CN107855711A - 一种电芯固定夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电芯固定夹具，包括：固定座，通过连接轴设置于焊接设备上，具有第一电芯安装空间；活动座，可选择性向固定座移动，具有第二电芯安装空间；第一电芯安装空间与第二电芯安装空间相对设置，两者共同形成用于安装电芯的电芯安装槽；活动座上设置有高度限位装置，高度限位装置可相对于活动座进行垂直于活动座移动方向的移动。通过将固定座以及活动座相互配合形成电芯安装槽用于安装电芯，用于限制电芯的径向移动，并于底部对电芯进行支撑，通过在活动座上设置高度限位装置，用于限制电芯的轴向移动，从各个方向对电芯进行位置限定，能够保证电芯的位置固定，避免在焊接电芯的过程中位置发生变化，影响焊接质量。

Description

一种电芯固定夹具

技术领域

本发明涉及电池固定技术领域，尤其涉及一种电芯固定夹具。

背景技术

目前常见的电池多采用圆柱形的形状，现在对圆柱形的电池的固定有以下两种方式：1、通过具有与圆柱形电池的直径相匹配的半圆形凹槽的两个夹紧块对圆柱形电池的两侧施力进行夹紧；2、通过不导电的两个夹紧块对圆柱形电池的两个端面施加预紧力对电池进行夹紧。而为了实现在电池的正负两极上焊接电极片，则只能采用第一种方式对电池进行夹紧。但是采用该方式对电池进行夹紧存在以下问题：1、通过对圆柱形电池的两侧施加预紧力进行夹紧时，对预紧力的大小把控不易，容易导致电池松脱或造成电池的损坏；2、电池的两端未被固定，无法限制电池的纵向移动，为焊接带来实施难度，容易影响焊接精度和焊接质量；3、为保证夹具对电池的良好固定，以及保证电池不被损坏，使得夹具的设计和制造难度较高，并且夹具系统相对复杂，制造成本高，不利用大批量使用。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种电芯固定夹具，其能够实现电池的稳定固定，并可保证电池不被夹具损坏。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种电芯固定夹具，包括：

固定座，通过连接轴设置于焊接设备上，具有第一电芯安装空间；

活动座，可选择性向所述固定座移动，具有第二电芯安装空间；

所述第一电芯安装空间与所述第二电芯安装空间相对设置，两者共同形成用于安装电芯的电芯安装槽；

所述活动座上设置有高度限位装置，所述高度限位装置可相对于所述活动座进行垂直于所述活动座移动方向的移动。

作为所述的电芯固定夹具的一种优选技术方案，所述固定座包括固定主体，所述第一电芯安装空间设置在所述固定主体朝向所述活动座的一侧，包括朝向所述活动座的第一限位面以及设置在所述第一限位面底部的第一支撑板；

所述活动座包括活动主体，所述第二电芯安装空间设置在所述活动主体朝向所述固定座的一侧，包括朝向所述固定座的第二限位面以及设置在所述第二限位面底部的第二支撑板。

作为所述的电芯固定夹具的一种优选技术方案，所述第一限位面和/或所述第二限位面呈弧形结构，其所在圆周的直径大于需装夹电芯的直径，所述第一支撑板位于所述第一限位面所限定的弧形空间底部，所述第二支撑板位于所述第二限位面所限定的弧形空间底部。

作为所述的电芯固定夹具的一种优选技术方案，所述高度限位装置包括与所述活动座可相对移动连接的竖直插板，以及设置在所述竖直插板远离所述活动座的一端的顶部限位板，所述竖直插板通过设置在所述活动座中的限位件可选择性固定于所述活动座中。

作为所述的电芯固定夹具的一种优选技术方案，所述活动座中沿所述电芯的轴线方向设置有插板安装槽，沿垂直于所述插板安装槽的方向设置有锁紧孔，所述锁紧孔与所述插板安装槽连通，所述竖直插板可移动设置在所述插板安装槽中，通过设置在所述锁紧孔中的锁紧件选择性与所述竖直插板抵接实现对所述竖直插板的锁止或解锁。

