CN109244553A - 一种锂离子电池用端盖入壳装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池用端盖入壳装置，包括支撑架、底座、端盖下压结构及外壳固定结构，端盖下压结构一端安装在支撑架上，外壳固定结构安装在底座上，外壳固定结构内放置有竖直设置的电池预压结构，外壳固定结构内固定有竖直设置的所述电池外壳；端盖下压结构的压头位于端盖的正上方，压头上下移动，压头下表面与端盖上表面分离或接触，当压头向下移动时，压头带动端盖向下挤压至端盖的盖板本体上表面与电池外壳上表面齐平。本发明的优点是由于设有端盖下压结构及外壳固定结构，外壳固定结构将电池外壳进行固定，将压头与端盖上表面接触，挤压端盖至盖板本体上表面与电池外壳上表面齐平，使电芯完全插入电池外壳内，返工操作简单。

Description

一种锂离子电池用端盖入壳装置
技术领域
本发明涉及锂离子电池相关设备领域，特别是涉及一种锂离子电池用端盖入壳装置。
背景技术
随着电动汽车的广泛推广，作为新能源的锂离子电池也得到了广泛关注。在锂离子电池生产过程中，需要将安装有端盖的电芯插入电池外壳内，一般采用自动化设备进行入壳工序，但是在入壳工序中，会有入壳不良的现象，需人工进行返工。
目前人工返工用到的返工设备操作较繁琐、电池报废率较高，不利于锂离子电池生产工序的正常进行。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种锂离子电池用端盖入壳装置，以解决返工操作较繁琐、电池报废率较高的技术问题。
技术方案：
一种锂离子电池用端盖入壳装置，包括支撑架、底座、端盖下压结构及外壳固定结构，所述端盖下压结构一端安装在所述支撑架上，所述外壳固定结构安装在所述底座上，所述外壳固定结构内放置有竖直设置的电池预压结构，所述电池预压结构包括电池外壳、电芯及端盖，所述端盖安装在所述电芯的上表面上，所述电芯下部插入所述电池外壳内，所述外壳固定结构内固定有竖直设置的所述电池外壳；
所述端盖下压结构的压头位于所述端盖的正上方，所述压头上下移动，所述压头下表面与所述端盖上表面分离或接触，当所述压头向下移动时，所述压头带动所述端盖向下挤压至所述端盖的盖板本体上表面与所述电池外壳上表面齐平。由于设有端盖下压结构及外壳固定结构，外壳固定结构将电池外壳进行固定，通过端盖下压结构的上下移动，将压头与端盖上表面接触，并挤压端盖至端盖的盖板本体上表面与电池外壳上表面齐平，使电芯完全插入电池外壳内，返工操作简单，且电池报废率较低。
在其中一个实施例中，所述端盖下压结构还包括快速夹结构一、压板、导向块及两个夹持块，所述压板安装在所述快速夹结构一的下端，所述压板下表面上安装有竖直设置的所述导向块及所述压头，两个所述夹持块分别安装在所述导向块的长度方向两端，所述夹持块上设有竖直方向的卡槽，两个所述夹持块上的卡槽相向设置，所述卡槽的宽度与所述端盖的宽度对应设置，在所述压头的带动下，所述端盖在两个所述卡槽之间的空隙中向下移动。由于设有两个夹持块，端盖在两个卡槽之间的空隙中向下移动，对端盖的移动轨迹进行限位，防止端盖移动过程中发生偏移，保证入壳过程的顺利进行。
在其中一个实施例中，所述端盖下压结构还包括直线滑轨、两个从动块及两个凸轮轴承随动器，所述直线滑轨安装在所述支撑架上，所述导向块上设有两个导向槽，两个所述导向槽相对设置，所述导向槽包括连通的竖直槽及斜槽，所述斜槽位于所述竖直槽的下端，且所述斜槽的下端向所述导向块对应的长度方向端部延伸，所述凸轮轴承随动器一端穿过所述导向槽后与所述从动块的一端连接，所述从动块远离所述导向块的一端与所述夹持块的侧面一连接，所述夹持块的侧面一通过滑块安装在所述直线滑轨上。由于设有导向槽、从动块及直线滑轨，当导向块向下移动时，凸轮轴承随动器在导向槽内滑动，带动夹持块在直线滑轨上向直线滑轨中心方向水平移动，从而缩短两个夹持块与端盖两端的距离，进一步对端盖的移动轨迹进行限位，避免端盖与电池外壳发生干涉造成损伤，减少电池的报废率。
