CN102553831A - 一种锂离子动力电池配片分选方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锂离子动力电池配片分选方法及装置，两个用于传送锂离子动力电池极片的传送带，用为传送极片和分选极片，将筛选后将厚度和重量均符合标准的极片通过接料滑梯传送到配片的装料槽中，计算机******会对分选合格的极片进行计数处理，当片数达到预设参数时立即发出报警声，实现了动力电池生产过程中的同时完成极片测厚，自动配片功能。

Description

一种锂离子动力电池配片分选方法及装置

技术领域

本发明提供了一种锂离子动力电池配片分选方法，本发明还进一步公开了实现该方法的分选装置，属于电池生产技术领域。

背景技术

在电池行业生产中，电池的极片一致性直接影响电池寿命，配片的厚度和重量直接影响电池的容量和电池的正常入壳。目前多数电池生产厂为保证产品质量都要求电池极片称重分选工艺过程。分选工艺和配片工艺过程多数只是以电子称为称重设备的人工称重分选过程，用数显游标卡尺测量配片的厚度，称重分选和配片的质量与人的情绪、体力、行为状态关系重大，因而容易受人为的因素干扰。

锂离子动力电池的极片分选和配片工序是电池生产的重要环节，将直接决定动力电池的振实密度和电池的容量等电化学性能，中国专利CN200920094144公开了一种锂离子动力电池极片的重量分选装置，这种分选装置仅可以实现锂离子动力电池极片的称重分选要求，但是无法实现极片的在线测厚分选要求，这样在配片的过程中经常会出现配片厚度较厚使电池无法正常入壳的现象，而且极片厚度较薄，压实密度较大也会影响电池的电性能发挥。

该锂离子动力电池配片分选装置既可以满足极片重量的分选过程，同时也可以满足极片厚度的分选过程，最终经筛选合格的极片可以直接进行叠片工序而省掉了人工的配片工序，本发明机械化程度高可以自动配片，且配片数据真实、准确，本发明可以大大提高产品质量的稳定性、减少原材料的消耗、减少手工测量造成的人为干扰因素和误差，也避免人工配片对工人的身体健康造成危害，提高了产品质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子动力电池配片分选装置方法，以弥补公知技术中存在的无法同时完成极片测厚，自动配片的缺陷。

本发明进一步公开了锂离子动力电池配片分选装置，用于实现锂离子动力电池配片分选。

本发明锂离子动力电池配片分选装置方法，技术解决方案如下：

锂离子动力电池配片分选装置，进行锂离子动力电池配片的分选方法，主要步骤为：

A）对极片的厚度和重量参数进行预设定，并将预设定的参数存入计算机中；

B）极片在第一传送带上经过测厚装置时，该极片的厚度参数由测厚装置自动对厚度参数的数据进行记录和整理并输入计算机，极片在第一传送带上经过称重装置时，该极片的重量参数由称重装置自动对重量参数的数据进行记录和整理并输入计算机，与计算机中储存的预设定的参数进行比较；

C）符合预设定的参数，合格的极片直接通过分选带的末端最终到达配片的装料槽中。

D）不符合预设定的参数，计算机将指令传送至气缸控制和伺服电机控制装置，将不符合标准的极片后放置到相应的料盒内。

E）当筛选的极片数达到预设参数时立即发出报警声提醒操作工取走配好的极片后继续进行极片的筛选操作。

实现上述锂离子动力电池配片分选方法的装置，其特征在于：

两个用于传送锂离子动力电池极片的传送带，第一个传送带主要作用为传送极片，在第一个传送带下方设有一称重装置，在正上放设有一测厚装置，该称重装置和测厚装置的电性连接到计算机，第二个传送带为分选带用于分选极片，在分选带的末端连接配片的装料槽，在分选带的正上放设有两个吸料盘作用分别为筛选出厚度不符合标准或重量不符合标准的极片后放置到相应的料盒内，这两个吸料盘是由导向气缸和伺服电机控制吸料盘动作，导向气缸和伺服电机与计算机连接，经筛选后将厚度和重量均符合标准的极片通过接料滑梯传送到配片的装料槽中，计算机对分选合格的极片进行计数处理，当片数达到预设参数时立即发出报警声提醒操作工取走配好的极片后继续进行极片的筛选操作。

