CN202062113U - 多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置 - Google Patents

多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置 Download PDF

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罗登红
陈伟雄
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Abstract

本实用新型公开了一种多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置,其包括电芯夹具和刀台,电芯夹具包括夹具台和安装于夹具台的电芯顶块、极耳托块及极耳压块,刀台包括上刀和下刀,电芯顶块将电芯在夹具台上定位,极耳托块托住待切极耳,极耳压块将电芯的极耳压至待切状态,上刀和下刀彼此配合完成极耳的裁切。与现有技术相比,本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置利用机械装置完成电芯定位、极耳下压及裁切等工序,使整个极耳裁切过程只有上下料需要由人工完成,不仅可提高生产效率,而且可更有效地保证极耳裁切的安全性和稳定性。

Description

多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及极耳裁切装置,尤其是一种适用于多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置。
背景技术
[0002] 多层电芯锂离子电池是指多层电芯捆扎在一起形成一个电池的结构,因为每个电芯都有阴阳极极耳,而且根据设计不同,为了保证过流能力和减少内阻,极耳的数量和尺寸都有差异,所以电芯在捆扎后,需要将这些极耳裁切为一致的尺寸,为后序的焊接和电池装配做准备。
[0003] 鉴于每个电池的极耳层数通常为数十层以上,要以电芯的底面作为尺寸控制的基准面,就需要先将极耳紧贴电芯垂直面下压至底面,再定尺寸裁切。在实际生产中,压极耳和尺寸定位通常由人工完成,裁切工序则用手动裁纸机或汽缸加切刀的简易装置完成,这些操作都极不方便,不仅会出现生产效率低、尺寸稳定性差等问题,而且切刀磨损快,手动裁纸机还有安全隐患。
[0004] 因此,极耳裁切已成为多层电芯锂离子电池生产中亟需解决的问题。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于:提供一种多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置,以实现极耳的快速、安全、稳定裁切。
[0006] 为了实现上述目的,本实用新型提供了一种多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置,其包括电芯夹具和刀台,电芯夹具包括夹具台和安装于夹具台的电芯顶块、极耳托块及极耳压块,刀台包括上刀和下刀,电芯顶块将电芯在夹具台上定位,极耳托块托住待切极耳,极耳压块将电芯的极耳压至待切状态,上刀和下刀彼此配合完成极耳的裁切。
[0007] 作为本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的一种改进,所述极耳压块包括极耳后压块和极耳前压块,极耳后压块将极耳沿捆扎后的电芯的垂直面压平,极耳前压块将极耳的裁切端压平。
[0008] 作为本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的一种改进,所述极耳前压块和极耳后压块设于极耳托块上方,极耳前压块和极耳后压块分别与压块控制杆连接,二者的抬起和压下由压块控制杆控制,极耳前压块的伸出长度可调节。
[0009] 作为本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的一种改进,所述夹具台上开设顶块滑槽,所述电芯顶块通过螺母可滑动地锁进顶块滑槽中。
[0010] 作为本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的一种改进,所述极耳托块通过轴与夹具台相连,并从夹具台伸出,伸出长度由托块锁紧螺母控制。
[0011] 作为本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的一种改进,还包括机台, 所述夹具台通过滑轨可移动地固定于机台上,并由滑轨汽缸推动而在机台上移动以将压好极耳的待切电芯送至刀台处,机台上在夹具台的侧面设有夹具限位块,用于对夹具台在滑轨上的行程进行限位。
[0012] 作为本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的一种改进,所述夹具限位块上设有限位块刻度尺,极耳托块上设有托块刻度尺,托块刻度尺上的尺寸与限位块刻度尺上的尺寸对应,标示出极耳的裁切尺寸。
[0013] 作为本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的一种改进,所述夹具台上设有夹具台高度调节杆,用于调节夹具台的高度。