作为所述的电芯固定夹具的一种优选技术方案，所述锁紧孔为螺纹孔，所述锁紧件为螺纹杆，所述螺纹杆朝向所述竖直插板的一端设置有抵接部，所述螺纹杆远离所述竖直插板的一端设置有用于控制所述螺纹杆的旋转的控制杆。

作为所述的电芯固定夹具的一种优选技术方案，所述顶部限位板朝向所述竖直插板的表面设置有滑槽，所述竖直插板上与所述滑槽对应的位置设置有滑块，所述滑槽与所述滑块相配合，使所述顶部限位板可在所述活动座的表面水平移动。

作为所述的电芯固定夹具的一种优选技术方案，所述顶部限位板上设置有用于限制所述电芯正极位置的限位槽，所述限位槽为U型槽，所述U型槽的宽度与所述电芯正极极柱的直径向对应。

作为所述的电芯固定夹具的一种优选技术方案，所述顶部限位板的顶部设置有用于放置正极片的正极片放置槽，所述顶部限位板的侧面设置有用于放置负极片的负极片放置槽。

作为所述的电芯固定夹具的一种优选技术方案，所述固定座与所述连接轴之间通过轴承连接。

本发明的有益效果为：本方案中通过将具有第一电芯安装空间以及第二电芯安装空间的固定座以及活动座相互配合形成电芯安装槽用于安装电芯，用于限制电芯的径向移动，并于底部对电芯进行支撑，通过在活动座上设置高度限位装置，用于限制电芯的轴向移动，从各个方向对电芯进行位置限定，能够保证电芯的位置固定，避免在焊接电芯的过程中位置发生变化，影响焊接质量。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例所述电芯固定夹具组装状态立体结构示意图。

图2为实施例所述电芯固定夹具分解状态立体结构示意图。

图3为实施例所述电芯固定夹具组装状态立体结构剖视示意图。

图4为实施例所述电芯固定夹具分解状态立体结构剖视示意图。

图中：

1、固定座；11、第一限位面；12、第一支撑板；2、活动座；21、第二限位面；22、第二支撑板；23、插板安装槽；24、锁紧孔；25、锁紧件；3、高度限位装置；31、竖直插板；311、滑块；32、顶部限位板；321、滑槽；322、限位槽；4、电芯；41、正极片；42、负极片；5、连接轴。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1～4所示，于本实施例中，本发明所述的一种电芯固定夹具，包括：

固定座1，通过连接轴5设置于焊接设备上，具有第一电芯4安装空间；

活动座2，可选择性向所述固定座1移动，具有第二电芯4安装空间；

所述第一电芯4安装空间与所述第二电芯4安装空间相对设置，两者共同形成用于安装电芯4的电芯4安装槽；

所述活动座2上设置有高度限位装置3，所述高度限位装置3可相对于所述活动座2进行垂直于所述活动座2移动方向的移动。

本方案中通过将具有第一电芯4安装空间以及第二电芯4安装空间的固定座1以及活动座2相互配合形成电芯4安装槽用于安装电芯4，用于限制电芯4的径向移动，并于底部对电芯4进行支撑，通过在活动座2上设置高度限位装置3，用于限制电芯4的轴向移动，从各个方向对电芯4进行位置限定，能够保证电芯4的位置固定，避免在焊接电芯4的过程中位置发生变化，影响焊接质量。

所述固定座1包括固定主体，所述第一电芯4安装空间设置在所述固定主体朝向所述活动座2的一侧，包括朝向所述活动座2的第一限位面11以及设置在所述第一限位面11底部的第一支撑板12；

所述活动座2包括活动主体，所述第二电芯4安装空间设置在所述活动主体朝向所述固定座1的一侧，包括朝向所述固定座1的第二限位面21以及设置在所述第二限位面21底部的第二支撑板22。

本实施例中第一支撑板12与第二支撑板22形成用于在底部支撑电池的底部支撑板，限制电池沿轴线方向向下运动，第一限位面11与第二限位面21从两侧对电芯4进行夹紧，用于限制电芯4的径向运动。

