一种新能源汽车电池模组镍片冲压封装一体化加工工艺的制作方法

1.本发明属于新能源汽车电池模组领域，尤其涉及一种新能源汽车电池模组镍片冲压封装一体化加工工艺。


背景技术：

2.随着近年来环境及能源问题的不断加剧，新能源电动汽车逐渐走进大众的视野中，锂离子动力电池包作为新能源汽车的主动力来源也受到了广泛的关注。其中，动力电池模组是动力电池包中最重要的组成部分，而电池模组又由多个电芯组成。在电池模组中，多个电芯并排排布，组成电池组；电芯端部引出极耳并与镍片焊接，使得相邻两个电芯的极耳相互导通。例如使用电阻焊机通过镍片对多节电池的正极与正极、负极与负极进行焊接。目前的镍片生产工艺为：首先将原材料局部镀锡；然后在原材料上冲压成型得到零散的镍片；对镍片进行合格品检测(例如冲孔位置和尺寸等)；人工将检测合格的镍片放置到载带上；载带运输镍片到封装设备完成封装；最后将封装完成的镍片包装入库。上述工艺由于采用人工将镍片放置到载带上，导致产能较低，且制作人工成本高。


技术实现要素：

3.本发明提供一种新能源汽车电池模组镍片冲压封装一体化加工工艺，旨在解决现有工艺中人工将镍片放置于载带上将导致效率低下的问题。
4.本发明是这样实现的，一种新能源汽车电池模组镍片冲压封装一体化加工工艺，包括：
5.将原材料沿既定路径输送，在既定路径上的若干个预设位置进行冲压，经最后一处预设位置冲压后从原材料上分离出镍片；
6.镍片自动下落至载带，随载带继续前行并进行定位调整；
7.对镍片进行封装处理。
8.上述工艺由于镍片被冲压成型后脱落并自然下落至载带，相较于现有的镍片生产工艺，取消了人工将检测合格的镍片放置到载带这一步骤，节约了人工将检测合格的镍片放置到载带上的人力成本，使得产品的价格在市场上具有很大的优势，同时提高了产能。
9.更进一步地，在既定路径上至少设置三处预设位置，其中一处预设位置对镍片进行冲孔和切长边处理，其中一处预设位置对镍片进行折弯处理，其中一处预设位置对镍片进行切短边处理，本工艺中，原材料采用分步冲压后成型，相较于一次冲压即成型，分步冲压时原材料受力面积更小从而剪切应力更大，能避免冲压时无法将原材料切断的情况，同时能有效提高冲孔位置和冲压位置的精准度。
10.更进一步地，所述既定路径与载带呈十字交叉，所述既定路径上包括下模孔，所述载带上形成有下模槽，分离出的所述镍片从下模孔掉落至下模槽，原材料经过上述至少三处预设位置步冲压后分离出镍片，当原材料到达最后一处预设位置时，所述下模孔位于下模槽正上方，此时冲压刀具将原材料冲断得到镍片，镍片由于自重自然掉落到所述下模槽
内，节约了人工将检测合格的镍片放置到载带上的人力成本，通过载带拉料装置夹持并拉动载带以运输镍片。
11.更进一步地，所述原材料在冲压之前进行局部镀锡处理，锡镀层稳定性好，耐腐蚀、抗变色能力强，镀层无毒、柔软，有很好的可焊性和延展性，因此在工业上有广泛的应用。本发明中，在原材料上镀锡作为阴极性镀层，只有当镀层无孔隙时才能机械地保护镍片不被腐蚀，而在密封的情况下，微薄的锡层能有良好的保护作用，且锡层与有机物生成的产物没有毒。
12.更进一步地，所述原材料局部镀锡步骤如下：
13.将电镀膜粘贴并覆盖原材料的指定部位；
14.原材料上裸露的部位在电镀槽内进行镀锡。
15.由于电镀膜不具有导电性，原材料上裸露的部位在电镀槽内作为阴极释放电子，电镀槽内的锡离子在原材料裸露的部位还原为镍单质并形成锡层，即完成局部镀锡，原理简单且易于实现。
16.更进一步地，所述的随载带继续前行并进行定位调整，其步骤如下：
17.通过定位装置实现定位调整，所述定位装置包括引导针气缸和引导针，所述载带将镍片输送至送定位装置；
18.所述引导针气缸带动引导针下移以对镍片进行定位。
19.镍片经过所述定位装置调整角度和位置后，便于进行尺寸检测和对位检测。
20.更进一步地，所述的对镍片进行封装处理，其步骤如下：
21.封装装置包括封装气缸，将所述镍片输送至封装装置；
22.所述封装气缸带动与其连接的热压板移动以压合载带与热封膜，完成热封装。
23.更进一步地，为了避免常温下镍片在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，从而影响焊接后的电池模组的导电性，通过所述封装装置完成热封装时充入惰性气体，封装完成后还进行气密性检测，能避免空气中的水蒸气和氧气与镍片接触。