[0014] 作为本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的一种改进,所述下刀由下刀槽夹固定,下刀槽夹的上部中间掏空,形成下刀槽,上刀安装于上刀台,上刀台与上刀安装在下刀槽内,上刀台通过切刀联轴器与切刀汽缸连接,上刀与下刀之间的初始距离由刀台间距调节螺母调节。
[0015] 作为本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的一种改进,用于安装所述上刀的上刀台开设有上刀槽,上刀台在上刀槽的根部开设有弹簧槽,弹簧槽内设置弹簧垫片,上刀安装于上刀槽中,顶部抵住弹簧垫片。
[0016] 与现有技术相比,本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置利用机械装置完成电芯定位、极耳下压及裁切等工序,使整个极耳裁切过程只有上下料需要由人工完成, 不仅有利于减轻劳动强度和提高生产效率,而且机械装置能够更有效地保证极耳裁切的安全性和稳定性。
附图说明
[0017] 下面结合附图和具体实施方式,对本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置及其有益技术效果进行详细说明。
[0018] 图1为多层电芯锂离子电池的电芯及待切极耳的示意图。
[0019] 图2为本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的整机示意图。
[0020] 图3为本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的刀台示意图。
[0021] 图4为图3中沿A-A线的下刀槽剖视图。
[0022] 图5为本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的上刀槽示意图。
[0023] 图6为本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的夹具示意图。
具体实施方式
[0024] 请参阅图1,多层电芯锂离子电池的极耳裁切过程为:将多个电芯1捆扎在一起, 然后将极耳2沿捆扎后的电芯垂直面压至图中所示的待切状态,再根据预定尺寸将极耳裁切整齐。
[0025] 请参阅图2,本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置包括机台4、电芯夹具5、刀台6、废料回收盒7和启动按钮3。其中,电芯夹具5、刀台6、废料回收盒7和启动按钮3都设于机台4上。裁切极耳2时,先将电芯1放入机台4上的电芯夹具5里夹好并压至图1所示的待切状态,之后同时按住两个启动按钮3,电芯夹具5即由滑轨汽缸推进刀台 6处,刀台6自动将极耳2按预定尺寸裁切整齐,切掉的极耳废料则落入刀台6前面的废料回收盒7内。
[0026] 请同时参阅图6,电芯夹具5包括夹具台25、顶块滑槽24、电芯顶块31、极耳托块19、托块刻度尺20、托块锁紧螺母21、极耳前压块27、极耳后压块28、前压块锁紧螺母29、 压块控制杆30和夹具台高度调节杆26。其中,夹具台25通过滑轨可移动地固定于机台4 上,由滑轨汽缸推动而在机台4上移动。机台4上在夹具台25的侧面设有夹具限位块23, 用于对夹具台25在滑轨上的行程进行限位。夹具限位块23上设有限位块刻度尺22,限位块刻度尺22能够标示出夹具限位块23所在的位置。顶块滑槽24开设于夹具台25上,电芯顶块31通过螺母可滑动地锁进顶块滑槽24中,以适应不同长度的电芯。极耳托块19通过轴与夹具台25相连,并从夹具台25的前端伸出,伸出长度由托块锁紧螺母21控制。
[0027] 极耳托块19上设有托块刻度尺20,托块刻度尺20上的尺寸与限位块刻度尺22上的尺寸对应,从而标示出极耳的裁切尺寸,另外还能有效防止极耳托块19伸出过长而与刀台6的下刀13 (如图3所示)干涉,避免裁切时 引起碰撞。极耳托块19上方设有与压块控制杆30连接的极耳前压块27和极耳后压块28,压块控制杆30用于控制极耳前压块27和极耳后压块28的抬起和下压,以保证上料和极耳2的压平,极耳前压块27的伸出长度由前压块锁紧螺母29控制。极耳托块19的伸出长度与极耳前压块27的伸出长度相配合,以保证极耳裁切的整齐度。夹具台高度调节杆26设于夹具台25的后端,用于调节夹具台25的高度,从而实现电芯1以任意平面为极耳2的裁切底面。
[0028] 捆扎后的电芯1放在夹具台25上,由电芯顶块31实现定位。电芯顶块31可以在顶块滑槽24里滑动,从而适应不同长度的电芯。之后,在压块控制杆30的控制下,极耳后压块28将极耳2沿捆扎后的电芯1的垂直面压平,极耳前压块27将极耳2的裁切端压平, 从而保证极耳2裁切的整齐度。之后,滑轨汽缸将夹具台25及固定于其上的待切电芯1推进刀台6处,推进行程由夹具限位块23限制,极耳2的裁切尺寸则由极耳托块19和夹具限位块23共同控制,并由托块刻度尺20标示出来。