在其中一个实施例中，所述斜槽与所述竖直槽之间的夹角为135～150°。
在其中一个实施例中，还包括竖直设置的滑轨固定板，所述直线滑轨安装在所述滑轨固定板上，所述滑轨固定板安装在所述支撑架上，所述滑轨固定板上端设有两个缺口，所述从动块为水平设置的L型从动块，所述导向块位于所述滑轨固定板的后侧，所述夹持块位于所述滑轨固定板的前侧，所述从动块的一端穿过所述缺口后与所述夹持块连接，当所述压头上下移动时，所述从动块在所述缺口内水平方向来回移动。
在其中一个实施例中，所述外壳固定结构包括快速夹结构二、竖直设置的立板一及立板二，所述立板二位于所述压头的下方，所述快速夹结构二的滑柱二一端与所述立板一连接，所述立板一与所述立板二平行设置，所述立板一和立板二之间放置有所述电池外壳，所述滑柱二沿与所述立板一垂直的方向前后移动，带动所述立板一靠近或远离所述立板二。由于设有立板一、立板二及快速夹结构二，通过滑柱二的前后移动，带动立板一靠近或远离立板二，从而实现对电池外壳的固定，操作简单方便。
在其中一个实施例中，所述立板二上设有多个限位销，多个所述限位销形成的空间内放置有所述电池外壳。由于设有限位销，可以方便电池外壳的放置工作，使定位过程更迅速。
在其中一个实施例中，所述外壳固定结构还包括两个轴承固定座及两个导向柱，两个所述轴承固定座位于所述立板一远离所述立板二的一侧侧面外侧，所述导向柱穿过所述轴承固定座，所述导向柱一端安装在所述立板一远离所述立板二的一侧侧面上，两个所述轴承固定座位于同一水平面上。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是由于设有端盖下压结构及外壳固定结构，外壳固定结构将电池外壳进行固定，通过端盖下压结构的上下移动，将压头与端盖上表面接触，并挤压端盖至端盖的盖板本体上表面与电池外壳上表面齐平，使电芯完全插入电池外壳内，返工操作简单，且电池报废率较低。
附图说明
图1为本发明的锂离子电池用端盖入壳装置的结构示意图；
图2为本发明的导向块与从动块的安装结构示意图；
图3为本发明的从动块、滑轨固定板、直线滑轨、夹持块的安装结构示意图；
图4为本发明的锂离子电池用端盖入壳装置放置有电池预压结构、且对电池外壳定位后的结构示意图；
图5为本发明的锂离子电池用端盖入壳装置对端盖定位后的结构示意图；
图6为本发明的锂离子电池用端盖入壳装置将端盖压入电池外壳后的结构示意图；
其中，1-支撑架、2-底座、3-端盖下压结构、31-压头、32-快速夹结构一、321-滑柱一、322-手柄一、323-快速夹座一、324-O型拉杆一、325-连接销一、326-连接销二、327-连接销三、33-压板、34-导向块、341-导向槽、341a-竖直槽、341b-斜槽、35-夹持块、351-卡槽、36-直线滑轨、37-从动块、38-凸轮轴承随动器、4-外壳固定结构、41-快速夹结构二、411-滑柱二、42-立板一、43-立板二、431-限位销、44-轴承固定座、45-导向柱、5-滑轨固定板、51-缺口、100-电池预压结构、110-电池外壳、120-电芯、130-端盖。
具体实施方式
请参阅图1、图3～图5，一种锂离子电池用端盖入壳装置，包括支撑架1、底座2、端盖下压结构3、外壳固定结构4、滑轨固定板5，竖直设置的滑轨固定板5安装在支撑架1上，端盖下压结构3一端安装在支撑架1上，外壳固定结构4安装在底座2上，外壳固定结构4内放置有竖直设置的电池预压结构100，电池预压结构100包括电池外壳110、电芯120及端盖130，端盖130安装在电芯120的上表面上，电芯120下部插入电池外壳110内，外壳固定结构4内固定有竖直设置的电池外壳110；