24.更进一步地，为了保证包装入库的产品合格率，对封装完成的镍片进行以下步骤：
25.进行合格检查，确定其中的合格品与不合格品；
26.将检出的不合格品进行剔除；
27.将检出的合格品进行包装；
28.将包装后的合格品入库。
29.更进一步地，为了保证每一批包装后的合格品数量到达预设值，进行以下步骤，剔除不合格品后，确定剔除的数量并进行补数，当补足合格品的数量后再包装入库。
30.关于实施本发明的有益技术效果为：由于将原材料沿既定路径输送，在既定路径上的若干个预设位置进行冲压，经最后一处预设位置冲压后从原材料上分离出镍片；镍片自动下落至载带，取消了人工将检测合格的镍片放置到载带这一步骤，所以节约了人工将检测合格的镍片放置到载带上的人力成本，使得产品的价格在市场上具有很大的优势，同时提高了产能。
附图说明
31.图1是本发明的工艺流程示意图；
32.图2是本发明的分步冲压工艺示意图；
33.图3是本发明的冲压封装一体化设备结构示意图。
34.上述附图中，各标记所表示的含义为：101、预热气缸；102盖板；103、垫板；104、隔热板；105、加热层；106、夹板；107、脱料板；108、下模座；2、定位装置；3、封装装置；4、载带拉料装置；5、载带治具。
具体实施方式
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
36.参照图1，本实施例为一种新能源汽车电池模组镍片冲压封装一体化加工工艺，包括：
37.将原材料沿既定路径输送，在既定路径上的若干个预设位置进行冲压，经最后一处预设位置冲压后从原材料上分离出镍片；
38.镍片自动下落至载带，随载带继续前行并进行定位调整；
39.对镍片进行封装处理。
40.上述工艺由于镍片被冲压成型后脱落并自然下落至载带，相较于现有的镍片生产工艺，取消了人工将检测合格的镍片放置到载带这一步骤，节约了人工将检测合格的镍片放置到载带上的人力成本，使得产品的价格在市场上具有很大的优势，同时提高了产能。在既定路径上至少设置三处预设位置，其中一处预设位置对镍片进行冲孔和切长边处理，其中一处预设位置对镍片进行折弯处理，其中一处预设位置对镍片进行切短边处理，本工艺中，原材料采用分步冲压后成型，相较于一次冲压即成型，分步冲压时原材料受力面积更小从而剪切应力更大，能避免冲压时无法将原材料切断的情况，同时能有效提高冲孔位置和冲压位置的精准度。
41.本方案并不限制具体冲压次数以及每一次冲压的位置，参照图2，在本实施例中，原材料从左往右运输，原材料通过钢带运输并进行上述三处预设位置的冲压，当原材料到达第一处预设位置(图中a处)时，执行s1：冲压机构对原材料进行冲孔和切长边处理；到达第二处预设位置(图中b处)时，执行s2：冲压机构对镍片进行折弯处理；到达第三处预设位置(图中c处)时，执行s3：冲压机构对镍片进行切短边处理；最后冲断得到镍片，在其他一些方案中，上述步骤s1、s2和s3的顺序可调换，例如：先执行s2再执行s1最后执行s3。
42.既定路径与载带呈十字交叉，既定路径上包括下模孔，载带上形成有下模槽，分离出的镍片从下模孔掉落至下模槽，原材料经过上述至少三处预设位置步冲压后分离出镍片，当原材料到达最后一处预设位置时，下模孔位于下模槽正上方，此时冲压刀具将原材料冲断得到镍片，镍片由于自重自然掉落到下模槽内，节约了人工将检测合格的镍片放置到载带上的人力成本，通过载带拉料装置4夹持并拉动载带以运输镍片。
43.原材料在冲压之前进行局部镀锡处理，锡镀层稳定性好，耐腐蚀、抗变色能力强，镀层无毒、柔软，有很好的可焊性和延展性，因此在工业上有广泛的应用。本发明中，在原材料上镀锡作为阴极性镀层，只有当镀层无孔隙时才能机械地保护镍片不被腐蚀，而在密封的情况下，微薄的锡层能有良好的保护作用，且锡层与有机物生成的产物没有毒。
44.原材料局部镀锡步骤如下：
45.将电镀膜粘贴并覆盖原材料的指定部位；
46.原材料上裸露的部位在电镀槽内进行镀锡。
47.由于电镀膜不具有导电性，原材料上裸露的部位在电镀槽内作为阴极释放电子，电镀槽内的锡离子在原材料裸露的部位还原为镍单质并形成锡层，即完成局部镀锡，原理简单且易于实现。
