CN107425172A - 带z字型折弯极耳的电池与z字型极耳折弯装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带Z字型折弯极耳的电池。包括电池盖板组件、电芯和折弯极耳，所述折弯极耳包括与所述电池盖板组件连接的第一折弯段、与电芯的端面连接的第二折弯段、以及连接第一折弯段和第二折弯段的中间折弯段，所述第一折弯段、中间折弯段和第二折弯段连接形成Z字型，其中，当所述中间折弯段在所述电池盖板组件的端面上形成垂直投影时，所述垂直投影不超出所述电池盖板组件的端面。还涉及一种Z字型极耳折弯装置，包括第一折弯机构和第二折弯机构，折弯后的极耳能确保产品质量的可靠性和稳定性，Z字型极耳折弯装置能提高生产效率，降低生产成本。

Description

带Z字型折弯极耳的电池与Z字型极耳折弯装置

技术领域

本发明涉及铝壳电池技术领域，特别是涉及一种带Z字型折弯极耳的电池与Z字型极耳折弯装置。

背景技术

在铝壳电池生产过程中，电芯装入电池外壳之前，必须对极耳进行折弯，一般的，极耳采用手工折弯，折弯成S型或其它形状，但这种形状的折弯极耳容易超出电池盖板组件的两侧，在搬运过程中，折弯极耳稳定性不够，容易产生晃动，导致接触电池外壳，从而引起短路，影响电池的寿命。同时，采用手工操作对极耳进行折弯，但是手工生产天然存在生产效率和标准化程度低，产品质量难以保证的缺陷。

发明内容

基于此，有必要提供一种组装方便、避免短路的带Z字型折弯极耳的电池以及弯折该极耳的Z字型极耳折弯装置。

一种带Z字型折弯极耳的电池，包括：

电池盖板组件、电芯和折弯极耳，所述折弯极耳包括与所述电池盖板组件连接的第一折弯段、与电芯的端面连接的第二折弯段、以及连接第一折弯段和第二折弯段的中间折弯段，所述第一折弯段、中间折弯段和第二折弯段连接形成Z字型，其中，当所述中间折弯段在所述电池盖板组件的端面上形成垂直投影时，所述垂直投影不超出所述电池盖板组件的端面。

在其中一个实施例中，所述第一折弯段与所述中间折弯段的夹角为A，所述第二折弯段与所述中间折弯段的夹角为B，其中，20°≤A≤90°；20°≤B≤90°。

在其中一个实施例中，所述第一折弯段与所述电池盖板组件端面的夹角为C，所述第二折弯段与所述电芯端面的夹角为D，其中0°≤C≤20°；0°≤D≤20°。

在其中一个实施例中，所述第一折弯段、中间折弯段和第二折弯段的长度相等。

一种Z字型极耳折弯装置，包括对极耳形成一道折痕的第一折弯机构、以及对极耳形成另一道折痕的第二折弯机构；所述第一折弯机构包括位于极耳上方的上顶叉、以及位于所述极耳下方的顶推件；所述第二折弯机构包括位于极耳上方的上固定件、位于所述极耳下方并与所述上固定件对应的下固定件、以及位于所述极耳下方并与所述下固定件保持设定距离的下顶叉。

在其中一个实施例中，所述第一折弯机构还包括第一支架，第一支架的顶部安装有第一滑台气缸，所述第一滑台气缸与水平面存在一定夹角，所述上顶叉固定在所述第一滑台气缸上的滑台上；所述顶推件包括托起杆、以及设置在所述托起杆旁侧的压板。

在其中一个实施例中，所述上顶叉包括安装在所述第一滑台气缸上的主体部、以及与所述主体部一体成型并与所述极耳相对应的两个尖锐部，所述尖锐部与所述主体部之间存在一定夹角。

在其中一个实施例中，所述第二折弯机构还包括第二支架，第二支架的底部安装有第二滑台气缸，所述第二滑台气缸与水平面垂直，所述下顶叉固定在所述第二滑台气缸上的滑台上。

在其中一个实施例中，所述下顶叉包括与所述第二滑台气缸连接的安装部，以及与所述安装部一体成型的V型叉。

在其中一个实施例中，所述上固定件和下固定件均为U型顶板。

本发明提供的带Z字型折弯极耳的电池，由于折弯后的极耳呈Z字型，Z字型极耳稳定性高。在静态条件下，折弯后的Z字型极耳不会超出电池盖板组件所覆盖的范围，与电池外壳的内壁之间保持一定的距离，方便入壳。在动态条件下，极耳与电池外壳内壁之间的距离不会存在波动，极耳不会与电池外壳内壁发成碰触，有效避免短路现象的发生，从而确保电池产品质量的可靠性和稳定性。Z字型极耳折弯装置能提高生产效率，保证产品质量和标准化水平。

