一种电池制备设备的制作方法

本发明涉及一种电池组装装置，具体涉及一种电池制备设备。

背景技术：

目前，锂电池以其高比能量，长循环寿命，较宽的工作温度范围等特性引起了人们的极大兴趣和关注，而目前的锂电池组装才能在这许多的问题如人工组装电池对手法要求严格，电解液以及涂布蒋亮暴露在氧气中部分组分会被氧化等问题，因此需要提出一种可进行机械组装电池、一体化设计减少氧污染，同时可批量化生产的一种电池制备设备。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种具备批量化处理、生产纽扣式锂电池的制备装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基架传输系统、涂布系统、电池组装系统，基架传输系统设置于地面上方，涂布系统与电池组装系统均设置于基架传输系统内部并通过基架传输系统进行连接；基架传送系统包括箱体、中空管、配合套、把手、配电箱、基座一、滑轨一、卡口、烘干器、滑道、气瓶一、气瓶二、真空泵一、液压杆一、滑套、双层板、顶柱、电磁铁、真空泵二、第一密封门、门体、齿条、第一齿轮、提升门、配合孔、安装槽、滑轨二、真空舱、隔板、滑轨三、电机、折页、舱门、密封舱、第一转轴、第二密封门、第一转轮；箱体设置于地面上，中空管贯穿连接于箱体外侧，配合套紧密连接于中空管外侧，把手设置于配合套外侧，配电箱设置于箱体外侧中空管下方，滑轨一固定连接于箱体内侧上方，基座一嵌套于滑轨一外侧上方，卡口设置于基座一上方，烘干器设置于箱体内侧上方滑轨一末端，气瓶二并列设置于箱体后侧，气瓶二与箱体通过气瓶一进行连接且滑道贯穿于箱体上方，真空泵一设置于箱体内部后侧，滑道固定连接于箱体内侧顶部，液压杆一设置于滑道下方，其中滑套配合于滑道下方，双层板固定于液压杆一下方，顶柱设置双层板内部，电磁铁固定于双层板上方，真空舱设置于箱体内侧顶部，且与箱体上部紧密连接，隔板固定连接于真空舱下方，且与箱体下部紧密连接，第一密封门设置于真空舱中部，其中门体设置于真空舱外侧，齿条固定连接于门体上方，第一齿轮设置于真空舱外侧且咬合于齿条上方，提升门设置于齿条内侧，配合孔贯穿于真空舱外侧，安装槽设置于真空舱外侧，滑轨二连接于门体下方且配合连接于安装槽上方，滑轨三固定连接于箱体内部顶端，电机设置于箱体内部左侧，舱门设置于电机下部，折页设置于电机中部，密封舱设置于箱体外部左侧，第一转轴连接于密封舱左侧末端，第二密封门固定连接于第一转轴外侧，第一转轮设置于第二密封门外侧；

涂布系统包括风扇一、风扇二、风扇三、密封板、涂布台、涂布板、裁剪孔、风孔、液压柱一、涂布组件、滑轨五、电动滑块、转动杆、辊轴、刀片、刮刀、伸缩板、支撑转轴、铝箔卷、滑轨六、涂布喷头、滑块、夹板、第二转轮、连接座、物料盒、混合罐、旋转盘、输出管、连接管、喷头、滑轨七、滑动组件、机械夹持装置、机械臂、第二转轴、固定板、螺柱、第二齿轮、支架、垫板；风扇一、风扇二、风扇三分别设置于卡口上方，密封板下方分别于风扇一、风扇二、风扇三连接，涂布台设置于密封板上方，其中涂布板设置于密封板上方，裁剪孔均匀内嵌于涂布板上方，风孔交叉分布于裁剪孔外侧，液压柱一均匀固定于涂布台外侧，涂布组件连接于液压柱一上方，其中滑轨五设置于液压柱一上方，电动滑块外嵌于滑轨五外侧，转动杆贯穿于电动滑块内侧，辊轴设置于转动杆外侧，刀片设置于滑轨五两侧末端，刮刀设置于涂布板上方，伸缩板固定于箱体内侧，支撑转轴设置于伸缩板末端，铝箔卷设置于支撑转轴外侧，滑轨六设置于箱体内部上方，滑轨七设置于滑轨六外侧，涂布喷头设置于滑轨六下方，其中第二转轮滑动连接于滑轨六内侧，夹板设置于第二转轮内侧，滑块设置于夹板下方，连接座连接于滑块下方，物料盒设置于连接座下方，混合罐贯穿连接于物料盒下方，旋转盘设置于混合罐下方且与物料盒通过输出管连接，喷头连接于混合罐下方且喷头与旋转盘通过连接管连接，滑动组件配合于滑轨七下方，机械夹持装置连接于滑动组件下方，其中机械臂连接于滑动组件下方，第二转轴固定连接于机械臂外侧，固定板配合于第二转轴外侧，螺柱设置于固定板下方，第二齿轮咬合于螺柱外侧，支架固定于第二齿轮外侧，垫板设置于支架内侧；

