CN211376839U - 一种电芯入壳装置及电池生产系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电芯入壳装置及电池生产系统，涉及电池制造技术领域。该电芯入壳装置包括用于定位壳体的定位治具和用于将异型电芯放入壳体中的移送机构。移送机构包括取料部和整形机构。取料部用于通过负压吸附异型电芯。整形机构用于将异型电芯的极耳撑开，以使极耳与壳体的内壁接触。该电池生产系统包括转盘和多个上述的电芯入壳装置，多个电芯入壳装置间隔地分布于转盘的圆周方向。转盘能够带动电芯入壳装置转动以切换不同工位。该电芯入壳装置设置有整形机构，便于撑开异型电芯的极耳，使极耳与壳体的内壁接触，便于异型电芯入壳焊接。该电池生产系统采用了上述的电芯入壳装置，能够完成异型电池的制造。

Description

一种电芯入壳装置及电池生产系统

技术领域

本申请涉及电池制造技术领域，具体而言，涉及一种电芯入壳装置及电池生产系统。

背景技术

相关技术中出现了一种异型电池，该异型电池的壳体和电芯大致呈圆筒状，不同之处在于，其极耳与电芯本体连接，先向着电芯本体的径向延伸，再向着电芯本体的轴向延伸，极耳与电芯本体靠近极耳的表面形成“U”型槽。对于这样的异形电池，相关技术中还没有相关装置能够对其进行电芯入壳操作。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种电芯入壳装置，其旨在改善相关技术中缺乏对异型电芯进行入壳操作的装置的问题。

本申请实施例提供了一种电芯入壳装置，该电芯入壳装置包括用于定位壳体的定位治具和用于将异型电芯放入壳体中的移送机构。移送机构包括取料部和整形机构。取料部用于通过负压吸附异型电芯。整形机构用于将异型电芯的极耳撑开，以使极耳与壳体的内壁接触。

通过设置定位治具，便于对异型电池的壳体进行定位。通过设置移送机构，便于将异型电芯送入壳体内。将移送机构设置为包括取料部和整形机构，取料部能够通过负压吸附异型电芯，整形机构能够撑开异型电芯的极耳，以使极耳与壳体的内壁接触。另一方面，整形机构还可以辅助取料部对异型电芯进行夹取，使得取料较为方便。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，整形机构包括用于撑开正极耳的正极耳整形机构和用于撑开负极耳的负极耳整形机构。通过设置正极耳整形机构和负极耳整形机构，正极耳整形机构能够撑开正极极耳，负极耳整形机构能够撑开负极极耳。并且，正极耳整形机构和负极耳整形机构还可以共同作用，辅助取料部夹持异型电芯。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，每个极耳整形机构包括调整块和调整块驱动组件。调整块用于插入极耳与电芯本体之间的间隙，调整块驱动组件用于驱动调整块移动以将极耳撑开。通过设置调整块和调整块驱动组件，调整块能够插入极耳与电芯本体之间的间隙，以便于调整块驱动组件驱动调整块移动时，调整块能够撑开极耳，或者辅助取料部夹取异型电芯。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，电芯入壳装置还包括机架，定位治具安装于机架，移送机构还用于驱动定位治具相对于机架旋转。通过设置机架，便于安装定位治具。移送机构能够驱动定位治具相对于机架旋转，使得正极耳和壳体焊接后，移送机构驱动定位治具旋转，再将负极耳和壳体焊接。较为方便地实现了正负极耳和壳体地焊接。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，移送机构还包括基座和旋转电机。取料部和整形机构安装于基座上。基座上设有第一对接部，定位治具上设有第二对接部。旋转电机用于驱动基座旋转，基座通过第一对接部与第二对接部的配合带动定位治具旋转。通过设置基座和旋转电机，使得旋转电机驱动基座旋转。在基座上设置有第一对接部，在定位治具上设置有第二对接部，第一对接部和第二对接部能够配合，使得旋转电机在驱动基座旋转地同时，带动定位治具旋转。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，移送机构还包括升降模组，升降模组安装于机架。旋转电机固定于升降模组的执行端，升降模组用于驱动旋转电机上下移动。基座连接于旋转电机的输出端且位于定位治具的上方。通过设置升降模组，便于通过升降模组带动旋转电机上下移动，以便于移送机构将电芯放入壳体内。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，旋转电机驱动定位治具180°旋转。旋转电机驱动定位治具旋转180°，便于将电芯从正极耳靠近焊接装置转动到负极耳靠近焊接装置，以实现正极耳和负极耳的焊接。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，电芯入壳装置还包括锁定机构，锁定机构用于可释放地锁定定位治具，以限制定位治具相对于机架旋转。通过设置锁定机构，锁定机构能够锁定治具。当进行极耳焊接时，锁定机构锁定定位治具，防止定位治具转动，影响焊接效果。当需要转动定位治具以焊接另一极耳时，锁定机构松开定位治具，使得定位治具能够在移送机构的带动下转动。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，定位治具包括夹持机构和开夹机构，夹持机构用于夹持定位壳体。开夹机构用于驱动夹持机构张开。通过设置夹持机构，便于夹持壳体。通过设置开夹机构，便于张开夹持机构，以便于放入壳体。

