CN115395080A - 电池壳整形装置和电池生产线 - Google Patents

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CN115395080A CN202211068011.4A CN202211068011A CN115395080A CN 115395080 A CN115395080 A CN 115395080A CN 202211068011 A CN202211068011 A CN 202211068011A CN 115395080 A CN115395080 A CN 115395080A
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冉昌林
蔡汉钢
林俊
付小冬
李鹏
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Abstract

本发明涉及电池加工技术领域，提供一种电池壳整形装置和电池生产线。电池壳整形装置包括推动机构和整形机构；推动机构可与电池壳的第一端相接触，以沿电池壳的轴向驱动电池壳朝向整形机构的一侧移动；整形机构能够可拆卸地安装至少一种规格的整形模具，整形模具设有环形整形槽，环形整形槽可配置为与电池壳同轴设置，以对电池壳的第二端进行圆度整形。本发明结构简单、操作便捷，整形效率高，可对不同规格的电池壳进行整形，确保电池壳达到较好的圆度和同轴度，以便进行后续的电芯入壳操作。

Description

电池壳整形装置和电池生产线
技术领域
本发明涉及电池加工技术领域，尤其涉及一种电池壳整形装置和电池生产线。
背景技术
电芯是锂离子电池最重要的组件，电芯在依次经过揉平、包胶、入壳、集流盘焊接及封口焊等工序的处理后，才能组装形成成品电池。由此，电芯的性能对电池性能起到直接的影响。
在电池加工的过程中，对电池壳进行电芯入壳前的运输时，电池壳通常由铝材质制成，电池壳容易因磕碰或挤压而出现变形。由于在电池壳发生变形时，电池壳的内径尺寸和电芯的外径尺寸存在加大的偏差，导致难以对电芯进行入壳操作，或者在入壳操作中，往往因电池壳的变形而对电芯造成损伤。
为解决上述问题，在进行电芯入壳前，采用人工对电池壳进行整形，这种整形方式不仅操作费时费力，效率低下，而且难以确保电池壳端部的圆度与同轴度，从而影响到后续的电芯入壳操作。
发明内容
本发明提供一种电池壳整形装置和电池生产线，用以解决现有技术所存在的至少一个技术问题，实现对不同规格的电池壳进行整形。
第一方面，本发明提供一种电池壳整形装置，包括：推动机构和整形机构；
所述推动机构可与电池壳的第一端相接触，以沿所述电池壳的轴向驱动所述电池壳朝向所述整形机构的一侧移动；
所述整形机构能够可拆卸地安装至少一种规格的整形模具，所述整形模具设有环形整形槽，所述环形整形槽可配置为与所述电池壳同轴设置，以对所述电池壳的第二端进行圆度整形。
根据本发明提供的一种电池壳整形装置，所述整形模具包括环规和环规座；所述环规包括基部和舌部；所述环规座设有通孔；
所述舌部同轴设于所述基部的第一侧面，所述舌部的直径小于所述通孔的孔径，所述通孔的孔径小于所述基部的直径；
所述基部和所述环规座可拆卸式连接，所述舌部穿设于所述通孔中，以使得所述通孔的孔壁面、所述基部的第一侧面和所述舌部的周壁围成所述环形整形槽。
根据本发明提供的一种电池壳整形装置，所述整形模具还包括封板；所述环规座背离所述推动机构的一侧面设有沉槽，所述环规的基部设于所述沉槽中；所述封板可拆卸地设于所述环规座背离所述推动机构的一侧面，并与所述基部背离所述舌部的一侧面抵接。
根据本发明提供的一种电池壳整形装置，所述舌部的周壁呈球面状或圆锥面状；
或者，所述环规座朝向所述推动机构的一侧面设有引导面，所述引导面沿所述通孔的周向设于所述通孔的孔壁。
