摘要：鎳氫電池極板生產(chǎn)過程中的包白邊工藝在生產(chǎn)過程中直接關(guān)系電池的性能及生產(chǎn)效率，在涂漿前采用一種包邊裝置安裝到電池涂漿生產(chǎn)線的糾邊裝置平面上，此裝置的包邊機(jī)構(gòu)可自動跟蹤涂漿極板，即可隨著糾邊裝置的擺動自動調(diào)節(jié)兩側(cè)包邊輪位置，此包邊裝置采用了組合包邊輪，保證了涂漿過程中膠帶密實地包裹在鎳帶的兩側(cè)；同時此裝置還可調(diào)節(jié)膠帶位置，確保正反面膠帶同寬，避免涂漿過程中漿料滲入到鎳帶邊緣中，需后續(xù)的清粉處理。

關(guān)鍵詞：鎳氫電池極板、包白邊工藝、自動跟蹤、組合包邊輪、密實地包裹、膠帶同寬

1 、 前言

長久以來，鎳氫電池極板生產(chǎn)過程中的包白邊存在著諸多問題：通常鎳氫電池生產(chǎn)中的白邊處理有2種方法：1）涂漿過程中用水沖鎳帶側(cè)邊：在涂漿的過程中，用高壓去離子水在極板兩邊的邊上將所涂的漿料邊沖邊吸掉，此種去白邊的生產(chǎn)工藝來源于日本，但我們發(fā)現(xiàn)，此工藝在生產(chǎn)過程中浪費(fèi)了大量的去離子水，同時由于涂漿過程中鎳帶的跑偏、吸管的賭塞等因素均導(dǎo)致涂漿極板兩側(cè)需處理的漿料不能徹底清除干凈，待極板烘干、很多極片裁切后仍然需通過清粉機(jī)再進(jìn)行清粉，清粉過程中使極板在清粉處的強(qiáng)度受到了傷害，易使電池極板在后續(xù)的滾焊中報廢，同時此種生產(chǎn)方式的生產(chǎn)成本非常高；2）貼膠帶工藝：在涂漿過程中在鎳帶的正、反側(cè)貼膠帶，使鎳帶在涂漿過程中的漿料不能進(jìn)入鎳帶兩側(cè)的貼膠帶處，此種方法在電池生產(chǎn)廠同樣存在著很多問題：首先由于膠帶是2圈膠帶在涂漿過程中分別貼在鎳帶的上下兩面，鎳帶進(jìn)入漿槽后，漿液會從膠帶的兩側(cè)邊滲入鎳帶；同時在涂漿過程中，鎳帶會因多種原因常常跑偏，而貼膠帶的工裝是固定的，它不可能隨鎳帶的跑偏而自動調(diào)整在鎳帶上貼膠帶的位置，導(dǎo)致了鎳帶兩側(cè)需處理的白邊處很多地方都有漿液，仍然需要后序的清粉處理，清粉后的白邊會變薄，甚至機(jī)體材料損傷，在引流條的滾焊時易造成極片的損傷甚至報廢。

2、研究思路

根據(jù)上述2種工藝方法在生產(chǎn)中存在的缺陷，本文論述了對上述第2種工藝方法進(jìn)行的工藝改進(jìn)研究，采用包邊工裝中的包邊機(jī)構(gòu)自動跟蹤極板的包邊方式：極板自動包邊的工裝中需解決以下兩個主要問題：1）在涂漿過程中漿液會從膠帶的外側(cè)邊滲漿到鎳帶的問題：2）包邊工裝需隨鎳帶的左右跑偏而自動跟隨鎳帶的位置移動，使膠帶始終貼在鎳帶的固定位置，并在鎳帶的兩側(cè)包緊。

3、多重包邊輪自動包邊工裝的工作原理

針對現(xiàn)有生產(chǎn)廠在白邊處理過程中的問題，本設(shè)計采用了多重包邊輪自動包邊工裝，如圖一所示：其結(jié)構(gòu)主要由1、底板組件；2、泡沫鎳定位組件；3、包邊滑輪組件一4、包邊滑輪組件二；5、膠帶定位組件組成；6、需包邊的鎳帶（在涂漿過程中自動向右移動）。