电池组装系统包括液压柱二、关节架、轨道板、滑轨八、组装组件、夹桶、液压机、顶板一、滴加装置、混液罐、控制阀门、喷嘴、封装板、液压柱三、支撑板、原料基座、配合桶、卡板、弹簧、顶板二、液压柱四、装配板；液压柱二设置于箱体下方，关节架均匀设置于液压柱二外侧，轨道板、滴加装置、封装板分别设置于关节架末端，其中滴加装置包括混液罐、控制阀门、喷嘴、混液罐设置于关节架末端，控制阀门设置于混液罐下方，喷嘴设置于控制阀门下方，滑轨八设置于轨道板下方，组装组件配合连接于滑轨八下方，其中液压机配合连接于滑轨八下方，夹桶连接于液压机外侧，顶板一设置于液压机下方，液压柱三设置于箱体内侧上方，支撑板连接于液压柱三上方，原料基座均匀设置于支撑板上方，其中配合桶设置于支撑板上方，卡板设置于配合桶上方，弹簧下方固定连接于支撑板上方，弹簧上方弹性连接于顶板二下方，液压柱四设置于液压柱三外侧，装配板连接于液压柱四上方。技术方案的进一步优化，所述轨道为多层螺旋结构，同时凸槽设置于轨道内侧中部，凹槽一设置于凸槽下方，控制轴设置于轨道上方轨道交叉处，轨道挡板固定连接于控制轴外侧，便于轨道对车体的运动进行控制。

本技术方案的进一步优化，所述双层板为平行双层结构，上层为PVC材质，下层为金属板材。

本技术方案的进一步优化，所述门体设置于真空舱外侧，齿条固定连接于门体上方，第一齿轮设置于真空舱外侧且咬合于齿条上方，提升门设置于齿条内侧，配合孔贯穿于真空舱外侧，安装槽设置于真空舱外侧，滑轨二连接于门体下方且配合连接于安装槽上方。

本技术方案的进一步优化，所述涂布喷头设置于滑轨六下方，其中第二转轮滑动连接于滑轨六内侧，夹板设置于第二转轮内侧，滑块设置于夹板下方，连接座连接于滑块下方，物料盒设置于连接座下方，混合罐贯穿连接于物料盒下方，旋转盘设置于混合罐下方且与物料盒通过输出管连接，喷头连接于混合罐下方且喷头与旋转盘通过连接管连接。

本技术方案的进一步优化，所述涂布台设置于密封板上方，其中涂布板设置于密封板上方，裁剪孔均匀内嵌于涂布板上方，风孔交叉分布于裁剪孔外侧，液压柱一均匀固定于涂布台外侧。

本技术方案的进一步优化，所述滑轨五设置于液压柱一上方，电动滑块外嵌于滑轨五外侧，转动杆贯穿于电动滑块内侧，辊轴设置于转动杆外侧，刀片设置于滑轨五两侧末端，刮刀设置于涂布板上方。