根据本发明提供的一种电池壳整形装置，所述推动机构和所述整形机构分设于输送线的相对侧；所述整形机构还包括第一支座、直线移动组件和下压组件；
所述直线移动组件和所述下压组件分别设于所述第一支座上；所述直线移动组件的输出端和所述整形模具可拆卸式连接，所述直线移动组件可驱动所述整形模具沿所述电池壳的轴向移动；所述下压组件用于将所述电池壳压覆于所述输送线上。
根据本发明提供的一种电池壳整形装置，所述直线移动组件包括第一伸缩件、滑轨和滑台；
所述第一伸缩件的输出端和所述滑台连接，所述滑台可沿所述滑轨的延伸方向可移动地设于所述滑轨上，所述滑轨和所述第一支座连接，所述滑台和所述整形模具可拆卸式连接。
根据本发明提供的一种电池壳整形装置，所述下压组件包括第二伸缩件和压块；
所述第二伸缩件和所述第一支座连接，所述第二伸缩件和所述压块连接，所述压块具有柔性接触面，所述柔性接触面用于与所述电池壳的外侧面贴合。
根据本发明提供的一种电池壳整形装置，所述整形机构还包括传感检测组件；所述传感检测组件包括触发开关和触发件；所述触发开关设于所述第一支座，所述触发件设于所述整形模具；
在所述电池壳的第二端远离所述环形整形槽的情形下，所述触发件远离所述触发开关，以使得所述触发开关处于第一开关状态；
在所述电池壳的第二端插入至所述环形整形槽中，并与所述环形整形槽的槽底抵接的情形下，所述触发件靠近所述触发开关，以使得所述触发开关处于第二开关状态，并控制所述推动机构停止运行。
根据本发明提供的一种电池壳整形装置，所述推动机构包括第二支座、第三伸缩件和推板；
所述第三伸缩件设于所述第二支座上，所述第三伸缩件的输出端和所述推板连接，所述推板用于推动至少一个所述电池壳朝向所述整形机构的一侧移动。
第二方面，本发明还提供一种电池生产线，包括：输送线和如上任一项所述的电池壳整形装置，所述推动机构和所述整形机构分设于输送线的相对侧。
本发明提供的一种电池壳整形装置和电池生产线，通过设置推动机构和整形机构，可通过推动机构推动电池壳沿轴向移动，以驱使电池壳的待整形端伸入至整形机构的环形整形槽，可通过环形整形槽对电池壳的待整形端进行圆度整形。
在实际应用中，本发明的电池壳整形装置结构简单、操作便捷，整形效率高，可对不同规格的电池壳进行整形，确保电池壳达到较好的圆度和同轴度，以便进行后续的电芯入壳操作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的电池壳整形装置的结构示意图；
图2是本发明提供的电池壳整形装置在电池生产线布置的结构示意图；
图3是本发明提供的整形机构的结构示意图；
图4是本发明提供的整形模具的立体结构示意图；
图5是本发明提供的整形模具的爆炸结构示意图
图6是本发明提供的整形模具对电池壳进行整形的剖视示意图。
附图标记：
1、推动机构；11、第二支座；12、第三伸缩件；13、推板；
2、整形机构；21、整形模具；22、第一支座；23、直线移动组件；24、下压组件；25、传感检测组件；210、环形整形槽；211、环规；212、环规座；213、封板；2111、基部；2112、舌部；2121、通孔；2122、沉槽；2123、引导面；231、第一伸缩件；232、滑轨；233、滑台；241、第二伸缩件；242、压块；251、触发开关；252、触发件；
3、电池壳；4、输送线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图6描述本发明的一种电池壳整形装置和电池生产线。
如图1至图3所示，本实施例提供一种电池壳整形装置，包括：推动机构1和整形机构2。
推动机构1可与电池壳3的第一端相接触，以沿电池壳3的轴向驱动电池壳3朝向整形机构2的一侧移动。