本申请实施例还提供了一种电池生产系统，该电池生产系统包括转盘和上述任一项中的电芯入壳装置，多个电芯入壳装置间隔地分布于转盘的圆周方向。转盘能够带动电芯入壳装置转动以切换不同工位。该电池生产系统采用了上述的电芯入壳装置，能够完成异型电池的制造。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的电芯入壳装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电芯入壳装置的移送机构的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的定位治具(未示出锁定机构)的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的定位治具(示出锁定机构)的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的定位治具(未示出锁定机构)在第一视角下的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电池生产系统的结构示意图。

图标：10-电芯入壳装置；20-转盘；30-电池生产系统；100-定位治具；110-夹持机构；111-第一滚轮；112-第一弹性元件；120-开夹机构；121-开夹部；130-第二对接部；140-顶升机构；141-顶升部；150-锁定机构；151-第二滚轮；152-第二弹性元件；153-锁定臂；160-锁定槽；200-移送机构；210-取料部；220-整形机构；221-调整块；222-调整块驱动组件；230-旋转电机；240-基座；241-第一对接部；300-机架；400-升降模组。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

相关技术中出现了一种异型电池，该异型电池的壳体和电芯大致呈圆筒状，不同之处在于，其极耳与电芯本体连接，先向着电芯本体的径向延伸，再向着电芯本体的轴向延伸，极耳与电芯本体靠近极耳的表面形成“U”型槽。对于这样的异形电池，相关技术中还没有相关装置能够对其进行电芯入壳操作。针对上述情况，申请人在经过大量的理论研究和实际操作的基础上，提出了一种电芯入壳装置及电池生产系统。该电芯入壳装置设置有整形机构，便于撑开异型电芯的极耳，使极耳与壳体的内壁接触，便于异型电芯入壳焊接。该电池生产系统采用了上述的电芯入壳装置，能够完成异型电池的制造。

实施例

请参照图1，配合参照图2，本实施例提供了一种电芯入壳装置10，该电芯入壳装置10包括用于定位壳体的定位治具100和用于将异型电芯放入壳体中的移送机构200。移送机构200包括取料部210和整形机构220。取料部210用于通过负压吸附异型电芯。整形机构220用于将异型电芯的极耳撑开，以使极耳与壳体的内壁接触。

通过设置定位治具100，便于对异型电池的壳体进行定位。通过设置移送机构200，便于将异型电芯送入壳体内。将移送机构200设置为包括取料部210和整形机构220，取料部210能够通过负压吸附异型电芯，整形机构220能够撑开异型电芯的极耳，以使极耳与壳体的内壁接触。另一方面，整形机构220还可以辅助取料部210对异型电芯进行夹取，使得取料较为方便。

请参照图2，在本实施例中，整形机构220包括用于撑开正极耳的正极耳整形机构和用于撑开负极耳的负极耳整形机构。请参照图2，在本实施例中，正极耳整形机构和负极耳整形机构分别位于取料部210的左右两侧。通过设置正极耳整形机构和负极耳整形机构，正极耳整形机构能够撑开正极极耳，负极耳整形机构能够撑开负极极耳。并且，正极耳整形机构和负极耳整形机构还可以共同作用，辅助取料部210夹持异型电芯。

请参照图2，在本实施例中，每个极耳整形机构220包括调整块221和调整块驱动组件222。调整块221用于插入极耳与电芯本体之间的间隙，调整块驱动组件222用于驱动调整块221移动以将极耳撑开。通过设置调整块221和调整块驱动组件222，调整块221能够插入极耳与电芯本体之间的间隙，以便于调整块驱动组件222驱动调整块221移动时，调整块221能够撑开极耳，或者辅助取料部210夹取异型电芯。在本实施例中，调整块驱动组件222包括电机和直线轴承，电机驱动直线轴承动作，带动调整块221在左右方向上运动。

在本实施例中，当调整块驱动组件222驱动调整块221向着取料部210靠拢时，位于两侧的两个调整块221可以共同作用，夹紧电芯，与取料部210配合，实现辅助夹取。而当电芯放入壳体后，需要焊接时，调整块驱动组件222驱动调整块221向着远离取料部210的方向运动，调整块221将极耳撑开，使得极耳紧贴壳体，便于焊接，提高焊接强度和产品良品率。

