥、張力輥、糾偏輥、光電管和糾偏控制器，盤軸與驅(qū)動(dòng)變頻調(diào)速電機(jī)連接，磁粉制動(dòng)器裝在盤軸，料盤卡裝在盤軸上，光電管支架可調(diào)，以便于調(diào)整光電管的位置。所說的滾壓裝置由定輥、動(dòng)輥、變頻調(diào)速電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、測厚儀、厚度控制器構(gòu)成，定輥與變頻電機(jī)連接，動(dòng)輥連接步進(jìn)電機(jī)，測厚儀與厚度控制器連接位于對輥極帶走出的一側(cè)。所說的極帶收放裝置主要包括盤軸、變頻調(diào)速電機(jī)、料盤、糾偏輥、光電管、磁粉制動(dòng)器、張力輥和牽引對輥，盤軸與變頻調(diào)速電機(jī)連接，磁粉制動(dòng)器裝在盤軸上，料盤卡裝在盤軸上，光電管支架可調(diào)，張力輥位于糾偏輥和牽引對輥之間。所說的沖裁裝置主要包括動(dòng)夾板、定夾板、送料氣缸、沖模、氣動(dòng)傳送器，定夾板上板是氣動(dòng)壓板，下板不動(dòng)，送料氣缸與動(dòng)夾板相連，動(dòng)夾板可位于定夾板左側(cè)或右側(cè)，氣動(dòng)傳送器位于沖模下方。所說的分選裝置包括左右取片機(jī)械手、左右稱量器、左右分送機(jī)械手、左右極片盒，左右取片機(jī)械手位于互成直角的兩個(gè)同軸手臂末端，與稱量器互對應(yīng)，分送機(jī)械手與稱量器相對應(yīng)，吸起極片并送到極片盒。
專利摘要本實(shí)用新型屬于鎳氫電池負(fù)極的制造設(shè)備。本實(shí)用新型主要包括涂漿裝置、滾壓裝置、沖裁裝置和分選裝置以及漿帶收放裝置、極帶收放裝置和電氣控制柜等部件構(gòu)成,本實(shí)用新型通過多臺(tái)設(shè)備協(xié)調(diào)動(dòng)作,在電氣控制柜的集中控制下,可連續(xù)地完成鎳氫電池負(fù)極片的多個(gè)工藝步驟,產(chǎn)品質(zhì)量均勻,克服了單機(jī)生產(chǎn)造成負(fù)極片質(zhì)量不穩(wěn)定的困難。本實(shí)用新型具有六種運(yùn)行方式,操作方便、靈活,可連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn),所生產(chǎn)出來的極片尤其適合自動(dòng)化電池裝配線使用。
文檔編號(hào)H01M4/26GK2327075SQ9820421
公開日1999年6月30日 申請日期1998年5月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月5日
發(fā)明者李庶治, 吳鋒, 袁華堂, 周偉, 韓來友, 曲金秋, 牛廣良, 高鋒, 宋德瑛, 張?jiān)适?申請人:南開大學(xué), 國家高技術(shù)新型儲(chǔ)能材料工程開發(fā)中心