本技术方案的进一步优化，所述原料基座均匀设置于支撑板上方，其中配合桶设置于支撑板上方，卡板设置于配合桶上方，弹簧下方固定连接于支撑板上方，弹簧上方弹性连接于顶板二下方。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明具备机械化抓取、组装纽扣电池等功能，可尽量减少由于人工组装电池带来的人工误差以及由于误操作等原因导致的电池性能不统一等问题。

(2)本发明为一体化结构可直接将涂布后的样品进行烘干后送入组装系统中尽量减少涂布后的正极材料由于氧污染造成的电池性能问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明基架传输系统结构示意图；

图3是本发明基架传输系统背部结构示意图；

图4是本发明传输组件及相关部件结构示意图；

图5是本发明密封门及相关部件结构示意图；

图6是本发明传输板及相关部件的结构示意图；

图7是本发明涂布系统的结构示意图；

图8是本发明机械手的结构示意图；

图9是本发明滑动组件及相关部件的结构示意图；

图10是本发明水浴锅的结构示意图；

图11是本发明喷头的结构示意图；

图12是本发明涂布台及相关部件的结构示意图；

图13是本发明电池组装系统的结构示意图；

图14是本发明电池组装系统的局部放大图；

图15是本发明原料基座的结构示意图；

其中，箱体1、中空管2、配合套3、把手4、配电箱5、基座一6、滑轨一7、卡口8、烘干器9、滑道10、气瓶一11、气瓶二12、真空泵一13、液压杆一14、滑套1401、双层板15、顶柱1501、电磁铁16、真空泵二17、第一密封门18、门体1801、齿条1802、第一齿轮1803、提升门1804、配合孔1805、安装槽1806、滑轨二1807、真空舱19、隔板20、滑轨三21、电机22、折页23、舱门24、密封舱25、第一转轴26、第二密封门27、第一转轮28、风扇一29、风扇二30、风扇三31、密封板32、涂布台33、涂布板3301、裁剪孔3302、风孔3303、液压柱一34、涂布组件35、滑轨五3501、电动滑块3502、转动杆3503、辊轴3504、刀片3505、刮刀3506、伸缩板36、支撑转轴37、铝箔卷38、滑轨六39、涂布喷头40、滑块4001、夹板4002、第二转轮4003、连接座4004、物料盒4005、混合罐4006、旋转盘4007、输出管4008、连接管4009、喷头4010、滑轨七41、滑动组件42、机械夹持装置43、机械臂4301、第二转轴4302、固定板4303、螺柱4304、第二齿轮4305、支架4306、垫板4307、液压柱二44、关节架45、轨道板46、滑轨八47、组装组件48、夹桶4801、液压机4802、顶板一4803、滴加装置49、混液罐4901、控制阀门4902、喷嘴4903、封装板50、液压柱三51、支撑板52、原料基座53、配合桶5301、卡板5302、弹簧5303、顶板二5304、液压柱四54、装配板55。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～15所示：一种电池制备设备，包括包括基架传输系统、涂布系统、电池组装系统，基架传输系统设置于地面上方，涂布系统与电池组装系统均设置于基架传输系统内部并通过基架传输系统进行连接；