端盖下压结构3的压头31位于端盖130的正上方，压头31上下移动，压头31下表面与端盖130上表面分离或接触，当压头31向下移动时，压头31带动端盖130向下挤压至端盖130的盖板本体上表面与电池外壳110上表面齐平。
请参阅图2及图3，端盖下压结构3包括压头31、快速夹结构一32、压板33、导向块34、两个夹持块35、直线滑轨36、两个从动块37及两个凸轮轴承随动器38，快速夹结构一32安装在支撑架1上部，快速夹结构一32的下端安装有压板33，压板33下表面上安装有竖直设置的导向块34及压头31，压头31位于端盖130的正上方，直线滑轨36安装在滑轨固定板5上，导向块34上设有两个导向槽341，两个导向槽341相对设置，导向槽341包括连通的竖直槽341a及斜槽341b，斜槽341b位于竖直槽341a的下端，且斜槽341b的下端向导向块34对应的长度方向端部延伸，斜槽341b与竖直槽341a之间的夹角∠α为135～150°。凸轮轴承随动器38一端穿过导向槽341后与从动块37的一端连接。从动块37为水平设置的L型从动块，两个从动块37相向设置，从动块37远离导向块34的一端与夹持块35的侧面一连接，夹持块35的侧面一通过滑块安装在直线滑轨36上，两个夹持块35分别位于直线滑轨36长度方向的两端，两个夹持块35可以在直线滑轨36上沿水平方向来回移动。夹持块35的侧面一为夹持块35靠近直线滑轨36的侧面。本实施例中，斜槽341b与竖直槽341a之间的夹角∠α为135°。
其中，滑轨固定板5上端设有两个缺口51，导向块34位于滑轨固定板5的后侧，夹持块35位于滑轨固定板5的前侧，两个缺口51位置分别与两个从动块37的位置相对设置，从动块37远离导向块34的一端穿过缺口51后与夹持块35连接，当压头31上下移动时，从动块37在缺口51内水平方向来回移动。滑轨固定板5的前侧为滑轨固定板5靠近立板一42的一侧侧面外侧，滑轨固定板5的后侧为滑轨固定板5远离立板一42的一侧侧面外侧。当快速夹结构一32带动导向块34向下移动时，凸轮轴承随动器38沿导向槽341向上移动，随着凸轮轴承随动器38的移动，带动从动块37移动，从而带动夹持块35向直线导轨的中心方向移动，两个夹持块35同时相向移动，使两个夹持块35之间的距离变小，当凸轮轴承随动器38沿竖直槽341a移动时，使两个卡槽351对端盖130进行限位(卡槽351与端盖130对应端面之间的间隙为0.15～0.20cm)。同时，压头31也在两个卡槽351之间的空间内上下移动。本实施例中，卡槽351与端盖130对应端面之间的间隙为0.15cm。
其中，外壳固定结构4包括快速夹结构二41、竖直设置的立板一42、立板二43、两个轴承固定座44及两个导向柱45，立板二43位于压头31的下方，快速夹结构二41的滑柱二411一端与立板一42连接，立板一42与立板二43平行设置，立板一42和立板二43之间放置有电池外壳110，滑柱二411沿与立板一42垂直的方向前后移动，带动立板一42靠近或远离立板二43，两个轴承固定座44位于立板一42远离立板二43的一侧侧面外侧，导向柱45一端安装在立板一42远离立板二43的一侧侧面上，导向柱45穿过轴承固定座44，两个轴承固定座44位于同一水平面上，由于设有导向柱45及轴承固定座44，可以对滑柱二411的移动轨迹进行限位，使立板一42的移动轨迹不偏移。其中，立板二43上设有多个限位销431，多个限位销431形成的空间内放置有电池外壳110。
