CN207818819U - 锂离子电池卷芯极耳纠偏装置 - Google Patents

Abstract

锂离子电池卷芯极耳纠偏装置，包括：框架；纠偏组件底座；下部支撑组件，下部支撑组件对称设置于纠偏组件底座的两侧；卷芯放置板；卷芯定位挡板和卷芯推板，卷芯定位挡板和卷芯推板位于卷芯放置板的两侧；与纠偏组件底座相连的竖直安装部；外侧纠偏气缸和内测纠偏气缸，外侧纠偏气缸和内测纠偏气缸为手指气缸，外侧纠偏气缸的两夹爪上各设置有一外侧纠偏板，内侧纠偏气缸的两夹爪上各设置有一内侧纠偏板，内侧纠偏板和外侧纠偏板的位置与放置于卷芯放置板上卷芯的极耳的位置相对应；设置于竖直安装部上并可上下移动的极耳整形组件；可沿竖直方向上下移动的卷芯定型组件。本实用新型可以自动对卷芯极耳的位置进行纠偏，并在纠偏后进行整形。

Description

锂离子电池卷芯极耳纠偏装置

技术领域

本实用新型属于锂离子电池制造设备技术领域，更具体地说，涉及一种对电池卷芯的极耳进行纠偏的装置。

背景技术

卷绕成型的电芯是处于蓬松状态的，内部位置相对不稳定，因此电芯中极耳的位置难以满足工艺要求。如果极耳位置不符要求的电芯直接进入下一步工序必然会产生很多不良品。同时，电芯极耳的相关参数也是比较重要的参数，在制造过程中需要重点管控，因此为了保证电池质量，在焊接了极耳的电芯进入下一步工序前，需要对电芯极耳的位置进行纠偏。目前多数电池厂家一般采用相机对电芯拍照，然后利用伺服机构实现纠偏，这种方式设备成本较高，给厂商带来很大的经济负担。因此急需既能准确纠偏电池卷芯极耳，又不会额外增加生产成本的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、易于操作的锂离子电池卷芯极耳纠偏装置。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

锂离子电池卷芯极耳纠偏装置，包括：框架，所述框架包括底板、设置于所述底板上的支柱以及设置于所述支柱上的顶板；设置于所述底板上的纠偏组件底座；设置于所述底板上的下部支撑组件，所述下部支撑组件对称设置于所述纠偏组件底座的两侧；设置于所述纠偏组件底座上的卷芯放置板；设置于所述纠偏组件底座上的卷芯定位挡板和卷芯推板，所述卷芯定位挡板和卷芯推板位于卷芯放置板的两侧，所述卷芯推板可沿靠近或远离所述卷芯定位挡板的方向移动；与所述纠偏组件底座相连的竖直安装部；设置于所述竖直安装部上的外侧纠偏气缸和内测纠偏气缸，所述外侧纠偏气缸和内测纠偏气缸为手指气缸，所述外侧纠偏气缸的两夹爪上各设置有一外侧纠偏板，所述内侧纠偏气缸的两夹爪上各设置有一内侧纠偏板，所述内侧纠偏板和外侧纠偏板的位置与放置于所述卷芯放置板上卷芯的极耳的位置相对应；设置于所述竖直安装部上并可上下移动的极耳整形组件；可沿竖直方向上下移动的卷芯定型组件。

进一步的，所述下部支撑组件包括支撑气缸以及与所述支撑气缸的活塞杆相连的调节盘，所述支撑气缸可带动所述调节盘上下移动。

进一步的，所述卷芯定位挡板和纠偏组件底座的顶面之间设置有定位挡板压缩弹簧，所述卷芯定位挡板的高度大于蓬松卷芯的厚度。

进一步的，所述卷芯定位挡板的外侧设置有限位部，所述限位部与所述纠偏组件底座相固定。

进一步的，所述卷芯推板由卷芯定位气缸控制移动，所述卷芯定位气缸的活塞杆上设置有安装部，所述卷芯推板设置于所述安装部上，在所述卷芯推板与所述安装部之间设置有推板压缩弹簧，所述卷芯推板的高度大于蓬松卷芯的厚度。

