CN102699182B - 一种用于锂离子电池电芯可调式精确定位打孔的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于锂离子电池电芯可调式精确定位打孔的装置，包括底座，底座上设有四根定位销柱，定位销柱上穿设有导向板和位于导向板上方的冲针板，底座上设有位于导向板下方的定位板，冲针板的上端面上设有用于连接冲床的主轴的模柄。冲针板上设有可滑动的上镶块，导向板上设有可滑动的中镶块，导向板上设有可滑动的下镶块，下镶块上开设有落料孔。上镶块上设有冲针，冲针向下穿过中镶块，使用时将电芯极耳对转下镶块上的落料孔，向下压即可在电芯上冲出孔。本发明提供在打孔时打孔精度更高、便于调整应用于多种电芯型号。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于锂离子电池电芯打孔装置。
背景技术
锂离子电池作为新一代二次电池因其单体电压高、能量及功率密度大、长寿命、质量轻小、无记忆效应、无污染等优点，已成为当前广泛使用的电源产品。其应用领域主要包括各类便携式电子消费品（如智能手机、平板电脑、数码照相机等）；太阳能/风能电站配套储能；电动车（EV）和混合电动车（HEV）；军事武器装备；航天领域等。锂离子电池的生产制造是一个包含多步骤的复杂工艺过程：从最初的浆料搅拌到涂布、辊压、模切、叠片装配、注液、化成分容等。每一步骤的工艺精度控制对最终电池的性能发挥都起着关键的作用。
锂离子电池电芯在装入电池壳时需要有精确的定位以保证电池各方面性能（如安全性、容量、内阻）的充分发挥。在现有技术中，电芯极耳处打孔的精度不能有效的保证电芯在电池壳中的位置，而且一般打孔的装置只提供一种电芯型号的需要，缺少一定的灵活性，因此不利于锂离子电池生产效率的提高和综合电化学性能的发挥。
发明内容
为了克服现有锂离子电池电芯打孔装置打孔精度不高，且专门针对某个特定型号的不足，本发明提供一种打孔精度更高、便于调整应用于多种型号的用于锂离子电池电芯精确打孔定位的装置。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种用于锂离子电池电芯可调式精确定位打孔的装置，包括底座，所述的底座上设有四根定位销柱，所述的四根定位销柱矩阵排列；
所述的定位销柱上穿设有导向板和位于所述导向板上方的冲针板，所述的底座上设有位于所述导向板下方的定位板，所述冲针板的上端面上设有用于连接冲床的主轴的模柄；
所述的定位销柱上还套设有压簧，所述压簧的下端顶在所述的导向板上，所述压簧的上端顶紧在所述的冲针板上，所述的冲针板具有防止其脱离定位销柱的定位机构；
所述的冲针板内设有横向的上镶块滑槽，所述的上镶块滑槽内滑设有上镶块；所述的导向板上设有横向的中镶块滑槽，所述的中镶块滑槽上滑设有中镶块；所述的定位板上设有横向的下镶块滑槽，所述的下镶块滑槽上设有下镶块；
所述的下镶块上设有竖向贯通的穿料孔；所述的上镶块上设有竖向的冲针，所述的冲针向下穿过所述的中镶块且对准所述的穿料孔；
所述底座上还设有横向的导向槽，所述的导向槽上滑设有电芯放置架，所述的电芯放置架位于所述冲针板、导向板、定位板的外侧。
进一步，所述的导向板上还设有高度定位螺杆，所述的高度定位螺杆向上穿过所述的冲针板，所述的高度定位螺杆上设有定位螺母，所述的定位螺母位于所述冲针板的上方。
进一步，所述的电芯放置架包括第一侧架和第二侧架，所述的第一侧架和第二侧架之间滑设有可上下滑动的横架，所述横架具有横架固定机构。
本发明还具有如下附加技术特征：
所述的横架上穿设有可前后滑动的电芯中间定位板，所述的电芯中间定位板具有中间定位机构。
所述的冲针板上设有横向的上滑槽，所述的导向板上设有横向的中滑槽，所述的定位板上设有横向的下滑槽；
