一種鋰離子電池的制造設備及制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋰離子電池的制造設備以及利用該設備制備彎形鋰電池的方法，其創新點在于：所述設備包括彎曲與折邊系統及熱壓固定成型系統；彎曲與折邊系統包括上壓輪組、下拖輪組、折邊壓平輪組、拖料輪組、送料過渡輪、彎折輪組、傳動輪和傳動皮帶；熱壓固定成型系統包括上梁、下梁、活動滑塊、氣缸、溫度和壓力控制系統，滑塊下設置上模板，上模板上設置凸模，下梁上安裝下模板，下模板上安裝凹模，通過彎曲與折邊系統能夠實現連續對電池進行折邊、壓邊和彎折，彎折后的電池進入熱壓固定成型系統進行合模成型，電池彎折后可以保持彎曲的形狀，效率高，成本低。
【專利說明】一種鋰離子電池的制造設備及制造方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及電子技術及新能源領域，具體涉及一種彎形鋰離子電池的制造設備，還涉及一種彎形鋰離子電池的制造設備制造彎形鋰離子電池的方法。
【背景技術】
[0003]鋰離子電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。現在市場上面的常見鋰離子電池都是正方體或者是圓柱型的；在有些設備消費者使用時，需要利用異形的空間來放置電池，市場上的鋰離子電池不能滿足消費者的消費需求，需要提供一種能夠充分有效的利用特殊的空間獲得高容量的鋰離子電池。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種對軟包鋰離子電池折邊的同時對電池進行彎曲的制造設備，還提供一種利用所述設備制備彎形鋰離子電池的方法，方便人們隨身攜帶使用并且解決使用中對電池造成彎折傷害。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:
一種鋰離子電池的制造設備，其創新點在于:包括彎曲與折邊系統及熱壓固定成型系
所述彎曲與折邊系統包括上壓輪組、下拖輪組、折邊壓平輪組、拖料輪組、送料過渡輪、彎折輪組、傳動輪和傳動皮帶；上壓輪組和下拖輪組設置于彎曲與折邊系統的電池入口端，上壓輪組設置于下拖輪組上端；彎折輪組設置于彎曲與折邊系統的電池出口端；折邊壓平輪組、拖料輪組設置于上壓輪組和下拖輪組及彎折輪組之間，折邊壓平輪組位于拖料輪組上端；送料過渡輪設置于折邊壓平輪組和彎折輪組之間；
所述上壓輪組包括I?18個上壓輪，所述上壓輪包括輪軸A和設置于輪軸A兩側的輪體A ;
所述下拖輪組包括設置于上壓輪組下端，包括I?17個拖輪，所述拖輪包括輪軸B和設置于輪軸B兩側的輪體B，所述輪體B內側設置一斜面B，斜面B與輪體B的內側鉛直面構成夾角B，自輸入端到輸出端，拖輪的夾角B由90°逐漸過渡到0° ；
所述折邊壓平輪組包括I?14個折邊壓平輪，自輸入端到輸出端輪子直徑由大到小排列，所述折邊壓平輪包括輪軸C和設置于輪軸C兩側的輪體C，所述輪體C內側設置一斜面C，斜面C與輪體C的內側鉛直面構成夾角C，自輸入端到輸出端，折邊壓平輪的夾角C逐漸減小，除電池輸出端的一個折邊壓平輪外，其余折邊壓平輪的輪軸C兩側設置有凹槽，凹槽的深度自輸入端到輸出端逐漸減小；
所述拖料輪組包括I至16個拖料輪，所述拖料輪為圓柱結構；
所述送料過渡輪包括輪軸D和設置于輪軸D兩側的輪體D ；所述彎折輪組包括I至15個彎折輪，所述彎折輪為圓柱結構；