请参照图1，配合参照图2，在本实施例中，电芯入壳装置10还包括机架300，定位治具100安装于机架300，移送机构200还用于驱动定位治具100相对于机架300旋转。通过设置机架300，便于安装定位治具100。移送机构200能够驱动定位治具100相对于机架300旋转，使得正极耳和壳体焊接后，移送机构200驱动定位治具100旋转，再将负极耳和壳体焊接。较为方便地实现了正负极耳和壳体地焊接。

请参照图2，配合参照图3，在本实施例中，移送机构200还包括基座240和旋转电机230。取料部210和整形机构220安装于基座240上。基座240上设有第一对接部241，定位治具100上设有第二对接部130。旋转电机230用于驱动基座240旋转，基座240通过第一对接部241与第二对接部130的配合带动定位治具100旋转。通过设置基座240和旋转电机230，使得旋转电机230驱动基座240旋转。在基座240上设置有第一对接部241，在定位治具100上设置有第二对接部130，第一对接部241和第二对接部130能够配合，使得旋转电机230在驱动基座240旋转地同时，带动定位治具100旋转。在本实施例中，第一对接部241为基座240上的凸起，第二对接部130为定位治具100上的凹槽。在一种可选地实施方式中，第一对接部241为基座240上的凹槽，第二对接部130为定位治具100上的凸起。

需要说明的是，在本实施例中，旋转电机230能够驱动定位治具100旋转180°。旋转电机230驱动定位治具100旋转180°，便于将电芯从正极耳靠近焊接装置转动到负极耳靠近焊接装置，以实现正极耳和负极耳的焊接。

请参照图3，在本实施例中，定位治具100包括夹持机构110和开夹机构120，夹持机构110用于夹持定位壳体。开夹机构120用于驱动夹持机构110张开。通过设置夹持机构110，便于夹持壳体。通过设置开夹机构120，便于张开夹持机构110，以便于放入壳体。请参照图3，在本实施例中，当开夹机构120上升时，夹持机构110张开。当开夹机构120下降时，夹持机构110合拢。夹持机构110包括第一滚轮111、第一弹性元件112和夹持本体，第一滚轮111与夹持本体连接，第一弹性元件112与夹持本体连接。开夹机构120包括开夹部121，开夹部121上具有斜面，斜面与第一滚轮111配合。当开夹部121上升时，第一滚轮111在斜面上滚动，带动夹持本体移动，压缩第一弹性元件112，使得夹持机构110张开，便于放入壳体。当开夹部121下降时，第一弹性元件112的形变逐渐恢复，使得夹持本体回复初始位置，夹持机构110合拢，便于夹持壳体。

请参照图4，配合参照图5，在本实施例中，电芯入壳装置10还包括锁定机构150，锁定机构150用于可释放地锁定定位治具100，以限制定位治具100相对于机架300旋转。通过设置锁定机构150，锁定机构150能够锁定治具。当进行极耳焊接时，锁定机构150锁定定位治具100，防止定位治具100转动，影响焊接效果。当需要转动定位治具100以焊接另一极耳时，锁定机构150松开定位治具100，使得定位治具100能够在移送机构200的带动下转动。请参照图4，配合参照图5，在本实施例中，电芯入壳装置10包括顶升机构140，顶升机构140与锁定机构150配合，当顶升机构140上升时，锁定机构150解锁，定位治具100能够相对于机架300转动。当顶升机构140下降时，锁定机构150锁定，定位治具100的转动被限制。

请参照图4，配合参照图5，在本实施例中，定位治具100上开设有锁定槽160。锁定机构150包括锁定臂153，锁定臂153与锁定槽160配合以限制定位治具100转动。当顶升机构140上升时，锁定臂153与锁定槽160分离，定位治具100能够相对于机架300转动。当顶升机构140下降时，锁定臂153与锁定槽160配合，定位治具100的转动被限制。请参照图4，配合参照图5，在本实施例中，锁定臂153上开设有通孔，通孔内连接有第二滚轮151。锁定机构150包括第二弹性元件152。顶升机构140包括顶升部141，顶升部141具有斜面，斜面与第二滚轮151配合。当顶升部141上升时，第二滚轮151在斜面的作用下，带动锁定臂153移动，使第二弹性元件152发生形变，锁定臂153与锁定槽160分离。当顶升部141下降时，第二弹性元件152的形变恢复，锁定臂153与锁定槽160配合。在本实施例中，第一弹性元件112和第二弹性元件152为压缩弹簧。

请再次参照图1，在本实施例中，移送机构200还包括升降模组400，升降模组400安装于机架300。旋转电机230固定于升降模组400的执行端，升降模组400用于驱动旋转电机230上下移动。基座240连接于旋转电机230的输出端且位于定位治具100的上方。通过设置升降模组400，便于通过升降模组400带动旋转电机230上下移动，以便于移送机构200将电芯放入壳体内。

