CN107824634B - 一种动力电池极耳压平装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种动力电池极耳压平装置及方法，装置包括底板、夹持定位组件、压平组件，在所述底板上对称设有两个长方孔，夹持定位组件的两个夹持块纵向设置在长方孔中，夹持块的上端通过联动机构连接夹持定位气缸，通过夹持定位气缸驱动产生相对位移，夹持块的下端对动力电池进行加紧固定；压平组件安装在底板的底部，通过压平气缸驱动滚轴对电池极耳进行滚动压平。本发明可以对多种软包动力电池的极耳完成压平。相对于传统的手工操作和简易手动压平机构，该设备结构简单、操作方便，压平的极耳回弹小、一致性更好，具有一定通用性而且成本不高。

Description

一种动力电池极耳压平装置及方法

技术领域

本发明涉及一种机械制造领域，尤其涉及利用气动控制对动力电池极耳进行压平的装置及方法。

背景技术

极耳是动力电池的重要组成部分之一。电池是有正负极的，极耳的主要功能就是从电芯中将正负极引出。在动力电池的PACK组装过程中，组成电池的电芯极耳在焊接之前需要压平，目前仍以人工利用辅助工装完成为主，现有的压平辅助工装多存在结构复杂、操作不便、压平质量不高等问题。极耳压平的质量直接影响到极耳的焊接质量，从而影响到整个动力电池的电性能和可靠性，因此提高极耳压平的质量，是非常有必要的。

传统的工装采用平面压平极耳的方式，压平后的极耳容易回弹，如果极耳与汇流排之间出现空隙，那么激光焊接质量就会变差，极耳与汇流排之间的电流传输可靠性就会下降，而且容易导致局部过热，带来较大隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种动力电池极耳压平装置及方法，可以对多种软包动力电池的极耳完成压平。相对于传统的手工操作和简易手动压平机构，该设备结构简单、操作方便，压平的极耳回弹小、一致性更好，具有一定通用性而且成本不高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种动力电池极耳压平装置，包括底板、夹持定位组件、压平组件，在所述底板上对称设有两个长方孔，夹持定位组件的两个夹持块纵向设置在长方孔中，两个夹持块通过夹持定位气缸驱动产生相对位移，夹持块的下端对动力电池进行夹紧固定；压平组件安装在底板的底部，通过压平气缸驱动滚轴对电池极耳进行滚动压平。

所述夹持定位组件包括夹持块、夹持定位气缸、导轨、移动板、连接臂、转动板、固定轴承、连接块；在两个夹持块的上端均固定有移动板，移动板的两端通过滑块与导轨滑动连接，在底板上、两个移动板之间设置有固定轴承，转动板安装在固定轴承上，转动板的两端连接连接臂，连接臂的另一端连接移动板，其中一个移动板通过连接块连接夹持定位气缸的活塞，在夹持定位气缸的驱动下沿着导轨移动，另外一个移动板在连接臂、转动板的带动下做同步移动。

在所述夹持块上用于夹持动力电池的平面安装有绝缘垫。

所述压平组件包括压平气缸、滚轴、滚轴固定板，所述滚轴固定板与压平气缸的活塞固定连接，在滚轴固定板的底部设置有滚轴，压平气缸固定在底板的底部。

在所述底板上设置有把手、开关按钮A、开关按钮B，所述把手固定在底板的两端，开关按钮A和开关按钮B分别设置在两个把手的端部，所述开关按钮A为夹持定位气缸的开关，开关按钮B为压平气缸的开关。

一种采用动力电池极耳压平装置进行极耳压平的方法，手持把手将装置横向放置于动力电池上端，按动开关按钮A使两个夹持块夹紧动力电池的两侧，将整个装置固定住；按动开关按钮B控制压平气缸伸缩运动，压平气缸的伸缩带动滚轴固定板及滚轴运动，滚轴在压平气缸的作用下首先将极耳压弯，接下来，压平气缸发出反向动作使滚轴将极耳的一端压平，使极耳一侧贴合于汇流排表面；然后，滚轴来回多次往复滚动将整个极耳平面进行压平和保形，确保极耳不回弹。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