整形机构2能够可拆卸地安装至少一种规格的整形模具21，整形模具21设有环形整形槽210，环形整形槽210可配置为与电池壳3同轴设置，以对电池壳3的第二端进行圆度整形。
可理解的是，上述推动机构1和整形机构2相间隔，并沿电池壳3的轴向相对设置。在对电池壳3进行整形时，电池壳3的第二端(待整形端)朝向整形机构2设置，电池壳3的第一端(非整形端)和推动机构1的驱动端接触。
在对电池壳3进行整形时，可根据待整形的电池壳3的直径，选择将对应规格的整形模具21安装于整形机构2上，以确保整形模具21上的环形整形槽210和电池壳3的端部适配。
其中，推动机构1可采用本领域公知的直线电机、气缸等直线驱动机构，以在推动机构1的驱动端和电池壳3的第一端接触时，可通过直线驱动机构驱动电池壳3沿轴向移动。
如此，本实施例所示的电池壳整形装置通过设置推动机构1和整形机构2，可通过推动机构1推动电池壳3沿轴向移动，以驱使电池壳3的待整形端伸入至整形机构2的环形整形槽210，可通过环形整形槽210以挤压的形式对电池壳3的待整形端进行圆度整形。
在实际应用中，本发明的电池壳整形装置结构简单、操作便捷，整形效率高，可对不同规格的电池壳3进行整形，确保电池壳3达到较好的圆度和同轴度，以便进行后续的电芯入壳操作。
在一些实施例中，如图4至图6所示，为实现对不同规格的电池壳3的端部进行圆度整形，本实施例的整形模具21包括环规211和环规座212；环规211包括基部2111和舌部2112；环规座212设有通孔2121。
其中，在环规座212上设有安装槽，通过安装槽可实现整形模具21可拆卸地安装于整形机构2对应地安装结构上。
环规211的基部2111呈圆台状，舌部2112呈圆柱状，舌部2112同轴设于基部2111的第一侧面，舌部2112的直径小于通孔2121的孔径，通孔2121的孔径小于基部2111的直径。
进一步地，基部2111和环规座212可拆卸式连接，舌部2112穿设于通孔2121中，以使得通孔2121的孔壁面、基部2111的第一侧面和舌部2112的周壁围成环形整形槽210。
在此，由于环规211和环规座212通过装配形成环形整形槽210，本实施例可基于一个环规座212，配置不同规格的环规211，从而实现对不同直径的电池壳3的圆度整形。
在一些实施例中，为便于实现对环规211在环规座212的通孔2121中的定位安装，本实施例的整形模具21还设置有封板213。
如图5和图6所示，环规座212背离推动机构1的一侧面设有沉槽2122，环规211的基部2111设于沉槽2122中；封板213可拆卸地设于环规座212背离推动机构1的一侧面，并与基部2111背离舌部2112的一侧面抵接。
其中，环规211的基部2111的形状和沉槽2122的形状适配。可选的，沉槽2122呈圆形，并与通孔2121同轴设置，以使得通孔2121贯穿沉槽2122的槽底。
如此，在对整形模具21进行组装时，可先将环规211的舌部2112从环规座212背离推动机构1的一侧穿入至通孔2121中，待环规211的基部2111嵌入至沉槽2122中后，只需将封板213和环规座212背离推动机构1的一侧面通过螺栓、螺钉等锁紧件连接，可便捷地将环规211固定于封板213和环规座212之间，并确保环规211的舌部2112和通孔2121同轴布置，从而实现对整形模具21的组装，并在整形模具21上形成环形整形槽210。
在一些实施例中，如图4和图5所示，为便于实现对电池壳3的第二端的圆度整形，在一方面，本实施例设置舌部2112的周壁呈球面状或圆锥面状，在另一方面，本实施例在环规座212朝向推动机构1的一侧面设置引导面2123，引导面2123沿通孔2121的周向设于通孔2121的孔壁。
