CN116037731A - 极耳翻折改善装置及方法、电池生产设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池相关技术领域,公开了一种极耳翻折改善装置及方法、电池生产设备。该极耳翻折改善装置包括执行机构,用于向翻折于裸电芯的电芯表面的极耳施加作用力,使极耳脱离电芯表面,形成悬浮极耳。根据本申请的极耳翻折改善装置,在裸电芯的极耳翻折于电芯表面时,可通过执行机构向翻折于电芯表面的极耳施加作用力,使极耳脱离电芯表面,形成悬浮极耳,从而改善了裸电芯的极耳翻折现象,降低了极耳由于翻折于电芯表面而导致极耳漏焊或极耳搭接壳体的可能,减少了裸电芯的报废,节约了生产成本,提高了电池的质量。
Description
技术领域
本申请涉及电池相关技术领域,尤其是涉及一种极耳翻折改善装置及方法、电池生产设备。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本申请相关的背景信息,其并不必然是现有技术。
裸电芯是电池的重要部件。裸电芯在与壳体组装后,可能出现极耳漏焊或极耳搭接壳体的情况,从而影响电池的质量。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供一种极耳翻折改善装置及方法,以缓解极耳漏焊或极耳搭接壳体的问题。
第一方面本申请提供了一种极耳翻折改善装置,包括执行机构,用于向翻折于裸电芯的电芯表面的极耳施加作用力,使所述极耳脱离所述电芯表面,形成悬浮极耳。
根据本申请的极耳翻折改善装置,在裸电芯的极耳翻折于电芯表面时,可通过执行机构向翻折于电芯表面的极耳施加作用力,使极耳脱离电芯表面,形成悬浮极耳,从而改善了裸电芯的极耳翻折现象,降低了极耳由于翻折于电芯表面而导致极耳漏焊或极耳搭接壳体的可能,减少了裸电芯的报废,节约了生产成本,提高了电池的质量。
另外,根据本申请的极耳翻折改善装置,还可具有如下附加的技术特征:
在本申请的一些实施例中,所述执行机构用于喷射物质,并通过喷射的所述物质向所述极耳施加作用力。本实施例执行机构通过喷射的物质作用于极耳,使极耳脱离电芯表面,由于物质是在喷射的惯性作用下冲击极耳,使极耳在物质的作用下向物质的移动方向移动,不需要与极耳之间建立机械连接关系,操作较为方便,也不易对极耳造成损坏。
在本申请的一些实施例中,所述物质为气体。气体具有较好的流动性,在极耳翻折于电芯表面时,气体也可以较为容易的进入极耳与电芯表面的缝隙,使极耳向背离电芯表面翻折,而脱离电芯表面,形成悬浮极耳。
在本申请的一些实施例中,所述执行机构的所述物质的喷射方向与所述电芯表面垂直。物质沿垂直于电芯表面的喷射方向流向电芯表面后,沿电芯表面流向四周,从而流向翻折于电芯表面的极耳,使极耳脱离电芯表面。物质沿垂直于电芯表面的喷射方向流向电芯表面,可以使物质在与电芯表面接触后,更好的贴合电芯表面流动,从而有利于物质作用于电芯表面的翻折的极耳。
在本申请的一些实施例中,还包括控制组件,所述控制组件与所述执行机构连接,用于控制所述执行机构的喷射作用力。本实施例通过设置控制组件,使得执行机构的喷射作用力可调,从而可根据需要调整执行机构喷射出的物质对极耳的作用力。
在本申请的一些实施例中,所述控制组件包括控制阀。本实施例使用控制阀控制执行机构的喷射作用力,结构简单。
在本申请的一些实施例中,还包括调整组件,所述调整组件与所述执行机构连接,用于调整所述执行机构的喷射方向。本实施例通过设置调整组件,可以根据需要调整执行机构的喷射方向,提高了装置的普遍适用性和操作方便性。
在本申请的一些实施例中,所述调整组件包括调整驱动机构和连接件,所述调整驱动机构与所述连接件连接,所述连接件与所述执行机构连接,所述调整驱动机构用于驱动所述连接件带动所述执行机构活动,以调整所述执行机构的喷射方向。本实施例通过调整驱动机构推动连接件的方式改变执行机构的喷射方向,操作较为方便,有利于设备自动化程度的提升。
在本申请的一些实施例中,执行机构包括喷射管,所述喷射管的一侧彼此间隔设置有多个用于喷射所述物质的喷射孔。本实施例通过设置多个喷射孔,可以保证物质在喷射过程中流动速度较为均匀,降低了物质出现流速不均的概率。
在本申请的一些实施例中,所述执行机构包括喷射管,所述喷射管的一侧设置用于喷射所述物质的喷射孔,所述喷射孔呈条状设置。本实施例通过设置条状的喷射孔,可以保证物质在喷射过程中流动速度较为均匀,降低了物质出现流速不均的概率。
在本申请的一些实施例中,所述极耳翻折改善装置还包括抚平机构,用于抚平所述悬浮极耳。本实施例通过抚平机构将执行机构处理形成的悬浮极耳进行抚平,可缓解悬浮极耳再次向电芯表面翻折的情况,提高了悬浮极耳的稳定性。
在本申请的一些实施例中,所述抚平机构包括极耳支撑件和抚平件,极耳支撑件用于支撑所述悬浮极耳,所述抚平件能够相对所述极耳支撑件作开合运动,用于与所述极耳支撑件配合抚平所述悬浮极耳。本实施例通过极耳支撑件配合抚平件完成悬浮极耳的抚平,其中,悬浮极耳可以移动至先被极耳支撑件支撑,然后再利用抚平件靠近极耳支撑件运动,抚平极耳操作方便快捷。
在本申请的一些实施例中,所述极耳翻折改善装置还包括抚平驱动机构,所述抚平驱动机构与所述抚平件连接,用于驱动所述抚平件相对所述极耳支撑件作开合运动。本实施例利用抚平驱动机构驱动抚平件移动,可以节约人力,有利于抚平过程的自动化操作。
在本申请的一些实施例中,所述抚平件用于与所述极耳接触的极耳接触面为平面;和/或,所述极耳支撑件用于支撑所述悬浮极耳的极耳支撑面为平面。本实施例采用平面与悬浮极耳接触,可以提高悬浮极耳的抚平质量。
在本申请的一些实施例中,所述抚平件呈条状设置,所述抚平件的长度大于或等于所述裸电芯的正极极耳远离负极极耳的一侧与所述负极极耳远离所述正极极耳的一侧之间的距离。本实施例通过一个抚平件可对正极极耳和负极极耳进行抚平,操作简单。
在本申请的一些实施例中,所述极耳翻折改善装置还包括电芯驱动机构,所述电芯驱动机构用于与所述裸电芯连接,以使所述裸电芯带动所述悬浮极耳向所述极耳支撑件移动。本实施例通过电芯驱动机构实现裸电芯的自动移动,可以节约人力,有利于抚平过程的自动化操作。
在本申请的一些实施例中,所述极耳翻折改善装置还包括电芯支撑件,所述电芯支撑件用于与所述电芯表面的部分区域接触,以支撑所述裸电芯。本实施例通过电芯支撑件支撑裸电芯,提高了裸电芯的稳定性,可降低裸电芯发生晃动的可能。由于裸电芯被支撑固定,相应的,可降低悬浮极耳在裸电芯晃动的影响下产生不稳定的情况,提高了悬浮极耳的抚平质量。
在本申请的一些实施例中,所述极耳翻折改善装置还包括限位件,所述限位件用于限制所述裸电芯沿平行于所述电芯表面的方向移动。本实施例通过限位件可以降低裸电芯沿电芯表面所在的方向晃动的可能,提高裸电芯放置的稳定性。在抚平悬浮极耳的过程中,由于裸电芯被限位固定,相应的,可降低悬浮极耳在裸电芯晃动的影响下产生不稳定的情况,进而可以提高悬浮极耳的抚平质量。
在本申请的一些实施例中,所述限位件呈框架设置,所述电芯支撑件连接在所述限位件上,且所述电芯支撑件的电芯支撑面位于所述限位件的端面的内侧。电芯支撑件的电芯支撑面位于限位件的端面的内侧,使得限位件可以限制电芯支撑面上的裸电芯向限位件外移动。利用框架结构作为限位件,结构简单,且在使用喷射的物质向极耳施加作用力时,由于限位件的中部镂空,所以也不会影响物质的喷射,有利于构件的合理化布置。
在本申请的一些实施例中,所述电芯支撑面朝向所述限位件的第一侧,所述执行机构设置于所述限位件的第二侧。执行机构与电芯支撑面位于限位件的两侧,可降低裸电芯与执行机构相互干涉的可能,有利于构件的合理化布置。
在本申请的一些实施例中,所述抚平机构包括用于支撑所述悬浮极耳的极耳支撑件,所述极耳支撑件连接于所述限位件,所述极耳支撑件的极耳支撑面的朝向与所述电芯支撑面的朝向相同。极耳支撑件与限位件连接,极耳支撑件的极耳支撑面的朝向与所述电芯支撑面的朝向相同,使得极耳与裸电芯可以同步被支撑,在裸电芯移动到位后,即可完成裸电芯以及悬浮极耳同步支撑,操作方便。
在本申请的一些实施例中,沿垂直于所述电芯支撑面的方向,所述极耳支撑面位于所述电芯支撑面背离所述执行机构的一侧。极耳支撑面相对电芯支撑面背离执行机构,使得悬浮极耳在支撑时高于电芯支撑面,有利于裸电芯上的多层极耳共同抚平,且抚平后的极耳可大致位于电芯的两相对侧面之间,抚平后的极耳所处的位置更加有利于后续工序的组装。
在本申请的一些实施例中,所述极耳翻折改善装置还包括检测机构,所述检测机构用于检测极耳是否翻折于所述电芯表面。本实施例通过检测机构实现对极耳是否翻折于电芯表面的检测,降低了人工目检检测极耳翻折的人力成本,且检测效率、检测准确度提高。
第二方面,本申请提供了一种电池生产设备,包括本申请第一方面或本申请第一方面任意一实施例提出的极耳翻折改善装置。
根据本申请的电池生产设备,其具有本申请第一方面或本申请第一方面任意一实施例提出的极耳翻折改善装置的有益效果。
第三方面,本申请提供了一种极耳翻折改善方法,包括:向翻折于裸电芯的电芯表面的极耳施加作用力,使所述极耳脱离所述电芯表面,形成悬浮极耳。
根据本申请的极耳翻折改善方法,在裸电芯的极耳翻折于电芯表面时,可通过向翻折于电芯表面的极耳施加作用力,使极耳脱离电芯表面,形成悬浮极耳,从而改善裸电芯的极耳翻折现象,减少裸电芯的报废,节约了生产成本,提高了电池质量。
另外,根据本申请的极耳翻折改善方法,还可具有如下附加的技术特征:
在本申请的一些实施例中,所述向翻折于裸电芯的电芯表面的极耳施加作用力,使所述极耳脱离所述电芯表面,包括:向翻折于所述裸电芯的所述电芯表面的所述极耳喷射物质,使所述极耳在喷射的所述物质的作用下脱离所述电芯表面。通过喷射物质作用于极耳,使极耳脱离电芯表面,由于物质是在喷射的惯性作用下冲击极耳,使极耳在物质的作用下向物质的移动方向移动,不需要与极耳之间建立机械连接关系,操作较为方便,也不易对极耳造成损坏。
在本申请的一些实施例中,所述向翻折于所述裸电芯的所述电芯表面的所述极耳喷射物质包括:使所述物质以垂直于所述电芯表面的喷射方向喷射至所述电芯表面。物质沿垂直于电芯表面的喷射方向流向电芯表面后,沿电芯表面流向四周,从而流向翻折于电芯表面的极耳,使极耳脱离电芯表面。物质沿垂直于电芯表面的喷射方向流向电芯表面,可以使物质在与电芯表面接触后,更好的贴合电芯表面流动,从而有利于物质作用于电芯表面的翻折的极耳。
在本申请的一些实施例中,所述极耳翻折改善方法还包括:抚平所述悬浮极耳。本实施例进一步对悬浮极耳进行抚平,可缓解悬浮极耳再次向电芯表面翻折的情况,提高了悬浮极耳的稳定性。