所述熱壓固定成型系統包括上梁、下梁、活動滑塊、氣缸、溫度和壓力控制系統；所述上梁和下梁的四個角通過立柱連接，上梁和下梁之間設置有活動滑塊；所述氣缸設置于上梁上端，氣缸的活塞與滑塊連接；所述活動滑塊下端設置有上模板，所述上模板下端設置有若干弧度與電池弧度相同的弧形凸模，上模板四個角上設置有定位銷；所述下梁上設置有下模板，下模板上設置有若干弧度與電池彎曲的弧度相同的長方型弧形凹模，所述弧形凹模設置于上模板的弧形凸模的正下方，凹模四邊的長度與寬度比電池四邊的長度和寬度大
0.5mm?Imm,下模板四個角處設置有與上模板的定位柱匹配的定位孔。
[0006]進一步的，所述上壓輪組包括8個上壓輪。
[0007]進一步的，所述的下拖輪組包括7個下拖輪，自輸入端到輸出端分別為一對下拖輪A、下拖輪B、下拖輪C、下拖輪D和一對下拖輪E，下拖輪A的夾角B為90°，下拖輪B的夾角B為60°，下拖輪C的夾角B為40°，下拖輪D的夾角B為20°，下拖輪E的夾角B為O。。
[0008]進一步的，所述折邊壓平輪組包括4個折邊壓平輪，自輸入端到輸出端分別為折邊壓平輪A、折邊壓平輪B、折邊壓平輪C和折邊壓平輪D，折邊壓平輪A的夾角C為63°，折邊壓平輪B的夾角C為13°，折邊壓平輪C的夾角B為4°，折邊壓平輪D的夾角C為O。。
[0009]進一步的，所述的拖料輪組包括6個拖料輪。
[0010]進一步的，所述彎折輪組設置有5個彎折輪。
[0011]本發明的另一目的在于提供一種鋰離子電池的制造方法:
將未折邊的電池從下拖輪A側的皮帶上放入彎曲與折邊系統，經過皮帶的傳送，傳送速度為0.001?100米/秒，電池的邊通過上壓輪組和下拖輪組的斜角摩擦被折邊與壓邊；被壓邊后的電池由皮帶傳送通過折邊壓平輪組和拖料輪組時，通過輪子角度與輪子尺寸的變化來對電池的邊進行壓平；
折邊好的電池由皮帶傳送通過送料過渡輪送入到彎折輪組，通過彎折輪組進行彎曲，最終得到彎電池；
將彎曲與折邊好的電池放入熱壓固定成型系統下模板的凹模中，再移至上模板下端，啟動熱壓機開關，上模板下移，壓住下模板上的電池，上模板的下壓速度為每秒I毫米至1000毫米，上模板壓在下模塊上的電池的壓力為每平方毫米0.1?100公斤，使用脈沖加熱，使電池在70-80°C下熱壓，熱壓保壓時間為5?10秒進行電池的固定成型。
[0012]進一步的，所述熱壓溫度為75°C，熱壓保壓時間為7秒。
[0013]本發明的有益效果:本發明的鋰離電池制造設備通過上壓輪組、下拖輪組、折邊壓平輪組、拖料輪組、送料過渡輪、彎折輪組的組合，能夠實現連續對電池進行折邊、壓邊和彎折，電池由皮帶傳送，經過上壓輪組和下拖輪組進行折邊，折邊后的電池進入折邊壓平輪組，將折邊壓平，然后再由送料過渡輪送至彎折輪組將電池彎曲，彎曲后熱壓固定成型系統進行合模成型，本發明設備結構簡單，工藝流程短，易操作，電池彎折后可以保持彎曲的形狀，效率高，成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】[0014]圖1為本發明的彎曲與折邊系統的結構示意圖。[0015]圖2為發明的上壓輪組的結構示意圖。[0016]圖3為本發明的下拖輪組的結構示意圖。[0017]圖4為本發明的折邊壓平輪組的結構示意圖。[0018]圖5為本發明的拖料輪的結構示意圖。[0019]圖6為本發明的送料過渡輪的結構示意圖圖7為本發明的彎折輪組的結構示意圖。[0020]圖8為本發明本發明的熱壓固定成型系統的結構示意圖。[0021]圖9為本發明本發明熱壓固定成型系統中下模板的結構示意圖。[0022]圖10為本發明本發明電池彎折過程示意圖。[0023]圖11為本發明本發明輪子夾角的示意圖。[0024]圖12為本發明本發明彎曲電池的側視圖。【具體實施方式】[0025]下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案作詳細說明。[0026]一種鋰離子電池的制造設備，包括彎曲與折邊系統100及熱壓固定成型系統200
