超級電容制作系統及超級電容制作方法與流程

本發明涉及超級電容技術領域，特別涉及一種超級電容制作系統及超級電容制作方法。

背景技術：

超級電容器是介于二次電池和普通電解電容器之間的新型儲能裝置，由于超級電容器具有高功率、工作溫度范圍寬廣、高使用壽命、可靠性高及環境友好等特點，因此被廣泛應用于混合動力汽車、軌道交通、風力發電等儲能領域。

超級電容器主要包括殼體和設置在殼體內的電容素子，其中電容素子主要包括箔帶、電解紙和導條(即引線)卷繞形成。目前，電容素子的制作主要包括：準備箔帶(此箔帶在設置活性炭時已預留出了導條焊接區)；然后通過人工手動將導條焊接在箔帶上；最后利用卷繞機械對箔帶、電解紙進行卷繞形成電容素子。但是，制作電容素子的多道工序需要分開進行，造成生產周期長，效率低，成本高，且制作出的電容素子一致性差。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供了一種超級電容制作系統，能將制作電容素子的各工序集中進行，縮短了生產周期，提高了生產效率，降低了生產成本，而且制作出的電容素子一致性好。

本發明解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現的。

一種超級電容制作系統,包括電解紙輸送裝置、箔帶輸送裝置、刷箔裝置、冷焊裝置、貼膠裝置、卷繞裝置和檢測裝置，電解紙輸送裝置用于向卷繞裝置提供電解紙；箔帶輸送裝置用于向卷繞裝置提供箔帶，并使箔帶依次經過刷箔裝置、冷焊裝置和貼膠裝置；刷箔裝置用于在箔帶的兩側面刷出冷焊區；冷焊裝置用于在箔帶的冷焊區內焊接導條；貼膠裝置用于在箔帶的冷焊區內貼膠帶，使導條處于膠帶與箔帶之間；卷繞裝置用于將箔帶和電解紙卷繞成電容素子；檢測裝置用于對電容素子進行短路檢測。

在本發明的較佳實施例中，上述卷繞裝置包括第一卷針軸和第二卷針軸，第一卷針軸的端部設有第一卷針，第一卷針軸內設有容置腔，容置腔沿著第一卷針軸的軸線方向貫穿第一卷針軸；第二卷針軸部分設置于第一卷針軸的容置腔內，且第二卷針軸的端部設有與第一卷針對稱設置的第二卷針。

在本發明的較佳實施例中，上述卷繞裝置還包括第一卷針驅動器、第二卷針驅動器和第三卷針驅動器，第一卷針驅動器與第一卷針軸連接，第一卷針驅動器可驅使第一卷針軸沿著軸線方向往復移動；第二卷針驅動器與第二卷針軸連接，第二卷針驅動器可驅使第二卷針軸沿著軸線方向往復移動；第三卷針驅動器可驅使第一卷針軸和第二卷針軸同步轉動。

在本發明的較佳實施例中，上述卷繞裝置還包括固定軸、擺動架和搖擺驅動器，固定軸固定設置，擺動架活動地連接于固定軸，第一卷針軸、第一卷針驅動器和第二卷針驅動器連接在擺動架上，搖擺驅動器與擺動架連接，并用于驅使擺動架繞著固定軸的軸線往復擺動。

在本發明的較佳實施例中，上述擺動架包括頂桿臂和固定框，頂桿臂的一側設有頂桿，且頂桿的端部設有定位孔，第一卷針軸、第一卷針驅動器和第二卷針驅動器連接在固定框上，第一卷針驅動器可驅使第一卷針軸向著靠近頂桿臂的方向移動，并使第一卷針的端部插入頂桿的定位孔中，且第二卷針驅動器可驅使第二卷針軸向著靠近頂桿臂的方向移動，并使電解紙處于第一卷針與第二卷針之間。

在本發明的較佳實施例中，上述檢測裝置包括夾持機構、檢測機構和送料機構，夾持機構用于夾持電容素子，檢測機構用于與電容素子的導條連通進行短路檢測，送料機構與夾持機構連接，送料機構用于驅使夾持機構轉動移送電容素子。

在本發明的較佳實施例中，上述夾持機構包括安裝板、活動塊、第一夾爪驅動器、第二夾爪驅動器和夾爪，活動塊與安裝板之間通過滑槽與滑塊的配合實現活動塊可移動地連接在安裝板上，第一夾爪驅動器連接在安裝板上，第一夾爪驅動器可驅使活動塊上安裝板上移動，第二夾爪驅動器連接活動塊上，夾爪與第二夾爪驅動器連接，第二夾爪驅動器可驅使夾爪夾持電容素子。