附图说明

图1为Z字型折弯极耳的侧视示意图；

图2为极耳的初始状态示意图；

图3为极耳第一折痕成型状态示意图；

图4为极耳第二折痕成型状态示意图；

图5为第一折弯机构的结构示意图；

图6为第二折弯机构的结构示意图；

图7为上顶叉的立体示意图；

图8为下顶叉的立体示意图；

图9为托起杆的立体示意图；

图10为压板的立体示意图；

图11为电芯入壳前处理系统示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，一种带Z字型折弯极耳的电池，包括电池盖板组件、电芯和折弯极耳，所述折弯极耳包括第一折弯段110、中间折弯段120和第二折弯段130，三者均为矩形平面状，中间折弯段120连接第一折弯段110和第二折弯段130的一端，第一折弯段110的另一端与电池盖板组件300连接，具体的，电池盖板组件300包括电池盖板和保持架，电池盖板的两侧均扣合有保持架，第一折弯段110的另一端与电池盖板连接，第一折弯段110与电池盖板连接处所处的直线平行于电池盖板宽度方向上的中心线，也就是说，第一折弯段110在偏离电池盖板宽度方向中心线的位置与电池盖板连接。第二折弯段130的另一端与电芯200连接，第二折弯段130与电芯200的连接处刚好处于电芯200宽度方向上的中心线上。

第一折弯段110与中间折弯段120组成一个V字，第二折弯段130与中间折弯段120也组成一个V字，两个V字的开口刚好相反，三者所构成的折弯极耳整体形成一个Z字型状，或者锯齿状。其中，当中间折弯段120在电池盖板组件300的端面上形成垂直投影时，垂直投影不超出电池盖板组件300的端面，换句话说，第一折弯段110与中间折弯段120的交线为第一折痕111，第二折弯段130与中间折弯段120的交线为第二折痕121，第一折痕111和第二折痕121在电池盖板组件300的端面上形成垂直投影时，该垂直投影为一线段，该线段的两个端点均落在电池盖板组件300的端面内，任何一个端点不会超出该端面所包含的范围。

参阅图1，具体的，第一折弯段110与中间折弯段120的夹角为A，第二折弯段130与中间折弯段120的夹角为B，其中，20°≤A≤90°；20°≤B≤90°，第一折弯段110与电池盖板组件300端面的夹角为C，第二折弯段130与电芯200端面的夹角为D，其中，0°≤C≤20°；0°≤D≤20°。第一折弯段110、中间折弯段120和第二折弯段130三者的长度可以相等，可以理解，三者之间也存在其它的比例关系，只要满足第一折痕111和第二折痕121在电池盖板组件300端面上的垂直投影不超出该端面的范围即可。

将极耳100弯折成Z字型，方便电芯200装入电池外壳内，保证电池盖板很好的盖合电池外壳的开口端，同时，在静态条件下，折弯后的Z字型极耳不会超出电池盖板组件300所覆盖的范围，与电池外壳的内壁之间保持一定的距离，Z字型极耳稳定性高，在动态条件下，例如在搬运和使用的过程中，由于Z字型极耳自身独有的结构特征，使得极耳100与电池外壳内壁之间的距离不会存在波动，极耳100不会与电池外壳内壁发成碰触，有效避免短路现象的发生，从而确保产品质量的可靠性和稳定性。

本发明还提供了一种用于折弯上述Z字型极耳的Z字型极耳折弯装置，包括对极耳100形成一道折痕的第一折弯机构400、以及对极耳100形成另一道折痕的第二折弯机构500。第一折弯机构400用于成型第一折痕111，即第一折弯段110与中间折弯段120之间的交线，第二折弯机构500用于成型第二折痕121，即第二折弯段130与中间折弯段120之间的交线。

参阅图5和图7，第一折弯机构400包括第一支架450，第一支架450的上端固定有一横板，横板的另一端安装有第一滑台气缸410，整个第一滑台气缸410倾斜安装，也就是说，第一滑台气缸410与横板之间存在一定夹角，当然，第一滑台气缸410与水平面之间也就存在一定夹角。第一滑台气缸410的滑台上固定有上顶叉420，上顶叉420包括主体部421和两个尖锐部422，主体部421与尖锐部422之间一体成型，主体部421固定在第一滑台气缸410的滑台上，因此，整个上顶叉420随着滑台的运动做斜向下或斜向上的运动。两个尖锐部422与主体部421之间也存在一定的夹角，在对极耳100进行折弯时，两个尖锐部422与极耳100进行接触并施加一定的压力。