在本申请的一些实施例中,所述抚平所述悬浮极耳包括:持续向所述悬浮极耳施加作用力,使所述悬浮极耳维持悬浮状态,在所述悬浮状态下,使形成所述悬浮极耳的裸电芯移动至所述悬浮极耳与极耳支撑件接触。使抚平件向所述极耳支撑件移动,并压紧于所述裸电芯的与所述悬浮极耳对应的所有极耳的背离所述极耳支撑件的一侧,所述抚平件与所述极耳支撑件配合将所述悬浮极耳对应的所有极耳抚平。在持续向悬浮极耳施加作用力,使悬浮极耳维持悬浮状态的情况下,使极耳移动至悬浮极耳与极耳支撑件接触,可降低极耳在抚平前再次翻折于电芯表面的概率,悬浮极耳可以移动至先被极耳支撑件支撑,然后再利用抚平件靠近极耳支撑件运动,抚平极耳,操作方便。
在本申请的一些实施例中,所述极耳翻折改善方法还包括:接收抚平所述悬浮极耳后的裸电芯,检测抚平所述悬浮极耳后的所述裸电芯的极耳是否翻折于电芯表面;根据抚平所述悬浮极耳后的所述裸电芯的极耳翻折于所述电芯表面,使所述裸电芯流入废品回收处;根据抚平所述悬浮极耳后的所述裸电芯的极耳未翻折于电芯表面,使所述裸电芯流入电池生产的下一工序。对抚平悬浮极耳后的裸电芯进行检测,并根据裸电芯的极耳情况使裸电芯进入相适应的工序中,避免悬浮、抚平处理后,极耳依然翻折于电芯表面的裸电芯流入下一电池生产工序中,降低了加工而成的电池出现次品的可能。
在本申请的一些实施例中,所述极耳翻折改善方法还包括:接收裸电芯生产工序完成的裸电芯,检测所述裸电芯的极耳是否翻折于电芯表面;根据所述裸电芯的极耳翻折于所述电芯表面,向翻折于裸电芯的电芯表面的极耳施加作用力,使所述极耳脱离所述电芯表面。先对裸电芯上的极耳是否翻折于电芯表面进行检测,并只针对出现极耳翻折于电芯表面的裸电芯进行处理,提高了效率和对裸电芯的处理针对性。
在本申请的一些实施例中,所述检测所述裸电芯的极耳是否翻折于电芯表面包括:获取所述电芯表面与所述极耳的连接区域的图像;根据所述图像识别所述电芯表面上与所述极耳连接的端面;根据所述图像中位于所述端面背离所述极耳一侧的像素的灰度值,判断所述极耳是否翻折于所述电芯表面。通过获取图像,并对图像进行分析以判断极耳是否翻折于电芯表面,处理过程中较为简单,且准确度较高。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
图1示意性地示出了本申请一些实施例提供的电池单体的分解结构示意图;
图2示意性地示出了本申请一些实施例的裸电芯的极耳未翻折于电芯表面的一个视角的示意简图;
图3示意性地示出了本申请一些实施例的裸电芯的极耳未翻折于电芯表面的另一个视角的示意简图;
图4示意性地示出了本申请一些实施例的裸电芯的部分极耳翻折于电芯表面的一个视角的示意简图;
图5示意性地示出了本申请一些实施例的裸电芯的部分极耳翻折于电芯表面的另一个视角的示意简图;
图6示意性地示出了本申请一些实施例的极耳翻折改善装置的一个视角的示意简图;
图7示意性地示出了本申请一些实施例的极耳翻折改善装置的另一个视角的示意简图;
图8示意性地示出了本申请一些实施例的执行机构向翻折于电芯表面的极耳施加作用力的示意图;
图9示意性地示出了本申请一些实施例的执行机构200、控制组件220以及调整组件230的组装示意图;
图10示意性地示出了本申请一些实施例的执行机构的示意图;
图11示意性地示出了本申请一些实施例的极耳翻折改善装置的示意图;
图12示意性地示出了本申请一些实施例的极耳翻折改善装置的执行机构向翻折于电芯表面的极耳施加作用力的示意图;
图13示意性地示出了本申请一些实施例的悬浮极耳被极耳支撑件支撑的示意简图;
图14示意性地示出了本申请一些实施例的极耳翻折改善装置在抚平极耳过程的示意简图;
图15示意性地示出了本申请一些实施例的抚平件与极耳配合的示意图;
图16示意性地示出了本申请一些实施例的限位件、电芯支撑件以及极耳支撑件的剖视示意简图;
图17示意性地示出了本申请一些实施例的检测机构检测极耳是否翻折于电芯表面的示意图;
图18示意性地示出了本申请一些实施例的极耳改善方法的流程图;
图19示意性地示出了电芯表面与极耳的连接区域的示意图;
图20示意性地示出了极耳翻折于电芯表面的图像效果图。
附图标记如下:
100、电池单体;110、端盖;111、电极端子;120、壳体;130、裸电芯;131、极耳;132、正极极耳;133、负极极耳;134、第一端面;135、第二端面;136、电芯表面;137、端面;138、悬浮极耳;
200、执行机构;210、喷射组件;211、喷射管;212、喷射孔;220、控制组件;221、控制阀;230、调整组件;231、调整驱动机构;232、连接件;
300、抚平机构;310、极耳支撑件;311、极耳支撑面;320、抚平件;321、极耳接触面;330、抚平驱动机构;
400、电芯驱动机构;410、电芯支撑件;411、电芯支撑面;420、限位件;
500、检测机构;
600、支撑载体;
A、长度方向;B、宽度方向;L、长度;H、距离;E、连接区域;F、检测区域。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行,除非明确指出执行顺序。还应当理解,可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此,以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如,如果在图中的装置翻转,那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面” 或者“在其它元件或者特征上方”。因此,示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
随着锂电行业的飞速发展,动力电芯的生产效率要求越来越高,并且生产成本需要大幅降低。而卷绕由于效率高、成本低的特点,被广泛应用于圆柱锂离子电芯的生产过程。
为了满足生产需求,卷绕后的裸电芯需要进一步整形,整形后通常还需要冷压处理。在实际应用中发现,在整形过程中,卷绕后的裸电芯经过拉扯后,极耳处于外边缘,且极耳除与裸电芯连接的一端外,另一端自由设置,并无支撑,部分极耳或全部极耳容易下踏或翻折;同时,极耳在整形过程中可能还需要被裁切为不同形状,在张力的作用下,也常出现部分极耳或全部极耳下踏或翻折。这种下踏或翻折的极耳在经过后续的冷压处理工序后,会完全贴紧裸电芯的电芯表面(大面)的边缘,在焊接极耳过程中导致此处极耳无法正常焊接,此处极耳容易出现漏焊,同时,在裸电芯入壳后,壳体可能搭接极耳,导致出现电芯内短路,引起电池质量事件。
为了缓解极耳漏焊及极耳与壳体搭接出现短路的问题,本申请提出一种极耳翻折改善装置,包括执行机构,用于向翻折于裸电芯的电芯表面的极耳施加作用力,使极耳脱离电芯表面,形成悬浮极耳。
执行机构可以设置在冷压处理工序之后,这样在冷压处理后的裸电芯的极耳翻折于电芯表面时,通过执行机构向翻折于电芯表面的极耳施加作用力,使极耳脱离电芯表面,形成悬浮极耳,从而可改善裸电芯的极耳翻折现象,使得极耳可以不再贴附于电芯表面,而能够被正常焊接,降低了极耳由于翻折于电芯表面而导致极耳漏焊或极耳搭接壳体的可能,减少了裸电芯的报废,节约了生产成本。
本申请实施例公开的极耳改善装置可以应用于锂电池的生产过程中,也可以应用于其他类型的电池生产过程中,具体可以应用于卷绕形成的柱形电芯的生产过程,也可应用于层叠设置的方形电芯的生产过程中。可以使用具有该极耳改善装置的电池生产设备生产电池,以提高电池的质量,减小电池的报废率,降低成本。
为了方便说明,以下实施例以极耳改善装置应用于锂离子电池的生产过程,且锂离子电池的电芯是卷绕形成的柱形电芯为例进行说明。
本申请的锂离子电池可以是电池单体100。图1示意性地示出了本申请一些实施例提供的电池单体的分解结构示意图。电池单体100是指组成电池的最小单元。如图1,电池单体100包括有端盖110、壳体120、裸电芯130以及其他的功能性部件。
端盖110是指盖合于壳体120的开口处以将电池单体100的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖110的形状可以与壳体120的形状相适应以配合壳体120。可选地,端盖110可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖110在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体100能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖110上可以设置有如电极端子111等的功能性部件。电极端子111可以用于与裸电芯130电连接,以用于输出或输入电池单体100的电能。在一些实施例中,端盖110上还可以设置有用于在电池单体100的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖110的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖110的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体120内的电连接部件与端盖110,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体120是用于配合端盖110以形成电池单体100的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳裸电芯130、电解液以及其他部件。壳体120和端盖110可以是独立的部件,可以于壳体120上设置开口,通过在开口处使端盖110盖合开口以形成电池单体100的内部环境。不限地,也可以使端盖110和壳体120一体化,具体地,端盖110和壳体120可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体120的内部时,再使端盖110盖合壳体120。壳体120可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体120的形状可以根据裸电芯130的具体形状和尺寸大小来确定。壳体120的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
裸电芯130是电池单体100中发生电化学反应的部件。壳体120内可以包含一个或更多个裸电芯130。裸电芯130主要由正极极片和负极极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极极片与负极极片之间设有隔膜。正极极片包括正极导电集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极导电集流体的表面。以锂离子电池为例,正极导电集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极导电集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极导电集流体的表面。负极导电集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳(具体可以是石墨)或硅等。隔膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。正极导电集流体和负极导电集流体还存在未涂覆活性物质的部分,这些不具有活性物质的部分用于连接极耳131。在电池的充放电过程中,第二活性物质和第一活性物质与电解液发生反应,极耳131连接电极端子111以形成电流回路。