在本發明的較佳實施例中，上述安裝板上設有絕緣塊，檢測機構包括檢測壓板、檢測器和壓板驅動器，檢測壓板設置于絕緣塊的上方，檢測壓板上設有壓塊和接線柱，壓塊位于靠近絕緣塊的一側，檢測器通過電線與接線柱連接，壓板驅動器可驅使該檢測壓板向著靠近絕緣塊的方向移動，并將電容素子上的導條壓于絕緣塊與壓塊之間。

在本發明的較佳實施例中，上述送料機構包括固定板和送料驅動器，送料驅動器連接在固定板上，送料驅動器與夾持機構的安裝板連接，送料驅動器可驅使安裝板轉動移送電容素子。

本發明的目的在于，提供了一種超級電容制作方法，能將制作電容素子的各工序集中進行，縮短了生產周期，提高了生產效率，降低了生產成本，而且制作出的電容素子一致性好。

一種超級電容制作方法，超級電容制作方法的步驟包括：

利用電解紙輸送裝置為卷繞裝置輸送電解紙；

利用箔帶輸送裝置為卷繞裝置輸送箔帶，并使箔帶依次經過刷箔裝置、冷焊裝置和貼膠裝置；

利用刷箔裝置在箔帶的兩側面刷出冷焊區；

利用冷焊裝置在箔帶的冷焊區內焊接導條；

利用貼膠裝置在箔帶的冷焊區內貼膠帶，使導條處于膠帶與箔帶之間；

利用卷繞裝置將箔帶和電解紙卷繞成電容素子；以及

利用檢測裝置對電容素子進行短路檢測。

本發明的超級電容制作系統的電解紙輸送裝置用于向卷繞裝置提供電解紙；箔帶輸送裝置用于向卷繞裝置提供箔帶，并使箔帶依次經過刷箔裝置、冷焊裝置和貼膠裝置；刷箔裝置用于在箔帶的兩側面刷出冷焊區；冷焊裝置用于在箔帶的冷焊區內焊接導條；貼膠裝置用于在箔帶的冷焊區內貼膠帶，使導條處于膠帶與箔帶之間；卷繞裝置用于將箔帶和電解紙卷繞成電容素子；檢測裝置用于對電容素子進行短路檢測。因此，本發明的超級電容制作系統能將制作電容素子的各工序集中進行，縮短了生產周期，提高了生產效率，降低了生產成本，而且制作出的電容素子一致性好。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明的超級電容制作系統的立體結構示意圖。

圖2是本發明的超級電容制作系統的正視結構示意圖。

圖3a是本發明的卷繞裝置一視角的結構示意圖。

圖3b是本發明的卷繞裝置另一視角的結構示意圖。

圖4a是本發明的檢測裝置一視角的結構示意圖。

圖4b是本發明的檢測裝置另一視角的結構示意圖。

圖5是本發明的超級電容制作方法的流程示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的超級電容制作系統及超級電容制作方法的具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如下:

有關本發明的前述及其它技術內容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚呈現。通過具體實施方式的說明，當可對本發明為達成預定目的所采取的技術手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發明加以限制。

圖1是本發明的超級電容制作系統的立體結構示意圖。圖2是本發明的超級電容制作系統的正視結構示意圖。如圖1和圖2所示，在本實施例中，超級電容制作系統100包括電解紙輸送裝置10、箔帶輸送裝置20、刷箔裝置30、冷焊裝置40、貼膠裝置50、卷繞裝置60和檢測裝置70；電解紙輸送裝置10用于向卷繞裝置60提供電解紙；箔帶輸送裝置20用于向卷繞裝置60提供箔帶，并使箔帶依次經過刷箔裝置30、冷焊裝置40和貼膠裝置50；刷箔裝置30用于在箔帶的兩側面刷出冷焊區；冷焊裝置40用于在箔帶的冷焊區內焊接導條；貼膠裝置50用于在箔帶的冷焊區內貼膠帶，使導條處于膠帶與箔帶之間；卷繞裝置60用于將箔帶和電解紙卷繞成電容素子；檢測裝置70用于對電容素子進行短路檢測。