具体的，本方案中还包括导轨组件，导轨组件的一端与固定座1固定连接，另一端延伸至活动座2的下方，在活动座2的底部设置有与所述导轨组件相配合的滑槽321，通过滑槽321与导轨组件的配合使得活动座2可向靠近或远离固定座1的方向移动。本实施例中活动座2的移动通过人工手动进行控制，在其他实施例中还可以采用汽缸、电机等方式驱动活动座2的移动，同时可以在活动座2或固定座1上设置压力传感器，通过压力传感器确定对电芯4夹紧的压力大小，实现夹紧力的自动化控制。

作为一种优选的技术方案，本实施例中还设置有用于固定所述固定座1与所述活动座2的相对位置的快速夹紧装置，通过所述快速夹紧装置可以将所述固定座1与所述活动座2的相对位置进行固定，以保证在电芯4装夹的过程中可持续稳定的对电芯4进行固定，并且可以保证电芯固定夹具翻转的过程中，整体进行翻转。

为了实现对不同尺寸的电芯4进行装夹，本实施例中所述第一限位面11和所述第二限位面21呈弧形结构，其所在圆周的直径大于需装夹电芯4的直径，所述第一支撑板12位于所述第一限位面11所限定的弧形空间底部，所述第二支撑板22位于所述第二限位面21所限定的弧形空间底部。将第一限位面11和第二限位面21的圆弧设置的较大，使得电芯4可以完全没入限位面所限定的圆弧空间内，从而保证与电芯4有足够的接触位置，保证装夹效果。

所述高度限位装置3包括与所述活动座2可相对移动连接的竖直插板31，以及设置在所述竖直插板31远离所述活动座2的一端的顶部限位板32，所述竖直插板31通过设置在所述活动座2中的限位件可选择性固定于所述活动座2中。通过对竖直插板31的位置调节控制顶部限位板32的高度，使得顶部限位板32与底部支撑板之间的距离与电芯4的高度相适应，当竖直插板31的位置调节完成后通过限位件将竖直插板31锁紧在活动座2中。

所述活动座2中沿所述电芯4的轴线方向设置有插板安装槽23，沿垂直于所述插板安装槽23的方向设置有锁紧孔24，所述锁紧孔24与所述插板安装槽23连通，所述竖直插板31可移动设置在所述插板安装槽23中，通过设置在所述锁紧孔24中的锁紧件25选择性与所述竖直插板31抵接实现对所述竖直插板31的锁止或解锁。

本实施例中，所述活动座2远离所述固定座1的一侧设置有锁止板，所述锁止板上与所述锁紧孔24的位置相对应的设置有螺纹锁紧孔24，所述锁紧杆为螺纹杆，所述螺纹杆朝向所述竖直插板31的一端设置有抵接部，所述螺纹杆远离所述竖直插板31的一端设置有用于控制所述螺纹杆的旋转的控制杆。

用于对竖直插板31的锁紧结构并不局限于上述形式，在其他实施例中还可以为所述锁紧孔24为螺纹孔，所述锁紧件25为螺纹杆，所述螺纹杆朝向所述竖直插板31的一端设置有抵接部，所述螺纹杆远离所述竖直插板31的一端设置有用于控制所述螺纹杆的旋转的控制杆。

所述顶部限位板32朝向所述竖直插板31的表面设置有滑槽321，所述竖直插板31上与所述滑槽321对应的位置设置有滑块311，所述滑槽321与所述滑块311相配合，使所述顶部限位板32可在所述活动座2的表面水平移动。通过滑块311与滑槽321的配合可以调节顶部限位板32的水平位置，从而使其位置与电芯4向对应。

具体的，本实施例中所述顶部限位板32上设置有用于限制所述电芯4正极位置的限位槽322，所述限位槽322为U型槽，所述U型槽的宽度与所述电芯4正极极柱的直径向对应。通过滑块311与滑槽321的配合可以调整限位槽322的位置对应电芯4的正极位置，避开电芯4正极而对电芯4进行装夹。

所述顶部限位板32的顶部设置有用于放置正极片41的正极片放置槽，所述顶部限位板32的侧面设置有用于放置负极片42的负极片放置槽。通过设置正极片放置槽以及负极片放置槽，在焊接前使得正极片41、负极片42与电芯4的相对位置固定，可以保证产品的一致性，并便于控制焊接质量。