其中,正极也对应称为阴极,负极也对应称为阳极。正极导电集流体上连接的极耳131为正极极耳132,负极导电集流体上连接的极耳131为负极极耳133,在一个裸电芯130中,每层正极极片对应一层正极极耳132,每层负极极片对应一层负极极耳133,所以裸电芯130通常具有多层正极极耳132和多层负极极耳133。
本实施例裸电芯130在加工过程中,隔膜、连接有正极极耳132的正极极片和连接有负极极耳133的负极极片经过卷绕机构卷绕形成裸电芯130,后续通常需要对裸电芯130的极耳131进行整形处理,然后再对裸电芯130进行冷压处理。
图2示意性地示出了本申请一些实施例的裸电芯的极耳未翻折于电芯表面的一个视角的示意简图,图3示意性地示出了本申请一些实施例的裸电芯的极耳未翻折于电芯表面的另一个视角的示意简图。如图1、图2和图3所示,在裸电芯130冷压处理后,如果极耳131未翻折于裸电芯130的电芯表面136,可将裸电芯130组装至壳体120内,并将多层正极极耳132与壳体120上的正极电极端子焊接,多层负极极耳133与壳体120上的负极电极端子焊接。
图4示意性地示出了本申请一些实施例的裸电芯的部分极耳(具体是多层正极极耳132的部分层的极耳)翻折于电芯表面的一个视角的示意简图;图5示意性地示出了本申请一些实施例的裸电芯冷压处理后,部分极耳(具体是多层正极极耳132的部分层的极耳)翻折于电芯表面的另一个视角的示意简图。如图1、图4和图5所示,在裸电芯130冷压处理后,如果有部分极耳131或全部极耳131翻折于裸电芯130的电芯表面136时,可使裸电芯130的极耳131经过极耳改善装置处理后,再将裸电芯130组装至壳体120内,并将多层正极极耳132与壳体120上的正极电极端子焊接,多层负极极耳133与壳体120上的负极电极端子焊接。
其中,卷绕机构是用于将正极极片、隔膜以及负极极片进行卷绕形成裸电芯130的设备。整形处理主要是通过拉扯对极耳131进行整形,使极耳131形成平展的状态,以便于后续焊接,整形处理还可能涉及将极耳131裁切成所需形状的过程。冷压处理是对裸电芯130进行冷压定型,防止裸电芯130的开口错位的工序。
电芯表面136可理解为裸电芯130的外表面,在极耳131翻折于裸电芯130的任意位置的外表面时,均可以通过极耳改善装置改善翻折于该位置的极耳131。但是,通常只有极耳131向不应当设置极耳131的侧面翻折时,容易引起极耳131漏焊或与壳体120接触而短路,所以电芯表面136更为具体的是裸电芯130不应当设置极耳131的侧面,且该侧面翻折有极耳131。如图1所示,裸电芯130具有设置有极耳131的第一端面134、与第一端面134相对的第二端面135以及位于第一端面134与第二端面135之间的侧面,该侧面中的大面是极耳131可能出现翻折的面,所以第一端面134与第二端面135之间的较大的面可作为极耳131可能翻折的电芯表面136。
极耳131翻折于电芯表面136,可理解为,极耳131处于自由端的一端面向电芯表面136翻折,或极耳131处于自由端的一端与电芯表面136接触,或极耳131部分位置与电芯表面136接触。极耳131处于自由端的一端指的是极耳131未与极片固定连接的一端。
如图1、图4和图5所示,部分极耳131翻折于裸电芯130的电芯表面136可以是多层正极极耳132中的一部分正极极耳132翻折于电芯表面136,而另一部分正极极耳132处于悬浮状态。部分极耳131翻折于裸电芯130的电芯表面136也可以是多层负极极耳133中的一部分负极极耳133翻折于电芯表面136,而另一部分负极极耳133处于悬浮状态。部分极耳131翻折于裸电芯130的电芯表面136也可以是多层正极极耳132和多层负极极耳133中均有部分层的极耳131翻折于电芯表面136。部分极耳131翻折于裸电芯130的电芯表面136也可以是所有层的正极极耳132翻折于电芯表面136,所有或部分层的负极极耳133未翻折于电芯表面136。部分极耳131翻折于裸电芯130的电芯表面136也可以是所有层的负极极耳133均翻折于电芯表面136,所有或部分层正极极耳132未翻折于电芯表面136。全部极耳131翻折于裸电芯130的电芯表面136指的是所有层的负极极耳133以及所有层的正极极耳132均翻折于电芯表面136。
图6示意性地示出了本申请一些实施例的极耳翻折改善装置的一个视角(具体可为俯视视角)的示意简图,图7示意性地示出了本申请一些实施例的极耳翻折改善装置的另一个视角(具体可为侧视视角)的示意简图。图8示意性地示出了本申请一些实施例的执行机构向翻折于电芯表面的极耳施加作用力的示意图。根据本申请的一些实施例,如图6、图7和图8所示,本实施例提供了一种极耳翻折改善装置,包括执行机构200,用于向翻折于裸电芯130的电芯表面136的极耳131施加作用力,使极耳131脱离电芯表面136,形成悬浮极耳138。
执行机构200是执行向极耳131施加作用力的构件。执行机构200可以通过与极耳131机械连接,以向极耳131施加作用力,例如,执行机构200可以是吸盘机构,吸盘机构通过吸盘提供吸力吸附翻折于电芯表面136的极耳131,然后带动吸盘移动,可以使极耳131在吸盘的带动下,背离电芯表面136翻折,在极耳131移动至脱离电芯表面136,形成悬浮极耳138后,可通过吸盘压力的调整,使吸盘与极耳131分离;再例如,执行机构200可以是插板,插板通过移动可插入极耳131与电芯表面136之间,通过推动插板,可推动极耳131脱离电芯表面136。执行机构200也可以通过非机械连接的方式向极耳131施加作用力,例如,执行机构200可以是吹气机构,其可以通过喷射气体,使气体作用于极耳131,使极耳131向背离电芯表面136的方向翻折,而脱离电芯表面136,形成悬浮极耳138。
极耳131翻折于电芯表面136,可以是裸电芯130的全部极耳131翻折于裸电芯130的电芯表面136,也可以是裸电芯130的部分极耳131翻折于裸电芯130的电芯表面136。
悬浮极耳138指的是一端悬设的极耳131。在极耳131脱离电芯表面136时,通常极耳131未与极片连接的一端会与标准态下的极耳131一样悬浮设置,这种一端处于悬浮状态的极耳131可理解为悬浮极耳138。标准态下的极耳131可理解为未出现翻折,且后续加工后不容易出现漏焊或与壳体120接触而短路的极耳。
根据本实施例的极耳翻折改善装置,在裸电芯130的极耳131翻折于电芯表面136时,可通过执行机构200向翻折于电芯表面136的极耳131施加作用力,使极耳131脱离电芯表面136,形成悬浮极耳138,从而改善裸电芯130的极耳翻折现象,减少裸电芯130的报废,节约了生产成本。
根据本申请的一些实施例,可选的,执行机构200用于喷射物质,并通过喷射的物质向极耳131施加作用力。
喷射的物质可以是固体颗粒、液体和气体中的一种或多种。执行机构200喷射出的物质的应当还具有一定的动能,以使物质能够作用于翻折于电芯表面136的极耳131。在实际布置时,执行机构200用于喷出物质的喷射口应当朝向翻折于电芯表面136的极耳131或朝向翻折有极耳131的电芯表面136。在喷射口朝向翻折有极耳131的电芯表面136时,喷射口的喷射方向与电芯表面136相交,以便于执行机构200喷射出的物质能够沿电芯表面136流向翻折于电芯表面136的极耳131。执行机构200的喷射口的喷射方向可以与电芯表面136呈多种角度设置,例如,30度、45度和90度等,在非90度的状态下,执行机构200的喷射口可以朝向电芯表面136翻折有极耳131的一侧倾斜。
本实施例执行机构200通过喷射的物质作用于极耳131,使极耳131脱离电芯表面136,由于物质是在喷射的惯性作用下冲击极耳131,使极耳131在物质的作用下向物质的移动方向移动,不需要与极耳131之间建立机械连接关系,操作较为方便,也不易对极耳131造成损坏。
根据本申请的一些实施例中,可选的,物质为气体。
即执行机构200是用于喷射气体的构件,其具体可以是吹气机构。气体可以是空气,也可以是其他气体,例如氮气等惰性气体。其中,使用空气作为喷射气体时,气体收集较为方便,成本较低;使用惰性气体作为喷射气体时,其对极片更加友好,避免极片与气体产生不良反应。
气体具有较好的流动性,在极耳131翻折于电芯表面136时,气体也可以较为容易的进入极耳131与电芯表面136的缝隙,使极耳131向背离电芯表面136翻折,而使极耳131脱离电芯表面136,形成悬浮极耳138。
根据本申请的一些实施例,如图8所示,可选的,执行机构200的物质的喷射方向与电芯表面136垂直。
执行机构200的物质的喷射方向可理解为物质从执行机构200喷出时的方向,对于具有喷射口的执行机构200,执行机构200的物质的喷射方向与喷射口的朝向相同。
执行机构200的物质的喷射方向与电芯表面136垂直,可理解为,执行机构200的物质的喷射方向与翻折有极耳131的电芯表面136呈90度设置。
物质沿垂直于电芯表面136的喷射方向流向电芯表面136后,沿电芯表面136流向四周,从而流向翻折于电芯表面136的极耳131,使极耳131脱离电芯表面136。其中,物质沿垂直于电芯表面136的喷射方向流向电芯表面136,可以使物质在与电芯表面136接触后,更好的贴合电芯表面136流动,从而有利于物质作用于电芯表面136的翻折的极耳131。
当然,考虑到装配公差和实际环境等原因,执行机构200的物质的喷射方向与翻折有极耳131的电芯表面136也可以为接近90度的其他角度,例如,85度、88度、91度、92度或95度等。
图9示意性地示出了本申请一些实施例的执行机构、控制组件以及调整组件的组装示意图。根据本申请的一些实施例,可选的,如图9所示,极耳翻折改善装置还包括控制组件220,控制组件220与执行机构200连接,控制组件220用于控制执行机构200的喷射作用力。
其中,执行机构200包括喷射组件210,控制组件220与喷射组件210连接。
喷射组件210是用于供物质输送,并将物质喷出出来的构件。例如在一个实施例中,喷射组件210包括喷射管211,喷射管211用于与物质提供构件(例如提供空气的空气压缩机、储气罐等)连接,喷射管211上设置有喷射孔212,喷射孔212作为喷射口向电芯表面136或极耳131喷射物质。