在本實施例中，超級電容制作系統100的電解紙輸送裝置10、箔帶輸送裝置20、刷箔裝置30、冷焊裝置40、貼膠裝置50、卷繞裝置60和檢測裝置70均安裝在一塊立板80上，但并不以此為限。

電解紙輸送裝置10包括兩個用于提供電解紙的紙盤12、13，兩個紙盤12、13為卷繞裝置60輸送電解紙。

箔帶輸送裝置20包括兩個用于提供箔帶的箔盤22、23，兩個箔盤22、23上下對稱設置的連接在立板80上，兩個箔盤22、23為卷繞裝置60輸送箔帶。在本實施例中，兩個箔盤22、23將箔帶運送至卷繞裝置60之前，箔帶依次經過刷箔裝置30、冷焊裝置40、貼膠裝置50。

刷箔裝置30包括兩組分別為兩條箔帶進行刷箔的刷箔機構，兩組刷箔機構對稱設置地連接在立板80上，且每組刷箔機構包括用于在箔帶正面刷出冷焊區的第一刷箔機和在箔帶的背面刷出冷焊區的第二刷箔機。在本實施例中，第一刷箔機利用壓箔板固定箔帶的位置，然后利用箔刷在箔帶正面刷出冷焊區；第二刷箔機利用壓箔板固定箔帶的位置，然后利用箔刷在箔帶背面刷出冷焊區。

冷焊裝置40包括兩組分別在兩條箔帶的冷焊區內冷焊導條的冷焊機構，兩組冷焊機構對稱設置地連接在立板80上。在本實施例中，每組冷焊機構具有兩塊相對設置的導條壓塊，當箔帶經過冷焊機構時，冷焊機構利用機械手臂輸送導條至箔帶的冷焊區，然后兩塊導條壓塊相互靠攏將導條壓在箔帶上。

貼膠裝置50包括兩組分別在兩條箔帶的冷焊區內貼膠的貼膠機構，兩組貼膠機構對稱設置地連接在立板80上。在本實施例中，每組貼膠機構具有兩塊相對設置的貼膠板、送膠機構和夾膠臂，當箔帶經過貼膠機構時，貼膠機構利用送膠機構將兩條膠帶輸送至箔帶的兩側，然后利用夾膠臂夾住膠帶和箔帶，最后利用兩塊貼膠板相互靠攏將膠帶壓貼在箔帶的冷焊區內。

圖3a是本發明的卷繞裝置一視角的結構示意圖。圖3b是本發明的卷繞裝置另一視角的結構示意圖。如圖1、圖2、圖3a和圖3b所示，在本實施例中，卷繞裝置60包括固定軸62、擺動架63、搖擺驅動器64、第一卷針軸65、第二卷針軸66、第一卷針驅動器67、第二卷針驅動器68和第三卷針驅動器69。

具體地，固定軸62固定連接在立板80上；擺動架63活動地連接于固定軸62，且擺動架63的兩端分別位于立板80的兩側；搖擺驅動器64與擺動架63連接，并用于驅使擺動架63繞著固定軸62的軸線往復擺動。在本實施例中，擺動架63包括頂桿臂631和固定框633，頂桿臂631與固定框633分別位于立板80的兩側，頂桿臂631的一側設有頂桿632，且頂桿632的端部設有定位孔。

第一卷針軸65活動地連接于固定框633，且第一卷針軸65的一端穿過立板80并與頂桿632相對設置。第一卷針軸65的端部設有第一卷針652，第一卷針軸65內設有容置腔，容置腔沿著第一卷針軸65的軸線方向貫穿第一卷針軸65。第二卷針軸66部分設置于第一卷針軸65的容置腔內，且第二卷針軸66的端部設有與第一卷針652對稱設置的第二卷針662。在本實施例中，第一卷針軸65和第二卷針軸66可向著靠近頂桿臂631的方向移動，并使電解紙處于第一卷針652與第二卷針662之間，且第一卷針軸65和第二卷針軸66可同步轉動卷繞電解紙和箔帶。

第一卷針驅動器67連接在擺動架63的固定框633上，第一卷針驅動器67與第一卷針軸65連接，第一卷針驅動器67可驅使第一卷針軸65沿著軸線方向往復移動,即驅使第一卷針軸65向著靠近或遠離頂桿臂631的方向往復移動。當第一卷針驅動器67驅使第一卷針軸65向著靠近頂桿臂631的方向移動，可使第一卷針652的端部插入頂桿632的定位孔中。