其中，通过将舌部2112的周壁设置呈球面状或圆锥面状，可在电池壳3的第二端朝向环形整形槽210插入的过程中，环规211的舌部2112远离基部2111的一端先插入至电池壳3内，然后，随着电池壳3的逐渐插入，舌部2112的周壁对电池壳3的内侧面逐渐挤压，确保了电池壳3的第二端的各个部位沿径向受力的均匀性，既确保了电池壳3达到较好的整形效果，又可防止电池壳3在整形的过程中出现损伤。
与此同时，本实施例通过在环规座212上设置沿通孔2121呈周向布置的引导面2123，可在电池壳3的第二端往环形整形槽210插入的过程中，对电池壳3进行引导，确保电池壳3和环规211的舌部2112尽快达到较好的同轴度，从而确保对电池壳3的整形效果。
在一些实施例中，如图1和图2所示，本实施例的推动机构1和整形机构2用于分设于输送线4的相对侧，输送线4上用于放置待整形的电池壳3；整形机构2还包括第一支座22、直线移动组件23和下压组件24。
直线移动组件23和下压组件24分别设于第一支座22上；直线移动组件23的输出端和整形模具21可拆卸式连接，直线移动组件23可驱动整形模具21沿电池壳3的轴向移动；下压组件24用于将电池壳3压覆于输送线4上。
其中，输送线4可采用本领域公知的用于锂电池输送的步送线。步送线的具体结构可参照公开号为CN213864031U的专利文件，在此不作一一赘述。
基于上述设置，可在对电池壳3完成整形后，通过下压组件24将电池壳3压覆于输送线4上，然后，通过直线移动组件23驱动整形模具21朝向远离推动机构1的一侧移动，以实现整形模具21和完成整形的电池壳3自动分离。
在整形模具21和完成整形的电池壳3分离后，可控制下压组件24和完成整形的电池壳3分离，通过控制输送线4继续向前输送一个工位，可使得下一个待整形的电池壳3位于推动机构1和整形机构2，以在推动机构1和整形机构2的配合下完成圆度整形，如此往复，直至所有的电池壳3完成整形作业。
在一些实施例中，如图3所示，本实施例的直线移动组件23包括第一伸缩件231、滑轨232和滑台233。
第一伸缩件231的输出端和滑台233连接，滑台233可沿滑轨232的延伸方向可移动地设于滑轨232上，滑轨232和第一支座22连接，滑台233和整形模具21可拆卸式连接。
为了提高对电池壳3的整形效率，本实施例可沿输送线4的输送方向并排设置多个直线移动组件23，每个直线移动组件23的滑台233均与整形模具21可拆卸式连接，多个直线移动组件23和一套推动机构1相对应。
其中，本实施例的直线移动组件23具体设置有两个，在每个直线移动组件23中，第一伸缩件231可采用本领域公知的气缸。
与此同时，为了实现对多个直线移动组件23的安装位置的调整，本实施例的第一支座22可包括第一基座、第一水平滑台和第一调节螺栓。
其中，第一水平滑台沿电池壳3的轴向可移动地安装于第一基座上，第一调节螺栓和第一基座螺纹连接，并设置于第一水平滑台背离推动机构1一侧，第一调节螺栓的端部和第一水平滑台抵接，第一水平滑台上安装本实施例的多个直线移动组件23。
如此，通过调节第一调节螺栓的转动量，可推动第一水平滑台朝向推动机构1一侧移动，以实现对各个直线移动组件23的安装位置的同步调整。
在一些实施例中，如图1所示，本实施例的下压组件24包括第二伸缩件241和压块242。
第二伸缩件241和第一支座22连接，第二伸缩件241和压块242连接，压块242具有柔性接触面，柔性接触面用于与电池壳3的外侧面贴合。
具体的，本实施例的第二伸缩件241可采用本领域公知的气缸，第二伸缩件241可沿竖直方向驱动压块242升降，以控制压块242的柔性接触面和电池壳3的外侧面接触或分离。
在实际应用中，本实施例的压块242包括基底部和柔性压覆层，第二伸缩件241的驱动端和基底部连接，基底部朝向电池壳3的一侧面和柔性压覆层连接，柔性压覆层背离基底部的一侧面形成为上述柔性接触面。
其中，基底部可采用钢、铁等硬质材质制成，柔性压覆层可采用棉布、海绵等柔性材料制成。