控制组件220用于控制喷射组件210喷射出的物质的力度,即控制物质能够具有的施加至极耳131上的作用力。控制组件220可以用于控制物质的流速或压力等。例如,物质为气体时,气体的流速越快、压力越大,作用于极耳131的作用力越大,控制组件220通过控制气体的流速或压力,可控制气体作用于极耳131的作用力。控制组件220具体可以是包括控制开度的控制阀221以及相关构件,具体的控制阀221可以是电磁阀、比例阀等。控制组件220也可以是能够调节压力的压力泵等。
本实施例通过设置控制组件220,使得喷射组件210的喷射作用力可调,从而可根据需要调整喷射组件210喷射出的物质对极耳131的作用力。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图9所示,控制组件220具体可以是包括控制开度的控制阀221。
控制阀221可以设置在喷射管211上,控制阀221通过控制阀体的开度,实现与喷射管211的气体流动控制,从而控制气体的流速或压力。具体的,控制阀221可以设置在喷射孔212的上游,在提供气体的气体源(例如气体储存罐)的气体量充足且压力充足时,在将控制阀221的阀体的开度减小时,从喷射管211流向喷射孔212的气体流量下降,相应的气体的流速和压力会降低,气体作用于翻折于电芯表面136的极耳131的作用力减小;在将控制阀221的阀体的开度增大时,从喷射管211流向喷射孔212的气体流量增大,相应的气体的流速和压力会增大,气体作用于翻折于电芯表面136的极耳131的作用力增大。
控制组件220还可具有相应的固定构件等,例如,控制阀221与喷射管211连接的构件等。
本实施例使用控制阀221作为控制组件220,结构简单,且操作方便。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图9所示,执行机构200还包括调整组件230,调整组件230与执行机构200连接,用于调整执行机构200的喷射方向。
调整组件230是用于调整执行机构200的喷射方向的组件。
如图9所示,执行机构200包括喷射组件210,执行机构200的喷射方向可理解为喷射组件210的喷射方向。调整组件230可以与喷射组件210的喷射管211连接,调节组件通过调整喷射管211,使喷射管211上的喷射孔212的朝向改变,以调节喷射组件210的喷射方向。也可以在喷射管211上设置喷嘴,调整组件230与喷嘴连接,通过调节喷嘴的朝向,调节喷射组件210的喷射方向。以调整组件230与喷射管211连接为例,调整组件230包括与喷射管211连接的连接件,通过手持连接件232或通过调整驱动机构231带动喷射管211旋转,可调节喷射管211上的喷射孔212的朝向。
喷射组件210的喷射方向指的流出喷射组件210的物质的流动方向,其与喷射孔212的朝向一致或基本一致。
本实施例通过设置调整组件230,可以根据需要调整喷射组件210的喷射方向,操作较为方便。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图9所示,调整组件230包括调整驱动机构231和连接件232,调整驱动机构231与连接件232连接,连接件232与执行机构200连接,调整驱动机构231用于驱动连接件232带动执行机构200活动,以调整执行机构200的喷射方向。
其中,调整驱动机构231可以是电机配合传动组件形成的构件,也可以是气缸、液压缸等驱动构件。
在实际装配中,连接件232与执行机构200的喷射管211连接,可通过调整驱动机构231推动连接件232带动喷射管211旋转或摆动,调节喷射管211上的喷射孔212的朝向。例如,调整驱动机构231推动连接件232带动喷射管211以喷射管211的轴线为轴旋转时,喷射管211上的喷射孔212会跟随喷射管211一并旋转,可使得喷射孔212的朝向改变,从而实现执行机构200的喷射方向的调节。再例如,调整驱动机构231推动连接件232带动喷射管211以垂直于喷射管211的轴线为轴摆动时,喷射管211上的喷射孔212会跟随喷射管211一并摆动,可使得喷射孔212的朝向改变,从而实现执行机构200的喷射方向的调节。
本实施例通过调整驱动机构231推动连接件232的方式改变执行机构200的喷射方向,操作较为方便,有利于设备自动化程度的提升。
图10示意性地示出了本申请一些实施例的喷射管示意图。如图6、图9和图10所示,根据本申请的一些实施例,可选的,执行机构200包括喷射管211。喷射管211的一侧彼此间隔设置有多个用于喷射物质的喷射孔212。
喷射管211的一侧指的是喷射管211的径向的一侧,相应的,多个喷射孔212是沿喷射管211的轴向一侧间隔设置的,且多个喷射孔212的朝向相同或基本相同。多个喷射孔212可以等间距设置,也可以不等间距设置。任意一个喷射孔212可以是圆形孔,也可以是条状的孔。
条状的孔指的是宽度和长度不同的孔,条形的孔具体可以是椭圆形孔或长方形孔等。
本实施例通过设置多个喷射孔212,可以保证物质在喷射过程中流动速度较为均匀,降低了物质出现流速不均的概率。
根据本申请的一些实施例,可选的,喷射管211的一侧设置有呈条状设置的喷射孔212。
呈条状设置的喷射孔212即喷射管211上设置有条状的孔,呈条状设置的喷射孔212可以是一个也可以是多个。在喷射管211的一侧设置有呈调整设置的喷射孔212时,喷射孔212可沿喷射管211的轴向延伸,喷射孔212的气体流出面积较大,有利于气体的流动。
本实施例通过设置呈条状设置的喷射孔212,可以保证物质在喷射过程中流动速度较为均匀,降低了物质出现流速不均的概率。
图11示意性地示出了本申请一些实施例的极耳翻折改善装置的示意图,图12示意性地示出了本申请一些实施例的极耳翻折改善装置的执行机构向翻折于电芯表面的极耳施加作用力的示意图,图13示意性地示出了本申请一些实施例的悬浮极耳被极耳支撑件支撑的示意简图,图14示意性地示出了本申请一些实施例的极耳翻折改善装置在抚平极耳过程的示意简图,其中,图13和图14省略了执行机构和限制裸电芯沿平行于电芯表面的方向移动的限位件。如图11至图14所示,根据本申请的一些实施例,可选的,极耳翻折改善装置还包括抚平机构300,用于抚平悬浮极耳138。
抚平机构300用于将执行机构200处理后悬浮极耳138抚平,其中,抚平机构300在将悬浮极耳138抚平的过程中,可以对悬浮极耳138对应的所有极耳131抚平,也可对裸电芯130所有的极耳131进行抚平。其中,悬浮极耳138对应的所有极耳131指的是与悬浮极耳138电性相同的所有极耳131,例如,仅有部分正极极耳132翻折于电芯表面136,在被执行机构200处理后,该部分正极极耳132形成悬浮极耳138,悬浮极耳138对应的所有极耳131即为裸电芯130的所有的正极极耳132。
裸电芯130所有的极耳131指的是裸电芯130的所有的正极极耳132和所有的负极极耳133。抚平机构300在对裸电芯130的所有极耳131进行抚平时,抚平机构300可以对应正极极耳132和负极极耳133设置两个彼此间隔的压紧位置,一个压紧位置用于将所有的正极极耳132压紧,以将所有正极极耳132抚平,另一个压紧位置用于将所有的负极极耳133压紧,以将所有的负极极耳133抚平。
抚平机构300可以是两个能够相对的移动的夹板,两夹板中可以是一个夹板可移动,另一个夹板固定的方式,也可以是两个夹板均能够移动的设置方式。夹板的具体移动可通过手动驱动,也可通过驱动机构驱动,具体的驱动机构可以是电机配合丝杠螺母的电缸,也可以是液压缸、气缸等等。
需要说明的是,由于极性相同的多层极耳131之间的间距减小,且极性相同的多层极耳131同步抚平时,能够更好的缓解极耳131再次翻折的情况,且有利于多层极耳131与壳体的焊接,所以在实际应用中,通常抚平机构300至少对悬浮极耳138极性相同的所有极耳131进行共同抚平。当然,在可以实现的情况下,也可仅对翻折于电芯表面136的极耳131形成的悬浮极耳138抚平。
抚平悬浮极耳138指的是对悬浮极耳138施加作用力,使极耳131沿极耳平面延伸。
本实施例通过抚平机构300将执行机构200处理形成的悬浮极耳138进行抚平,可缓解悬浮极耳138再次向电芯表面136翻折的情况,提高了悬浮极耳138的稳定性。
继续参照图11至图14所示,根据本申请的一些实施例,可选的,抚平机构300包括极耳支撑件310和抚平件320,极耳支撑件310用于支撑悬浮极耳138,抚平件320能够相对极耳支撑件310作开合运动,用于与极耳支撑件310配合抚平悬浮极耳138。
其中,极耳支撑件310是固定设置的,即在抚平悬浮极耳138的过程中,极耳支撑件310不移动,仅需要通过抚平件320的移动实现对悬浮极耳138的抚平。极耳支撑件310是为悬浮极耳138提供支撑的构件,其可以板状件,也可以是块状件等,极耳支撑件310通常设置于悬浮极耳138的下方,并从极耳131的下方支撑悬浮极耳138。
抚平件320是用于对悬浮极耳138或者与悬浮极耳138极性相同的所有极耳131进行抚平的构件,其能够移动至悬浮极耳138远离极耳支撑件310的一侧,或悬浮极耳138极性相同的所有极耳131远离极耳支撑件310的一侧,通过抚平件320向极耳131施加压紧于极耳支撑件310的作用力,使得极耳131延展并被抚平。
本实施例通过极耳支撑件310配合抚平件320完成悬浮极耳138的抚平,其中,悬浮极耳138可以先移动至极耳支撑件310并被极耳支撑件310支撑,然后再利用抚平件320靠近极耳支撑件310运动,抚平极耳131,操作方便。
继续参照图11至图14所示,根据本申请的一些实施例,可选的,极耳翻折改善装置还包括抚平驱动机构330,抚平驱动机构330与抚平件320连接,用于驱动抚平件320相对极耳支撑件310作开合运动。
抚平驱动机构330是用于带动抚平件320靠近或远离极耳支撑件310运动,并使抚平件320向极耳131施加压紧作用力的构件。抚平件320可以仅沿直线运动,例如,沿竖直方向的运动。抚平驱动机构330具体可以是电机与丝杠配合的电缸机构、液压缸机构或气缸机构等。
如图11至图14所示,抚平驱动机构330可以安装在支撑载体600上。支撑载体600可以是支撑架等支撑构件。
本实施例利用抚平驱动机构330驱动抚平件320移动,可以节约人力,有利于抚平过程的自动化操作。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图6和图11所示,抚平件320用于与极耳131接触的极耳接触面321为平面;和/或,极耳支撑件310用于支撑悬浮极耳138的极耳支撑面311为平面。