48.定位调整的步骤如下：
49.通过定位装置2实现定位调整，所述定位装置2包括引导针气缸和引导针，所述载带将镍片输送至送定位装置；
50.所述引导针气缸带动引导针下移以对镍片进行定位。
51.镍片经过所述定位装置2调整角度和位置后，便于进行尺寸检测和对位检测。
52.优选地，定位装置还包括工业相机，在定位过程中，工业相机按照预设频率对镍片位置拍照并与预设的镍片角度及位置进行对比，通过分析照片数据反馈控制引导针气缸带动引导针移动以调整镍片位置直到镍片到达预设角度和预设位置，镍片经过定位装置调整角度和位置后，工业相机对镍片拍照，将得到的照片与预设的镍片照片进行对比，通过分析照片数据进行尺寸检测和对位检测，并将未通过检测的镍片剔除。
53.封装处理步骤如下：
54.封装装置3包括封装气缸，将所述镍片输送至封装装置；
55.所述封装气缸带动与其连接的热压板移动以压合载带与热封膜，完成热封装。
56.优选地，通过定位装置2将通过上述尺寸检测和对位检测的镍片调整到预设位置，封装气缸带动与其连接的热压板移动，并将每个镍片分别隔离，压合热封膜与载带，完成热封装。
57.优选地，参照图3，在对镍片进行定位调整之前，通过预热机构对载带进行预热，以便于后续热封装，预热机构包括预热气缸101，预热气缸101为立式且预热气缸101的活塞杆穿过上盖板102并连接用于起缓冲作用的垫板103，垫板103下端连接隔热板104，隔热板104下端连接用于对载带进行预热的加热层105，加热层105下端连接用于传导热能的夹板106，夹板106正下方设有脱料板107和下模座108，预热气缸101带动夹板106下移贴合载带并进行预热。
58.本方案并唯一不限定加热层105的结构，具体地，在本方案中加热层105的材质为铜且其内部设有加热管，铜的导热系数较大，能快速导热。
59.优选地，在上述预热步骤之前，通过载带治具5对载带进行位置导正。
60.为了避免常温下镍片在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，从而影响焊接后的电池模组的导电性，通过封装装置完成热封装时充入惰性气体(例如氮气)，封装完成后还进行气密性检测，能避免空气中的水蒸气和氧气与镍片接触。
61.为了保证包装入库的产品合格率，对封装完成的镍片进行以下步骤：
62.通过上述尺寸检测、对位检测和气密性检测的检测结果，确定其中的合格品与不合格品；
63.将检出的不合格品进行剔除；
64.将检出的合格品进行包装；
65.将包装后的合格品入库。
66.为了保证每一批包装后的合格品数量到达预设值，进行以下步骤，剔除不合格品后，确定剔除的数量并进行补数，当补足合格品的数量后再包装入库，对产品使用变量x进行计数，在一些方案中，变量x的初始值设为0，当检测到产品合格时x自增1，检测到不合格品时不改变x的值，直到x的值达到预设值即可包装入库；在另一些方案中，增设初始值为0的不合格品变量y，且无论产品是否合格x都自增1，仅在检测到产品不合格时y自增1，当x-y的值达到预设值即可包装入库，同时通过计算能得到产品合格率。
67.本实施例的工作原理为：原材料通过钢带依次运输至三个预设位置进行冲压，当原材料到达第一处预设位置时，(s1)冲压机构对原材料进行冲孔和切长边处理；到达第二处预设位置时，(s2)冲压机构对镍片进行折弯处理；到达第三处预设位置时，(s3)冲压机构对镍片进行切短边处理；最后冲断得到镍片，镍片自然下落到载带上的下模槽内并随载带移动至定位装置，经过定位装置调整角度和位置后，将镍片运输至封装装置进行封装并进行合格检查，当合格品数量达到预设值时包装入库。
68.关于本实施例的有益技术效果为：由于将原材料沿既定路径输送，在既定路径上的若干个预设位置进行冲压，经最后一处预设位置冲压后从原材料上分离出镍片；镍片自动下落至载带，取消了人工将检测合格的镍片放置到载带这一步骤，所以节约了人工将检测合格的镍片放置到载带上的人力成本，使得产品的价格在市场上具有很大的优势，同时提高了产能。
69.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。