CN212113905U - 电池装配系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别涉及一种电池装配系统。所述电池包括分离的壳体和极组，壳体具有入口和用于容纳极组的腔室，入口设置在壳体的长度方向上相对的两侧的其中一侧并且允许极组装入腔室，电池装配系统包括定位座和输送单元，定位座用于对壳体定位，定位座能够使得入口在壳体的定位状态下限定在预定位置并且朝向输送单元；输送单元设置为能够通过滚动接触极组驱动极组沿壳体的长度方向移动经过预定位置，以使得极组经所述入口送入腔室。所述电池装配系统通过设置输送单元，使得输送单元能够通过滚动接触极组驱动极组进入到定位在定位座上的壳体内部，避免了极组的外层绝缘膜受力集中，保证了电池极组和壳体的安装装配。

Description

电池装配系统

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别涉及一种电池装配系统。

背景技术

目前，方形锂离子电池通常采用下壳体和盖板焊接形成壳体，其中，下壳体为开口向上的凹槽结构，并且下壳体具有槽底壁，盖板封装于下壳体的槽口处，以用于保护壳体内部的极组。以普通方形锂电池为例，极组和下壳体之间的间隙较大，并且极组经开口进入到下壳体中所需的移动距离很短，所以，普通方形锂离子电池极组采用如下操作来入壳：下壳体以开口向上的方式放置，通过机械手来取放极组，以将极组放到下壳体中。

但是，这种采用机械手来实现极组入壳的方式并不适用于长电池(即，单体长度L＞400mm的方形锂离子电池)，这主要是由于长电池的极组具有长度较长并且厚度较薄的特点，并且长电池的下壳体的开口一般设置在下壳体的沿长度方向上相对的两侧中的其中一侧，使得极组经由下壳体的开口进入到下壳体中所需的移动距离较长，加上极组和下壳体之间的间隙狭小，致使极组的外层绝缘膜容易被机械手损伤或者是易于与下壳体发生碰撞或摩擦而受损，存在短路等安全隐患，难以顺利入壳。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池装配系统，以解决现有技术中长电池的极组通过机械手取放而导致的容易损坏外层绝缘膜的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种电池装配系统，所述电池包括分离的壳体和极组，所述壳体具有入口以及用于容纳所述极组的腔室，所述入口设置在所述壳体的长度方向上相对的两侧的其中一侧并且能够允许所述极组装入所述腔室，所述电池装配系统包括定位座和输送单元，其中，

所述定位座用于对所述壳体定位，所述定位座能够使得所述入口在所述壳体的定位状态下限定在预定位置并且朝向所述输送单元；

所述输送单元设置为能够通过滚动接触所述极组驱动所述极组沿所述壳体的长度方向移动经过所述预定位置，以使得所述极组经所述入口送入所述腔室。

可选的，所述输送单元包括支架、动力件以及成对设置的辊筒，所述动力件安装于所述支架，成对所述辊筒可旋转地安装于所述支架并且具有用于夹紧所述极组的间隙，所述动力件与该成对所述辊筒传动连接，所述动力件设置为能够驱动该成对所述辊筒反向滚动，以使得该成对所述辊筒能够驱动位于所述间隙中的所述极组移动。

可选的，在所述壳体的长度方向上，所述输送单元包括多对所述辊筒，多对所述辊筒划分为位于两端的两对主动辊筒以及位于该两对所述主动辊筒之间的多对从动辊筒，该两对所述主动辊筒所对应的两个所述间隙之间的距离小于所述极组的主体长度，所述动力件与该两对所述主动辊筒传动连接，该两对所述主动辊筒设置为能够在所述动力件的驱动作用下同步滚动并且能够通过位于所述间隙中的所述极组带动每对所述从动辊筒同步滚动。

可选的，多对所述辊筒沿所述间隙的宽度方向划分为两排，所述输送单元包括传动机构，所述传动机构与两排所述辊筒中的至少一排可传递转矩地连接并且设置为能够在该排所述主动辊筒的滚动作用下带动该排所述从动辊筒同步滚动。