极耳接触面321是抚平件320的用于与悬浮极耳138或与悬浮极耳138极性相同的极耳131接触的面,即,极耳接触面321是抚平件320用于压紧极耳131,以抚平极耳131的面。极耳接触面321为平面指的是极耳接触面321上没有凸起结构或凹陷结构等,极耳接触面321可以与极耳131贴合设置,这样,在极耳接触面321的作用下,极耳131能够更好的延展,提高了抚平效果。
图15示意性地示出了本申请一些实施例的抚平件与极耳配合的示意图。如图11至图15所示,极耳接触面321通常能够在极耳131的宽度方向B上完全覆盖极耳131,以使极耳131能够具有较好的延展性。在极耳131的长度方向A上,极耳接触面321可以部分覆盖极耳131,也可以完全覆盖极耳131。其中,在极耳131的长度方向A和宽度方向B上,极耳接触面321均完全覆盖极耳131时,相比部分覆盖极耳131的情况,抚平机构300能够对极耳131起到更好的抚平效果。
如图14和图15所示,极耳131的长度方向A指的是极耳131沿与裸电芯130连接的固定端指向自由端的方向;极耳131的宽度方向B指的是垂直于极耳131的长度方向,并与电芯表面136平行的方向。
极耳支撑面311是极耳支撑件310的用于支撑悬浮极耳138的面。极耳支撑面311为平面,可理解为,极耳支撑面311上没有凸起结构或凹陷结构等,极耳支撑面311可以与悬浮极耳138贴合,这样,在极耳支撑面311的作用下,极耳131能够更好的延展,提高了极耳131的抚平效果。
极耳支撑面311通常在极耳131的宽度方向B上能够完全覆盖极耳131,以使极耳131能够具有较好的延展性。在极耳131的长度方向A上,极耳支撑面311可以部分覆盖极耳131,也可以完全覆盖极耳131。其中,在极耳131的长度方向A和宽度方向B上,极耳支撑面311完全覆盖极耳131时,相比部分覆盖极耳131的情况,抚平机构300能够对极耳131起到更好的抚平效果。
极耳支撑面311可以与极耳接触面321正对设置。
本实施例采用平面与悬浮极耳138接触,可以提高悬浮极耳138的抚平质量。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图11和图15所示,抚平件320呈条状设置,抚平件320的一侧面形成极耳接触面321,抚平件320的长度L大于或等于裸电芯130的正极极耳132远离负极极耳133的一侧与负极极耳133远离正极极耳132的一侧之间的距离H。
如图15所示,抚平件320呈条状设置可理解为,抚平件320是长度L大于宽度或高度的块状或板状结构。抚平件320具体可以是长方体块。其中,抚平件320的长度面和宽度面形成极耳接触面321。长方体块的极耳接触面321相对的一面可用于与抚平驱动机构330连接。
参照图15所示,抚平件320的长度L大于或等于裸电芯130的正极极耳132远离负极极耳133的一侧与负极极耳133远离正极极耳132的一侧之间的距离H,使得抚平件320能够覆盖正极极耳132和负极极耳133。从而利用一个抚平件320,可以对正极极耳132和负极极耳133处于同一侧的裸电芯130,同步进行正极极耳132和负极极耳133的抚平。其中,在正极极耳132或负极极耳133未出现翻折的情况,采用本实施例抚平件320同步抚平正极极耳132和负极极耳133,可以加强正极极耳132和负极极耳133的稳定性,降低极耳131翻折的概率;而对于正极极耳132和负极极耳133均出现翻折时,采用本实施例抚平件320同步抚平正极极耳132和负极极耳133,可提高正极极耳132和负极极耳133的抚平效率,且操作简单。
需要说明的是,针对于正极极耳132和负极极耳133同时抚平的情况,可以对应正极极耳132和负极极耳133分别设置一个极耳支撑件310,也可设置一个较大的极耳支撑件310,同时支撑负极极耳133和正极极耳132。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图11至图14所示,极耳翻折改善装置还包括电芯驱动机构400,电芯驱动机构400用于与裸电芯130连接,以使裸电芯130带动悬浮极耳138向极耳支撑件310移动。
电芯驱动机构400是用于驱动裸电芯130移动的构件。电芯驱动机构400具体可以是机械手等结构。如图12所示,在执行机构200作用于翻折于电芯表面136的极耳131之前,裸电芯130与极耳支撑件310之间具有一定的间距,该间距能够允许翻折于电芯表面136的极耳131向背离电芯表面136的方向翻折90度以上,以处于悬浮状态,即在初始阶段,极耳支撑件310不会对裸电芯130脱离电芯表面136造成影响。如图13所示,在极耳131翻折至悬浮状态形成悬浮极耳138后,电芯驱动机构400可带动裸电芯130移动,使裸电芯130带动悬浮极耳138移动至被极耳支撑件310支撑。
如图11至图14所示,电芯驱动机构400可以安装在支撑抚平驱动机构330的支撑载体600上。
本实施例通过电芯驱动机构400实现裸电芯130的自动移动,可以节约人力,有利于抚平过程的自动化操作。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图6、图7、图8以及图11至图14所示,极耳翻折改善装置还包括电芯支撑件410,电芯支撑件410用于与电芯表面136的部分区域接触,以支撑裸电芯130。
电芯支撑件410是用于支撑裸电芯130的部件,电芯支撑件410可以是一个或多个,在电芯支撑件410为多个时,多个电芯支撑件410可以分散设置在电芯表面136的周向上,以使裸电芯130能够被较为稳定的支撑。电芯支撑件410用于支撑裸电芯130的电芯支撑面411可以是平面,以提高裸电芯130的支撑稳定性。
需要注意的是,可将电芯支撑件410的设置在不影响执行机构200向极耳131施加作用力的位置。在一个具体实施例中,如图6所示,电芯支撑件410的数量为四个,分别对应电芯表面136的四个边角设置。
如图11至图14所示,电芯支撑件410可以是在抚平机构300抚平极耳131的过程中,支撑裸电芯130。
本实施例通过电芯支撑件410支撑裸电芯130,提高了裸电芯130的稳定性,可降低裸电芯130发生晃动的可能。由于裸电芯130被支撑固定,相应的,可降低悬浮极耳138在裸电芯130晃动的影响下产生不稳定的情况,提高了悬浮极耳138的抚平质量。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图6、图7、图8以及图11和图12所示,极耳翻折改善装置还包括限位件420,限位件420用于限制裸电芯130沿平行于电芯表面的方向移动。
限位件420是用于限制裸电芯130沿平行于电芯表面的方向移动的构件。可以将电芯支撑件410的电芯支撑面411水平设置,相应的,限位件420用于限制裸电芯130沿水平方向移动。限位件420可以是设置在电芯支撑件410外侧的多个限位块,多个限位块配合限制裸电芯130在水平方向的移动。限位件420也可以是夹持件,通过夹持件的夹持作用,限制裸电芯130在水平方向的移动。限位件420也可以是框架结构,裸电芯130放置于框架结构的内侧,框架结构的边框即可限制裸电芯130的水平移动。
本实施例通过限位件420可以降低裸电芯130沿电芯表面136的延伸方向晃动的可能,提高裸电芯130放置的稳定性。在抚平悬浮极耳138的过程中,由于裸电芯130被限位固定,相应的,可降低悬浮极耳138在裸电芯130晃动的影响下产生不稳定的情况,进而也可以提高悬浮极耳138的抚平质量。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图6、图7、图8以及图11至图14所示,限位件420呈框架设置,电芯支撑件410连接在限位件420上,且电芯支撑件410的电芯支撑面411位于限位件420的端面的内侧。
其中,限位件420呈框架设置指的是限位件420是具有周向边框的框架构件,其中间镂空。
图16示意性地示出了本申请一些实施例的限位件、电芯支撑件以及极耳支撑件的剖视示意简图。参照图6至图8、图11、图12、图13、图14以及如图16所示,电芯支撑件410的电芯支撑面411位于限位件420的端面的内侧指的是电芯支撑面411不凸出于限位件420的轴向的端面,这样,裸电芯130支撑于电芯支撑面411上时,使得限位件420可以限制电芯支撑面411上的裸电芯130向限位件420外移动。
本实施例利用框架结构作为限位件420,结构简单,且在使用喷射的物质向极耳131施加作用力时,由于限位件420的中部镂空,所以也不会影响物质的喷射。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图7、图8、图11和图12所示,电芯支撑面411朝向限位件420的第一侧,执行机构200设置于限位件420的第二侧。
限位件420的第一侧和第二侧是限位件420的相对两侧,限位件420的第一侧和第二侧沿限位件420的中轴线依次设置。即,限位件420沿中轴线的相对两侧为第一侧和第二侧。在实际布置时,限位件420通常水平设置,第一侧和第二侧是限位件420的上下两侧,更为具体的,第一侧可以是限位件420的上侧,相应的,第二侧是限位件420的下侧;第一侧可以是限位件420的下侧,相应的,第二侧是限位件420的上侧。
执行机构200与电芯支撑面411位于限位件420的两侧,可降低裸电芯130与执行机构200相互干涉的可能,有利于构件的合理化布置。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图6至图8、图11和图12所示,抚平机构300包括用于支撑悬浮极耳138的极耳支撑件310,极耳支撑件310连接于限位件420,极耳支撑件310的极耳支撑面311的朝向与电芯支撑面411的朝向相同。
极耳支撑件310与限位件420连接,极耳支撑件310的极耳支撑面311的朝向与电芯支撑面411的朝向相同,使得极耳131与裸电芯130可以同步被支撑,在裸电芯130移动到位后,即可完成裸电芯130以及悬浮极耳138同步支撑,操作方便。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图7、图8以及图11至图14、图16所示,沿垂直于电芯支撑面411的方向X,极耳支撑面311位于电芯支撑面411背离执行机构200的一侧。
其中,垂直于电芯支撑面411的方向X也即是与电芯支撑面411垂直的方向,在实际布置时,电芯支撑面411与电芯表面136接触,所以垂直于电芯支撑面411的方向X与垂直于电芯表面136的方向是相同的方向。电芯支撑件410水平设置,使得电芯支撑面411水平设置时,垂直于电芯支撑面411的方向X为竖直方向。
极耳支撑面311位于电芯支撑面411背离执行机构200的一侧可理解为极耳支撑面311相对电芯支撑面411朝向裸电芯130所在的一侧凸出。