相对于传统的手工操作和简易手动压平机构，本发明结构简单、操作方便，压平的极耳回弹小、一致性更好，具有一定通用性而且成本不高。本发明采用自动化控制，工作时控制开关按钮就能完成对工件的夹持和压平；本发明以气动作为能源，清洁环保，而且能够保证装置动作的高效性和可靠性；本发明可以调整压平组件中压平气缸的相对位置关系和行程，能够满足不同间距的极耳压平需求；多个本装置串联，一次性定位，即可实现对动力电池一侧电芯极耳的全部压平，大大提高了工作效率，而且极耳压平的一致性好。本发明最大的有益效果在于采用滚轴压平极耳的方式，滚轴通过4个运动过程，首先将极耳压弯，然后，极耳一端被压平，滚轴压平整个极耳，最后，滚轴来回多次对极耳进行压平。该滚轴压平工艺避免了平面压平极耳造成的回弹现象，同时也避免了极耳与汇流排存在压平间隙而发生的隐患问题。

附图说明

图1是本发明一种动力电池极耳压平装置的立体结构示意图；

图2是本发明一种动力电池极耳压平装置的仰视图；

图3是本发明一种动力电池极耳压平装置的工作原理图(实施例1)；

图4是本发明一种动力电池极耳压平装置的工作原理图(实施例2)；

图5是极耳压平工艺过程图一；

图6是极耳压平工艺过程图二；

图7是极耳压平工艺过程图三；

图8是极耳压平工艺过程图四；

图9是本发明中滚轴压平极耳效果图；

图10是常规技术中平板压平极耳效果图。

图中：1、导轨；2、开关按钮A；3、把手；4、移动板；5、底板；6、连接臂；7、转动板；8、固定轴承；9、滑块；10、开关按钮B；11、连接块；12、夹持定位气缸；13、滚轴固定板；14、滚轴；15、压平气缸；16、绝缘垫；17、夹持块；18、动力电池；19、极耳；20、汇流排。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

如图1-图2所示，一种动力电池极耳压平装置，包括底板5、夹持定位组件、压平组件，在所述底板5上对称设有两个长方孔，夹持定位组件的两个夹持块17纵向设置在长方孔中，两个夹持块17通过夹持定位气缸12驱动产生相对位移，夹持块17的下端对动力电池18进行夹紧固定；压平组件安装在底板5的底部，通过压平气缸15驱动滚轴14对电池极耳19进行滚动压平。

所述夹持定位组件包括夹持块17、夹持定位气缸12、导轨1、移动板4、连接臂6、转动板7、固定轴承8、连接块11；在两个夹持块17的上端均固定有移动板4，移动板4的两端通过滑块9与导轨1滑动连接，在底板5上、两个移动板4之间设置有固定轴承8，转动板7安装在固定轴承8上，转动板7的两端连接连接臂6，连接臂6的另一端连接移动板4，其中一个移动板4通过连接块11连接夹持定位气缸12的活塞，在夹持定位气缸12的驱动下沿着导轨1移动，另外一个移动板4在连接臂6、转动板7的带动下做同步移动。

在所述夹持块17上用于夹持动力电池18的平面安装有绝缘垫16。绝缘垫16可以起到减震和保护电池的作用。

所述压平组件包括压平气缸15、滚轴14、滚轴固定板13，所述滚轴固定板13与压平气缸15的活塞固定连接，在滚轴固定板13的底部设置有滚轴14，压平气缸15固定在底板5的底部。

在所述底板5上设置有把手3、开关按钮A2、开关按钮B10，所述把手3固定在底板5的两端，开关按钮A2和开关按钮B10分别设置在两个把手3的端部，所述开关按钮A2为夹持定位气缸12的开关，开关按钮B10为压平气缸15的开关。