参阅图5，图9和图10，对于第一折弯机构400，在折弯过程中，极耳100的下方设置顶推件，顶推件包括托起杆440和压板430，托起杆440和压板430分别连接有驱动器，托起杆440和压板430通过驱动器安装在第一支架450的底部，托起杆440和压板430两者分体式设计，独立完成各自的功能，托起杆440包括主杆442和两个第一凸耳441，两个第一凸耳441分居于主杆442的两侧，两个第一凸耳441可以对电池盖板组件300或极耳100施加向上的推力。压板430的上端设置有四个第二凸耳431，相邻两个第二凸耳431之间围成一个凹部，当压板430对电池盖板组件300进行顶推时，电池盖板组件300上的正极位和负极位卡置在凹槽内，使电池盖板组件300沿其长度方向上的各处受力均衡，同时方便压板430的顶推，保证极耳100的折弯质量。

参阅图2、图3和图5，具体的，当第一折弯机构400成型第一折痕111时，将电芯200固定在折弯工位上，此时，电池盖板组件300和极耳100均垂直于电芯端面，极耳100为一直线并紧贴电池盖板组件300底部。首先，驱动器推动托起杆440向上运动，托住水平放置的电池盖板组件300；然后，第一滑台气缸410驱动上顶叉420做斜向下运动，使尖锐部422对极耳100形成斜向下压力，尖锐部422的尖端与极耳100的接触部位为第一折痕111的成型部位，此时，托起杆440推动电池盖板组件300向上运动，实际上，电池盖板组件300围绕第一折痕111处作旋转运动，当转动到合适位置，驱动器带动压板430向上运动，压板430与电池盖板组件300开始接触，托起杆440脱离电池盖板组件300，而与极耳100接触，并对其形成一定的支撑作用。压板430带动电池盖板组件300绕第一折痕111处继续旋转，直至将水平状态的电池盖板组件300变为竖直状态。在电池盖板组件300旋转的过程中，会对极耳100产生斜向上的作用力，由于尖锐部422对极耳100产生有斜向下的作用力，这两个作用力可以相互平衡，使电池盖板组件300实现平稳翻转，此时，极耳100被弯折形成一个直角，具体的，第一折弯段110与电池盖板组件300平行、并与中间折弯段120形成一直角，中间折弯段120与第二折弯段130为一直线，没有形成弯折，第二折弯段130垂直于电芯端面。电池盖板组件300与电芯端面平行。

参阅图6，第二折弯机构500包括第二支架550，第二支架550顶部安装上固定件510，在极耳100折弯过程中，上固定件510位于极耳100的上方；第二支架550底部安装下固定件520和下顶叉530，下固定件520和下顶叉530均位于极耳100的下方，且两者保持设定的距离。上固定件510和下固定件520均通过驱动器安装在第二支架550上。第二支架550的顶部安装有第二滑台气缸540，第二滑台气缸540与水平面垂直，下顶叉530固定在第二滑台气缸540上的滑台上。

下顶叉530包括安装部532和V型叉531，安装部532与V型叉531一体成型，安装部532固定在第二滑台气缸540上，V型叉531的尖端与极耳100的接触部分即为第二折痕121的成型部位。上固定件510和下固定件520均为U型顶板，U型顶板的上端与极耳100接触并对其形成固定支撑作用。

参阅图3，图4、图6和图8，具体的，当第二折弯机构500成型第二折痕121时，驱动器带动上固定件510向下运动，下固定件520向上运动，上固定件510和下固定件520在极耳100上的接触部位处于垂直方向上的同一个平面内，两者对极耳100的作用力位置相同，也就是说，当没有折弯极耳100时，上固定件510和下固定件520可以相互对接。极耳100固定时，上固定件510和下固定件520在同一位置处对极耳100施加相反方向的作用力，极耳100被夹紧在上固定件510和下固定件520之间，这样可以避免以上固定件510或下固定件520为支点对极耳100进行折弯的现象，从而导致产生多道折痕。当极耳100固定之后，第二滑台气缸540带动V型叉531垂直向上运动，对极耳100施加垂直向上的顶推力。此时，V型叉531的尖端将对极耳100形成第二折痕121迹。同时，极耳100相对电芯200及电池盖板组件300也会产生折弯，也就是说，第二折弯段130相对电芯端面形成一夹角D，第一折弯段110相对电池盖板组件300也会形成一夹角C，电池盖板组件300仍然与电芯200端面平行，至此，极耳100已完成折弯的全过程。

