CN204927422U - 一种圆柱电池入壳机的模具结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种圆柱电池入壳机的模具结构，属于电池制造技术领域。它解决了现有圆柱电池组装过程中精准度低等技术问题。本模具结构包括放置块，放置块上开设有长条状的用于放置圆柱电池电芯的弧形槽，弧形槽的两端贯穿放置块的端面，放置块的端面上固设有装配块，装配块上开设有与弧形槽的圆心同轴的通孔，通孔内壁上具有由通孔内端至通孔外端内径逐渐减小的锥形面一，锥形面一从通孔内端延伸至通孔中部的内壁上，靠近通孔外端的通孔内壁上具有环形台阶面；靠近通孔外端的通孔内径大于锥形面一与环形台阶面之间的通孔内径。本模具结构使电池电芯与电池外壳在装配时精确对准，装配效率高，不易出现卡壳或扭曲变形等现象。

Description

一种圆柱电池入壳机的模具结构

技术领域

本实用新型属于电池生产制造技术领域，涉及一种模具结构，特别是以一种圆柱电池入壳机的模具结构。

背景技术

电池在日常生活中很常见，使用非常广泛，种类也繁多，包括圆柱电池、纽扣电池、软包电池等。圆柱型干电池按照电解质的不同还可分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合等不同体系，圆柱电池的外壳通常采用钢壳或聚合物，具有容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学稳定性能、使用安全等优点，广泛应用于遥控器、灯具、后备能源、电动工具、玩具模型等器件上。在圆柱电池生产过程中经过多种工序后需要对其进行装配和包装，需要将圆柱电池的电芯与外壳套装起来，并在外壳外表套上热缩管，使其从裸电池电芯到既安全又美观的成品，在外壳装配及热缩管包装的同时还需要在端部安放绝缘垫。目前市场上多数采用上下套管装置对电池电芯进行装配和包装，每次只能套一个，每分钟50个，而且对设备精准度要求高，故障率高，使得包装效率低。

我国专利（公开号：CN102956925A，公开日：2013-03-06）公开了一种锰酸锂塑料壳体圆柱电池及其制备方法，适用于中大型容量的锂离子电池。它是将锰酸锂材料和导电剂、粘结剂等混合而成正极浆料；将石墨和导电剂、粘结剂等混合而成负极浆料，再将正极浆料涂敷在铝箔上制成正极片，负极浆料涂敷在铜箔上制成负极片，然后将正负极片加入特制隔膜卷成圆柱形卷芯，然后将卷芯与塑料壳体、端盖、上极柱、下极柱、内垫片、外垫片和固定螺母进行装配，最后注液化成而制成成品电池。

上述专利提供的圆柱电池制备方法中，将卷芯与塑料壳体装配这一过程没有专业的组装设备，传统人工方法生产效率低，外壳与电芯凭肉眼不容易对准，还容易出现卡壳现象以及电池扭曲变形报废等情况。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的上述问题，提供一种圆柱电池入壳机的模具结构，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提高圆柱电池外壳与电芯装配过程中的精准度和组装效率。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种圆柱电池入壳机的模具结构，其特征在于，所述模具结构包括放置块，所述放置块上开设有长条状的用于放置圆柱电池电芯的弧形槽，所述弧形槽的两端贯穿所述放置块的端面，所述放置块的端面上固设有装配块，所述装配块上开设有与所述弧形槽的圆心同轴的通孔，所述通孔靠近所述放置块的一端为内端，另一端为外端，所述通孔内壁上具有由通孔内端至通孔外端内径逐渐减小的锥形面一，所述锥形面一从所述通孔内端延伸至所述通孔中部的内壁上，靠近所述通孔外端的通孔内壁上具有环形台阶面；靠近所述通孔外端的通孔内径大于所述锥形面一与所述环形台阶面之间的通孔内径。