请参阅图1，快速夹结构一32与快速夹结构二41的结构相同。快速夹结构一32包括滑柱一321、手柄一322、快速夹座一323、O型拉杆一324，快速夹座一323固定在支撑架1上，手柄一322与快速夹座一323通过连接销一325连接，手柄一322与O型拉杆一324一端通过连接销二326连接，O型拉杆一324另一端与滑柱一321一端通过连接销三327连接，滑柱一321另一端穿过快速夹座一323的滑孔一后与压板33连接，手柄一322以连接销一325为轴，可顺时针或逆时针掰动，通过手柄一322的逆时针或顺时针掰动，带动O型拉杆一324上下移动，带动滑柱一321在滑孔一内上下移动，从而带动压头31上下移动。手柄一322的顺时针掰动为手柄一322以连接销一325为轴，向靠近压板33的方向掰动，手柄一322的逆时针掰动为手柄一322以连接销一325为轴，向远离压板33的方向掰动。同理，快速夹结构二41包括滑柱二411、手柄二、快速夹座二及O型拉杆二，滑柱二411的一端安装在立板一42上，手柄二的顺时针掰动为手柄二向远离立板一42的方向掰动，手柄二的逆时针方向为手柄二向靠近立板一42的方向掰动。
请参阅图4～6，一种锂离子电池用端盖入壳装置的工作过程为：将电池预压结构100放置在立板二43上，使电池预压结构100的电池外壳110竖直放置在立板二43上，且电池外壳110位于多个限位销431形成的空间内，逆时针掰动手柄二，使立板一42与电池外壳110接触压紧，后顺时针掰动手柄一322，带动导向块34向下移动，凸轮轴承随动器38在导向槽341内移动，从斜槽341b移动至竖直槽341a内，带动夹持块35向直线滑轨36中心方向移动，当凸轮轴承随动器38移动至竖直槽341a中时，两个夹持块35的卡槽351分别位于端盖130的长度方向两侧，后压头31与端盖130上表面接触，挤压端盖130及电芯120向电池外壳110内移动，当端盖130的盖板本体挤压至与电池外壳110上表面齐平时，完成入壳工序；将手柄一322逆时针掰动，带动压头31向上移动，凸轮轴承随动器38在导向槽341内移动，从竖直曹341a移动至斜槽341b，使两个夹持块35分别向直线滑轨36两端移动，恢复至初始位置，将手柄二顺时针掰动，带动立板一42向远离立板二43的方向移动，将完成入壳工序后的锂离子电池取下，即可完成锂离子电池的人工入壳工序，实现电池的返工操作，操作简单，且电池报废率较低。

Claims (8)

1.一种锂离子电池用端盖入壳装置，其特征在于，包括支撑架(1)、底座(2)、端盖下压结构(3)及外壳固定结构(4)，所述端盖下压结构(3)一端安装在所述支撑架(1)上，所述外壳固定结构(4)安装在所述底座(2)上，所述外壳固定结构(4)内放置有竖直设置的电池预压结构，所述电池预压结构包括电池外壳、电芯及端盖，所述端盖安装在所述电芯的上表面上，所述电芯下部插入所述电池外壳内，所述外壳固定结构(4)内固定有竖直设置的所述电池外壳；
所述端盖下压结构(3)的压头(31)位于所述端盖的正上方，所述压头(31)上下移动，所述压头(31)下表面与所述端盖上表面分离或接触，当所述压头(31)向下移动时，所述压头(31)带动所述端盖向下挤压至所述端盖的盖板本体上表面与所述电池外壳上表面齐平。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用端盖入壳装置，其特征在于，所述端盖下压结构(3)还包括快速夹结构一(32)、压板(33)、导向块(34)及两个夹持块(35)，所述压板(33)安装在所述快速夹结构一(32)的下端，所述压板(33)下表面上安装有竖直设置的所述导向块(34)及所述压头(31)，两个所述夹持块(35)分别安装在所述导向块(34)的长度方向两端，所述夹持块(35)上设有竖直方向的卡槽(351)，两个所述夹持块(35)上的卡槽(351)相向设置，所述卡槽(351)的宽度与所述端盖的宽度对应设置，在所述压头(31)的带动下，所述端盖在两个所述卡槽(351)之间的空隙中向下移动。