还包括上固定螺杆，所述的上固定螺杆穿入所述的上滑槽中并穿入所述的上镶块内与之螺纹连接，所述的上固定螺杆上设有位于冲针板外的上固定螺母；
还包括中固定螺杆，所述的中固定螺杆穿入所述的中滑槽中并穿入所述的中镶块中与之螺纹连接，所述的中固定螺杆上设有位于导向板外的中固定螺母；
还包括下固定螺杆，所述的下固定螺杆穿入所述的下滑槽中并穿入所述的下镶块中与之螺纹连接，所述的下固定螺杆上设有位于定位板外的下固定螺母；
所述的第一侧架和第二侧架上穿设有底固定螺杆，所述的底固定螺杆穿入所述的第一侧架和第二侧架后抵紧所述的底座。
所述的第一侧架设有第一竖槽，所述的第二侧架设有第二竖槽，所述横架的两头分别位于所述的第一竖槽和第二竖槽内；
所述第一侧架和第二侧架的上端穿设有向下的升降螺杆，所述的升降螺杆伸入所述的第一竖槽和第二竖槽内后与所述的横架连接，，所述的升降螺杆上螺设有位于所述第一侧架和第二侧架上方的升降螺母。
所述的横架上穿设有中间定位螺杆，所述的中间定位螺杆从所述横架的下端面上穿入所述的横架后与所述的电芯中间定位板抵紧。
所述的底座上设有固定耳，所述的固定耳上设有固定孔。
所述定位板的下方还设有废料槽。
所述的穿料孔呈上小下大的锥状。
本发明在使用时，将模柄固定在冲床的主轴上，底座固定在冲床的工作台上；然后将需要冲孔的电芯放电芯放置架上，观察电芯极耳是否正好在下镶块上；然后驱动冲床的主轴向下运动，使模柄、冲针板、导向板同时跟随向下运动；当中镶块的下平面碰到下镶块的上平面时，冲针继续向下运动，冲击电芯极耳形成所需要的孔；然后停止冲床驱动，利用定位销柱上压簧的反弹力将整个冲切机构推回到原位，拿出电芯，整个打孔过程完成。
本发明的有益效果在于：1.通过使用四根定位销柱使冲针的上下运动更加精确可靠，从而保证了每一次冲切的准确性和可靠性；2.通过模柄将来自冲床的压力均匀分布到装置上；3.上镶件、中镶块、下镶块可滑动，使冲针之间的中心距离可以灵活调节，从而满足不同型号电芯对中心孔距离的要求；4.电芯放置架可左右调节，横架可上下调节，因此可适应不同的电芯，不需要更换冲孔装置就可以直接生产另一款电芯型号的产品，大大提高生产效率，并使预打孔电芯在本发明的指定位置固定，进而保证所打孔在电芯极耳上的精确定位；5.穿料孔呈锥状，从而保证每一次冲切之后废料能够顺利落下，而不发生堵塞；6.通过设置废料槽，使冲切完后的废料收集处置更加整洁有序，方便了生产管理；7.可方便添加或去除冲针和上镶件、中镶块、下镶块，进而满足不同打孔数目要求。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的立体图。
图3是本发明的局部剖视图。
图4是本发明的使用状态图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
参照图1、图2、图3、图4，一种用于锂离子电池电芯可调式精确定位打孔的装置，包括底座1，所述的底座1上设有四根定位销柱2，所述的四根定位销柱2矩阵排列。
所述的定位销柱2上穿设有导向板3和位于所述导向板3上方的冲针板4，所述的底座1上设有位于所述导向板3下方的定位板5，所述冲针板4的上端面上设有用于连接冲床的主轴的模柄6。
所述的定位销柱2上还套设有压簧7，所述压簧7的下端顶在所述的导向板3上，所述压簧7的上端顶紧在所述的冲针板4上，所述的冲针板4具有防止其脱离定位销柱的定位机构。本实施例中，该定位机构的具体结构形式为：所述的导向板3上还设有高度定位螺杆8，所述的高度定位螺杆8向上穿过所述的冲针板4，所述的高度定位螺杆8上设有定位螺母9，所述的定位螺母9位于所述冲针板4的上方，定位螺母9可防止冲针板4脱离定位销柱2，旋转定位螺母9至不同的位置，可调节冲针板4和导向板3之间的距离和高度。