通过把手3可以移动和变换极耳压平装置与动力电池18的相对位置关系；通过开关按钮A和开关按钮B，分别控制夹持定位气缸12和压平气缸15的气路的通断，从而触发夹紧定位组件和压平组件动作。

见图5-图8，一种采用动力电池极耳压平装置进行极耳压平的方法，手持把手3将装置横向放置于动力电池18上端，按动开关按钮A2使两个夹持块17夹紧动力电池18的两侧，将整个装置固定住；按动开关按钮B10控制压平气缸15伸缩运动，压平气缸15的伸缩带动滚轴固定板13及滚轴14运动，滚轴14在压平气缸15的作用下首先将极耳19压弯，接下来，压平气缸15发出反向动作使滚轴14将极耳19的一端压平，使极耳19一侧贴合于汇流排20表面；然后，滚轴14来回多次往复滚动将整个极耳19平面进行压平和保形，确保极耳19不回弹。

本发明一种动力电池极耳压平的装置及方法，可以一人完成所有操作，主要采用按钮操控气动组件，对动力电池18的极耳19实现高质量、高效压平。在使用时，左右手需要同时握住左右两个把手3，而两个拇指分别操控开关按钮A2和开关按钮B10。由于装置总体的重量小，所以底板5安装把手3方便变换压平装置的位置和姿势。待对齐需要压平的极耳19后，通过开关按钮A2控制压平装置夹紧动力电池18进行定位。开关按钮A2控制夹持定位气缸12的工作状态，当夹持定位气缸12活塞缩回时，带动连接块11和移动板4在导轨1上作相对直线运动，两个移动板4带动与之栓接的夹持块17和绝缘垫16相对移动，且间距逐渐缩小，可以夹持在动力电池18两侧。导轨1通过内置螺栓固定在底板5上；移动板4与滑块9栓接；两个移动板4分别与两个连接臂6的一端螺栓连接；两个连接臂6的另一端则与能够绕固定轴承8转动的转动板7连接；夹持定位气缸12工作时，两连接臂6作平行运动，且其长度可以调整。开关按钮B10控制底板5下侧的压平气缸15，当开关按钮B10触发，使极耳19两侧的压平气缸15活塞伸出时，活塞前端安装的滚轴固定板13就会带动滚轴14前移，两个滚轴14与两个极耳19分别接触，首先将极耳19压弯，滚轴14再压平极耳19的一端，其次，滚轴14滚动压平整个极耳平面。极耳19在被压平的过程中，可以频繁触动开关按钮B10控制压平气缸15的伸缩，两个相对运动的滚轴14在动力系统地控制下，可以往复移动，多次对极耳19进行压平，或者保形。两个压平气缸15的相对位置和伸出行程可以调节；滚轴14的直径可以调整。

绝缘垫16固定在夹持块17上，当夹持在动力电池18两侧时，一方面避免了夹持力对动力电池18接触侧带来的损伤。另一方面，也可起到绝缘作用，防止因静电或短路原因，导致动力电池18损害。本发明可以根据极耳19的材料与形状大小不同，通过选择适合的压平气缸15型号和行程，来满足极耳19的压平需求。

采用本发明的装置对极耳19压平保形的工作原理为：滚轴14首先将极耳19压弯；接着，滚轴14继续转动将极耳一端进行压平，使其贴附于汇流排20表面；然后，滚轴14沿着极耳19方向将凸起的极耳19其他部分进行压平；最后，为了保证极耳19不再回弹，滚轴14来回多次对极耳19进行压平。

常规的电池极耳压平工艺中，由于极耳19被平板压平后，极耳本身存在弹性应力，平板压平后的极耳极其容易产生回弹的问题(见图10)。而本发明利用滚轴14多次将极耳19进行压平，能够减小极耳19本身的弹性应力，减小弹性形变(见图9)。