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池用端盖入壳装置，其特征在于，所述端盖下压结构(3)还包括直线滑轨(36)、两个从动块(37)及两个凸轮轴承随动器(38)，所述直线滑轨(36)安装在所述支撑架(1)上，所述导向块(34)上设有两个导向槽(341)，两个所述导向槽(341)相对设置，所述导向槽(341)包括连通的竖直槽(341a)及斜槽(341b)，所述斜槽(341b)位于所述竖直槽(341a)的下端，且所述斜槽(341b)的下端向所述导向块(34)对应的长度方向端部延伸，所述凸轮轴承随动器(38)一端穿过所述导向槽(341)后与所述从动块(37)一端连接，所述从动块(37)远离所述导向块(34)的一端与所述夹持块(35)的侧面一连接，所述夹持块(35)的侧面一通过滑块安装在所述直线滑轨(36)上。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池用端盖入壳装置，其特征在于，所述斜槽(341b)与所述竖直槽(341a)之间的夹角为135～150°。
5.根据权利要求3所述的一种锂离子电池用端盖入壳装置，其特征在于，还包括竖直设置的滑轨固定板(5)，所述滑轨固定板(5)安装在所述支撑架(1)上，所述直线滑轨(36)安装在所述滑轨固定板(5)上，所述滑轨固定板(5)上端设有两个缺口(51)，所述从动块(37)为水平设置的L型从动块(37)，所述导向块(34)位于所述滑轨固定板(5)的后侧，所述夹持块(35)位于所述滑轨固定板(5)的前侧，所述从动块(37)的一端穿过所述缺口(51)后与所述夹持块(35)连接，当所述压头(31)上下移动时，所述从动块(37)在所述缺口(51)内水平方向来回移动。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用端盖入壳装置，其特征在于，所述外壳固定结构(4)包括快速夹结构二(41)、竖直设置的立板一(42)及立板二(43)，所述立板二(43)位于所述压头(31)的下方，所述快速夹结构二(41)的滑柱二(411)一端与所述立板一(42)连接，所述立板一(42)与所述立板二(43)平行设置，所述立板一(42)和立板二(43)之间放置有所述电池外壳，所述滑柱二(411)沿与所述立板一(42)垂直的方向前后移动，带动所述立板一(42)靠近或远离所述立板二(43)。
7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池用端盖入壳装置，其特征在于，所述立板二(43)上设有多个限位销(431)，多个所述限位销(431)形成的空间内放置有所述电池外壳。
8.根据权利要求6所述的一种锂离子电池用端盖入壳装置，其特征在于，所述外壳固定结构(4)还包括两个轴承固定座(44)及两个导向柱(45)，两个所述轴承固定座(44)位于所述立板一(42)远离所述立板二(43)的一侧侧面外侧，所述导向柱(45)穿过所述轴承固定座(44)，所述导向柱(45)一端安装在所述立板一(42)远离所述立板二(43)的一侧侧面上，两个所述轴承固定座(44)位于同一水平面上。
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