CN114204100B - 一种锂离子电池复合极柱盖板及其组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池复合极柱盖板及其组装设备，包括下绝缘垫，下绝缘垫上端固定连接有顶盖板，顶盖板中部设置有安装槽，安装槽内安装有防爆阀，安装槽入口处设置有防爆阀贴片；顶盖板的一端安装有正极极柱，顶盖板的另一端安装有负极极柱，正极极柱和负极极柱的上端均通过极柱塑胶与顶盖板相连；正极极柱和负极极柱与顶盖板之间设置有密封圈，本发明的复合极柱盖板极大的利用盖板的空间，使电芯内部空间增大，外部高度降低；避免铜铝复合材料缺陷，铜铝复合材料失效也不会导致电芯产生漏液、短路的安全风险。

Description

一种锂离子电池复合极柱盖板及其组装设备

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池复合极柱盖板及其组装设备。

背景技术

锂离子电池具有重量轻、电压高、充放电寿命长、自放电率低、工作温度范围宽等优点，已经被广泛应用于数码相机、手机、电动工具等领域。随着电动汽车技术的发展和成熟，汽车用锂离子电池技术已成为电动汽车的核心技术，并成为大多数新能源汽车企业的主攻方向。

现有的锂离子电池铝壳盖板上的极柱安装结构复杂，密封性能不好，铜铝复合材料失效会导致电芯产生漏液、短路的安全风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池复合极柱盖板及其组装设备，极大的利用盖板的空间，使电芯内部空间增大，外部高度降低；避免铜铝复合材料缺陷，铜铝复合材料失效也不会导致电芯产生漏液、短路的安全风险。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种锂离子电池复合极柱盖板，包括下绝缘垫，下绝缘垫上端固定连接有顶盖板，顶盖板中部设置有安装槽，安装槽内安装有防爆阀，安装槽入口处设置有防爆阀贴片；顶盖板的一端安装有正极极柱，顶盖板的另一端安装有负极极柱，正极极柱和负极极柱的上端均通过极柱塑胶与顶盖板相连；正极极柱和负极极柱与顶盖板之间设置有密封圈。

作为本发明进一步的方案：所述正极极柱和负极极柱与下绝缘垫之间设置有焊接环。

作为本发明进一步的方案：所述焊接环内圈设置有绝缘垫圈。

作为本发明进一步的方案：所述正极极柱为铝材质，负极极柱为铜铝复合材质。

作为本发明进一步的方案：一种锂离子电池复合极柱盖板的组装设备，包括装置底架，装置底架上固定设置有装置竖架，装置底架上安装有横向驱动组件，横向驱动组件上安装有纵向驱动组件，纵向驱动组件上固定安装有水平夹紧组件，装置竖架上安装有竖直驱动组件，所述竖直驱动组件上固定安装有加工台架，所述加工台架上安装有若干组调节组件，调节组件安装有竖直夹紧组件。

作为本发明进一步的方案：所述调节组件包括第二气缸和安装座板，所述第二气缸水平固定安装在加工台架上，安装座板固定安装在第二气缸的输出端；竖直夹紧组件固定安装有安装座板下端。

作为本发明进一步的方案：所述水平夹紧组件包括夹紧座板，夹紧座板两侧边分别固定安装有第一立板和第二立板，第一立板上固定安装有导向杆，导向杆上滑动连接有两组夹紧滑座，第二立板外侧中心位置固定安装有第一气缸，第一气缸的输出端固定安装有连接座，连接座上转动连接有两组第一连杆，两组第一连杆远离连接座的一端分别转动连接在两组夹紧滑座上，水平夹板设置有两组分别通过螺栓安装在同侧的两组夹紧滑座上。

作为本发明进一步的方案：所述竖直夹紧组件包括第三气缸；第三气缸竖直向下固定安装在安装座板下端，第三气缸的输出端与升降座固定连接，升降座上安装有两组第二连杆，第二连杆下端固定安装有竖直压板，竖直压板下表面设置有防滑胶垫。

作为本发明进一步的方案：所述升降座下端固定安装有竖直向下的第四气缸，第四气缸输出端固定安装有驱动块；第二连杆转动安装在升降座上，第二连杆内侧固定安装有连接头；驱动块上转动安装有两组第三连杆，第三连杆远离驱动块的一端转动安装在连接头上。

作为本发明进一步的方案：所述横向驱动组件用于驱动水平夹紧组件横向移动，纵向驱动组件用于驱动水平夹紧组件纵向移动。

本发明的有益效果：

(1)这种结构的复合极柱盖板极大的利用盖板的空间，使电芯内部空间增大，外部高度降低；避免铜铝复合材料缺陷，铜铝复合材料失效也不会导致电芯产生漏液、短路的安全风险。

