[实用新型]自动叠板装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动、快速地将正极板、绝缘片与负极板堆栈在水平电池治具内的装置。

背景技术

传统的密闭式铅蓄电池，具有以下缺点：

板栅采用将铅锭加热熔融灌注到模具的方式，耗材较多。

电池极板采用传统的垂直放置方式，容易有电解液层化现象。

采用电槽两侧的固定条来固定极群，经过使用因极板活物质形变及使用震动，容易造成活物质脱落。

因为制程包含多道干燥、熟成等工序，生产流程较长，使存货周转时间较慢，造成资金使用效率上的压力。

板栅采用实心合金铅，以及用来将电池各极间串、并联的铅块无法省略，因此耗材较多。

铅材采用加热溶解，会产生铅蒸气，虽经过排气净化，但经常因排风不足造成对人员与环境的污染。

因重量重，其重量比能量(33wh/kg)较低，以及一般抗震结构的因素，寿命循环次数仅约300次，且充电时间较长约(6-8hr)。

水平铅蓄电池则是为了改良前述传统铅蓄电池的缺失而发展出来的新型电池；水平铅蓄电池是因为电池极板采用水平放置，不同于传统式铅蓄电池的垂直放置，故称为“水平电池”。

水平电池的基本制程：

其基材以强度较高且多线缠绕的玻璃纤维为蕊心，用冷挤压的方式在玻璃纤维外面包一层铅合金，而形成铅线。再将铅线编织成铅网，并发展出一种全新的铅膏，不需要经过熟成阶段，同时依照电池结构的需求，在铅网上分别依次涂上正极、负极铅膏成为极板；为加强极板活物质强度，在极板两侧加上特殊纸材，在经过干燥之后，包上特殊微细玻璃棉之后即可进行电池组装。而电池在封装完成之后，再进行真空注酸、化成、灌固化剂、清洗、包装等工序，即完成水平电池的生产程序。

因为极板采用水平放置，故可以避免电池的电解液浓度差的极化现象，而电解液浓度差的极化现象是传统铅蓄电池容量下降及寿命缩短的主要原因之一。

水平电池的极板阴阳直接连通，因此内阻小，极板活物质利用比较均匀，且节省极群并联铅材，大电流放电，电压降比较小。

采用铅网替代传统的栅板(grid)，得以减轻电池重量、节省耗材，让电池的重量比能量大为提高(≥40wh/kg)，同时电池的充电接受率也提高，因此有利于快速充电。

因为铅网抗拉强度大，能耐充放电循环中极板活物质的形状变化，因此循环寿命次数也相对提高。

一般的水平电池包含有102片极板(包含正、负极板)与101片绝缘片(玻璃棉)，其组合方式，是在一治具内设置六个极板堆栈组，每一个极板堆栈组是依序由正极板、绝缘材、负极板、绝缘材、正极板、...从下往上堆栈，或依序由负极板、绝缘材、正极板、绝缘材、负极板、...从下往上堆栈，且相邻极板堆栈组的堆栈次序相反。

传统上在进行水平电池的极板与绝缘材的堆栈方式，都是采用人工操作，以致于生产效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以更有效率地在水平电池堆栈安装极板与绝缘材的自动化装置。

本实用新型是利用绝缘材裁切单元将一连续的绝缘材裁切成多个绝缘片后，由第一输送单元将裁切后的多个绝缘片输送至治具内放置，再利用第二输送单元将堆栈的正极板与堆栈的负极板输送至治具内堆栈成极板堆栈组，该第二输送单元可以依预先设定位移路线，使治具内的每一极板堆栈组依序以一正极板、一绝缘片、一负极板、一绝缘片、...重复堆栈至一数量，或依序以一负极板、一绝缘片、一正极板、一绝缘片、...重复堆栈至一数量。

本实用新型所述自动叠板装置，包括有一极板堆栈区、一绝缘材裁切单元、一第一输送单元、一极板供应单元与一第二输送单元。极板堆栈区用以放置一制造水平电池用的治具。绝缘材裁切单元具有一连续卷绕的绝缘材，以及一裁刀，该裁刀由动力组件驱动进行垂直方向的移动，以将展开的绝缘材裁切成多个绝缘片。第一输送单元可在绝缘材裁切单元与极板供应单元之间移动，用以将裁切后的绝缘片输送至治具内放置。极板供应单元具有交错放置的堆栈正极板与堆栈负极板；第二输送单元可在极板堆栈区与治具之间移动，以将正极板与负极板一一输送至治具内堆栈成极板堆栈组。