1、底板組件2、泡沫鎳定位組件3、滑輪組件一4、滑輪組件二5、膠帶定位組件組成6、需包邊的鎳帶

圖一：自動包邊工裝示意圖

3.1 底板組件作用

底板組件通過幾個螺釘將底板與糾邊裝置連接；同時將泡沫鎳定位組件、滑輪組件、膠帶定位組件固定在上面，使包邊工裝能與糾邊機(jī)同步，這樣具有補(bǔ)償因鎳帶跑偏而導(dǎo)致包邊偏移的功效。

3.2 泡沫鎳定位組件的作用

3.2.1泡沫鎳定位組件的構(gòu)成如圖二：1、螺母2、手柄軸3、軸支撐板4、擋圈5、軸承 6、軸7、軸套 8、支撐柱9、手柄10、調(diào)節(jié)軸11、緊固螺釘。組件通過8支撐柱下端的內(nèi)螺紋孔固定在底板組件上。2手柄軸與8支撐柱采用螺紋連接，2手柄軸與3軸支撐板采用T型槽連接，使2手柄軸與3軸支撐板連接成為一個整體，而軸6通過與3軸支撐板上的孔的緊配合連接為一體，（見圖二右圖）當(dāng)旋轉(zhuǎn)手柄9時，由于支撐柱被固定在底板組件上不能移動，2手柄軸便帶動3軸支撐板上下移動，也就帶動裝在3軸支撐板上的軸6一起移動。

3.2.2泡沫鎳定位組件的作用：將涂漿鎳帶從泡沫鎳定位組件的上下兩軸間通過，泡沫鎳定位組件上的兩個可調(diào)節(jié)上下位置的軸可將鎳帶控制在包邊滑輪組件的包邊輪槽的中間位置，使膠帶在包到鎳帶上時，能使膠帶所包鎳帶的上、下兩面等寬，同時泡沫鎳定位組件的上下兩軸夾緊鎳帶，使鎳帶在受到左右包邊輪的擠壓后不致產(chǎn)生凸凹問題而導(dǎo)致膠帶包邊不能貼緊鎳帶的問題，如圖所示，旋轉(zhuǎn)手柄9，可通過手柄軸帶動軸支撐板并帶動軸在上下方向移動，實現(xiàn)了將鎳帶控制在任意高度位置的目的。

1、螺母2、手柄軸3、軸支撐板4、擋圈5、軸承 6、軸7、軸套 8、支撐柱9、手柄10、調(diào)節(jié)軸11、緊固螺釘

圖二 泡沫鎳定位組件

3.3包邊滑輪組件的作用

3.3.1包邊滑輪組件的構(gòu)成：如下圖三所示，它由以下幾個組件構(gòu)成：1、包邊輪組件限位塊2、螺釘3、包邊輪4個（包邊輪有4種不同的包邊角）4、上固定板5、下固定板6、中間直線導(dǎo)軌7、下直線導(dǎo)軌8、軸承軸9、軸承固定架10、軸承。在結(jié)構(gòu)中采用2套如下圖的包邊組件構(gòu)成一套完整的包邊體系。

3.3.2結(jié)構(gòu)：包邊輪孔安裝在其軸上可繞軸自由轉(zhuǎn)動，其軸通過螺釘固定在4上固定板上，

4上固定板通過4個螺釘與9軸承固定架連接，9軸承固定架套在10軸承外圈上，10軸承內(nèi)圈裝在8軸承軸上，8軸承軸通過螺釘固定在6直線導(dǎo)軌上的上滑塊上，因此，板4可帶動2個包邊輪在X、Y平面轉(zhuǎn)動，5下固定板通過螺釘分別與6中間直線導(dǎo)軌的軌道連接與7下直線導(dǎo)軌的滑塊連接，因此，5下固定板可在7下直線導(dǎo)軌上沿Y方向滑動。

1、包邊輪組件限位塊2、螺釘3、包邊輪4個4、上固定板5、下固定板6、中間直線導(dǎo)軌7、下直線導(dǎo)軌8、軸承軸9、軸承固定架10、軸承

圖三包邊滑輪組件

3.3.3包邊滑輪組件主要解決的問題：

1）在涂漿過程中漿液會從膠帶的外側(cè)邊滲漿到鎳帶的問題；

2）包邊工裝需隨鎳帶的左右跑偏而自動跟隨鎳帶的位置移動。

3.3.4包邊輪結(jié)構(gòu)及原理：在包邊輪工裝設(shè)計上，為了使一個膠帶包裹到鎳帶外側(cè)邊的兩側(cè)，解決涂漿過程中漿液會從膠帶的外側(cè)邊滲漿到鎳帶的問題，采用了4個帶不同角度的包邊輪（圖一、圖四），當(dāng)來自糾邊機(jī)軸棍上的鎳帶在通過泡沫鎳定位組件的定位軸限位后，正好其厚度的中心位置在下圖4個滾輪高度的中心位置，而來自膠帶定位組件上的膠帶被限位在第一個包邊輪a中，再通過b、c、d包邊輪逐漸將膠帶從一個平面收成包裹在鎳帶上下的兩面，如下圖四所示：