第二卷針驅動器68連接在擺動架63的固定框633上，第二卷針驅動器68與第二卷針軸66連接，第二卷針驅動器68可驅使第二卷針軸66沿著軸線方向往復移動,即驅使第二卷針軸66向著靠近或遠離頂桿臂631的方向往復移動。當第一卷針驅動器67和第二卷針驅動器68驅使第一卷針軸65和第二卷針軸66向著靠近頂桿臂631的方向移動，可使電解紙處于第一卷針652與第二卷針662之間。

第三卷針驅動器69固定在立板80上，第三卷針驅動器69通過皮帶、傳動輪與第一卷針軸65連接，第三卷針驅動器69可驅使第一卷針軸65和第二卷針軸66同步轉動將電解紙和箔帶卷繞成電容素子。在本實施例中，第三卷針驅動器69固定位置可根據實際需要自由選擇，并非限定于固定在立板80上。

本發明的卷繞裝置60用于將箔帶和電解紙卷繞成電容素子，當卷繞裝置60開始工作時，首先搖擺驅動器64拉動擺動架63移動至卷繞工位；然后第一卷針驅動器67和第二卷針驅動器68驅使第一卷針軸65和第二卷針軸66向著靠近頂桿臂631的方向移動，直至第一卷針652的端部插入頂桿632的定位孔中以及電解紙處于第一卷針652與第二卷針662之間；接著第三卷針驅動器69驅使第一卷針軸65和第二卷針軸66同步轉動將電解紙和箔帶卷繞成電容素子；之后搖擺驅動器64推動擺動架63移動至貼膠工位，在電容素子上貼膠，固定電容素子的形狀；最后，檢測裝置70夾住電容素子，同時第一卷針驅動器67和第二卷針驅動器68驅使第一卷針軸65和第二卷針軸66向著遠離頂桿臂631的方向移動，將第一卷針652與第二卷針662從電容素子中抽出。值得一提的是，第二卷針軸66設置在第一卷針軸65的容置腔內，且在卷繞電容素子前，第一卷針軸65和第二卷針軸66同時向著靠近頂桿臂631的方向伸出；在卷繞電容素子后，第一卷針軸65和第二卷針軸66同時向著遠離頂桿臂631的方向退回；因此，本發明的卷繞裝置60結構簡單，制作成本低，為超級電容制作系統100的其他結構布置留下了足夠的空間；同時降低了卷繞裝置60的布置難度，使卷繞裝置60更容易應用在超級電容、鋰、鎳電池制作裝置中。

圖4a是本發明的檢測裝置一視角的結構示意圖。圖4b是本發明的檢測裝置另一視角的結構示意圖。如圖1、圖2、圖4a和圖4b所示，在本實施例中，檢測裝置70位于卷繞裝置60的下方。檢測裝置70包括夾持機構72、檢測機構74和送料機構76；夾持機構72用于夾持電容素子；檢測機構74用于與電容素子的導條連通進行短路檢測；送料機構76與夾持機構72連接，送料機構76用于驅使夾持機構72轉動移送電容素子。

具體地，夾持機構72位于卷繞裝置60的貼膠工位的下方，夾持機構72包括安裝板721、活動塊723、第一夾爪驅動器724、第二夾爪驅動器725和夾爪726。安裝板721與立板80相對設置，安裝板721靠近卷繞裝置60的貼膠工位的一端設置絕緣塊722；活動塊723與安裝板721之間通過滑槽與滑塊的配合實現活動塊723可移動地連接在安裝板721上；第一夾爪驅動器724連接在安裝板721上，第一夾爪驅動器724可驅使活動塊723上安裝板721上移動；第二夾爪驅動器725連接活動塊723上，夾爪726與第二夾爪驅動器725連接，第二夾爪驅動器725可驅使夾爪726夾持電容素子。在本實施例中，當電容素子貼好膠后，第一夾爪驅動器724驅使活動塊723向著靠近電容素子的方向移動，直至電容素子處于夾爪726內；然后第二夾爪驅動器725驅使夾爪726夾住電容素子。