其原理如下：圆柱型干电池生产装配中，电池电芯需要套设金属的电池外壳以提高保护强度和安全性，电池电芯与电池外壳单独生产，然后通过入壳机进行装配，电池外壳和电池电芯通过不同的传动装置到达本模具结构中。生产完成的电池外壳放置在入壳机的料斗中，一个一个的移送到装配块的通孔端部，生产完成的电池电芯通过输送通道和机械手将电池电芯放置在放置块的弧形槽上。装配块的外侧设置有气缸一，放置块的外侧设置有气缸二，气缸一的活塞杆上设有顶杆且顶杆正对装配块的通孔，顶杆与装配块之间能够放置电池外壳，气缸二的活塞杆上设有顶筒且顶筒正对放置块的弧形槽，顶筒内部空心且外端部具有开口，顶筒能够抵靠在弧形槽上电池电芯的端部边缘，并且使位于电池电芯的端部中间的极耳伸入到顶筒内。在气缸一的作用下，气缸一带动顶杆向装配块的通孔移动，顶杆将位于装配块和顶杆之间的电池外壳推送到通孔中，靠近通孔外端的通孔内壁上具有环形台阶面，电池外壳的端面能够抵靠在该环形台阶面上；在气缸二的作用下，气缸二带动顶筒向装配块的通孔移动，顶杆将位于放置块弧形槽上的电池电芯推送到通孔中，电池电芯能够通过通孔进入到电池外壳中，从而实现电池电芯与电池外壳的入壳装配。

上述顶杆具有磁性，电池外壳采用钢壳，顶杆在气缸一的带动下向后移动，顶杆的磁性能够对电池外壳产生引力，从而将装配好的电池从本模具结构中拉出来完成装配过程。

环形台阶面能够与电池外壳的端部相抵靠，通孔中部的内径小于电池外壳的外径，并大于电池电芯的外径，使电池外壳在气缸一的推动下到达环形台阶面后便不能继续前行，防止电池外壳从通孔穿过本模具结构，而该通孔内径能够允许电池电芯的通过，在气缸二的作用下，使电池电芯顺利进入电池外壳中，完成装配。锥形面一有利于对电池电芯的导向移动，使之顺畅进入通孔并与电池外壳相对准；本模具结构使电池电芯与电池外壳在装配时精确对准，装配效率高，不易出现卡壳或扭曲变形等现象。

在上述的圆柱电池入壳机的模具结构中，所述放置块上间隔设有凸台一和凸台二，所述弧形槽设置在所述凸台一和凸台二上。凸台一和凸台二间隔设置，使得弧形槽中部断开，这样方便机械手将电池电芯夹持放置在放置块的弧形槽上。

在上述的圆柱电池入壳机的模具结构中，所述通孔外端至所述环形台阶面的通孔直径均相等。通孔的这一部分需要电池电芯顺利通过，而且该部分直径刚好能够使电池电芯通过，这样电池电芯在进入壳体时不会晃动、偏移，能够精准顺利到位。

在上述的圆柱电池入壳机的模具结构中，所述锥形面一与锥形面二之间的通孔直径恒定相同。

在上述的圆柱电池入壳机的模具结构中，作为第二种方案，靠近所述通孔外端的通孔内壁具有从所述通孔外端延伸至所述环形台阶面的锥形面二，所述锥形面二由所述通孔外端至所述通孔内端内径逐渐减小。锥形面二也具有导向作用，便于电池外壳进入通孔内，引导电池外壳端部与环形台阶面相抵靠，从而阻止电池外壳继续前进，防止电池外壳从通孔穿出去，保证了装配的有效性和精准性。

在上述的圆柱电池入壳机的模具结构中，所述装配块通过螺栓螺接在所述放置块的端面上。这样便于加工装配。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本模具结构通过尺寸设计，分别与电池电芯与电池外壳相匹配，使电池电芯与电池外壳在装配时精确对准，装配效率高，不易出现卡壳或扭曲变形等现象。