极耳支撑面311相对电芯支撑面411背离执行机构200,使得悬浮极耳138被支撑时,支撑位置高于电芯支撑面411,有利于裸电芯130上的电性相同的多层极耳131共同抚平。且,如图13和图14所示,抚平后的极耳131可大致位于电芯的两相对侧面(图13和图14的竖直方向的两相对侧面)之间,这样,抚平后的极耳131所处的位置更加有利于后续工序的组装。
图17示意性地示出了本申请一些实施例的检测机构检测极耳是否翻折于电芯表面的示意图。根据本申请的一些实施例,可选的,如图17所示,极耳翻折改善装置还包括检测机构500,检测机构500用于检测极耳131是否翻折于电芯表面136。
检测机构500是能够检测极耳131是否翻折于电芯表面136的构件,其具体可以是视觉检测装置,更为具体的可以是CCD(charge coupled device简称CCD,电荷耦合器件)相机等图像采集装置,也可以是其他检测构件,例如传感器等。
检测机构500也可以安装在支撑载体600上。
本实施例通过检测机构500实现对极耳131是否翻折于电芯表面136的检测,降低了人工目检检测极耳131翻折的人力成本,且检测效率、检测准确度提高。具体的,检测机构500可以对整形处理或冷压处理后的裸电芯130的极耳131进行检测,其代替人工目检,减少了人力成本,同时可防止不良品的流出,同时当判定极耳131翻折于电芯表面136时,可控制裸电芯130经过执行机构200和抚平机构300,对极耳131翻折的裸电芯130进行返工重整,防止裸电芯的报废,降低裸电芯生产成本,从优率和质量两个角度优化了裸电芯130生产的流程,减少了生产过程中的不确定性。
根据本申请的一些实施例,本实施例提供一种电池生产设备,包括本申请任意一实施例提出的极耳翻折改善装置。
电池生产设备还可包括制备裸电芯的装置,具体的制备裸电芯的装置包括卷绕机构、极耳整形处理机构以及冷压处理机构。其中,极耳整形处理机构用于对裸电芯的极耳进行整形处理,冷压处理机构用于对极耳整形后的裸电芯进行冷压处理。
进一步地,电池生产设备还可包括将裸电芯与壳体组装的装置等。
本实施例电池生产设备,其具有上述任意一实施例提出的极耳翻折改善装置的有益效果。
根据本申请的一些实施例,本实施例提出一种极耳翻折改善方法,包括:向翻折于裸电芯130的电芯表面136的极耳131施加作用力,使极耳131脱离电芯表面136,形成悬浮极耳138。
其中,本实施例极耳翻折改善方法可以采用上述任意实施例提出的极耳改善装置实现。具体的,通过控制执行机构200动作,使执行机构200向翻折于裸电芯130表面的极耳131施加作用力,使极耳131背离电芯表面136翻折,脱离电芯表面136,形成悬浮极耳138。
根据本申请的极耳翻折改善方法,在裸电芯130的极耳131翻折于电芯表面136时,可通过向翻折于电芯表面136的极耳131施加作用力,使极耳131脱离电芯表面136,形成悬浮极耳138,从而改善裸电芯130的极耳翻折现象,减少裸电芯130的报废,节约了生产成本。
根据本申请的一些实施例,可选的,向翻折于裸电芯130的电芯表面136的极耳131施加作用力,使极耳131脱离电芯表面136,包括:向翻折于裸电芯130的电芯表面136的极耳131喷射物质,使极耳131在喷射的物质的作用下脱离电芯表面136。
通过喷射物质作用于极耳131,使极耳131脱离电芯表面136,由于物质是在喷射的惯性作用下冲击极耳131,使极耳131在物质的作用下向物质的移动方向移动,不需要与极耳131之间建立机械连接关系,操作较为方便,也不易对极耳131造成损坏。
根据本申请的一些实施例,可选的,向翻折于裸电芯130的电芯表面136的极耳131喷射物质包括:使物质以垂直于电芯表面136的喷射方向喷射至电芯表面136。
如图8和图12所示,物质沿垂直于电芯表面136的喷射方向流向电芯表面136后,沿电芯表面136流向四周,从而流向翻折于电芯表面136的极耳131,使极耳131脱离电芯表面136。
以物质为气体为例,执行机构200包括喷射管211,喷射管211上设置有喷射孔212,喷射孔212朝向电芯表面136。如图6至图8、图12所示,从喷射管211喷射出的气体沿垂直于电芯表面136的方向喷射至电芯表面136,在受到电芯表面136的止挡后,气体沿电芯表面136流向四周,从而朝向翻折于电芯表面136流动的气体可以冲击极耳131,带动极耳131沿气体的流动方向翻折,使极耳131脱离电芯表面136。图8和图12中的箭头C表示的是气体的流动方向。
本实施例通过使物质沿垂直于电芯表面136的喷射方向流向电芯表面136,可以使物质在与电芯表面136接触后,更好的贴合电芯表面136流动,从而有利于物质作用于电芯表面136的翻折的极耳131。
如18示意性地示出了本申请一些实施例的极耳改善方法的流程图。根据本申请的一些实施例,可选的,如图18所示,极耳翻折改善方法还包括:
步骤S1:接收裸电芯生产工序完成的裸电芯,检测裸电芯的极耳是否翻折于电芯表面。
步骤S2:根据裸电芯的极耳翻折于电芯表面,向翻折于裸电芯的电芯表面的极耳施加作用力,使极耳脱离电芯表面,形成悬浮极耳。
为节约生产成本,并非所用的裸电芯130都要经过执行机构200对翻折后极耳131进行返工补救,因此在裸电芯130整形处理或冷压处理结束后,可以经过检测机构500的检测,在发现裸电芯130的极耳131翻折于电芯表面136时,再控制裸电芯130经过执行机构200进行处理,对于极耳131未翻折于电芯表面136的裸电芯130,可以直接进入下一组装工序。
其中,裸电芯130生产工序完成的裸电芯130可以是经过卷绕机构形成的裸电芯130,且该裸电芯130可以尚未进行极耳整形处理;也可以是经过极耳整形处理后的裸电芯130,且该裸电芯130可以尚未经过冷压处理;也可以是冷压处理之后的裸电芯130,且该裸电芯130尚未组装至壳体120内。
本实施例通过先对裸电芯130上的极耳131是否翻折于电芯表面136进行检测,并只针对出现极耳131翻折于电芯表面136的裸电芯130进行处理,提高了效率和针对性。
根据本申请的一些实施例,可选的,检测裸电芯130的极耳131是否翻折于电芯表面136包括:获取电芯表面136与极耳131的连接区域E的图像;根据图像识别电芯表面136上与极耳131连接的端面137;根据图像中位于端面137背离极耳131一侧的像素的灰度值,判断极耳131是否翻折于电芯表面136。
具体的检测机构500采用视觉检测装置。如图17所示,检测机构500对应裸电芯130的电芯表面136设置,并抓取电芯表面136与极耳131的连接区域E的图像。
图19示意性地示出了电芯表面与极耳的连接区域E的示意图。如图19所示,电芯表面136与极耳131的连接区域E是电芯表面136靠近极耳131的部分区域和极耳131靠近电芯表面136的部分区域共同形成的区域,即在电芯表面136与极耳131的连接区域E的图像中,应当至少包括部分极耳131和部分电芯表面136。电芯表面136与极耳131的连接区域E可通过对检测机构500设定抓拍区,然后将裸电芯130按照设定放置状态移动至检测机构500的抓拍区内,然后利用检测机构500抓拍电芯表面136与极耳131的连接区域E的图像。其中,设定放置状态可理解为裸电芯130预先校正调试好的裸电芯状态,该种状态下,裸电芯130移动到位后,即可被抓拍到特定的区域,即电芯表面136与极耳131的连接区域E。
电芯表面136上与极耳131连接的端面137可理解为电芯表面136的边缘,其是电芯表面136与极耳131的分界线,具体可以通过对图像进行分析抓取电芯的端面137,从而识别建立检测分界线,而获得电芯的端面137。
由于极耳131与电芯表面136在图像中呈现的色差会有差异,即会有灰度值的差异,且极耳131的亮度大于电芯表面136的亮度,相应的极耳131呈现出的灰度值小于电芯表面136呈现的灰度值。图20示意性地示出了极耳翻折于电芯表面的图像效果图,图20的箭头D表示的是从电芯的端面137向下作为检测区域F。如图20所示,当极耳131翻折后电芯表面136对应的检测区域F的图像的亮度会增加,当电芯表面136对应的检测区域F的亮度超过设定阈值时,即电芯表面136的灰度值低于设定阈值时,可认为极耳131翻折于电芯表面136。简单而言,当电芯的端面137下方出现色差,则判定电芯发生极耳131翻折,若电芯的端面137下方无出现色差则判定极耳131未发生翻折。其中,电芯表面136对应的检测区域F,即检测机构500获取的连接区域E中电芯表面136的部分。
本实施例还可以通过检测不同极耳131翻折的角度变化会产生的不同的亮度变化,从而检测极耳131是否出现翻折,当检测出极耳131翻折后,该裸电芯130会经过执行机构200进行相应的返工处理。
本实施例通过获取图像,并对图像进行分析以判断极耳131是否翻折于电芯表面136,处理过程中较为简单,且准确度较高。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图18所示,极耳翻折改善方法还包括:
步骤S3:抚平悬浮极耳。
抚平悬浮极耳的步骤可通过抚平机构实现。
本实施例进一步对悬浮极耳138进行抚平,可缓解悬浮极耳138再次向电芯表面136翻折的情况,提高了悬浮极耳138的稳定性。
根据本申请的一些实施例,可选的,抚平悬浮极耳138包括:持续向悬浮极耳138施加作用力,使悬浮极耳138维持悬浮状态,在悬浮状态下,使形成悬浮极耳138的裸电芯130移动至悬浮极耳138与极耳支撑件310接触;使抚平件320向极耳支撑件310移动,并压紧于悬浮极耳138背离极耳支撑件310的一侧,抚平件320与极耳支撑件310配合将悬浮极耳138抚平。
以执行机构200通过喷射气体向极耳131施加作用力为例,具体说明本实施例抚平悬浮极耳138的过程。如图8、图12所示,在使翻折于电芯表面136的极耳131脱离电芯表面136的过程中,电芯表面136和极耳131与极耳支撑件310之间具有一定间距,在执行机构200喷射出的气体的作用下,使得极耳131可以不受极耳支撑件310的影响而脱离电芯表面136。在翻折于电芯表面136的极耳131形成悬浮极耳138后,执行机构200持续向电芯表面136喷射气体,气体可以使悬浮极耳138维持悬浮状态,在持续喷射气体的过程中,使裸电芯130向极耳支撑件310移动,最终使得悬浮极耳138支撑在极耳支撑件310上,如图13所示,此时悬浮极耳138受极耳支撑件310的支撑限位,不会再翻折于电芯表面136,可停止执行机构200的气体喷射;如图13和图14所示,使抚平件320向极耳支撑件310移动,抚平件320压紧于所有极耳131背离极耳支撑件310的一侧,抚平件320配合极耳支撑件310将极耳131抚平。