[0029] 请参阅图2至图4,刀台6包括下刀13、下刀槽夹14、下刀槽锁紧螺母15、上刀12、 上刀台11、切刀气缸8、切刀联轴器10和刀台间距调节螺母9。其中,下刀13由下刀槽夹14 固定,下刀槽夹14的松紧程度由下刀槽锁紧螺母15控制。下刀槽夹14的上部中间挖空, 形成下刀槽16。上刀12安装于上刀台11,上刀台11与上刀12安装在下刀槽16内。上刀台11通过切刀联轴器10与切刀汽缸8连接,切刀气缸8通过对上刀台11的行程控制,完成极耳2的裁切动作。刀台间距调节螺母9设于刀台联轴器10上,用于调节上刀12与下刀13之间的初始距离,这个距离可控制切刀能适应的极耳2的裁切厚度。12上刀与13下刀均采用钨钢材料,锋利且寿命长。
[0030] 请参阅图3和图5,上刀台11开设有上刀槽17,上刀台11在上刀槽17的根部均勻开设了六个弹簧槽18,弹簧槽18内设置弹簧垫片。上刀12安装于上刀槽17中,上刀12 的顶部抵住弹簧垫片,因此弹簧垫片的多少可以控制上刀12的裁切力度,各个弹簧槽18内弹簧垫片数量的不同组合可以使整个上刀12在直线上的裁切力呈现不同程度的变化。弹簧槽18还能使上刀12的刚性裁切过程变为弹簧垫片的弹性过程,大大增加了切刀的寿命。
[0031] 综上所述,由于上刀12和下刀13之间的间距可调,切刀可适应上百层铜箔、铝箔等材料极耳的裁切,并通过设置弹簧垫片和切刀材料的选择,有效延长了切刀的使用寿命; 电芯夹具5则能方便有效地调节极耳的裁切尺寸,并通过机械定位保证裁切尺寸的稳定。 因此,整个极耳裁切过程只有上下料需要由人工完成,有利于减轻劳动强度和提高生产效率。本实用新型多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置的整机操作简单,成本低,且能适应的来料范围宽,所以应用前景非常广阔。
[0032] 根据上述说明书的揭示和教导,本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此,本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。 此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1. 一种多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置,其特征在于:包括电芯夹具和刀台,电芯夹具包括夹具台和安装于夹具台的电芯顶块、极耳托块及极耳压块,刀台包括上刀和下刀,电芯顶块将电芯在夹具台上定位,极耳托块托住待切极耳,极耳压块将电芯的极耳压至待切状态,上刀和下刀彼此配合完成极耳的裁切。
2.根据权利要求1所述的多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置,其特征在于:所述极耳压块包括极耳后压块和极耳前压块,极耳后压块将极耳沿捆扎后的电芯的垂直面压平, 极耳前压块将极耳的裁切端压平。
3.根据权利要求2所述的多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置,其特征在于:所述极耳前压块和极耳后压块设于极耳托块上方,极耳前压块和极耳后压块分别与压块控制杆连接,二者的抬起和压下由压块控制杆控制,极耳前压块的伸出长度可调节。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置,其特征在于:所述夹具台上开设顶块滑槽,所述电芯顶块通过螺母可滑动地锁进顶块滑槽中。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置,其特征在于:所述极耳托块通过轴与夹具台相连,并从夹具台伸出,伸出长度由托块锁紧螺母控制。
6.根据权利要求5所述的多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置,其特征在于:还包括机台,所述夹具台通过滑轨可移动地固定于机台上,并由滑轨汽缸推动而在机台上移动以将压好极耳的待切电芯送至刀台处,机台上在夹具台的侧面设有夹具限位块,用于对夹具台在滑轨上的行程进行限位。
7.根据权利要求6所述的多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置,其特征在于:所述夹具限位块上设有限位块刻度尺,极耳托块上设有托块刻度尺,托块刻度尺上的尺寸与限位块刻度尺上的尺寸对应,标示出极耳的裁切尺寸。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置,其特征在于:所述夹具台上设有夹具台高度调节杆,用于调节夹具台的高度。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置,其特征在于:所述下刀由下刀槽夹固定,下刀槽夹的上部中间掏空,形成下刀槽,上刀安装于上刀台,上刀台与上刀安装在下刀槽内,上刀台通过切刀联轴器与切刀汽缸连接,上刀与下刀之间的初始距离由刀台间距调节螺母调节。
10.根据权利要求1所述的多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置,其特征在于:用于安装所述上刀的上刀台开设有上刀槽,上刀台在上刀槽的根部开设有弹簧槽,弹簧槽内设置弹簧垫片,上刀安装于上刀槽中,顶部抵住弹簧垫片。
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