所述的冲针板4内设有横向的上镶块滑槽，所述的上镶块滑槽内滑设有上镶块10；所述的导向板3上设有横向的中镶块滑槽11，所述的中镶块滑槽11上滑设有中镶块12；所述的定位板5上设有横向的下镶块滑槽13，所述的下镶块滑槽13上设有下镶块14；所述的下镶块14上设有竖向贯通的穿料孔15；所述的上镶块10上设有竖向的冲针16，所述的冲针16向下穿过所述的中镶块12且对准所述的穿料孔15，本实施例中所述的穿料孔15呈上小下大的锥状。
本实施例中，上镶块10、中镶块12、下镶块14到达指定位置后可分别被进一步确保定位，具体方式为：所述的冲针板4上设有横向的上滑槽17，所述的导向板3上设有横向的中滑槽18，所述的定位板5上设有横向的下滑槽19；还包括上固定螺杆，所述的上固定螺杆穿入所述的上滑槽17中并穿入所述的上镶块10内与之螺纹连接，所述的上固定螺杆上设有位于冲针板4外的上固定螺母；还包括中固定螺杆，所述的中固定螺杆穿入所述的中滑槽18中并穿入所述的中镶块12中与之螺纹连接，所述的中固定螺杆上设有位于导向板3外的中固定螺母；拧松上固定螺母和中固定螺母，使上固定螺杆在上滑槽17内自由滑动，中固定螺杆在中滑槽18中自由滑动，到位后拧紧上固定螺母使其与冲针板4锁紧、拧紧中固定螺母使其与导向板3锁紧，即可定位上镶块10和中镶块12。还包括下固定螺杆，所述的下固定螺杆穿入所述的下滑槽19中并穿入所述的下镶块14中与之螺纹连接，所述的下固定螺杆上设有位于定位板外的下固定螺母，拧松下固定螺母，使下固定螺杆可在下滑槽19中自由滑动，到位后拧紧下固定螺母使其与定位板5锁紧，即可定位下镶块14。
所述底座1上还设有横向的导向槽20，所述的导向槽20上滑设有电芯放置架，所述的电芯放置架位于所述冲针板4、导向板3、定位板5的外侧。本实施例中，所述的电芯放置架包括第一侧架21和第二侧架22，第一侧架21和第二侧架22滑设于导向槽20上，所述的第一侧架21和第二侧架22之间滑设有可上下滑动的横架23，所述横架23具有横架固定机构，本实施例中横架固定机构的具体结构为：第一侧架21设有第一竖槽，第二侧架22设有第二竖槽，所述横架23的两头分别位于所述的第一竖槽和第二竖槽内；所述第一侧架21和第二侧架22的上端穿设有向下的升降螺杆，所述的升降螺杆伸入所述的第一竖槽和第二竖槽内后与所述的横架23连接，所述的升降螺杆上螺设有位于所述第一侧架21和第二侧架22上方的升降螺母，通过调节升降螺杆还可调节横架23的高度，调节到位后拧紧升降螺母使升降螺母与第一侧架、第二侧架上端面紧贴。
本实施例中，所述的第一侧架21和第二侧架22上穿设有底固定螺杆，所述的底固定螺杆穿入所述的第一侧架21和第二侧架22后抵紧所述的底座1，拧松底固定螺杆，第一侧架21和第二侧架22可自由滑动，到位后拧紧底固定螺杆使其抵紧所述的底座，则第一侧架21和第二侧架22定位。本实施例中，底座上设有螺杆两个螺杆滑动槽31，定位时底固定螺杆伸入螺杆滑动槽31内拧紧。
本实施例中，所述的横架23上穿设有可前后滑动的电芯中间定位板25，所述的电芯中间定位板25具有中间定位机构，中间定位机构的具体形式为：所述的横架23上穿设有中间定位螺杆，所述的中间定位螺杆从所述横架的下端面上穿入所述的横架23后与所述的电芯中间定位板25抵紧。松开中间定位螺杆，电芯中间定位板25可前后滑动，到位后再拧紧中间定位螺杆，使其抵紧电芯中间定位板25即可定位该电芯中间定位板25。电芯中间定位板25的作用在于限定电芯的伸入深度。
本实施例中所述的底座上设有固定耳26，所述的固定耳26上设有固定孔27。所述定位板5的下方还设有废料槽。