2、本模具结构中设置锥形面一和锥形面二，锥形面一有利于对电池电芯的导向移动，使之顺畅进入通孔并与电池外壳相对准；锥形面二也具有导向作用，便于电池外壳进入通孔内，引导电池外壳端部与环形台阶面相抵靠，从而阻止电池外壳继续前进，防止电池外壳从通孔穿出去，保证了装配的有效性和精准性。

附图说明

图1是入壳机的立体结构示意图。

图2是入壳机局部放大结构示意图。

图3是本模具结构的立体结构示意图。

图4是实施例一中本模具结构的剖视结构示意图。

图5是实施例二中本模具结构的剖视结构示意图。

图中，1、放置块；2、装配块；3、弧形槽；4、通孔；5、锥形面一；6、锥形面二；7、环形台阶面；8、凸台一；9、凸台二；10、气缸一；11、气缸二；12、顶杆；13、顶筒；14、电池电芯；15、电池外壳；16、机械手；17、料斗。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1至图4所示，本模具结构包括放置块1，放置块1上开设有长条状的用于放置圆柱电池电芯14的弧形槽3，弧形槽3的两端贯穿放置块1的端面，放置块1的端面上固设有装配块2，装配块2上开设有与弧形槽3的圆心同轴的通孔4，通孔4靠近放置块1的一端为内端，另一端为外端，通孔4内壁上具有由通孔4内端至通孔4外端内径逐渐减小的锥形面一5，锥形面一5从通孔4内端延伸至通孔4中部的内壁上，靠近通孔4外端的通孔4内壁上具有环形台阶面7；靠近通孔4外端的通孔4内径大于锥形面一5与环形台阶面7之间的通孔4内径。

圆柱型干电池生产装配中，电池电芯14需要套设金属的电池外壳15以提高保护强度和安全性，电池电芯14与电池外壳15单独生产，然后通过入壳机进行装配，电池外壳15和电池电芯14通过不同的传动装置到达本模具结构中。生产完成的电池外壳15放置在入壳机的料斗17中，一个一个的移送到装配块2的通孔4端部，生产完成的电池电芯14通过输送通道和机械手6将电池电芯14放置在放置块1的弧形槽3上。装配块2的外侧设置有气缸一10，放置块1的外侧设置有气缸二11，气缸一10的活塞杆上设有顶杆12且顶杆12正对装配块2的通孔4，顶杆12与装配块2之间能够放置电池外壳15，气缸二11的活塞杆上设有顶筒13且顶筒13正对放置块1的弧形槽3，顶筒13内部空心且外端部具有开口，顶筒13能够抵靠在弧形槽3上电池电芯14的端部边缘，并且使位于电池电芯14的端部中间的极耳伸入到顶筒13内。在气缸一10的作用下，气缸一10带动顶杆12向装配块2的通孔4移动，顶杆12将位于装配块2和顶杆12之间的电池外壳15推送到通孔4中，靠近通孔4外端的通孔4内壁上具有环形台阶面7，电池外壳15的端面能够抵靠在该环形台阶面7上；在气缸二11的作用下，气缸二11带动顶筒13向装配块2的通孔4移动，顶杆12将位于放置块1弧形槽3上的电池电芯14推送到通孔4中，电池电芯14能够通过通孔4进入到电池外壳15中，从而实现电池电芯14与电池外壳15的入壳装配。

上述顶杆12具有磁性，电池外壳15采用钢壳，顶杆12在气缸一10的带动下向后移动，顶杆12的磁性能够对电池外壳15产生引力，从而将装配好的电池从本模具结构中拉出来完成装配过程。

环形台阶面7能够与电池外壳15的端部相抵靠，通孔4中部的内径小于电池外壳15的外径，并大于电池电芯14的外径，使电池外壳15在气缸一10的推动下到达环形台阶面7后便不能继续前行，防止电池外壳15从通孔4穿过本模具结构，而该通孔4内径能够允许电池电芯14的通过，在气缸二11的作用下，使电池电芯14顺利进入电池外壳15中，完成装配。锥形面一5有利于对电池电芯14的导向移动，使之顺畅进入通孔4并与电池外壳15相对准；本模具结构使电池电芯14与电池外壳15在装配时精确对准，装配效率高，不易出现卡壳或扭曲变形等现象。