(2)正极极柱为铝材质，负极极柱为铜铝复合材质，密封面用铜铝复合极柱铜面加工出来，预防负极端渗入电解液后和铝起电化学反应。

(3)根据需要夹紧绝缘垫的不同安装对应的水平夹板，不同的绝缘垫使用不同的水平夹板，有效确保对绝缘垫的稳定夹持效果，通过气缸带动两组夹紧滑座相向滑动实现对绝缘垫的夹紧，适应对不同大小规格的绝缘垫进行夹持，夹持适用范围广，夹持效果好。

(4)通过横向移动和纵向移动调节水平夹紧的绝缘垫的位置，实现在不进行重新拆装从而对绝缘垫的不同位置进行组装，从而有效提高对绝缘垫的组装效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明极柱盖板的立体结构示意图；

图2是本发明极柱盖板的剖视结构示意图；

图3是本发明组装设备的结构示意图；

图4是本发明组装设备的侧视结构示意图；

图5为本发明横向驱动组件的结构示意图；

图6为本发明竖直驱动组件的结构示意图；

图7为本发明纵向驱动组件的结构示意图；

图8为本发明水平夹紧组件的结构示意图；

图9为本发明竖直夹紧组件的结构示意图。

图中：10、正极极柱；20、极柱塑胶；30、绝缘垫圈；40、密封圈；50、负极极柱；60、焊接环；70、防爆阀；80、下绝缘垫；90、顶盖板；1、装置底架；2、装置竖架；3、横向驱动组件；31、横向支座；32、第一电机；33、第一螺杆；34、第一螺纹座；35、第一导轨；36、横向座板；4、纵向驱动组件；41、纵向支座；42、第二电机；43、第二螺纹座；44、第二螺杆；45、第二导轨；46、第二滑动座；5、水平夹紧组件；51、夹紧座板；52、第一立板；53、第二立板；54、导向杆；55、夹紧滑座；56、第一气缸；57、连接座；58、第一连杆；59、水平夹板；6、竖直驱动组件；61、竖直座板；62、第三电机；63、第三螺杆；64、第三螺纹座；65、竖直底板；66、第三导轨；67、第三滑动座；7、加工台架；8、调节组件；81、第二气缸；82、安装座板；9、竖直夹紧组件；91、第三气缸；92、升降座；93、第二连杆；94、竖直压板；95、第四气缸；96、驱动块；97、第三连杆；98、连接头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2所示，本发明为一种锂离子电池复合极柱盖板，包括下绝缘垫80，下绝缘垫80上端固定连接有顶盖板90，顶盖板90中部设置有安装槽，安装槽内安装有防爆阀70，安装槽入口处设置有防爆阀贴片；顶盖板90的一端安装有正极极柱10，顶盖板90的另一端安装有负极极柱50，正极极柱10和负极极柱50的上端均通过极柱塑胶20与顶盖板90相连，极柱塑胶20采用PPS材质；正极极柱10和负极极柱50与顶盖板90之间设置有密封圈40。

正极极柱10和负极极柱50与下绝缘垫80之间设置有焊接环60。焊接环60内圈设置有绝缘垫圈30。

正极极柱10为铝材质，负极极柱50为铜铝复合材质，密封面把铜铝复合极柱铜面加工出来，预防负极端渗入电解液后和铝起电化学反应。

这种结构的复合极柱盖板极大的利用盖板的空间，使电芯内部空间增大，外部高度降低；避免铜铝复合材料缺陷，铜铝复合材料失效也不会导致电芯产生漏液，短路的安全风险。

请参阅图3和图4所示，包括装置底架1、装置竖架2、横向驱动组件3、纵向驱动组件4、水平夹紧组件5、竖直驱动组件6、加工台架7、调节组件8和竖直夹紧组件9；装置竖架2固定安装在装置底架1的一侧，装置底架1上安装有横向驱动组件3，纵向驱动组件4安装在横向驱动组件3上，纵向驱动组件4上固定安装有水平夹紧组件5；横向驱动组件3用于驱动水平夹紧组件5横向移动，纵向驱动组件4用于驱动水平夹紧组件5纵向移动；装置竖架2上安装有竖直驱动组件6，竖直驱动组件6上固定安装有加工台架7，加工台架7上安装有若干组调节组件8，调节组件8包括第二气缸81和安装座板82，第二气缸81水平固定安装在加工台架7上，安装座板82固定安装在第二气缸81的输出端；安装座板82下端固定安装有竖直夹紧组件9；