所述固定座1与所述连接轴5之间通过轴承连接。本实施例中的电芯固定夹具可以带动电芯4一同进行翻转，通常具有两个工作位置，第一个为正极向上的正极焊接位置，当在正极焊接位置焊接完成后，将电芯固定夹具绕连接轴5翻转180°，使电芯4位于第二个工作位置，第二个工作位置为负极焊接位置，焊接完成后可以将电芯4翻转到正极向上的工位进行下料操作，也可以根据具体生产线的设计情况，将电芯固定夹具旋转至适当位置进行下料。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于在描述上加以区分，不具有特殊含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。此外，以上多处所述的“一个实施例”、“另一个实施例”等表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。

Claims (10)

1.一种电芯固定夹具，其特征在于，包括：

固定座，通过连接轴设置于焊接设备上，具有第一电芯安装空间；

活动座，可选择性向所述固定座移动，具有第二电芯安装空间；

所述第一电芯安装空间与所述第二电芯安装空间相对设置，两者共同形成用于安装电芯的电芯安装槽；

所述活动座上设置有高度限位装置，所述高度限位装置可相对于所述活动座进行垂直于所述活动座移动方向的移动。

2.根据权利要求1所述的电芯固定夹具，其特征在于，所述固定座包括固定主体，所述第一电芯安装空间设置在所述固定主体朝向所述活动座的一侧，包括朝向所述活动座的第一限位面以及设置在所述第一限位面底部的第一支撑板；

所述活动座包括活动主体，所述第二电芯安装空间设置在所述活动主体朝向所述固定座的一侧，包括朝向所述固定座的第二限位面以及设置在所述第二限位面底部的第二支撑板。

3.根据权利要求2所述的电芯固定夹具，其特征在于，所述第一限位面和/或所述第二限位面呈弧形结构，其所在圆周的直径大于需装夹电芯的直径，所述第一支撑板位于所述第一限位面所限定的弧形空间底部，所述第二支撑板位于所述第二限位面所限定的弧形空间底部。

4.根据权利要求1所述的电芯固定夹具，其特征在于，所述高度限位装置包括与所述活动座可相对移动连接的竖直插板，以及设置在所述竖直插板远离所述活动座的一端的顶部限位板，所述竖直插板通过设置在所述活动座中的限位件可选择性固定于所述活动座中。

5.根据权利要求4所述的电芯固定夹具，其特征在于，所述活动座中沿所述电芯的轴线方向设置有插板安装槽，沿垂直于所述插板安装槽的方向设置有锁紧孔，所述锁紧孔与所述插板安装槽连通，所述竖直插板可移动设置在所述插板安装槽中，通过设置在所述锁紧孔中的锁紧件选择性与所述竖直插板抵接实现对所述竖直插板的锁止或解锁。

6.根据权利要求5所述的电芯固定夹具，其特征在于，所述锁紧孔为螺纹孔，所述锁紧件为螺纹杆，所述螺纹杆朝向所述竖直插板的一端设置有抵接部，所述螺纹杆远离所述竖直插板的一端设置有用于控制所述螺纹杆的旋转的控制杆。

7.根据权利要求6所述的电芯固定夹具，其特征在于，所述顶部限位板朝向所述竖直插板的表面设置有滑槽，所述竖直插板上与所述滑槽对应的位置设置有滑块，所述滑槽与所述滑块相配合，使所述顶部限位板可在所述活动座的表面水平移动。

8.根据权利要求6所述的电芯固定夹具，其特征在于，所述顶部限位板上设置有用于限制所述电芯正极位置的限位槽，所述限位槽为U型槽，所述U型槽的宽度与所述电芯正极极柱的直径向对应。

9.根据权利要求6所述的电芯固定夹具，其特征在于，所述顶部限位板的顶部设置有用于放置正极片的正极片放置槽，所述顶部限位板的侧面设置有用于放置负极片的负极片放置槽。

10.根据权利要求1所述的电芯固定夹具，其特征在于，所述固定座与所述连接轴之间通过轴承连接。