本发明的锂离子动力电池配片分选装置，具体结构如下：

称重装置安装在通过主传动轮牵引的传送装置第一传送带的末端下方，测厚装置安装在第一传送带的中间位置的正上方支架上，在称重装置的侧上方是计算机控制***，计算机上的操作台设置计算机的功能，数据都是通过上方的大、小两个显示屏显示出来，它们通过通讯端口用数据线连接，在小显示屏上安装一持续蜂鸣报警装置，在分选带的末端是自动分选装置，在分选带的正上方设有两个吸料盘，分别为筛选出厚度不符合标准或重量不符合标准的极片后，由导向气缸和伺服电机将不合格极片放置到相应的料盒内，气缸控制和伺服电机控制均与计算机连接（采用可编程控制器PLC实现自动控制），计算机控制装置通过数据线与气缸控制和伺服电机控制相连，对气缸控制和伺服电机控制上连接着的吸料盘做出升降和左右远动的命令。分选带末端通过接料滑梯与配片的装料槽连接，经筛选后将厚度和重量均符合标准的极片传送到配片的装料槽中，计算机***会对分选合格的极片进行计数处理，当片数达到预设参数时，与计算机的控制器相连的报警装置立即发出报警声提醒操作工取走配好的极片后继续进行极片的筛选操作。

本发明的分选装置在实际使用时，根据生产需要对辊压后的极片的厚度和重量参数进行预设定，并将预设定的参数存入计算机中。辊压后的极片在传送带上经过称重装置和测厚装置时，在该极片的重量参数和厚度参数由称重装置和测厚装置自动对重量参数和厚度参数的数据进行记录和整理并输入计算机，与计算机中储存的预设定的重量参数和厚度参数进行比较，分析有无异常情况；在正常情况下，合格的极片会通过分选带传送到配片的装料槽中，计算机***会对分选合格的极片进行计数处理，当片数达到预设参数时立即发出报警声提醒操作工取走配好的极片后继续进行极片的筛选操作。如果计算机分析该极片为异常时，计算机将指令传送至气缸控制，使分选带的正上放设有的吸料盘下降将异常极片吸附后，计算机将指令传送至伺服电机控制吸料盘的左右运动方向将异常极片放置到相应的料盒内。

本发明分选装置的称重范围：0～10kg，测厚范围：0.01～3 mm，宽度：10～650mm；分选精度高，达0.01g和2.0μm；误差仅为±0.05 g和±2.0μm；分选速度快≥3片／min。

本发明的积极效果在于：实现了锂离子动力电池极片在线称量、测厚、自动完成配片工序，操作极其方便，运行稳定、可靠，测量数据稳定、瞬间检测、判别、分选的优点，而且称重、测厚范围大，分选精度高，分选速度快；整机集成化、标准化程度高，结构紧凑；在规模生产过程中一方面可通过提高产品质量档次获得直接的经济效益、另一方面还可通过减小原材料消耗、大幅降低废品率而为企业带来可观的间接经济效益；该装置能耗低全自动运行，提高了产品的质量和工作效率。根据需求对电极极片厚度和重量等参数进行设定，自动配好符合要求的极片。实现了动力电池生产过程中的同时完成极片测厚，自动配片功能。

附图说明

图1为本发明锂离子动力电池配片分选***示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左侧图；

图中，1显示屏；2主传动轮；3传送带；4测厚装置；5 分选带； 6吸料盘；7料盒；8计算机控制***；9接料滑梯；10配片的装料槽；11称重装置；12导向气缸和伺服电机。

具体实施方式

实施例1

根据图1、图2、图3所示，传送带1主要作用为传送极片，在传送带1下方设有一称重装置11，在正上放设有一测厚装置4，该称重装置11和测厚装置4的电性连接到计算机控制***8，分选带5作用为分选极片，在分选带5的末端连接配片的装料槽10，在分选带5的正上放设有两个吸料盘6作用分别为筛选出厚度不符合标准或重量不符合标准的极片后放置到相应的料盒7内，这两个吸料盘6通过导向气缸和伺服电机12控制吸料盘6的升降和左右运动，导向气缸和伺服电机12的控制信号与计算机控制***8连接（采用可编程控制器PLC实现自动控制），经筛选后将厚度和重量均符合标准的极片通过接料滑梯9传送到配片的装料槽10中，计算机控制***8会对分选合格的极片进行计数处理，当片数达到预设参数时立即发出报警声提醒操作工取走配好的极片后继续进行极片的筛选操作。报警装置与计算机的控制器相连。

本发明所述的报警装置是在计算机控制器的控制下，在极片数达到预设参数时立即发出报警声，当操作工取走配好的极片后，报警声立即停止。

实施例2

参照图1、图2、图3，称重装置11安装在通过主传动轮2牵引的传送装置第一传送带3的末端下方，测厚装置4安装在第一传送带3的中间位置的正上方支架上，在称重装置11的侧上方是计算机控制***8，计算机控制***8的数据都是通过上方的大、小两个显示屏1显示出来，它们通过通讯端口用数据线连接，在小显示屏上安装一持续蜂鸣报警装置，在分选带5的末端是自动分选装置，在分选带5的正上方设有两个吸料盘6，分别为筛选出厚度不符合标准或重量不符合标准的极片后，由精确导向气缸控制吸料盘的升降运动，伺服电机控制吸料盘的左右运动方向将不合格极片放置到4个相应的料盒7内，气缸控制和伺服电机控制均与计算机控制***8连接（采用可编程控制器PLC实现自动控制），计算机控制***8通过数据线与导向气缸和伺服电机12控制相连，对导向气缸和伺服电机12控制上连接着的吸料盘6做出升降和左右远动的命令。分选带末端通过接料滑梯9与配片的装料槽10连接，经筛选后将厚度和重量均符合标准的极片传送到配片的装料槽10中，计算机控制***8会对分选合格的极片进行计数处理，当片数达到预设参数时，与计算机控制***8的控制器相连的报警装置立即发出报警声提醒操作工取走配好的极片后继续进行极片的筛选操作。