本实施例提供了一种电芯入壳装置10，该电芯入壳装置10包括用于定位壳体的定位治具100和用于将异型电芯放入壳体中的移送机构200。移送机构200包括取料部210和整形机构220。取料部210用于通过负压吸附异型电芯。整形机构220用于将异型电芯的极耳撑开，以使极耳与壳体的内壁接触。通过设置定位治具100，便于对异型电池的壳体进行定位。通过设置移送机构200，便于将异型电芯送入壳体内。将移送机构200设置为包括取料部210和整形机构220，取料部210能够通过负压吸附异型电芯，整形机构220能够撑开异型电芯的极耳，以使极耳与壳体的内壁接触。另一方面，整形机构220还可以辅助取料部210对异型电芯进行夹取，使得取料较为方便。

本实施例提供的电芯入壳装置10是这样工作的：

首先，开夹部121上升，第一滚轮111带动夹持本体移动，压缩第一弹性元件112，夹持机构110张开。放入壳体后，降下开夹部121，第一弹性元件112的形变逐渐恢复，夹持本体回复初始位置，将壳体夹紧。之后，升降模组400驱动旋转电机230和基座240下移，在下行路径上，通过取料部210作用电芯进行转移。同时，通过调整块驱动组件222对调整块221进行调节，使调整块221插入极耳与电芯本体之间的间隙，对电芯辅助夹取，将电芯放置到壳体中。之后，调整块驱动组件222驱动调整块221，使得极耳与壳体发生接触，以便于极耳与壳体的焊接，提高焊接强度及产品良品率。因需要对另一侧极耳进行焊接，需要先升高顶升部141，第二滚轮151在斜面的作用下，带动锁定臂153移动，使第二弹性元件152发生形变，锁定臂153与锁定槽160分离，将锁定机构150解锁。之后，旋转电机230转动，通过第一对接部241和第二对接部130带动定位治具100转动180°，另一侧极耳焊接完成后再转动回初始位置。

请参照图6，本申请实施例还提供了一种电池生产系统30，该电池生产系统30包括转盘20和上述的电芯入壳装置10，多个电芯入壳装置10间隔地分布于转盘20的圆周方向。转盘20能够带动电芯入壳装置10转动以切换不同工位。该电池生产系统30采用了上述的电芯入壳装置10，能够完成异型电池的制造。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯入壳装置，其特征在于，包括：

用于定位壳体的定位治具；

用于将异型电芯放入所述壳体中的移送机构，所述移送机构包括取料部和整形机构，所述取料部用于通过负压吸附所述异型电芯，所述整形机构用于将所述异型电芯的极耳撑开，以使极耳与所述壳体的内壁接触。

2.根据权利要求1所述电芯入壳装置，其特征在于，所述整形机构包括用于撑开正极耳的正极耳整形机构和用于撑开负极耳的负极耳整形机构。

3.根据权利要求2所述电芯入壳装置，其特征在于，每个极耳整形机构包括调整块和调整块驱动组件，所述调整块用于插入极耳与电芯本体之间的间隙，所述调整块驱动组件用于驱动所述调整块移动以将极耳撑开。

4.根据权利要求1所述电芯入壳装置，其特征在于，所述电芯入壳装置还包括机架，所述定位治具安装于所述机架，所述移送机构还用于驱动所述定位治具相对于所述机架旋转。

5.根据权利要求4所述电芯入壳装置，其特征在于，所述移送机构还包括基座和旋转电机，所述取料部和所述整形机构安装于所述基座上，所述基座上设有第一对接部，所述定位治具上设有第二对接部，所述旋转电机用于驱动所述基座旋转，所述基座通过所述第一对接部与所述第二对接部的配合带动所述定位治具旋转。

6.根据权利要求5所述电芯入壳装置，其特征在于，所述移送机构还包括升降模组，所述升降模组安装于所述机架，所述旋转电机固定于所述升降模组的执行端，所述升降模组用于驱动所述旋转电机上下移动，所述基座连接于所述旋转电机的输出端且位于所述定位治具的上方。

7.根据权利要求5所述电芯入壳装置，其特征在于，所述旋转电机驱动所述定位治具180°旋转。

8.根据权利要求4所述电芯入壳装置，其特征在于，所述电芯入壳装置还包括锁定机构，所述锁定机构用于可释放地锁定所述定位治具，以限制所述定位治具相对于所述机架旋转。

9.根据权利要求1所述电芯入壳装置，其特征在于，所述定位治具包括夹持机构和开夹机构，所述夹持机构用于夹持定位所述壳体，所述开夹机构用于驱动所述夹持机构张开。

10.一种电池生产系统，其特征在于，所述电池生产系统包括转盘和多个根据权利要求1-9任一项所述的电芯入壳装置，多个所述电芯入壳装置间隔地分布于所述转盘的圆周方向，所述转盘能够带动所述电芯入壳装置转动以切换不同工位。

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