基架传送系统包括箱体1、中空管2、配合套3、把手4、配电箱5、基座一6、滑轨一7、卡口8、烘干器9、滑道10、气瓶一11、气瓶二12、真空泵一 13、液压杆一14、滑套1401、双层板15、顶柱1501、电磁铁16、真空泵二17、第一密封门18、门体1801、齿条1802、第一齿轮1803、提升门1804、配合孔 1805、安装槽1806、滑轨二1807、真空舱19、隔板20、滑轨三21、电机22、折页23、舱门24、密封舱25、第一转轴26、第二密封门27、第一转轮28；箱体1设置于地面上，中空管2贯穿连接于箱体1外侧，配合套3紧密连接于中空管2外侧，把手4设置于配合套3外侧，配电箱5设置于箱体1外侧中空管2 下方，滑轨一7固定连接于箱体1内侧上方，基座一6嵌套于滑轨一7外侧上方，卡口8设置于基座一6上方，烘干器9设置于箱体1内侧上方滑轨一7末端，气瓶二12并列设置于箱体1后侧，气瓶二12与箱体1通过气瓶一11进行连接且滑道10贯穿于箱体1上方，真空泵一13设置于箱体1内部后侧，滑道10固定连接于箱体1内侧顶部，液压杆一14设置于滑道10下方，其中滑套 1401配合于滑道10下方，双层板15固定于液压杆一14下方，顶柱1501设置双层板15内部，电磁铁16固定于双层板15上方，真空舱19设置于箱体1内侧顶部，且与箱体1上部紧密连接，隔板20固定连接于真空舱19下方，且与箱体1下部紧密连接，第一密封门18设置于真空舱19中部，其中门体1801设置于真空舱19外侧，齿条1802固定连接于门体1801上方，第一齿轮1803设置于真空舱19外侧且咬合于齿条1802上方，提升门1804设置于齿条1802内侧，配合孔1805贯穿于真空舱19外侧，安装槽1806设置于真空舱19外侧，滑轨二1807连接于门体1801下方且配合连接于安装槽1806上方，滑轨三21 固定连接于箱体1内部顶端，电机22设置于箱体1内部左侧，舱门24设置于电机22下部，折页23设置于电机22中部，密封舱25设置于箱体1外部左侧，第一转轴26连接于密封舱25左侧末端，第二密封门27固定连接于第一转轴26 外侧，第一转轮28设置于第二密封门27外侧；

涂布系统包括风扇一29、风扇二30、风扇三31、密封板32、涂布台33、涂布板3301、裁剪孔3302、风孔3303、液压柱一34、涂布组件35、滑轨五3501、电动滑块3502、转动杆3503、辊轴3504、刀片3505、刮刀3506、伸缩板36、支撑转轴37、铝箔卷38、滑轨六39、涂布喷头40、滑块4001、夹板4002、第二转轮4003、连接座4004、物料盒4005、混合罐4006、旋转盘4007、输出管 4008、连接管4009、喷头4010、滑轨七41、滑动组件42、机械夹持装置43、机械臂4301、第二转轴4302、固定板4303、螺柱4304、第二齿轮4305、支架 4306、垫板4307；风扇一29、风扇二30、风扇三31分别设置于卡口8上方，密封板32下方分别于风扇一29、风扇二30、风扇三31连接，涂布台33设置于密封板32上方，其中涂布板3301设置于密封板32上方，裁剪孔3302均匀内嵌于涂布板3301上方，风孔3303交叉分布于裁剪孔3302外侧，液压柱一34 均匀固定于涂布台33外侧，涂布组件35连接于液压柱一34上方，其中滑轨五 3501设置于液压柱一34上方，电动滑块3502外嵌于滑轨五3501外侧，转动杆 3503贯穿于电动滑块3502内侧，辊轴3504设置于转动杆3503外侧，刀片3505 设置于滑轨五3501两侧末端，刮刀3506设置于涂布板3301上方，伸缩板36 固定于箱体1内侧，支撑转轴37设置于伸缩板36末端，铝箔卷38设置于支撑转轴37外侧，滑轨六39设置于箱体1内部上方，滑轨七41设置于滑轨六39 外侧，涂布喷头40设置于滑轨六39下方，其中第二转轮4003滑动连接于滑轨六39内侧，夹板4002设置于第二转轮4003内侧，滑块4001设置于夹板4002 下方，连接座4004连接于滑块4001下方，物料盒4005设置于连接座4004下方，混合罐4006贯穿连接于物料盒4005下方，旋转盘4007设置于混合罐4006 下方且与物料盒4005通过输出管4008连接，喷头4010连接于混合罐4006下方且喷头4010与旋转盘4007通过连接管4009连接，滑动组件42配合于滑轨七41下方，机械夹持装置43连接于滑动组件42下方，其中机械臂4301连接于滑动组件42下方，第二转轴4302固定连接于机械臂4301外侧，固定板4303 配合于第二转轴4302外侧，螺柱4304设置于固定板4303下方，第二齿轮4305 咬合于螺柱4304外侧，支架4306固定于第二齿轮4305外侧，垫板4307设置于支架4306内侧；