进一步的，所述卷芯推板呈L形。

进一步的，所述内侧纠偏板和/或所述外侧纠偏板为特氟龙板。

进一步的，所述极耳整形组件包括极耳整形压板和整形气缸，所述整形气缸设置于所述竖直安装部上，所述极耳整形压板与所述整形气缸的活塞杆相连，所述极耳整形压板的底部具有向下突出的按压部，所述按压部位于所述外侧纠偏板和所述内侧纠偏板之间。

进一步的，所述卷芯定型组件包括卷芯定型压板、加热板及定型气缸，所述定型气缸设置于所述顶板上，所述定型气缸的活塞杆穿过所述顶板向下延伸，所述加热板和所述卷芯定型压板与所述定型气缸的活塞杆相连，所述加热板位于所述卷芯定型压板之上，所述卷芯定型压板位于所述卷芯放置板的上方。

进一步的，还包括导向杆，所述导向杆分别位于所述定型气缸两侧，所述导向杆包括固定于所述顶板上的导套和穿过所述导套及顶板的导杆，所述导杆与所述加热板相连。

由以上技术方案可知，本实用新型采用手指气缸带动内、外侧纠偏板运动，运动过程中配合卷芯推板，实现自动将偏移的极耳移至预定位置，类似用两只手把极耳拨动到预定位置，实现卷芯纠偏；然后压实定型，对卷芯放置要求低，无需使用专用夹具，操作方便；而且，无需使用高性能的相机与复杂的伺服机构，结构简单，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的侧视图；

图4为将框架去掉后的局部结构示意图；

图5为沿图2中A-A线的剖视图。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。如图1、图2、图3及图4所示，本实施例的卷芯极耳纠偏装置包括框架1、下部支撑组件2、纠偏组件底座3、卷芯放置板4、卷芯定位挡板5、卷芯推板6、外侧纠偏板7、外侧纠偏气缸8、内侧纠偏板9、内测纠偏气缸10、极耳整形组件11、卷芯定型组件12及竖直安装部13。

框架1由底板1-1、支柱1-2和顶板1-3组成，支柱1-2竖直设置于底板1-1的四个角位置，顶板1-3设置于支柱1-2上。底板1-1和顶板1-3可采用钢板制成，保证框架具有足够的强度和刚度。下部支撑组件2和纠偏组件底座3设置于底板1-1上，下部支撑组件2对称设置于纠偏组件底座3的两侧，从而保证卷芯受力平衡。下部支撑组件2包括支撑气缸2-1和与支撑气缸2-1的活塞杆相连的调节盘2-2，支撑气缸2-1可带动调节盘2-2上下移动。遇到不同厚度的卷芯时，可调节支撑盘来确保卷芯的预压力满足纠偏要求，使待纠偏卷芯处于最佳压缩状态。支撑气缸的支撑力大于卷芯定型气缸12-4的压力。

纠偏组件底座3可为铝合金板。卷芯放置板4设置于纠偏组件底座3上，卷芯定位挡板5和卷芯推板6分别设置于卷芯放置板4的两侧。卷芯定位挡板5紧靠着卷芯放置板4的侧边缘设置。进一步的，在卷芯定位挡板5和纠偏组件底座3的顶面之间设置有定位挡板压缩弹簧5a，在定位挡板压缩弹簧5a的作用下，卷芯定位挡板5可在竖直方向上移动，同时在卷芯定位挡板5的外侧还设置有与纠偏组件底座3相固定的限位部5b，限位部5b用于对卷芯定位挡板5在水平方向上进行限位。卷芯推板6呈L形，卷芯推板6设置于安装部6a上，在卷芯推板6与安装部6a之间设置有推板压缩弹簧6b。安装部6a与固定在纠偏组件底座3上的卷芯定位气缸6c的活塞杆相连，卷芯定位气缸6c可带动安装部6a及卷芯推板6沿水平方向移动，从而夹紧放置于卷芯放置板4上的卷芯。卷芯定位气缸也可以设置于底板上。压缩弹簧用于为卷芯定位挡板和卷芯推板提供复位的弹力，卷芯定型组件下压过程中，卷芯定位挡板和卷芯推板跟着下压，卷芯定型组件离开后在压缩弹簧的作用下卷芯定位挡板和卷芯推板能自动弹回。