在使用时，将模柄6固定在冲床的主轴上，底座1固定在冲床的工作台29上；然后将需要冲孔的电芯30放电芯放置架上，观察电芯极耳是否正好在下镶块14上；然后驱动冲床的主轴向下运动，使模柄6、冲针板4、导向板3同时跟随向下运动；当中镶块12的下平面碰到下镶块14的上平面时，冲针16继续向下运动，冲击电芯极耳形成所需要的孔；然后停止冲床驱动，利用定位销柱上压簧7的反弹力将整个冲切机构推回到原位，拿出电芯，整个打孔过程完成。
Claims (6)
1.一种用于锂离子电池电芯可调式精确定位打孔的装置，包括底座，其特征在于：所述的底座上设有四根定位销柱，所述的四根定位销柱矩阵排列；
所述的定位销柱上穿设有导向板和位于所述导向板上方的冲针板，所述的底座上设有位于所述导向板下方的定位板，所述冲针板的上端面上设有用于连接冲床的主轴的模柄；
所述的定位销柱上还套设有压簧，所述压簧的下端顶在所述的导向板上，所述压簧的上端顶紧在所述的冲针板上，所述的冲针板具有防止其脱离定位销柱的定位机构；
所述的冲针板内设有横向的上镶块滑槽，所述的上镶块滑槽内滑设有上镶块；所述的导向板上设有横向的中镶块滑槽，所述的中镶块滑槽上滑设有中镶块；所述的定位板上设有横向的下镶块滑槽，所述的下镶块滑槽上设有下镶块；
所述的下镶块上设有竖向贯通的穿料孔；所述的上镶块上设有竖向的冲针，所述的冲针向下穿过所述的中镶块且对准所述的穿料孔；
所述底座上还设有横向的导向槽，所述的导向槽上滑设有电芯放置架，所述的电芯放置架位于所述冲针板、导向板、定位板的外侧；
所述的导向板上还设有高度定位螺杆，所述的高度定位螺杆向上穿过所述的冲针板，所述的高度定位螺杆上设有定位螺母，所述的定位螺母位于所述冲针板的上方；
所述的电芯放置架包括第一侧架和第二侧架，所述的第一侧架和第二侧架之间滑设有可上下滑动的横架，所述横架具有横架固定机构；
所述的横架上穿设有可前后滑动的电芯中间定位板，所述的电芯中间定位板具有中间定位机构；
所述的冲针板上设有横向的上滑槽，所述的导向板上设有横向的中滑槽，所述的定位板上设有横向的下滑槽；
还包括上固定螺杆，所述的上固定螺杆穿入所述的上滑槽中并穿入所述的上镶块内与之螺纹连接，所述的上固定螺杆上设有位于冲针板外的上固定螺母；
还包括中固定螺杆，所述的中固定螺杆穿入所述的中滑槽中并穿入所述的中镶块中与之螺纹连接，所述的中固定螺杆上设有位于导向板外的中固定螺母；
还包括下固定螺杆，所述的下固定螺杆穿入所述的下滑槽中并穿入所述的下镶块中与之螺纹连接，所述的下固定螺杆上设有位于定位板外的下固定螺母；
所述的第一侧架和第二侧架上穿设有底固定螺杆，所述的底固定螺杆穿入所述的第一侧架和第二侧架后抵紧所述的底座。
2.如权利要求1所述的用于锂离子电池电芯可调式精确定位打孔的装置，其特征在于：所述的第一侧架设有第一竖槽，所述的第二侧架设有第二竖槽，所述横架的两头分别位于所述的第一竖槽和第二竖槽内；
所述第一侧架和第二侧架的上端穿设有向下的升降螺杆，所述的升降螺杆伸入所述的第一竖槽和第二竖槽内后与所述的横架连接，所述的升降螺杆上螺设有位于所述第一侧架和第二侧架上方的升降螺母。
3.如权利要求1所述的用于锂离子电池电芯可调式精确定位打孔的装置，其特征在于：所述的横架上穿设有中间定位螺杆，所述的中间定位螺杆从所述横架的下端面上穿入所述的横架后与所述的电芯中间定位板抵紧。
4.如权利要求1所述的用于锂离子电池电芯可调式精确定位打孔的装置，其特征在于：所述的底座上设有固定耳，所述的固定耳上设有固定孔。
5.如权利要求1所述的用于锂离子电池电芯可调式精确定位打孔的装置，其特征在于：所述定位板的下方还设有废料槽。
6.如权利要求1所述的用于锂离子电池电芯可调式精确定位打孔的装置，其特征在于：所述的穿料孔呈上小下大的锥状。
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