电池组装系统包括液压柱二44、关节架45、轨道板46、滑轨八47、组装组件48、夹桶4801、液压机4802、顶板一4803、滴加装置49、混液罐4901、控制阀门4902、喷嘴4903、封装板50、液压柱三51、支撑板52、原料基座53、配合桶5301、卡板5302、弹簧5303、顶板二5304、液压柱四54、装配板55；液压柱二44设置于箱体1下方，关节架45均匀设置于液压柱二44外侧，轨道板46、滴加装置49、封装板50分别设置于关节架45末端，其中滴加装置49 包括混液罐4901、控制阀门4902、喷嘴4903、混液罐4901设置于关节架45 末端，控制阀门4902设置于混液罐4901下方，喷嘴4903设置于控制阀门4902 下方，滑轨八47设置于轨道板46下方，组装组件48配合连接于滑轨八47下方，其中液压机4802配合连接于滑轨八47下方，夹桶4801连接于液压机4802 外侧，顶板一4803设置于液压机4802下方，液压柱三51设置于箱体1内侧上方，支撑板52连接于液压柱三51上方，原料基座53均匀设置于支撑板52上方，其中配合桶5301设置于支撑板S2上方，卡板5302设置于配合桶5301上方，弹簧5303下方固定连接于支撑板52上方，弹簧5303上方弹性连接于顶板二5304下方，液压柱四54设置于液压柱三51外侧，装配板55连接于液压柱四54上方。

所述双层板15为平行双层结构，上层为PVC材质，下层为金属板材。

所述门体1801设置于真空舱19外侧，齿条1802固定连接于门体1801上方，第一齿轮1803设置于真空舱19外侧且咬合于齿条1802上方，提升门1804 设置于齿条1802内侧，配合孔1805贯穿于真空舱19外侧，安装槽1806设置于真空舱19外侧，滑轨二1807连接于门体1801下方且配合连接于安装槽1806 上方。

所述涂布喷头40设置于滑轨六39下方，其中第二转轮4003滑动连接于滑轨六39内侧，夹板4002设置于第二转轮4003内侧，滑块4001设置于夹板4002 下方，连接座4004连接于滑块4001下方，物料盒4005设置于连接座4004下方，混合罐4006贯穿连接于物料盒4005下方，旋转盘4007设置于混合罐4006 下方且与物料盒4005通过输出管4008连接，喷头4010连接于混合罐4006下方且喷头4010与旋转盘4007通过连接管4009连接。

所述涂布台33设置于密封板32上方，其中涂布板3301设置于密封板32 上方，裁剪孔3302均匀内嵌于涂布板3301上方，风孔3303交叉分布于裁剪孔 3302外侧，液压柱一34均匀固定于涂布台33外侧。

所述滑轨五3501设置于液压柱一34上方，电动滑块3502外嵌于滑轨五 3501外侧，转动杆3503贯穿于电动滑块3502内侧，辊轴3504设置于转动杆 3503外侧，刀片3505设置于滑轨五3501两侧末端，刮刀3506设置于涂布板 3301上方。

所述原料基座53均匀设置于支撑板52上方，其中配合桶5301设置于支撑板52上方，卡板5302设置于配合桶5301上方，弹簧5303下方固定连接于支撑板52上方，弹簧5303上方弹性连接于顶板二5304下方。