进一步地，本实施例可将基底部朝向电池壳3的一侧面设置为弧面结构，并与电池壳3的外侧面适配，以使得柔性压覆层能够与电池壳3的外侧面较好地贴合，且压块242在下压的过程中不会对电池壳3造成损伤。
在一些实施例中，为了控制推动机构1对电池壳3推动的行程，本实施例的整形机构2还包括传感检测组件25；传感检测组件25包括触发开关251和触发件252；触发开关251设于第一支座22，触发件252设于整形模具21。
基于上述实施例的方案可知，整形模具21和直线移动组件23的滑台233可拆卸式连接，滑台233和设置于第一支座22上的滑轨232滑动连接，而第一伸缩件231的输出端和滑台233连接，则在电池壳3的第二端远离环形整形槽210的情形下，整形模具21不会相对于第一支座22移动，触发件252远离触发开关251，以使得触发开关251处于第一开关状态。
相应地，在电池壳3的第二端插入至环形整形槽210中，并与环形整形槽210的槽底抵接的情形下，在电池壳3的驱动下，整形模具21会相对于第一支座22朝向背离推动机构1的一侧移动，直至触发件252靠近触发开关251，以使得触发开关251处于第二开关状态，并控制推动机构1停止运行。
其中，触发开关251可以采用本领域公知的激光对射开关。
当触发件252远离激光对射开关时，由于激光对射开关的发射端发出的激光信号能够被接收端接收到，从而激光对射开关处于第一开关状态，不向推动机构1发出信号，或者可理解为向推动机构1发出低电平信号，此时推动机构1将继续推动电池壳3朝向整形模具21移动。
当触发件252靠近激光对射开关时，由于激光对射开关的发射端和接收端之间被遮覆，激光对射开关处于第二开关状态，并向推动机构1发出高电平信号，以控制推动机构1停止运行。
显然，通过设置上述传感检测组件25，可精确地控制推动机构1对电池壳3推动的行程，既可防止没有将电池壳3推动到位，导致影响到对电池壳3的整形效果，又可防止将电池壳3推动过位，导致电池壳3发生挤压变形，造成额外的损伤。
在一些实施例中，如图1所示，为了便于驱动电池壳3朝向整形机构2的一侧移动，本实施例的推动机构1包括第二支座11、第三伸缩件12和推板13；第三伸缩件12设于第二支座11上，第三伸缩件12的输出端和推板13连接，推板13用于推动至少一个电池壳3朝向整形机构2的一侧移动。
其中，第三伸缩件12可采用本领域公知的气缸，气缸的伸缩端和推板13的一侧面连接，推板13的另一侧面用于和电池壳3的端部连接。
与此同时，本实施例的第二支座11可包括第二基座、第二水平滑台和第二调节螺栓。
第二水平滑台沿电池壳3的轴向可移动地安装于第二基座上，第二调节螺栓和第二基座螺纹连接，并设置于第二水平滑台背离整形机构2一侧，第二调节螺栓的端部和第二水平滑台抵接，第二水平滑台上安装本实施例的第三伸缩件12。
如此，通过调节第二调节螺栓的转动量，可推动第二水平滑台朝向整形机构2一侧移动，以实现对第三伸缩件12的安装位置的调整。
在此应指出的是，本实施例可根据整形机构2的直线移动组件23设置的数量，适应性地设置推板13的长度，以实现驱动一个电池壳3或同时驱动多个电池壳3朝向整形机构2的一侧移动。
在一些实施例中，本实施例还提供一种电池生产线，包括：输送线4和如上任一项的电池壳整形装置，推动机构1和整形机构2分设于输送线4的相对侧。
具体的，由于电池生产线包括电池壳整形装置，电池壳整形装置的具体结构参照上述实施例，则本实施例的电池生产线包括上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的全部技术方案的所有有益效果，在此不再一一赘述。