如圖1所示，彎曲與折邊系統包括上壓輪組110、下拖輪組120、折邊壓平輪組130、拖料輪組140、送料過渡輪150、彎折輪組160、傳動輪170和傳動皮帶180 ;上壓輪組110和下拖輪組120設置于彎曲與折邊系統100的電池入口端，上壓輪組110設置于下拖輪組120上端；彎折輪組160設置于彎曲與折邊系統100的電池出口端；折邊壓平輪組130、拖料輪組140設置于上壓輪組120和下拖輪組120及彎折輪組160之間，折邊壓平輪組130位于拖料輪組140上端；送料過渡輪150設置于折邊壓平輪組130和彎折輪組160之間。
[0027]上壓輪組110包括8個上壓輪，如圖2所示，上壓輪包括輪軸Alll和設置于輪軸A兩側的輪體Al 12。
[0028]如圖3所示，下拖輪組120包括設置于上壓輪組110下端，由7個拖輪組成，自輸入端到輸出端分別為一對下拖輪A121、下拖輪B122、下拖輪C123、下拖輪D124和一對下拖輪E125 ;拖輪包括輪軸B126和設置于輪軸B126兩側的輪體B127，輪體B127內側設置一斜面B128，斜面B128與輪體B的內側鉛直面構成夾角B，自輸入端到輸出端，拖輪的夾角B由90°逐漸過渡到0°，其中，下拖輪A121的夾角B為90°，下拖輪B122的夾角B為60°，下拖輪C123的夾角B為40°，下拖輪D124的夾角B為20°，下拖輪E125的夾角B為0°。
[0029]如圖4所示，折邊壓平輪組130包括4個折邊壓平輪，自輸入端到輸出端分別為折邊壓平輪A131、折邊壓平輪B132、折邊壓平輪C133和折邊壓平輪D134，且輪子直徑逐漸減小，折邊壓平輪包括輪軸C135和設置于輪軸C135兩側的輪體C136，輪體C136內側設置一斜面C137，斜面C137與輪體C的內側鉛直面構成夾角C，折邊壓平輪A131的夾角C為63°，折邊壓平輪B132的夾角C為13°，折邊壓平輪C133的夾角C為4°，折邊壓平輪D134的夾角C為0°，折邊壓平輪A131、折邊壓平輪B132、折邊壓平輪C133的輪軸C兩側設置有凹槽138，凹槽138的深度端逐漸減小。
[0030]如圖5所示，拖料輪組包括6個拖料輪141，拖料輪141為圓柱結構。
[0031 ] 圖如6所示，送料過渡輪150包括輪軸D151和設置于輪軸D151兩側的輪體D152。[0032]如圖7所示，彎折輪組包括5個彎折輪161，彎折輪161為圓柱結構。
[0033]如圖7所示的熱壓固定成型系統200包括上梁210、下梁220、活動滑塊230、氣缸240、溫度和壓力控制系統；上梁210和下梁220的四個角通過立柱250連接，上梁210和下梁220之間設置有活動滑塊230 ;氣缸240設置于上梁210上端，氣缸240的活塞241與活動滑塊230連接；活動滑塊230下端設置有上模板250，上模板250下端設置有若干弧度與電池弧度相同的弧形凸模251，上模板250四個角上設置有定位銷252 ;下梁220上設置有下模板260，下模板260上設置有若干弧度與電池彎曲的弧度相同的長方型弧形凹模261，弧形凹模261設置于上模板250的弧形凸模251的正下方，弧形凹模261四邊的長度與寬度比電池四邊的長度和寬度大0.5mm?1mm，下模板260四個角處設置有與上模板250的定位柱252匹配的定位孔262。