如图3所示，放置块1上间隔设有凸台一8和凸台二9，弧形槽3设置在凸台一8和凸台二9上，凸台一8和凸台二9间隔设置，使得弧形槽3中部断开，这样方便机械手6将电池电芯14夹持放置在放置块1的弧形槽3上。

如图4所示，通孔4外端至环形台阶面7的通孔4直径均相等，装配块2通过螺栓螺接在放置块1的端面上；通孔4外端至环形台阶面7的这一部分需要电池电芯14顺利通过，而且该部分直径刚好能够使电池电芯14通过，这样电池电芯14在进入壳体时不会晃动、偏移，能够精准顺利到位；装配块2与放置块1相螺接便于加工装配。

实施例二

如图5所示，本实施例与实施例一大致相同，不同之处在于，本实施例中靠近通孔4外端的通孔4内壁具有从通孔4外端延伸至环形台阶面7的锥形面二6，锥形面一5与锥形面二6之间的通孔4直径恒定相同；锥形面二6由通孔4外端至通孔4内端内径逐渐减小。锥形面二6也具有导向作用，便于电池外壳15进入通孔4内，引导电池外壳15端部与环形台阶面7相抵靠，从而阻止电池外壳15继续前进，防止电池外壳15从通孔4穿出去，保证了装配的有效性和精准性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、放置块；2、装配块；3、弧形槽；4、通孔；5、锥形面一；6、锥形面二；7、环形台阶面；8、凸台一；9、凸台二；10、气缸一；11、气缸二；12、顶杆；13、顶筒；14、电池电芯；15、电池外壳；16、机械手；17、料斗等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (6)

1.一种圆柱电池入壳机的模具结构，其特征在于，所述模具结构包括放置块（1），所述放置块（1）上开设有长条状的用于放置圆柱电池电芯（14）的弧形槽（3），所述弧形槽（3）的两端贯穿所述放置块（1）的端面，所述放置块（1）的端面上固设有装配块（2），所述装配块（2）上开设有与所述弧形槽（3）的圆心同轴的通孔（4），所述通孔（4）靠近所述放置块（1）的一端为内端，另一端为外端，所述通孔（4）内壁上具有由通孔（4）内端至通孔（4）外端内径逐渐减小的锥形面一（5），所述锥形面一（5）从所述通孔（4）内端延伸至所述通孔（4）中部的内壁上，靠近所述通孔（4）外端的通孔（4）内壁上具有环形台阶面（7）；靠近所述通孔（4）外端的通孔（4）内径大于所述锥形面一（5）与所述环形台阶面（7）之间的通孔（4）内径。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池入壳机的模具结构，其特征在于，所述放置块（1）上间隔设有凸台一（8）和凸台二（9），所述弧形槽（3）设置在所述凸台一（8）和凸台二（9）上。

3.根据权利要求1或2所述的一种圆柱电池入壳机的模具结构，其特征在于，所述通孔（4）外端至所述环形台阶面（7）的通孔（4）直径均相等。

4.根据权利要求1或2所述的一种圆柱电池入壳机的模具结构，其特征在于，靠近所述通孔（4）外端的通孔（4）内壁具有从所述通孔（4）外端延伸至所述环形台阶面（7）的锥形面二（6），所述锥形面二（6）由所述通孔（4）外端至所述通孔（4）内端内径逐渐减小。

5.根据权利要求4所述的一种圆柱电池入壳机的模具结构，其特征在于，所述锥形面一（5）与锥形面二（6）之间的通孔（4）直径恒定相同。

6.根据权利要求1或2所述的一种圆柱电池入壳机的模具结构，其特征在于，所述装配块（2）通过螺栓螺接在所述放置块（1）的端面上。