[发明专利]空间锌银电池阴极片模块成型装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电池制造技术领域的装置及其方法，具体是一种空间锌 银电池阴极片模块成型装置及其方法。

背景技术

太阳电池广泛的应用于空间环境，确保航天器安全可靠地运行。空间锌银电 池阴极片模块是太阳电池重要的组成部分，但目前我国空间锌银电池阴极片模块 成型仍然采用手工操作，精度低、劳动强度大，效率不高，粗糙的做工也影响了 成型品质，而且有毒介质对人体具有一定的伤害。其技术上的不足主要体现在： 手工操作使得空间锌银电池阴极片模块内部锌银膏体分布不均匀，影响电池性能 和寿命。因此，能否实现阴极片模块成型中涂膏分布的均匀性，采用自动化涂膏 是提高空间锌银电池制造质量的关键。

经对现有技术的文献检索发现，发明专利申请号200310122802.1记载了一 种“超薄型空间太阳电池片涂胶成型一体化三自由度直角坐标机器人”，该现有 技术解决了本领域中的胶层中的气泡问题，但没解决涂膏量和膏体均匀性的问 题，因此不适合空间锌银电池阴极片模块的成型方法。

又经检索发现，发明专利申请号03115776.9，记载了一种“太阳电池封装 胶层厚度可控的连续滴胶方法”，该技术采用数字控制技术将太阳电池片表面的 胶层厚度严格控制一定的指标范围内(小于0.1mm)，解决了粘度较低的透明胶 体的涂胶问题，但不适用于具有高粘度的锌银膏体。因此，现阶段急需一种能够 解决高粘度锌银膏体的涂膏方法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种空间锌银电池阴极片模块成 型装置及其方法，该方法成本低，操作方便，使位置误差、锌银膏体量、膏体均 匀性等指标限制在一定的范围内，同时减少或避免了有毒粘结剂对操作人员健康 的损害。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及空间锌银电池阴极片模块成型装置包括：端盘、压块、膏体控制 阀、三自由度直角坐标机器人和工作台，其中：端盘通过导轨活动设置于工作台 上，若干个膏体控制阀固定设置于三自由度直角坐标机器人的活动臂上。

所述的端盘的一面上设有若干凹槽以存放空间锌银电池阴极片模块，该凹槽 的排列方式为矩阵形式，该端盘的另一面上设有若干定位托盘以实现端盘的定 位。

所述的膏体控制阀的出膏量精确度达到0.1g。

所述的三自由度直角坐标机器人包括：控制器、活动臂、电动机和气泵，其 中：控制器分别连接至三个电动机和气泵，三个活动臂之间活动设置且该三个活 动臂分别在三个相互垂直的自由度中一维活动，气泵固定设置于一个活动臂上并 与膏体控制阀相连接。

所述的三自由度直角坐标机器人在三个自由度上的运动误差为±0.02mm。

所述的活动臂的运动速度为100mm/s～200mm/s。

本发明涉及空间锌银电池阴极片模块的成型方法包括以下步骤：

第一步、首先测量确定空间锌银电池阴极片模块的外形尺寸和定位位置，设 定工作温度为15～25℃的室内温度，然后裁剪出对应的包封纸片；

第二步、生成膏体控制阀的控制文件并将控制文件下载至三自由度直角坐标 机器人的控制器内，将端盘放于空间锌银电池定位托盘内；

所述的控制文件包括：膏体控制阀的运动轨迹三维参数和膏体控制阀的流量 时间参数。

第三步、将裁定的包封纸片铺于端盘内并盖上压纸板，然后将空间锌银电池 定位托盘沿滑轨送至设定位置，再将三自由度直角坐标机器人复位重启后使膏体 控制阀的膏嘴与包封纸片保持0.2～0.6mm的距离，同时启动气泵和三自由度直 角坐标机器人，使气泵以4.8bar～172bar的压力控制膏体控制阀将膏体从膏嘴 喷出，同时三自由度直角坐标机器人按照设定的运动轨迹精确行走，喷涂出第一 膏体层；

所述的压纸板的形状与端盘的凹槽相配合以固定包封纸片，该压纸板上设有 镂空部分，所述镂空部分的尺寸与电池阴极片模块的尺寸相匹配以防止涂膏过程 中膏体外溢；

所述的第一膏体层的厚度为0.4～0.5mm；