[0034]電池型號201030電池在上述設備上進行彎折成型，電池容量為45毫安時，電池尺寸為:厚度2毫米，寬度10毫米，長度30毫米，將未折邊的201030型號電池從下拖輪A121側的皮帶180上放入彎曲與折邊系統100，經過皮帶180的傳送，傳送速度為0.001?100米/秒，電池的邊通過上壓輪組110和下拖輪組120的斜角摩擦被折邊與壓邊；下拖輪組120的拖輪的夾角B由90°逐漸過渡到0°，對電芯進行折邊，上壓輪組110對電池進行壓邊，電池在皮帶180上通過下拖輪組120時，由于輪子夾角B逐漸變小，使電池的邊與輪子摩擦而慢慢折起，再由電池上面的壓邊輪組110對其進行壓邊，使電芯的邊被折成向上與電芯垂直的形狀；
被壓邊后的電池由皮帶180傳送通過折邊壓平輪組130和拖料輪組140時，輪子對電池的邊進行壓平，通過折邊壓平輪組130夾角C和凹槽138的變化來電池的邊進行壓平，拖料輪組140起到拖料與傳送的作用；
折邊好的電池由皮帶180傳送通過送料過渡輪150送入到彎折輪組160，通過彎折輪組160進行彎曲，最終得到彎電池；
將彎曲與折邊好的電池放入熱壓固定成型系統200的下模板260的凹模261中，再移至上模板250下端，上模板250的下壓速度為每秒I?1000毫米，上模板壓在下模塊上的電池的壓力為每平方毫米0.1?100公斤，啟動熱壓機開關，上模板150下移，壓住下模板160上的電池，使用脈沖加熱，使電池在75 V下熱壓，熱壓保壓時間為7秒進行電池的固定成型。
[0035]上述實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明的構思和保護范圍進行限定，本領域的普通技術人員對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍中。
【權利要求】
1.一種鋰離子電池的制造設備，其特征在于:包括彎曲與折邊系統及熱壓固定成型系統； 所述彎曲與折邊系統包括上壓輪組、下拖輪組、折邊壓平輪組、拖料輪組、送料過渡輪、彎折輪組、傳動輪和傳動皮帶；上壓輪組和下拖輪組設置于彎曲與折邊系統的電池入口端，上壓輪組設置于下拖輪組上端；彎折輪組設置于彎曲與折邊系統的電池出口端；折邊壓平輪組、拖料輪組設置于上壓輪組和下拖輪組及彎折輪組之間，折邊壓平輪組位于拖料輪組上端；送料過渡輪設置于折邊壓平輪組和彎折輪組之間； 所述上壓輪組包括I~18個上壓輪，所述上壓輪包括輪軸A和設置于輪軸A兩側的輪體A ; 所述下拖輪組包括設置于上壓輪組下端，包括I~17個拖輪，所述拖輪包括輪軸B和設置于輪軸B兩側的輪體B，所述輪體B內側設置一斜面B，斜面B與輪體B內側鉛直面構成夾角B，自輸入端到輸出端，拖輪的夾角B由90°逐漸過渡到0° ； 所述折邊壓平輪組包括I~14個折邊壓平輪，自輸入端到輸出端輪子直徑由大到小排列，所述折邊壓平輪包括輪軸C和設置于輪軸C兩側的輪體C，所述輪體C內側設置一斜面C，斜面C與輪體C內側鉛直面構成夾角C，自輸入端到輸出端，折邊壓平輪的夾角C逐漸減小，除電池輸出端的一個折邊壓平輪外，其余折邊壓平輪的輪軸C兩側設置有凹槽，凹槽的深度自輸入端到輸出端逐漸減小； 所述拖料輪組包括I至16個拖料輪，所述拖料輪為圓柱結構； 