实施例1：

见图3，此案例中动力电池18使用六个电芯。电芯的单侧包括3对极耳19，其大小规格为45mm×45mm×0.5mm。

夹持定位气缸12缸径为12mm，行程为100mm；导轨1宽度15mm，长度240mm；压平气缸15为双轴导向推力气缸，缸径12mm，行程为75mm，两个压平气缸15的间距在100mm-150mm范围内可调；滚轴14的直径为8.5mm，长度为80mm，滚轴14的直径系列还包括6.5mm、7.0mm、7.5mm。

实施例2

见图4，此案例中动力电池18使用十个电芯。电芯的单侧包括5对极耳，其大小规格为50mm×35mm×0.5mm。

夹持定位气缸12缸径为16mm，行程为100mm；导轨1宽度15mm，长度240mm；压平气缸15为双轴导向推力气缸，缸径16mm，行程为100mm，两个压平气缸15的间距在100mm-150mm范围内可调；滚轴14的直径为12mm，长度为100mm，滚轴14的直径系列还包括12mm、12.5mm、13mm、14mm。

本发明提出了一种动力电池极耳压平的装置及方法，利用一个普通气缸完成了对装置与动力电池的相对定位；利用两个导向气缸完成对电池极耳的压平和保形。跟传统的一些压平工装相比较，本发明采用滚轴压平极耳的方式，压平后的极耳不易回弹，有利于极耳与汇流排平面的焊接，提高了极耳导流的稳定性。

Claims (2)

1.一种动力电池极耳压平装置进行极耳压平的方法，装置包括底板、夹持定位组件、压平组件，在所述底板上对称设有两个长方孔，夹持定位组件的两个夹持块纵向设置在长方孔中，两个夹持块通过夹持定位气缸驱动产生相对位移；夹持块的下端对动力电池进行夹紧固定；压平组件安装在底板的底部，通过压平气缸驱动滚轴对电池极耳进行滚动压平；

所述夹持定位组件包括夹持块、夹持定位气缸、导轨、移动板、连接臂、转动板、固定轴承、连接块；在两个夹持块的上端均固定有移动板，移动板的两端通过滑块与导轨滑动连接，在底板上、两个移动板之间设置有固定轴承，转动板安装在固定轴承上，转动板的两端连接连接臂，连接臂的另一端连接移动板，其中一个移动板通过连接块连接夹持定位气缸的活塞，在夹持定位气缸的驱动下沿着导轨移动，另外一个移动板在连接臂、转动板的带动下做同步移动；

所述压平组件包括压平气缸、滚轴、滚轴固定板，所述滚轴固定板与压平气缸的活塞固定连接，在滚轴固定板的底部设置有滚轴，压平气缸固定在底板的底部；

在所述底板上设置有把手、开关按钮A、开关按钮B，所述把手固定在底板的两端，开关按钮A和开关按钮B分别设置在两个把手的端部，所述开关按钮A为夹持定位气缸的开关，开关按钮B为压平气缸的开关；

其特征在于，方法包括：手持把手将装置横向放置于动力电池上端，按动开关按钮A使两个夹持块夹紧动力电池的两侧，将整个装置固定住；按动开关按钮B控制压平气缸伸缩运动，压平气缸的伸缩带动滚轴固定板及滚轴运动，滚轴在压平气缸的作用下首先将极耳压弯，接下来，压平气缸发出反向动作使滚轴将极耳的一端压平，使极耳一侧贴合于汇流排表面；滚轴沿着极耳方向将凸起的极耳其他部分进行压平，然后，滚轴来回多次往复滚动将整个极耳平面进行压平和保形，确保极耳不回弹。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池极耳压平装置进行极耳压平的方法，其特征在于，在所述夹持块上用于夹持动力电池的平面安装有绝缘垫。