请参阅图8所示，水平夹紧组件5包括夹紧座板51、第一立板52、第二立板53、导向杆54、夹紧滑座55、第一气缸56、连接座57、第一连杆58和水平夹板59；夹紧座板51对称的两侧边分别固定安装有第一立板52和第二立板53，导向杆54设置有两组，导向杆54两端分别固定安装在两组第一立板52上，导向杆54上滑动连接有两组夹紧滑座55，第二立板53外侧中心位置固定安装有第一气缸56，第一气缸56的输出端固定安装有连接座57，连接座57上转动连接有两组第一连杆58，两组第一连杆58远离连接座57的一端分别转动连接在两组夹紧滑座55上，水平夹板59设置有两组分别通过螺栓安装在同侧的两组夹紧滑座55上；

请参阅图9所示，竖直夹紧组件9包括第三气缸91、升降座92、第二连杆93和竖直压板94；第三气缸91竖直向下固定安装在安装座板82下端，第三气缸91的输出端与升降座92固定连接，升降座92上安装有两组第二连杆93，第二连杆93下端固定安装有竖直压板94，竖直压板94下表面设置有防滑胶垫。

升降座92下端固定安装有竖直向下的第四气缸95，第四气缸95输出端固定安装有驱动块96；第二连杆93转动安装在升降座92上，第二连杆93内侧固定安装有连接头98；驱动块96上转动安装有两组第三连杆97，第三连杆97远离驱动块96的一端转动安装在连接头98上。

请参阅图5所示，横向驱动组件3包括横向支座31、第一电机32、第一螺杆33、第一螺纹座34和横向座板36；横向支座31固定安装在装置底架1上，第一螺杆33转动安装在横向支座31上，横向支座31上固定安装有第一电机32，第一电机32的输出端与第一螺杆33固定连接，第一螺纹座34螺纹连接在第一螺杆33上，第一螺纹座34下端滑动连接在装置底架1上表面，第一螺纹座34上端固定安装有横向座板36。

装置底架1上固定安装有两组第一导轨35，两组第一导轨35对称分布在第一螺杆33两侧，横向座板36下端固定安装有与第一导轨35滑动配合的第一滑动座。

请参阅图7所示，纵向驱动组件4包括纵向支座41、第二电机42、第二螺纹座43、第二螺杆44、第二导轨45和第二滑动座46；纵向支座41固定安装在横向座板36上，纵向支座41上转动安装有第二螺杆44；第二电机42固定安装在纵向支座41上，第二电机42的输出端与第二螺杆44固定连接，第二螺纹座43螺纹连接在第二螺杆44上，第二螺纹座43上端与夹紧座板51下端固定连接，第二导轨45设置有两组且对称固定安装在横向座板36上，第二导轨45上滑动连接有第二滑动座46，第二滑动座46上端固定连接在夹紧座板51下端。

请参阅图6所示，竖直驱动组件6包括竖直座板61、第三电机62、第三螺杆63、第三螺纹座64、竖直底板65、第三导轨66和第三滑动座67；竖直座板61和竖直底板65均固定安装在装置竖架2上，第三螺杆63两端分别通过轴承转动安装在竖直座板61和竖直底板65上，竖直座板61上端固定安装有竖直向下的第三电机62，第三电机62的输出端与第三螺杆63固定连接，第三螺纹座64螺纹连接在第三螺杆63上，第三螺纹座64与加工台架7固定连接；装置竖架2上安装有两组竖直方向的第三导轨66，第三导轨66上滑动连接有第三滑动座67，第三滑动座67固定连接在加工台架7上。

本发明的工作原理：将下绝缘垫80放置到水平夹紧组件5的夹紧座板51上，根据需要夹紧下绝缘垫80的不同安装对应的水平夹板59，第二立板53上安装的两组第一气缸56工作，第一气缸56收缩带动位于同侧的两组夹紧滑座55朝向夹紧座板51中心移动，从而带动两组水平夹板59朝向夹紧座板51中心移动，通过水平夹板59对待加工绝缘垫进行水平方向的夹紧；当绝缘垫在水平夹板59上水平夹紧后，第一电机32工作带动第一螺杆33转动，利用丝杆传动原理带动夹紧座板51在装置底架1上进行横向移动，第二电机42工作带动第二螺杆44转动，利用丝杆传动原理带动夹紧座板51在装置底架1上进行纵向移动，通过横向移动和纵向移动调节水平夹紧的绝缘垫与数控机床加工刀头之间的位置关系；当调整完待加工绝缘垫与数控机床加工刀头之间的位置关系后，竖直驱动组件6的第三电机62工作带动第三螺杆63转动，利用丝杆传动原理带动加工台架7沿着第三导轨66在装置竖架2上进行升降滑动，调节加工台架7与待加工绝缘垫之间的竖直高度；竖直高度调节完成后，调节组件8的第二气缸81工作带动安装座板82在水平方向进行移动，安装座板82带动竖直夹紧组件9水平移动调节与待绝缘垫的位置关系，当竖直夹紧组件9与待加工绝缘垫位置调节完成后，第三气缸91带动升降座92向下移动，第四气缸95带动驱动块96上下移动，驱动块96带动第三连杆97进行转动，从而带动第二连杆93绕着升降座92进行转动，第二连杆93带动竖直压板94上下移动对待加工绝缘垫进行竖直方向的夹紧，对夹紧后的下绝缘垫80进行极柱和顶盖板90的安装。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种锂离子电池复合极柱盖板，其特征在于，包括下绝缘垫（80），下绝缘垫（80）上端固定连接有顶盖板（90），顶盖板（90）中部设置有安装槽，安装槽内安装有防爆阀（70），安装槽入口处设置有防爆阀贴片；

