[發(fā)明專利]一種全極耳圓柱鋰離子電池自動(dòng)化組裝工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010986693.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112038704A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張磊;王倩;袁超;楊慶鎖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/058
• 分類號(hào): H01M10/058;H01M10/04;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 韓燕

本發(fā)明公開(kāi)了一種全極耳圓柱鋰離子電池自動(dòng)化組裝工藝，順次包括以下工序：揉平、包膠、入殼、集流盤(pán)焊接、合蓋、周邊焊和氦檢。本發(fā)明組裝工藝簡(jiǎn)潔高效，各工序之間銜接緊密，且對(duì)于各工序半成品提供必要的檢測(cè)、評(píng)價(jià)方法，減少不必要的報(bào)廢，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圓柱鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種全極耳圓柱鋰離子電池自動(dòng)化組裝工藝。

背景技術(shù)

圓柱鋰離子電池具有能量密度大，平均輸出電壓高，自放電小，循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電，充電效率高，而且輸出功率大，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在新能源汽車領(lǐng)域占據(jù)越來(lái)越多的市場(chǎng)份額。圓柱鋰離子電池內(nèi)部設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)常使用單極耳式、多極耳式以及全極耳式，單極耳式、多極耳式在制片上主要采用間歇式涂布、輥壓、分切、空白區(qū)焊接條狀正負(fù)極集流體，然后將極片卷繞成卷芯、入殼、集流體焊接到蓋板上，最后組裝封口。這種工藝操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率底，不易組裝。

全極耳式的圓柱鋰離子電池在制片上采用連續(xù)式涂布，生產(chǎn)效率高，同等極片尺寸下電池容量以及能量密度均比其它兩種結(jié)構(gòu)高，且全極耳式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求相對(duì)較低，組裝工藝簡(jiǎn)潔，自動(dòng)化生產(chǎn)效率高。然而就現(xiàn)有組裝工藝方法而言，類似集流體與卷芯極耳、蓋板焊接等工序仍較繁瑣復(fù)雜，容易產(chǎn)生報(bào)廢合格率較低，且對(duì)設(shè)備精度要求高；此外，現(xiàn)有組裝工藝方法對(duì)各工序半成品未有細(xì)致的檢測(cè)、評(píng)價(jià)方法，缺少返工舉措，造成不必要的報(bào)廢，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種全極耳圓柱鋰離子電池自動(dòng)化組裝工藝，組裝工藝簡(jiǎn)潔高效，各工序之間銜接緊密，且對(duì)于各工序半成品提供必要的檢測(cè)、評(píng)價(jià)方法，減少不必要的報(bào)廢，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種全極耳圓柱鋰離子電池自動(dòng)化組裝工藝，順次包括以下工序：揉平、包膠、入殼、集流盤(pán)焊接、合蓋、周邊焊和氦檢；上述工序具體操作如下：

(1)、揉平工序：將卷芯正負(fù)極兩端的全極耳整形、揉擠成平面且高出隔膜一定距離，便于后續(xù)焊接集流盤(pán)；

(2)、包膠工序：將揉平后的卷芯正負(fù)極兩端包覆絕緣膠帶，防止全極耳與金屬殼體接觸發(fā)生短路；

(3)、入殼工序：頂推裝置將包覆絕緣膠帶后的卷芯推入殼體；

(4)、集流盤(pán)焊接工序：將正負(fù)極集流盤(pán)分別焊接在卷芯正負(fù)極揉平后的兩個(gè)端面上；

(5)、合蓋工序：將集流盤(pán)、蓋板經(jīng)過(guò)預(yù)定角度的彎折、擠壓并與殼體緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)集流盤(pán)與蓋板的鉚合連接，再經(jīng)預(yù)點(diǎn)焊定型；

(6)、周邊焊工序：將合蓋好的圓柱鋰離子電池進(jìn)行周邊封口焊接；

(7)、氦檢工序：將周邊焊后的圓柱鋰離子電池采用氦檢設(shè)備進(jìn)行氣密性檢測(cè)，氣密性合格的電池繼續(xù)流轉(zhuǎn)，氣密性不合格的電池進(jìn)行返工或報(bào)廢。

所述步驟(1)中，卷芯正負(fù)極兩端的端面進(jìn)行單獨(dú)揉平或同時(shí)揉平，揉平后卷芯經(jīng)過(guò)真空吸除金屬屑、長(zhǎng)度測(cè)試和短路測(cè)試，測(cè)試后的合格品繼續(xù)流轉(zhuǎn)，不合格品則進(jìn)行返工或報(bào)廢；所述的揉平選用超聲波揉平、機(jī)械揉平單一揉平方式或超聲波揉平與機(jī)械揉平的組合方式，所述的超聲波揉平的主要參數(shù)設(shè)置為：功率200～1600W、振幅15％～60％、能量20～100J、揉平速度1～4mm/s；所述的機(jī)械揉平主要參數(shù)設(shè)置為：旋轉(zhuǎn)速度2000～16000r/min、揉平速度1～4mm/s；所述的真空吸除金屬屑的真空壓力為-10～-50KPa，正負(fù)極兩端同時(shí)進(jìn)行真空吸除金屬屑；所述的短路測(cè)試的主要測(cè)試設(shè)備選用脈沖式短路測(cè)試儀或內(nèi)阻式短路測(cè)試儀，脈沖式短路測(cè)試儀的主要參數(shù)設(shè)置為：電壓200～360V、時(shí)間0.1～1s、Vd1 5％～15％、Vd2 10～30％，內(nèi)阻式短路測(cè)試儀的主要參數(shù)設(shè)置為：電壓200～360V、阻值30～60MΩ、時(shí)間0.2～2.0s。