卷芯定位挡板和卷芯推板的高度高于蓬松的卷芯的厚度，卷芯定位挡板和卷芯推板下方都设置由压缩弹簧，从而可以适应不同厚度卷芯。卷芯定型组件下压过程中，卷芯定位挡板和卷芯推板也跟着一起下压，保证卷芯定型组件的最终作用力都作用于纠偏卷芯上。为了适应不同型号的电池，卷芯推板在纠偏组件底座3上的安装孔为条型孔，从而实现位置可调节。

竖直安装部13设置于纠偏组件底座3上，外侧纠偏气缸8、内侧纠偏气缸10、极耳整形组件11均设置于竖直安装部13上。外侧纠偏气缸8和内侧纠偏气缸10均为手指气缸。外侧纠偏气缸8的两夹爪上各设置一外侧纠偏板7，内侧纠偏气缸10的两夹爪上各设置一内侧纠偏板9。内侧纠偏板7和外侧纠偏板9均采用特氟龙材质制成。极耳整形组件11包括极耳整形压板11-1和整形气缸11-2，整形气缸11-2固定于竖直安装部13上，极耳整形压板11-1与整形气缸11-2的活塞杆相连，并可在整形气缸11-2的作用下上下移动。极耳整形压板11-1的底部具有向下突出的按压部11-1a，按压部11-1a位于外侧纠偏板7和内侧纠偏板9之间。

卷芯定型组件12包括卷芯定型压板12-1、加热板12-2、导向杆12-3及定型气缸12-4。定型气缸12-4设置于顶板1-3上，定型气缸12-4的活塞杆穿过顶板1-3向下延伸，加热板12-2和卷芯定型压板12-1均与定型气缸12-4的活塞杆相连，加热板12-2位于卷芯定型压板12-1的上方。优选的，本实施例中还设置了一对位于定型气缸12-4两侧的导向杆12-3，用于引导卷芯定型压板12-1在竖直方向上的移动，保证其沿直线移动。导向杆12-3包括导套和导杆，导套固定于顶板1-3上，导杆穿过导套及顶板1-3与加热板12-2相连。卷芯定型组件的动作过程有两步，第一步为卷芯预压，此时下部支撑机构会顶出，卷芯定型组件仅仅对卷芯施加了部分作用力；第二步为卷芯纠偏完成后，下部支撑机构会复位下降，卷芯定型组件过压卷芯，完成卷芯定型，为了保证卷芯定型效果，对卷芯施压过程中必须对卷芯加热。

下面对本实用新型的工作过程进行说明：

在使用前首先对装置进行调试，使外侧纠偏气缸8动作带动外侧纠偏板7闭合，使内侧纠偏气缸10动作带动内侧纠偏板9张开，调节相应纠偏气缸的位置，使图5中的A1、A2、A3、A4四个尺寸满足工艺要求，其中A1为卷芯第一极耳左侧距离卷芯左侧边缘工艺距离；A2为卷芯第一极耳右侧距离卷芯左侧边缘工艺距离；A3为卷芯第二极耳左侧距离卷芯左侧边缘工艺距离；A4为卷芯第二极耳右侧距离卷芯左侧边缘工艺距离。然后闭合卷芯定位气缸6c，调节卷芯推板6位置，使尺寸B满足工艺要求，参数B要比卷芯工艺宽度小3～5mm。

调试完毕后，将待纠偏卷芯放置于卷芯放置板4上，此时卷芯定型组件12动作，定型气缸12-4带动卷芯定型压板12-1下压，同时下部支撑机构2顶出，使卷芯、卷芯推板6、卷芯定位挡板5均处于半压缩状态；

卷芯推板6推动卷芯，配合卷芯定位挡板5一起完成卷芯定位；

外侧纠偏气缸8带动外侧纠偏板7闭合，与此同时内侧纠偏气缸10带动内侧纠偏板9张开，在内、外侧纠偏板闭合与张开的过程中，偏位的极耳被纠偏板移动到预定范围内，此时极耳整形组件11的极耳整形压板11-1连续重复敲击极耳，将倾斜的极耳压平校正，此时的卷芯已经在预压下完成纠偏；