所述送料過渡輪包括輪軸D和設置于輪軸D兩側的輪體D ； 所述彎折輪組包括I至15個彎折輪，所述彎折輪為圓柱結構； 所述熱壓固定成型系統包括上梁、下梁、活動滑塊、氣缸、溫度和壓力控制系統；所述上梁和下梁的四個角通過立柱連接，上梁和下梁之間設置有活動滑塊；所述氣缸設置于上梁上端，氣缸的活塞與滑塊連接；所述活動滑塊下端設置有上模板，所述上模板下端設置有若干弧度與電池弧度相同的弧形凸模，上模板四個角上設置有定位銷；所述下梁上設置有下模板，下模板上設置有若干弧度與電池彎曲的弧度相同的長方型弧形凹模，所述弧形凹模設置于上模板的弧形凸模的正下方，凹模四邊的長度與寬度比電池四邊的長度和寬度大0.5mm~Imm,下模板四個角處設置有與上模板的定位柱匹配的定位孔。
2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池的制造設備，其特征在于:所述上壓輪組包括8個上壓輪。
3.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池的制造設備，其特征在于:所述的下拖輪組包括7個下拖輪，自輸入端到輸出端分別為一對下拖輪A、下拖輪B、下拖輪C、下拖輪D和一對下拖輪E，下拖輪A的夾角B為90°，下拖輪B的夾角B為60°，下拖輪C的夾角B為40°，下拖輪D的夾角B為20°，下拖輪E的夾角B為0°。
4.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池的制造設備，其特征在于:所述折邊壓平輪組包括4個折邊壓平輪，自輸入端到輸出端分別為折邊壓平輪A、折邊壓平輪B、折邊壓平輪C和折邊壓平輪D，折邊壓平輪A的夾角C為63°，折邊壓平輪B的夾角C為13°，折邊壓平輪C的夾角B為4°，折邊壓平輪D的夾角C為0°。
5.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池的制造設備，其特征在于:所述的拖料輪組包括6個拖料輪。
6.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池的制造設備，其特征在于:所述彎折輪組設置有5個彎折輪。
7.—種鋰離子電池的制造方法，其特征在于:將未折邊的電池從下拖輪A側的皮帶上放入彎曲與折邊系統，經過皮帶的傳送，傳送速度為0.001~100米/秒，電池的邊通過上壓輪組和下拖輪組的斜角摩擦被折邊與壓邊；被壓邊后的電池由皮帶傳送通過折邊壓平輪組和拖料輪組時，通過輪子角度與輪子尺寸的變化來對電池的邊進行壓平；折邊好的電池由皮帶傳送通過送料過渡輪送入到彎折輪組，通過彎折輪組進行彎曲，最終得到彎電池；將彎曲與折邊好的電池放入熱壓固定成型系統下模板的凹模中，再移至上模板下端，啟動熱壓機開關，上模板下移，壓住下模板上的電池，上模板的下壓速度為每秒I毫米至1000毫米，上模板壓在下模塊上的電池的壓力為每平方毫米0.1~100公斤，使用脈沖加熱，使電池在70-80°C下熱壓，熱壓保壓時間為5~10秒進行電池的固定成型。
8.根據權力要求7所述的一種鋰離子電池的制造方法，其特征在于:所述熱壓溫度為75°C，熱壓保壓時間為7秒。
【文檔編號】H01M10/058GK103579681SQ201310600108
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】張貴萍, 張潘毅, 余潘軒, 張金愉, 余永楊 申請人:江蘇仙達能源科技有限公司