客户需求:
锂电池电芯在制作时需要在极耳上焊接Tab lead,这样对极耳进行加长,方便后面的顶侧封将Sealant融化进行密封。Tab lead焊接采用超声波进行焊接,在焊接完成后,极耳上会有焊点产生,而且由于极耳伸出高度位置不一定适合我们的要求,一般需要对极耳进行折弯,在这种情况下容易产生短路,所以需要对焊接的位置进行贴绝缘胶带,而且极耳的两面都需要粘贴上绝缘胶带。
贴胶成品介绍:
由于需要对电芯的正极和负极两个极耳的正面和反面进行贴绝缘胶带,一共是4个贴胶绝缘胶带的动作,为了提高贴胶机构的空间利用率,一般采用两个工位进行贴胶:一个对正极正反两面进行贴绝缘胶带;另一个对负极正反两面进行贴绝缘胶带,也就是说需要一个对锂电池电芯极耳进行正反两面同时进行贴胶的机构。
贴胶分两组动作完成,即备绝缘胶带和贴绝缘胶带,备绝缘胶带是将两卷绝缘胶带切断为需要的长度并让其吸附在上下两组吸胶带的吸头上;贴绝缘胶带是将已经吸附在吸头上的两条绝缘胶带粘贴在极耳的正反两面上。
贴胶方案:
方案一:送料式备绝缘胶带
(8)胶带压紧机构(压紧部分为铁氟龙材质,防止胶带粘附在压紧机构上);送料式备绝缘胶带工作流程:送胶带机构将绝缘胶带送到指定位置(可以通过触摸屏进行设置,此位置决定了胶带长度),吸盘上下机构驱动吸盘下降,然后由胶带压紧机构将胶带头端压在吸盘上,此时送胶带机构再向回移动到起始点,并将胶带后端夹紧同时做向上提升的动作,使绝缘胶带背面完全贴紧吸盘,然后由吸盘将胶带吸附,此时胶带前段由吸盘和胶带压紧机构配合固定,后端由送胶带机构固定,由于重力锤的存在,使胶带形成一个绷紧的状态,此时切断刀在吸盘与胶带后端固定处之间将绝缘胶带切断,胶带被切断后,胶带压紧机构脱离吸盘,使吸盘吸附的是一段完整的定长的绝缘胶带,这样就完成了送料式备绝缘胶带的工作,后面吸盘上下机构将吸附了胶带的吸盘提升,吸盘位置驱动机构将吸盘移动到需要贴绝缘胶带的电芯处,吸盘上下机构再进行贴胶动作,完成贴胶动作后吸盘位置驱动机构回原位,这样就形成了一个完整的贴胶循环。在贴绝缘胶带时,上下两套贴胶备胶机构是一起运动的,这样电芯极耳焊接处的正反两面都同时贴上了绝缘胶带,在绝缘胶带使用完需要更换或者由于其他原因使绝缘胶带断带时,由于重力锤的作用,使绝缘胶带的过辊机构向导轨后端移动,这时就会触发断带感应器,设备就会发出警报,提醒操作人员进行更换绝缘胶带或对断带的地方进行处理。此送料式备绝缘胶带机构在送绝缘胶带时只有一套驱动机构,上面的贴胶部分和下面的贴胶部分在送胶带时只能同步等长地送绝缘胶带,这样设计结构紧凑,制造成本低,一般使用在3C小电池上,其粘贴的绝缘胶带长度一般小于12mm。
方案二:拉料式备绝缘胶带
(1)快速换胶带机构(包括绝缘胶带上料轴、过辊、快速夹);(5)拉胶带机构(由拉胶带夹爪和拉胶带伺服模组组成);拉料式备绝缘胶带工作流程:拉胶带机构带动拉胶带夹爪,移动到胶带头端,将胶带头端夹持,然后由伺服配合模组将胶带拉到设定位置(可以通过触摸屏进行设置模组的行程,此位置决定了胶带的长度),吸盘上下机构也是由伺服配合模组控制的,吸盘上下机构下降,使吸盘贴紧绝缘胶带背面,由于有张紧机构的存在,会使绝缘胶带保持一个张紧的状态,此时快速换胶带机构中的夹紧气缸将绝缘胶带的后端夹紧,然后由切断刀在吸盘和快速换胶带机构中的夹紧气缸之间的位置,对绝缘胶带进行切断,绝缘胶带被切断后拉胶带夹爪张开放松绝缘胶带,然后由拉胶带机构将拉胶带夹爪带离吸盘区,停在起始点。这样吸盘是独立的吸附这一段完整的定长的绝缘胶带,这样就完成了拉料式备绝缘胶带的工作,后面由吸盘上下机构将吸附了绝缘胶带的吸盘提升,并由吸盘位置驱动机构将吸盘移动到需要贴绝缘胶带的电芯处,吸盘上下机构再进行贴胶动作,完成贴胶动作后吸盘位置驱动機构回原位,这样就形成了一个完整的贴胶循环。拉料式备绝缘胶带贴胶也是由上下两套贴胶机构组成的,当绝缘胶带使用完需要安装新的绝缘胶带或绝缘胶带断带时,张紧机构配合断料感应器会给出信号,此时设备会发生报警,提醒操作人员进行更换胶带,或对断带的地方进行处理。此拉料式备绝缘胶带机构,上面的贴绝缘胶带部分和下面的贴绝缘胶带部分的拉胶带机构是独立的,可以实现上绝缘胶带的长度和下绝缘胶带的长度不相同,上下绝缘胶带可以自由设定尺寸(可以在触摸屏上进行设置)这样的设计机构比较复杂,但是运行稳定,可以满足各种贴绝缘胶带的需求,一般使用在动力电池上,其粘貼的绝缘胶带长度一般大于12mm。
两种方案选择:
送料式备绝缘胶带贴胶适合于用在贴胶带长度小于12mm的电池中,拉料式备绝缘胶带贴胶适合于用在贴胶带长度大于12mm的电池中。3C数码类锂离子电池,3C是指计算机(Computer)、通訊(Communication)和消费电子产品(Consumer Electronic)三类电子产品的简称,在极耳焊接后贴胶的长度短,要求的贴胶精度高,适合使用送料式备绝缘胶带方式贴胶带。EV动力软包锂离子电池,关于EV动力电池极耳焊接后贴保护胶带,由于EV电池属于体积比较大的电池所贴保护胶带长度一般大于20mm;在备绝缘胶带时胶带长度大,需要备胶的速度快,推荐使用伺服配合模组进行驱动,在贴绝缘胶带时,吸盘的移动行程也比较大,推荐使用伺服配合模组进行驱动,综合以上两点所以在这里我们会采用拉胶带方式备胶。