支撑气缸2-1带动支撑盘2-2下移，卷芯定型压板12-1也随着下压，将卷芯加热压实一段时间，压实后的卷芯完成定型，极耳位置也不会再因外力作用而轻易变化；

所有的气缸回到初始位置，取出卷芯，重复以上步骤，对下一个卷芯进行纠偏。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的范围之中。

Claims (10)

1.锂离子电池卷芯极耳纠偏装置，其特征在于，包括：

框架，所述框架包括底板、设置于所述底板上的支柱以及设置于所述支柱上的顶板；

设置于所述底板上的纠偏组件底座；

设置于所述底板上的下部支撑组件，所述下部支撑组件对称设置于所述纠偏组件底座的两侧；

设置于所述纠偏组件底座上的卷芯放置板；

设置于所述纠偏组件底座上的卷芯定位挡板和卷芯推板，所述卷芯定位挡板和卷芯推板位于卷芯放置板的两侧，所述卷芯推板可沿靠近或远离所述卷芯定位挡板的方向移动；

与所述纠偏组件底座相连的竖直安装部；

设置于所述竖直安装部上的外侧纠偏气缸和内侧纠偏气缸，所述外侧纠偏气缸和内侧纠偏气缸为手指气缸，所述外侧纠偏气缸的两夹爪上各设置有一外侧纠偏板，所述内侧纠偏气缸的两夹爪上各设置有一内侧纠偏板，所述内侧纠偏板和外侧纠偏板的位置与放置于所述卷芯放置板上卷芯的极耳的位置相对应；

设置于所述竖直安装部上并可上下移动的极耳整形组件；

可沿竖直方向上下移动的卷芯定型组件。

2.如权利要求1所述的锂离子电池卷芯极耳纠偏装置，其特征在于：所述下部支撑组件包括支撑气缸以及与所述支撑气缸的活塞杆相连的调节盘，所述支撑气缸可带动所述调节盘上下移动。

3.如权利要求1所述的锂离子电池卷芯极耳纠偏装置，其特征在于：所述卷芯定位挡板和纠偏组件底座的顶面之间设置有定位挡板压缩弹簧，所述卷芯定位挡板的高度大于蓬松卷芯的厚度。

4.如权利要求3所述的锂离子电池卷芯极耳纠偏装置，其特征在于：所述卷芯定位挡板的外侧设置有限位部，所述限位部与所述纠偏组件底座相固定。

5.如权利要求1或3或4所述的锂离子电池卷芯极耳纠偏装置，其特征在于：所述卷芯推板由卷芯定位气缸控制移动，所述卷芯定位气缸的活塞杆上设置有安装部，所述卷芯推板设置于所述安装部上，在所述卷芯推板与所述安装部之间设置有推板压缩弹簧，所述卷芯推板的高度大于蓬松卷芯的厚度。

6.如权利要求5所述的锂离子电池卷芯极耳纠偏装置，其特征在于：所述卷芯推板呈L形。

7.如权利要求1所述的锂离子电池卷芯极耳纠偏装置，其特征在于：所述内侧纠偏板和/或所述外侧纠偏板为特氟龙板。

8.如权利要求1所述的锂离子电池卷芯极耳纠偏装置，其特征在于：所述极耳整形组件包括极耳整形压板和整形气缸，所述整形气缸设置于所述竖直安装部上，所述极耳整形压板与所述整形气缸的活塞杆相连，所述极耳整形压板的底部具有向下突出的按压部，所述按压部位于所述外侧纠偏板和所述内侧纠偏板之间。

9.如权利要求1所述的锂离子电池卷芯极耳纠偏装置，其特征在于：所述卷芯定型组件包括卷芯定型压板、加热板及定型气缸，所述定型气缸设置于所述顶板上，所述定型气缸的活塞杆穿过所述顶板向下延伸，所述加热板和所述卷芯定型压板与所述定型气缸的活塞杆相连，所述加热板位于所述卷芯定型压板之上，所述卷芯定型压板位于所述卷芯放置板的上方。

10.如权利要求9所述的锂离子电池卷芯极耳纠偏装置，其特征在于：还包括导向杆，所述导向杆分别位于所述定型气缸两侧，所述导向杆包括固定于所述顶板上的导套和穿过所述导套及顶板的导杆，所述导杆与所述加热板相连。