其中,在具有电芯支撑件410的方案中,参照图12所示,在初始阶段,裸电芯130可以不被电芯支撑件410支撑。如图13所示,在裸电芯130向极耳支撑件310移动的过程中,裸电芯130同步向电芯支撑件410移动,在悬浮极耳138被极耳支撑件310支撑时,裸电芯130同步被电芯支撑件410支撑。在具有限位件420的情况下,裸电芯130被电芯支撑件410支撑时,也被限位件420进行限位。
本实施例在持续向悬浮极耳138施加作用力,使悬浮极耳138维持悬浮状态的情况下,使极耳131移动至悬浮极耳138与极耳支撑件310接触,可降低极耳131在抚平前再次翻折于电芯表面136的概率,悬浮极耳138可以移动至先被极耳支撑件310支撑,然后再利用抚平件320靠近极耳支撑件310运动,抚平极耳131,操作方便。
根据本申请的一些实施例,可选的,如图18所示,极耳翻折改善方法还包括:
步骤S4:接收抚平悬浮极耳后的裸电芯,检测抚平悬浮极耳后的裸电芯的极耳是否翻折于电芯表面。
步骤S5:根据抚平悬浮极耳后的裸电芯的极耳翻折于电芯表面,使裸电芯流入废品回收处。
步骤S6:根据抚平悬浮极耳后的裸电芯的极耳未翻折于电芯表面,使裸电芯流入电池生产的下一工序。
其中,抚平悬浮极耳138后的裸电芯130指的是经过执行机构200使极耳131恢复至悬浮状态,并可进一步经过抚平机构300对极耳131进行抚平处理后的裸电芯130。对于极耳131是否翻折于电芯表面136的具体检测方式可与步骤S1的检测裸电芯130的极耳131是否翻折于电芯表面136的方式相同。
电池生产的下一工序指的是对裸电芯130进行处理的下一步骤。例如,在进入执行机构200处理前的裸电芯130是刚卷绕完成,且尚未进行极耳整形处理的裸电芯130,电池生产的下一工序是对极耳整形处理的步骤。再例如,在进入执行机构200处理前的裸电芯130是对极耳整形处理完,且未进行冷压处理的裸电芯130,电池生产的下一工序是对裸电芯130进行冷压处理的步骤。再例如,在进入执行机构200处理前的裸电芯130是冷压处理完的裸电芯130,电池生产的下一工序是将裸电芯130装入壳体120内,使裸电芯130的极耳131与壳体120焊接的工序。
本实施例通过对抚平悬浮极耳138后的裸电芯130进行检测,并根据裸电芯130的极耳131情况使裸电芯130进入相适应的工序中,避免悬浮、抚平处理后,极耳131依然翻折于电芯表面136的裸电芯130流入电池生产的下一工序中,降低了加工而成的电池出现次品的可能。
根据本申请的一些实施例,如图4至图17所示,本实施例提供一种极耳翻折改善装置,包括检测机构500、限位件420、电芯支撑件410、执行机构200和抚平机构300。抚平机构300包括极耳支撑件310和抚平件320。如图6所示,限位件420呈矩形框设置,电芯支撑件410固定连接在限位件420的内侧,电芯支撑件410的数量为四个。极耳支撑件310固定连接在限位件420的内侧,极耳支撑件310的数量为两个,分别对应支撑正极极耳132和负极极耳133。极耳支撑件310的上表面用于支撑悬浮极耳138,电芯支撑件410的上表面用于支撑裸电芯130。限位件420、极耳支撑件310、电芯支撑件410形成吹气托盘。如图15所示,抚平件320采用可设置固定行程的长方体块,可以覆盖两个极耳支撑件的极耳支撑面。其中,抚平件320的固定行程可通过对抚平件320连接的抚平驱动机构330进行设定实现。如图6、图7、图10、图11和图12所示,执行机构200设置在限位件420的下方,包括喷射管211,喷射管211可以是圆柱形的喷射管211,喷射管211上设置有多个间隔设置的喷射孔212,喷射孔212可以是圆形孔,喷射管211通过喷射孔212向裸电芯130的电芯表面136垂直吹气,且执行机构200的吹气等级以及喷射管211的喷射角度可调整。检测机构500用于检测整形后的裸电芯130以及返工后的裸电芯130的极耳131是否出现翻折。
本实施例极耳翻折改善装置,在极耳131翻折的裸电芯130经过执行机构200时,执行机构200位于裸电芯130下方,且位置与翻折于电芯表面136的极耳131相对,执行机构200吹气时,气体遇到裸电芯130后会沿电芯表面136扩展,由于翻折的极耳131与裸电芯130表面接触,气体经过裸电芯130表面,翻折的极耳131遇到经过裸电芯130表面的气体后被带动向气体运动方向翻折,从而使极耳131脱离电芯表面136并处于悬浮状态,然后裸电芯130在吹气的作用下下移,进入抚平工位。该抚平工位的极耳131下方具有台阶状的极耳支撑件310,对极耳131起支撑作用,随后执行机构200关闭,抚平机构300的抚平件320运动至极耳131上方,随后下移压住极耳131进行抚平。抚平后极耳131进入电池生产的下一工序,经过以上工艺流程改善裸电芯130极耳131翻折的现象,减少裸电芯130的报废,节约电芯生产成本。
本实施例极耳翻折改善装置,整形后裸电芯130增加了极耳131翻折的检测机构500,代替人工目检,减少人力成本的同时可防止不良品的流出;同时当判定极耳131翻折的裸电芯130时,裸电芯130会送入并依次经过执行机构200与抚平机构300,对极耳131翻折的裸电芯130进行返工重整,防止电芯的报废,降低电芯生产成本,从优率和质量两个角度优化了裸电芯130生产的流程,减少了生产过程中的不确定性。执行机构200可采用圆柱形的喷射孔212作为吹气孔,保证气体流出平缓不会出现气体流速忽大忽小现象,且抚平机构300采用长方体块,可完全覆盖极耳131,更好的起到抚平效果。
根据本申请的一些实施例,如图18所示,本申请提出一种改善极耳翻折的方法,包括:
步骤S1:接收裸电芯生产工序完成的裸电芯,检测裸电芯的极耳是否翻折于电芯表面。
步骤S2:根据裸电芯的极耳翻折于电芯表面,向翻折于裸电芯的电芯表面的极耳施加作用力,使极耳脱离电芯表面,形成悬浮极耳。
步骤S3:抚平悬浮极耳。
步骤S4:接收抚平悬浮极耳后的裸电芯,检测抚平悬浮极耳后的裸电芯的极耳是否翻折于电芯表面。
步骤S5:根据抚平悬浮极耳后的裸电芯的极耳翻折于电芯表面,使裸电芯流入废品回收处。
步骤S6:根据抚平悬浮极耳后的裸电芯的极耳未翻折于电芯表面,使裸电芯流入电池生产的下一工序。
整形后裸电芯130由于极耳131较软,经过张力作用后翻折,进一步冷压后翻折极耳131会与电芯表面136相接触。本实施例极耳翻折改善方法的裸电芯130经过检测机构500,检测机构500可采用CCD检测,检测机构500判定极耳131翻折于电芯表面136,可通过机械手将裸电芯130移动至执行机构200。执行机构200位于裸电芯130下方,裸电芯130进入极耳131工位时,喷射管211吹出的气体接触电芯表面136后,气体沿着电芯表面136扩散至翻折的极耳131,翻折的极耳131遇到气体后产生与气体扩展方向一致的力,导致翻折极耳131会向气体扩散方向移动,由于锂电池的极耳131一般采用铜/铝极耳,延展性较好,极耳131不在与电芯表面136接触,呈现一定的下踏状态,下踏角度依据吹气力度与极耳131本身材料的性质有关。带有下踏的悬浮极耳138的裸电芯130伴随着气流下移,极耳131下踏角度逐渐变小,直至裸电芯130完全进入抚平工位,此时执行机构200关闭。极耳支撑件310呈台阶状,为防止悬浮极耳138弯折,极耳支撑件310的大小和高度依据极耳131大小和弯折角度制定,当裸电芯130进入抚平工位时,悬浮极耳138首先接触极耳支撑件310,随着裸电芯130进一步向下移动,极耳支撑件310顶住悬浮极耳138,其余极耳131依次落在悬浮极耳138上方。当裸电芯130完全进入吹气工位后,抚平件320向下移动逐渐靠近直至下压贴住极耳131。抚平件320采用厚度一定的长方体块,宽度可以完整覆盖极耳131,以此对极耳131起到抚平延展的作用。抚平后的裸电芯130再次经过检测机构500后判定极耳131是否仍出现翻折,若无极耳131翻折出现,裸电芯130正常流拉至电池生产的下一工序。
本实施例极耳翻折改善方法,通过增加检测机构500,检测当前裸电芯130是否出现极耳131翻折,若出现极耳131翻折,通过增加执行机构200和抚平机构300修补该处的翻折极耳131,修补后的裸电芯130再经过检测机构500检测,若检测当前极耳131无翻折,裸电芯130正常流拉进入电池生产的下一工序,若检测极耳131仍然出现翻折现象则将裸电芯130排至废品拉带,从而改善裸电芯130的极耳翻折并防止极耳翻折的裸电芯130流出。通过以上方法避免了人工目检检测极耳翻折的人力成本的浪费,又可弥补翻折电芯的报废,并降低安全事件的发生概率。
最后还需要说明的是,本实施例附图均为示意性简图,各个附图中的相应构件的比例等特征,可以不完全相同。
以上所述,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (28)
1.一种极耳翻折改善装置,其特征在于,包括:
执行机构,用于向翻折于裸电芯的电芯表面的极耳施加作用力,使所述极耳脱离所述电芯表面,形成悬浮极耳;
抚平机构,用于抚平所述悬浮极耳;
所述抚平机构包括:
极耳支撑件,用于支撑所述悬浮极耳;
抚平件,所述抚平件能够相对所述极耳支撑件作开合运动,用于与所述极耳支撑件配合抚平所述悬浮极耳。
2.根据权利要求1所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述执行机构用于喷射物质,并通过喷射的所述物质向所述极耳施加作用力。
3.根据权利要求2所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述物质为气体。
4.根据权利要求2所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述执行机构的所述物质的喷射方向与所述电芯表面垂直。
5.根据权利要求2-4任一项所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,还包括:控制组件,所述控制组件与所述执行机构连接,用于控制所述执行机构的喷射作用力。
6.根据权利要求5所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述控制组件包括控制阀。
7.根据权利要求2-4任一项所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,还包括:调整组件,所述调整组件与所述执行机构连接,用于调整所述执行机构的喷射方向。
8.根据权利要求7所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述调整组件包括调整驱动机构和连接件,所述调整驱动机构与所述连接件连接,所述连接件与所述执行机构连接,所述调整驱动机构用于驱动所述连接件带动所述执行机构活动,以调整所述执行机构的喷射方向。
9.根据权利要求2-4任一项所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述执行机构包括喷射管;