顶盖板（90）的一端安装有正极极柱（10），顶盖板（90）的另一端安装有负极极柱（50），正极极柱（10）和负极极柱（50）的上端均通过极柱塑胶（20）与顶盖板（90）相连；正极极柱（10）和负极极柱（50）与顶盖板（90）之间设置有密封圈（40）；

锂离子电池复合极柱盖板的组装设备，包括装置底架（1），装置底架（1）上固定设置有装置竖架（2），装置底架（1）上安装有横向驱动组件（3），横向驱动组件（3）上安装有纵向驱动组件（4），纵向驱动组件（4）上固定安装有水平夹紧组件（5），装置竖架（2）上安装有竖直驱动组件（6），所述竖直驱动组件（6）上固定安装有加工台架（7），所述加工台架（7）上安装有若干组调节组件（8），调节组件（8）安装有竖直夹紧组件（9）；其中正极极柱为铝材质，负极极柱为铜铝复合材质，密封面用铜铝复合极柱铜面加工出来；

所述调节组件（8）包括第二气缸（81）和安装座板（82），所述第二气缸（81）水平固定安装在加工台架（7）上，安装座板（82）固定安装在第二气缸（81）的输出端；竖直夹紧组件（9）固定安装有安装座板（82）下端；

所述水平夹紧组件（5）包括夹紧座板（51），夹紧座板（51）两侧边分别固定安装有第一立板（52）和第二立板（53），第一立板（52）上固定安装有导向杆（54），导向杆（54）上滑动连接有两组夹紧滑座（55），第二立板（53）外侧中心位置固定安装有第一气缸（56），第一气缸（56）的输出端固定安装有连接座（57），连接座（57）上转动连接有两组第一连杆（58），两组第一连杆（58）远离连接座（57）的一端分别转动连接在两组夹紧滑座（55）上，水平夹板（59）设置有两组分别通过螺栓安装在同侧的两组夹紧滑座（55）上；

所述竖直夹紧组件（9）包括第三气缸（91）；第三气缸（91）竖直向下固定安装在安装座板（82）下端，第三气缸（91）的输出端与升降座（92）固定连接，升降座（92）上安装有两组第二连杆（93），第二连杆（93）下端固定安装有竖直压板（94），竖直压板（94）下表面设置有防滑胶垫；

所述升降座（92）下端固定安装有竖直向下的第四气缸（95），第四气缸（95）输出端固定安装有驱动块（96）；第二连杆（93）转动安装在升降座（92）上，第二连杆（93）内侧固定安装有连接头（98）；驱动块（96）上转动安装有两组第三连杆（97），第三连杆（97）远离驱动块（96）的一端转动安装在连接头（98）上；

所述横向驱动组件（3）用于驱动水平夹紧组件（5）横向移动，纵向驱动组件（4）用于驱动水平夹紧组件（5）纵向移动；横向驱动组件（3）包括横向支座（31）、第一电机（32）、第一螺杆（33）、第一螺纹座（34）和横向座板（36）；横向支座（31）固定安装在装置底架（1）上，第一螺杆（33）转动安装在横向支座（31）上，横向支座（31）上固定安装有第一电机（32），第一电机（32）的输出端与第一螺杆（33）固定连接，第一螺纹座（34）螺纹连接在第一螺杆（33）上，第一螺纹座（34）下端滑动连接在装置底架（1）上表面，第一螺纹座（34）上端固定安装有横向座板（36）；

装置底架（1）上固定安装有两组第一导轨（35），两组第一导轨（35）对称分布在第一螺杆（33）两侧，横向座板（36）下端固定安装有与第一导轨（35）滑动配合的第一滑动座。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池复合极柱盖板，其特征在于，所述正极极柱（10）和负极极柱（50）与下绝缘垫（80）之间设置有焊接环（60）。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池复合极柱盖板，其特征在于，所述焊接环（60）内圈设置有绝缘垫圈（30）。