檢測機構74設置于夾持機構72的一側，檢測機構74包括檢測壓板742、檢測器(圖未示)和壓板驅動器745。檢測壓板742設置于絕緣塊722的上方，檢測壓板742上設有壓塊743和接線柱744，壓塊743位于靠近絕緣塊722的一側；檢測器通過電線與接線柱744連接；壓板驅動器745可驅使檢測壓板742向著靠近絕緣塊722的方向移動，并將電容素子上的導條壓于絕緣塊722與壓塊743之間。在本實施例中，檢測壓板742設有兩個壓塊743和與之對應的兩根接線柱744，兩個壓塊743分別壓在電容素子的正、負導條上。

送料機構76包括固定板762和送料驅動器763。固定板762的一端固定在立板80上，送料驅動器763連接在固定板762上；夾持機構72的安裝板721設置于固定板762的一側，并送料驅動器763連接，送料驅動器763可驅使安裝板721轉動移送電容素子。在本實施例中，立板80上還設有夾料器90，夾料器90設置于送料機構76的下方，且送料驅動器763可驅使安裝板721轉動90°，使夾爪726正對夾料器90的夾料爪92，此時第二夾爪驅動器725驅使夾爪726松開電容素子，電容素子被夾料器90的夾料爪92夾住。

本發明的檢測裝置70能在電容素子卷繞成形后對電容素子進行短路檢測，能有效提高電容素子的品質。

圖5是本發明的超級電容制作方法的流程示意圖。請參照圖1至圖5，在本實施例中，超級電容制作方法的步驟包括：

利用電解紙輸送裝置10為卷繞裝置60輸送電解紙；具體地，電解紙輸送裝置10將兩條電解紙輸送至卷繞裝置60；

利用箔帶輸送裝置20為卷繞裝置60輸送箔帶，并使箔帶依次經過刷箔裝置30、冷焊裝置40和貼膠裝置50；具體地，箔帶輸送裝置20將兩條箔帶輸送至卷繞裝置60，且箔帶輸送裝置20將兩條箔帶輸送至卷繞裝置60之前需要經過刷箔裝置30、冷焊裝置40、貼膠裝置50處理箔帶；

利用刷箔裝置30在箔帶的兩側面刷出冷焊區；

利用冷焊裝置40在箔帶的冷焊區內焊接導條；

利用貼膠裝置50在箔帶的冷焊區內貼膠帶，使導條處于膠帶與箔帶之間；

利用卷繞裝置60將箔帶和電解紙卷繞成電容素子；具體地，利用卷繞裝置60的搖擺驅動器64拉動擺動架63移動至卷繞工位；然后第一卷針驅動器67和第二卷針驅動器68驅使第一卷針軸65和第二卷針軸66向著靠近頂桿臂631的方向移動，直至第一卷針652的端部插入頂桿632的定位孔中以及電解紙處于第一卷針652與第二卷針662之間；接著第三卷針驅動器69驅使第一卷針軸65和第二卷針軸66同步轉動將電解紙和箔帶卷繞成電容素子；之后搖擺驅動器64推動擺動架63移動至貼膠工位，在電容素子上貼膠，固定電容素子的形狀；以及

利用檢測裝置70對電容素子進行短路檢測；具體地，利用檢測裝置70的夾持機構72夾住電容素子，同時卷繞裝置60的第一卷針驅動器67和第二卷針驅動器68驅使第一卷針軸65和第二卷針軸66向著遠離頂桿臂631的方向移動，將第一卷針652與第二卷針662從電容素子中抽出；然后利用檢測機構74的壓板驅動器745驅使檢測壓板742向著靠近絕緣塊722的方向移動，并將電容素子上的導條壓于絕緣塊722與壓塊743之間；之后利用檢測器對電容素子進行短路檢測；最后利用送料機構76將已檢測完的電容素子移送至產品收集箱。

本發明的超級電容制作系統100的電解紙輸送裝置10用于向卷繞裝置60提供電解紙；箔帶輸送裝置20用于向卷繞裝置60提供箔帶，并使箔帶依次經過刷箔裝置30、冷焊裝置40和貼膠裝置50；刷箔裝置30用于在箔帶的兩側面刷出冷焊區；冷焊裝置40用于在箔帶的冷焊區內焊接導條；貼膠裝置50用于在箔帶的冷焊區內貼膠帶，使導條處于膠帶與箔帶之間；卷繞裝置60用于將箔帶和電解紙卷繞成電容素子；檢測裝置70用于對電容素子進行短路檢測。因此，本發明的超級電容制作系統100能將制作電容素子的各工序集中進行，縮短了生產周期，提高了生產效率，降低了生產成本，而且制作出的電容素子一致性好。

以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。