参阅图11，极耳100的折弯，实际上与电池盖板上扣合保持架的工序在同一系统中完成，该系统为电芯入壳前处理系统，包括中间转盘60，环绕中间转盘60布置有上料装置10、第一保持架扣合装置20、第一折弯机构400、第二保持架扣合装置40、第二折弯机构500和导正装置50。中间转盘60沿其周向边缘均匀设置有若干电芯夹具30，电芯夹具30用来固定电芯200。

该系统可以实现自动化流水线作业，当待处理电芯200通过上料装置10输送至电芯夹具30，电芯夹具30将电芯200固定，然后使中间转盘60转动一定的角度，使电芯夹具30转动到与第一保持架扣合装置20对应的位置，第一保持架扣合装置20将对电池盖板的一侧在水平方向上扣合保持架。扣合完成之后，中间转盘60带动电芯夹具30旋转至第一折弯机构400对应的位置，第一折弯机构400将完成对极耳100的第一次弯折。依此类推，第二保持架扣合装置40将电池盖板的另一侧在竖直方向上扣合保持架，第二折弯机构500完成对极耳100的第二次弯折，导正装置50对电池盖板进行导正，使电池盖板的位置达到最佳入壳的位置，最后，导正完成后的电芯200将通过机械手取走。当中间转盘60每转动一定角度时，电芯夹具30将重新对应一个装置，该装置对电池完成相应的加工处理，这样实现循环流水作业。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种带Z字型折弯极耳的电池，其特征在于，包括电池盖板组件、电芯和折弯极耳，所述折弯极耳包括与所述电池盖板组件连接的第一折弯段、与电芯的端面连接的第二折弯段、以及连接第一折弯段和第二折弯段的中间折弯段，所述第一折弯段、中间折弯段和第二折弯段连接形成Z字型，其中，当所述中间折弯段在所述电池盖板组件的端面上形成垂直投影时，所述垂直投影不超出所述电池盖板组件的端面。

2.根据权利要求1所述的带Z字型折弯极耳的电池，其特征在于，所述第一折弯段与所述中间折弯段的夹角为A，所述第二折弯段与所述中间折弯段的夹角为B，其中，20°≤A≤90°；20°≤B≤90°。

3.根据权利要求2所述的带Z字型折弯极耳的电池，其特征在于，所述第一折弯段与所述电池盖板组件端面的夹角为C，所述第二折弯段与所述电芯端面的夹角为D，其中0°≤C≤20°；0°≤D≤20°。

4.根据权利要求1所述的带Z字型折弯极耳的电池，其特征在于，所述第一折弯段、中间折弯段和第二折弯段的长度相等。

5.一种Z字型极耳折弯装置，其特征在于，包括对极耳形成一道折痕的第一折弯机构、以及对极耳形成另一道折痕的第二折弯机构；所述第一折弯机构包括位于极耳上方的上顶叉、以及位于所述极耳下方的顶推件；所述第二折弯机构包括位于极耳上方的上固定件、位于所述极耳下方并与所述上固定件对应的下固定件、以及位于所述极耳下方并与所述下固定件保持设定距离的下顶叉。

6.根据权利要求5所述的Z字型极耳折弯装置，其特征在于，所述第一折弯机构还包括第一支架，第一支架的顶部安装有第一滑台气缸，所述第一滑台气缸与水平面存在一定夹角，所述上顶叉固定在所述第一滑台气缸上的滑台上；所述顶推件包括托起杆、以及设置在所述托起杆旁侧的压板。

7.根据权利要求6所述的Z字型极耳折弯装置，其特征在于，所述上顶叉包括安装在所述第一滑台气缸上的主体部、以及与所述主体部一体成型并与所述极耳相对应的两个尖锐部，所述尖锐部与所述主体部之间存在一定夹角。

8.根据权利要求5所述的Z字型极耳折弯装置，其特征在于，所述第二折弯机构还包括第二支架，第二支架的底部安装有第二滑台气缸，所述第二滑台气缸与水平面垂直，所述下顶叉固定在所述第二滑台气缸上的滑台上。

9.根据权利要求8所述的Z字型极耳折弯装置，其特征在于，所述下顶叉包括与所述第二滑台气缸连接的安装部，以及与所述安装部一体成型的V型叉。

10.根据权利要求9所述的Z字型极耳折弯装置，其特征在于，所述上固定件和下固定件均为U型顶板。