本发明工作时：工作人员首先打开真空泵一13将本装置中的空气抽出，之后开启气瓶二12通过气瓶一11将保护气氛通入箱体1中，循环三到四次将箱体1中残余的空气排出，进行涂布操作时，风扇一29、风扇二30、风扇三31 对下方吹风，将风从侧面的支撑网格中送出，涂布台33底部与风扇一29、风扇二30、风扇三31相连通在裁剪孔3302处产生下降的气流，通过配电箱5控制 40开始运动，第二转轮4003通过滑块4001中的电机进行转动，与抵在滑轨六 39凹槽处的部分形成相对运动进而带动涂布喷头40进行移动，滑动组件42以及其余的滑动装置的运动原理与涂布喷头40相一致，机械夹持装置43向后方运动，通过工作人员调整机械夹持装置43的位置进行对铝箔卷38的夹持，夹持过程中第二转轴4302通过旋转调节机械夹持装置43的抓取角度，螺柱4304 通过电机进行旋转，通过过齿轮的咬合带动第二齿轮4305进行旋转进而带动支架4306以及垫板4307进行小角度的运动，当机械夹持装置43夹持到铝箔卷38 一端后，机械臂4301伸直将铝箔卷38下方抵在涂布台33上方，螺柱4304通过电机进行反方向旋转，松开机械夹持装置43下方夹持装置，同时滑动组件42 向箱体1后方缓慢运动，通过裁剪孔3302处的下降的气流的作用将铝箔卷38 平整吸附在涂布台33上方，预备状态时刮刀3506吸附于转动杆3503中的电磁铁上，待铝箔卷38平整吸附在涂布台33上方后，液压柱一34向下运动，转动杆3503中的电磁铁断开电源，刮刀3506压实在铝箔卷38上方，涂布喷头40 通过滑块4001进行往复运动，同时通过混合罐4006将物料盒4005中的浆料进行混合，同时液体酱料通过输出管4008与连接管4009传输到喷头4010中进行喷涂，同时喷头4001在滑轨六39进行往复运动，将浆料涂抹在铝箔卷38上方，电动滑块3502带动辊轴3504滚动同时带动刮刀3506运动将浆料均匀涂抹在铝箔卷38上方，同时液压柱一34降下时刀片3505将铝箔卷38截断，烘干器9 启动将铝箔卷38上方的浆料烘干，待烘干结束后，控制液压杆一14沿着滑道10运动至铝箔卷38上方，液压杆一14带动双层板15向下运动，听过两板间孔的间隙将涂抹浆料后的产品进行裁剪，同时由于双层板15中的孔较小，裁剪下的正极片卡在双层板15的孔隙处，液压杆一14沿着滑道10进行运动，提升门 1804降下，第一齿轮1803开始转动通过齿条1802的咬合作用将门体1801向外拉伸，液压杆一14通过配合孔1805进入真空舱19中，门体1801通过第一齿轮1803反向转动将真空舱19封闭，提升门1804上升填实配合孔1805进行密封，真空泵二17启动将真空舱19中的气体抽出，同时等待正极片冷却后门体 1801重新开启，液压柱二44通过底部转轴进行旋转，组装组件48通过液压机 4802在滑轨八47上进行运动，原料基座53中存放电池组装所需的原材料如弹簧片、电池壳等，关节架45向下运动将顶板一4803与配合桶5301进行配合，弹簧5303将底部储存的原料向上推出，夹桶4801向后运动通过夹桶4801内部的突起对原料进行固定，液压柱二44将轨道板46转动至装配板55上方，夹桶 4801中的小电机将顶板一4803推出，将原料分别放入装配板55上方的凹槽处，液压柱二44与原料基座53通过往复运动将原料基座53中不同的原料依次放置于装配板55中，待需滴加电解液的步骤时，液压柱二44转动将滴加装置49移动至装配板55上方，通过喷嘴4903分别滴加电解液。待需放置正极片的步骤时，调节液压柱四54的高度使两板间处于较小的间距，同时双层板15运动至装配板55上方，电磁铁16通电将双层板15下方的金属板吸起，顶柱1501将正极片顶出，而后液压柱二44重复取料放料的操作，待原料堆叠完成封装板50 向下翻转将装配板55上方装填好的电池进行扣紧，通过关节架45的机械力将电池锁紧并保持一段时间，封装板50中的电磁体开始工作，将电池吸附在封装板50下方，液压柱二44沿着滑轨三21进行滑动带动封装板50将装配好的电池送至舱门24处，电机22中的电机带动折页23进行卷曲将舱门24打开封装板50将装配好的电池放置于密封舱25内部静置，液压柱二44滑动回原位，关闭舱门24后工作人员通过第一转轮28打开第二密封门27，取出制备好的电池，待内部出现问题或需定期清理机械裁剪时产生的垃圾时，工作人员通过把手4 进而打开中空管2和箱体1进行舱体清洁与维护。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。