经过修剪后的锂离子动力电池极片通过主传动轮2牵引的传动带3，在传送带3上通过测厚装置4和称重装置11，在线测厚和称重***会自动记录每个极片的参数，将采集到数据传输给计算机控制***8以供分析，并由预先输入的程序对参数进行整理，统计数据在显示屏1上的正态分布情况，操作人员可及时通过计算机控制***8对设备进行操作。数据的采集过程：设置通信端口号、打开通信端口、设置通信协议、设置传输速度等参数及其它参数、接受处理仪表数据、关闭通信端口、完成数据的传输和命令的传达，通过计算机控制***8的SPC统计过程控制软件对数据进行分析并得出结果，并通过可编程控制器PLC实现对导向气缸和伺服电机11的控制，进而使分选带5正上方的吸料盘6做出升降和左右远动的命令，将厚度或重量不符合标准的极片放置到相应的料盒7内，将厚度和重量均符合标准的极片传送到分选带末端通过接料滑梯9连接的配片装料槽10中，导向气缸和伺服电机8会对分选合格的极片进行计数处理，当片数达到预设参数时，与导向气缸和伺服电机8的控制器相连的报警装置立即发出报警声提醒操作工取走配好的极片后继续进行极片的筛选操作。经筛选后不合格的极片需重新修剪后再进行重新测厚、称重分选，使之达到合格要求。

锂离子动力电池配片分选装置，称重范围：0～10kg，测厚范围：0.01～3 mm，宽度：10～650mm；分选精度：0.01g和2.0μm；误差：±0.05 g和±2.0μm；分选速度快≥3片／min。

Claims (3)

1. 一种锂离子动力电池配片分选方法，主要步骤为：

A）对极片的厚度和重量参数进行预设定，并将预设定的参数存入计算机***中；

B）极片在第一传送带上经过测厚装置时，该极片的厚度参数由测厚装置自动对厚度参数的数据进行记录和整理并输入计算机***，极片在第一传送带上经过称重装置时，该极片的重量参数由称重装置自动对重量参数的数据进行记录和整理并输入计算机***，与计算机***中储存的预设定的参数进行比较；

C）符合预设定的参数，合格的极片直接通过分选带的末端最终到达配片的装料槽中；

D）不符合预设定的参数，计算机***将指令传送至气缸控制和伺服电机控制装置，将不符合标准的极片后放置到相应的料盒内；

E）当筛选的极片数达到预设参数时立即发出报警声提醒操作工取走配好的极片后继续进行极片的筛选操作。

2. 实现权利要求1所述锂离子动力电池配片分选方法的装置，其特征在于：

两个用于传送锂离子动力电池极片的传送带，第一个传送带主要作用为传送极片，在第一个传送带下方设有一称重装置，在正上放设有一测厚装置，该称重装置和测厚装置的电性连接到计算机***，第二个传送带为分选带用于分选极片，在分选带的末端连接配片的装料槽，在分选带的正上放设有两个吸料盘作用分别为筛选出厚度不符合标准或重量不符合标准的极片后放置到相应的料盒内，这两个吸料盘是由精确导向气缸控制吸料盘的升降运动，伺服电机控制吸料盘的左右运动方向，气缸控制和伺服电机控制均与计算机***连接，经筛选后将厚度和重量均符合标准的极片通过接料滑梯传送到配片的装料槽中，计算机******会对分选合格的极片进行计数处理，当片数达到预设参数时立即发出报警声提醒操作工取走配好的极片后继续进行极片的筛选操作。

3. 一种锂离子动力电池配片分选装置，其特征在于：

称重装置安装在通过主传动轮牵引的传送装置传送带的末端下方，测厚装置安装在传送带的中间位置的正上方支架上，在称重装置的侧上方设有计算机***，计算机***的功能数据都是通过上方的大、小两个显示屏显示出来，它们通过通讯端口用数据线连接，在分选带的末端是自动分选装置，在分选带的正上方设有两个吸料盘，由导向气缸和伺服电机控制吸料盘的动作将不合格极片放置到相应的料盒内，气缸控制和伺服电机通过数据线与计算机***连接控制其动作；分选带末端通过接料滑梯与配片的装料槽连接，经筛选后将厚度和重量均符合标准的极片传送到配片的装料槽中。

Images