所述喷射管的一侧彼此间隔设置有多个用于喷射所述物质的喷射孔。
10.根据权利要求2-4任一项所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述执行机构包括喷射管,所述喷射管的一侧设置用于喷射所述物质的喷射孔,所述喷射孔呈条状设置。
11.根据权利要求1-4任一项所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述极耳翻折改善装置还包括抚平驱动机构,所述抚平驱动机构与所述抚平件连接,用于驱动所述抚平件相对所述极耳支撑件作开合运动。
12.根据权利要求1-4任一项所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述抚平件用于与极耳接触的极耳接触面为平面;
和/或,所述极耳支撑件用于支撑所述悬浮极耳的极耳支撑面为平面。
13.根据权利要求12所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述抚平件呈条状设置,所述抚平件的长度大于或等于所述裸电芯的正极极耳远离负极极耳的一侧与所述负极极耳远离所述正极极耳的一侧之间的距离。
14.根据权利要求1-4任一项所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述极耳翻折改善装置还包括电芯驱动机构,所述电芯驱动机构用于与所述裸电芯连接,以使所述裸电芯带动所述悬浮极耳向所述极耳支撑件移动。
15.根据权利要求1-4任一项所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述极耳翻折改善装置还包括电芯支撑件,所述电芯支撑件用于与所述电芯表面的部分区域接触,以支撑所述裸电芯。
16.根据权利要求15所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述极耳翻折改善装置还包括限位件,所述限位件用于限制所述裸电芯沿平行于所述电芯表面的方向移动。
17.根据权利要求16所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述限位件呈框架设置,所述电芯支撑件连接在所述限位件上,且所述电芯支撑件的电芯支撑面位于所述限位件的端面的内侧。
18.根据权利要求17所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述电芯支撑面朝向所述限位件的第一侧,所述执行机构设置于所述限位件的第二侧。
19.根据权利要求18所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述抚平机构包括用于支撑所述悬浮极耳的极耳支撑件,所述极耳支撑件连接于所述限位件,所述极耳支撑件的极耳支撑面的朝向与所述电芯支撑面的朝向相同。
20.根据权利要求19所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,沿垂直于所述电芯支撑面的方向,所述极耳支撑面位于所述电芯支撑面背离所述执行机构的一侧。
21.根据权利要求1-4任一项所述的极耳翻折改善装置,其特征在于,所述极耳翻折改善装置还包括检测机构,所述检测机构用于检测极耳是否翻折于所述电芯表面。
22.一种电池生产设备,其特征在于,包括权利要求1-21任一项所述的极耳翻折改善装置。
23.一种极耳翻折改善方法,其特征在于,包括:
向翻折于裸电芯的电芯表面的极耳施加作用力,使所述极耳脱离所述电芯表面,形成悬浮极耳;
抚平所述悬浮极耳;
所述抚平所述悬浮极耳包括:
持续向所述悬浮极耳施加作用力,使所述悬浮极耳维持悬浮状态,在所述悬浮状态下,使形成所述悬浮极耳的裸电芯移动至所述悬浮极耳与极耳支撑件接触;
使抚平件向所述极耳支撑件移动,并压紧于所述裸电芯的与所述悬浮极耳对应的所有极耳的背离所述极耳支撑件的一侧,所述抚平件与所述极耳支撑件配合将所述悬浮极耳对应的所有极耳抚平。
24.根据权利要求23所述的极耳翻折改善方法,其特征在于,所述向翻折于裸电芯的电芯表面的极耳施加作用力,使所述极耳脱离所述电芯表面,包括:
向翻折于所述裸电芯的所述电芯表面的所述极耳喷射物质,使所述极耳在喷射的所述物质的作用下脱离所述电芯表面。
25.根据权利要求24所述的极耳翻折改善方法,其特征在于,所述向翻折于所述裸电芯的所述电芯表面的所述极耳喷射物质包括:
使所述物质以垂直于所述电芯表面的喷射方向喷射至所述电芯表面。
26.根据权利要求23所述的极耳翻折改善方法,其特征在于,所述极耳翻折改善方法还包括:
接收抚平所述悬浮极耳后的裸电芯,检测抚平所述悬浮极耳后的所述裸电芯的极耳是否翻折于电芯表面;
根据抚平所述悬浮极耳后的所述裸电芯的极耳翻折于所述电芯表面,使所述裸电芯流入废品回收处;
根据抚平所述悬浮极耳后的所述裸电芯的极耳未翻折于电芯表面,使所述裸电芯流入电池生产的下一工序。
27.根据权利要求23至26任一项所述的极耳翻折改善方法,其特征在于,所述极耳翻折改善方法还包括:
接收裸电芯生产工序完成的裸电芯,检测所述裸电芯的极耳是否翻折于电芯表面;
根据所述裸电芯的极耳翻折于所述电芯表面,向翻折于裸电芯的电芯表面的极耳施加作用力,使所述极耳脱离所述电芯表面。
28.根据权利要求27所述的极耳翻折改善方法,其特征在于,所述检测所述裸电芯的极耳是否翻折于电芯表面包括:
获取所述电芯表面与所述极耳的连接区域的图像;
根据所述图像识别所述电芯表面上与所述极耳连接的端面;
根据所述图像中位于所述端面背离所述极耳一侧的像素的灰度值,判断所述极耳是否翻折于所述电芯表面。
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Citations (8)
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---|---|---|---|---|
CN113156528A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-07-23 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 极耳翻折检测装置和检测方法 |
CN214152982U (zh) * | 2020-12-04 | 2021-09-07 | 银隆新能源股份有限公司 | 一种极耳抚平装置及锂离子电池卷绕设备 |
CN215266590U (zh) * | 2021-06-17 | 2021-12-21 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 电芯极耳聚拢装置和新能源电池生产线 |
CN218079714U (zh) * | 2022-09-19 | 2022-12-20 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 极耳抚平装置及卷绕设备 |
CN115548451A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-12-30 | 安徽巨一科技股份有限公司 | 一种风刀极耳抚平装置 |
CN115631177A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-01-20 | 广东利元亨智能装备股份有限公司 | 电芯极耳检测方法和计算机可读存储介质 |
CN115797346A (zh) * | 2023-02-06 | 2023-03-14 | 江苏时代新能源科技有限公司 | 极耳状态检测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN115829913A (zh) * | 2022-08-10 | 2023-03-21 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 裸电芯外观检测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
-
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN214152982U (zh) * | 2020-12-04 | 2021-09-07 | 银隆新能源股份有限公司 | 一种极耳抚平装置及锂离子电池卷绕设备 |
CN113156528A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-07-23 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 极耳翻折检测装置和检测方法 |
CN215266590U (zh) * | 2021-06-17 | 2021-12-21 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 电芯极耳聚拢装置和新能源电池生产线 |
CN115829913A (zh) * | 2022-08-10 | 2023-03-21 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 裸电芯外观检测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN218079714U (zh) * | 2022-09-19 | 2022-12-20 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 极耳抚平装置及卷绕设备 |
CN115548451A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-12-30 | 安徽巨一科技股份有限公司 | 一种风刀极耳抚平装置 |
CN115631177A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-01-20 | 广东利元亨智能装备股份有限公司 | 电芯极耳检测方法和计算机可读存储介质 |
CN115797346A (zh) * | 2023-02-06 | 2023-03-14 | 江苏时代新能源科技有限公司 | 极耳状态检测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
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