圖四包邊輪示意圖

3.3.5簡單工作原理：在涂漿過程中，隨著鎳帶的向前移動，4個輪緊貼著鎳帶轉(zhuǎn)動，從而將鎳帶的上下面貼上了膠帶，為了使膠帶在包鎳帶的過程中能貼緊鎳帶，而不致使膠帶與鎳帶間出現(xiàn)間隙，包邊輪擠壓鎳帶的力應(yīng)在一恰當(dāng)?shù)姆秶?，采用了圖三中的1包邊輪限位塊，將包邊輪限位塊固定在直線導(dǎo)軌上，其前端帶有一彈黃，頂著圖三中的9軸承固定架，由于9軸承固定架與4上固定板及包邊輪均用螺釘固定成一體，因此在包邊過程中包邊輪壓鎳帶的力能保持在一定的范圍內(nèi)，從而保證了膠帶與鎳帶間不出現(xiàn)間隙，確保了包邊的質(zhì)量，同時當(dāng)生產(chǎn)不同型號的產(chǎn)品時，鎳帶的寬度不同，可通過調(diào)整1包邊輪組件限位塊在6中間直線導(dǎo)軌上的位置，即可調(diào)整對稱的8個輪間的寬度，適用了不同寬度鎳帶的包邊要求。同時在涂漿過程中，由于鎳帶有時會出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，當(dāng)鎳帶跑偏后：4上固定板帶動4個包邊輪通過6中間直線導(dǎo)軌在Y方向移動，同時還能繞4上固定板的中心轉(zhuǎn)動，每個包邊輪還能繞自身的軸轉(zhuǎn)動，因此工裝上的膠帶包邊能跟隨涂漿線鎳帶的偏移而達(dá)到一個位置的補(bǔ)償。

4. 膠帶定位組件的作用

4.1膠帶定位組件的構(gòu)成：如圖七所示，由1、定位螺釘；2、墊；3、軸承；4、安裝盤；5、磁體；6、軸組成，在軸6上嵌入磁體5，通過磁體5可將膠帶定位組件定位在底板組件的任意位置。

4.2作用： 將膠帶定位組件放在多重包邊輪自動包邊工裝的底板組件上，其位置任意移動，膠帶定位組件靠下端的磁體將組件固定在底板組件上的任意位置，將需包在鎳帶上的膠帶套在膠帶定位組件上的安裝盤上，將膠帶的始斷抽出包在緊貼在包邊輪的鎳帶上，涂漿開始后，隨著鎳帶的移動，膠帶帶動安裝盤繞軸上的軸承轉(zhuǎn)動而放出膠帶。

從表中可以看出，改進(jìn)后用貼白邊工裝生產(chǎn)的極片在后道的滾焊生產(chǎn)過程中炸片數(shù)量明顯降低，這是由于在鎳帶的白邊處，漿料沒有滲漏，工裝控制漿料滲入效果良好。

6. 結(jié)論 本文首次將自動包邊的思想引入包邊工裝，構(gòu)思了自動包邊的工藝及設(shè)計了自動包邊的工裝，解決了1）在涂漿過程中漿液會從膠帶的外側(cè)邊滲漿到鎳帶的問題以及包邊工裝需隨鎳帶的左右跑偏而自動跟隨鎳帶的位置移動問題，并在本廠的4條涂漿生產(chǎn)線中驗證了本工裝設(shè)計的可靠性及正確性，提高了鎳氫電池的生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，帶來了很高的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡介：榮蓉， 1961.5生，女， 主要從事鎳氫電池、鋰電池、模組、電池包的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其生產(chǎn)過程中的工藝工裝研究；孫軍華，1970.12生，女，主要從事鎳氫電池、鋰電池生產(chǎn)過程中的工藝研究及質(zhì)量管理；孔令兵，1978.8，男，主要從事鎳氫電池、鋰電池生產(chǎn)過程中的工藝研究及結(jié)構(gòu)設(shè)計。