其中，本实施例还可沿着输送线4分别设置电芯揉平机构、电芯包胶机构、电芯入壳机构、集流盘焊接机构和焊接质量检测机构等，以便捷地实现电池的各个工序的加工。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解、其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池壳整形装置，其特征在于，包括：推动机构和整形机构；
所述推动机构可与电池壳的第一端相接触，以沿所述电池壳的轴向驱动所述电池壳朝向所述整形机构的一侧移动；
所述整形机构能够可拆卸地安装至少一种规格的整形模具，所述整形模具设有环形整形槽，所述环形整形槽可配置为与所述电池壳同轴设置，以对所述电池壳的第二端进行圆度整形。
2.根据权利要求1所述的电池壳整形装置，其特征在于，所述整形模具包括环规和环规座；
所述环规包括基部和舌部；所述环规座设有通孔；
所述舌部同轴设于所述基部的第一侧面，所述舌部的直径小于所述通孔的孔径，所述通孔的孔径小于所述基部的直径；
所述基部和所述环规座可拆卸式连接，所述舌部穿设于所述通孔中，以使得所述通孔的孔壁面、所述基部的第一侧面和所述舌部的周壁围成所述环形整形槽。
3.根据权利要求2所述的电池壳整形装置，其特征在于，所述整形模具还包括封板；
所述环规座背离所述推动机构的一侧面设有沉槽，所述环规的基部设于所述沉槽中；所述封板可拆卸地设于所述环规座背离所述推动机构的一侧面，并与所述基部背离所述舌部的一侧面抵接。
4.根据权利要求2所述的电池壳整形装置，其特征在于，所述舌部的周壁呈球面状或圆锥面状；
或者，所述环规座朝向所述推动机构的一侧面设有引导面，所述引导面沿所述通孔的周向设于所述通孔的孔壁。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电池壳整形装置，其特征在于，所述推动机构和所述整形机构分设于输送线的相对侧；所述整形机构还包括第一支座、直线移动组件和下压组件；
所述直线移动组件和所述下压组件分别设于所述第一支座上；所述直线移动组件的输出端和所述整形模具可拆卸式连接，所述直线移动组件可驱动所述整形模具沿所述电池壳的轴向移动；所述下压组件用于将所述电池壳压覆于所述输送线上。
6.根据权利要求5所述的电池壳整形装置，其特征在于，所述直线移动组件包括第一伸缩件、滑轨和滑台；
所述第一伸缩件的输出端和所述滑台连接，所述滑台可沿所述滑轨的延伸方向可移动地设于所述滑轨上，所述滑轨和所述第一支座连接，所述滑台和所述整形模具可拆卸式连接。
7.根据权利要求5所述的电池壳整形装置，其特征在于，所述下压组件包括第二伸缩件和压块；
所述第二伸缩件和所述第一支座连接，所述第二伸缩件和所述压块连接，所述压块具有柔性接触面，所述柔性接触面用于与所述电池壳的外侧面贴合。
8.根据权利要求5所述的电池壳整形装置，其特征在于，所述整形机构还包括传感检测组件；
所述传感检测组件包括触发开关和触发件；所述触发开关设于所述第一支座，所述触发件设于所述整形模具；
在所述电池壳的第二端远离所述环形整形槽的情形下，所述触发件远离所述触发开关，以使得所述触发开关处于第一开关状态；
在所述电池壳的第二端插入至所述环形整形槽中，并与所述环形整形槽的槽底抵接的情形下，所述触发件靠近所述触发开关，以使得所述触发开关处于第二开关状态，并控制所述推动机构停止运行。
9.根据权利要求1至4任一项所述的电池壳整形装置，其特征在于，所述推动机构包括第二支座、第三伸缩件和推板；
所述第三伸缩件设于所述第二支座上，所述第三伸缩件的输出端和所述推板连接，所述推板用于推动至少一个所述电池壳朝向所述整形机构的一侧移动。
10.一种电池生产线，其特征在于，包括：输送线和如权利要求1至9任一项所述的电池壳整形装置，所述推动机构和所述整形机构分设于输送线的相对侧。
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