可选的，所述传动机构设置为链轮传动组件。

可选的，多对所述辊筒沿所述壳体的长度方向等间距排列。

可选的，所述辊筒的长度为L，所述极组的宽度为W，两者满足以下数值关系：L-W的取值范围为0.1-0.5mm。

可选的，所述支架包括第一支架和第二支架，在成对所述辊筒中，两个所述辊筒分别安装于所述第一支架和所述第二支架，所述第一支架可移动地连接于所述第二支架，以改变所述间隙的宽度。

可选的，所述定位座包括基座以及可移动地安装于所述基座上的夹具，所述夹具设置为能够夹紧所述壳体以对所述壳体定位。

可选的，所述夹具包括夹紧气缸。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池装配系统具有以下优势：

所述电池装配系统通过设置输送单元，使得输送单元能够通过滚动接触所述极组驱动极组进入到定位在定位座上的壳体内部，避免了极组的外层绝缘膜受力集中，保证了电池极组和壳体之间的安全装配，适用于普通方形锂离子电池的装配作业；所述电池装配系统还解决了现有技术中由于长电池的极组入壳时间长而致使机械手所抓取部分容易出现绝缘膜破损等问题，保证了长电池极组的安全入壳，同样适用于长电池的装配作业。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施方式所述的电池装配系统中的输送单元将极组向壳体中输送的结构示意图；

图2为图1所示的输送单元在输送极组时的主视图；

图3为图1所示的极组的俯视图(或者是，仰视图)。

附图标记说明：

1、壳体；2、极组；3、入口；4、极耳；5、输送单元；6、工作面；7、辊筒；8、主动辊筒；9、从动辊筒。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

本实用新型提供了一种电池装配系统，如图1-3所示，所述电池包括分离的壳体1和极组2，所述壳体1具有入口3以及用于容纳所述极组2的腔室，所述入口3设置在所述壳体1的长度方向上相对的两侧的其中一侧并且能够允许所述极组2装入所述腔室，所述电池装配系统包括定位座和输送单元5，其中，所述定位座用于对所述壳体1定位，所述定位座能够使得所述入口3在所述壳体1的定位状态下限定在预定位置并且朝向所述输送单元5；所述输送单元5设置为能够通过滚动接触所述极组2驱动所述极组2沿所述壳体1的长度方向移动经过所述预定位置，以使得所述极组2经所述入口3 送入所述腔室。其中，壳体1可以设置为各种合理形式，例如，壳体长度方向上相对的两侧分别具有两个开口，此时，与该壳体适配的极组2设置为如图3所示的长度方向上相对的两侧分别具有极耳4，可以选择任一开口作为入口3，通过所述电池装配系统对该极组2进行入壳操作；预定位置可以设置为各种合理位置，只要满足如下条件即可：当壳体1在定位座上的定位状态下，壳体1的入口所处的位置即为预定位置。

通过上述技术方案，本实用新型提供了一种电池装配系统，所述电池装配系统通过设置输送单元5，使得输送单元5能够通过滚动接触所述极组2 驱动极组2进入到定位在定位座上的壳体1内部，避免了极组2的外层绝缘膜受力集中，保证了电池极组和壳体之间的安全装配，适用于普通方形锂离子电池的装配作业；所述电池装配系统还解决了现有技术中由于长电池的极组入壳时间长而致使机械手所抓取部分容易出现绝缘膜破损等问题，保证了长电池极组2的安全入壳，同样适用于长电池的装配作业。其中，绝缘膜的厚度仅为10-40um，可以采用聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚丙烯、聚酰亚胺、天然橡胶、人造橡胶和尼龙中的至少一种制成。

如图2和3所示，所述输送单元5包括支架、动力件以及成对设置的辊筒7，所述动力件安装于所述支架，成对所述辊筒7可旋转地安装于所述支架并且具有用于夹紧所述极组2的间隙，所述动力件与该成对所述辊筒7传动连接，所述动力件设置为能够驱动该成对所述辊筒7反向滚动，以使得该成对所述辊筒7能够驱动位于所述间隙中的所述极组2移动，结构简单，使得成对辊筒能够利用在反向滚动过程中与极组2表面之间产生的摩擦作用向前推动极组2，保证了极组2能够沿壳体1的长度方向稳定移动，避免了极组2因移动不稳而导致的外层绝缘膜与壳体发生摩擦而受损，有利于长电池极组2安全入壳。其中，间隙指的是成对辊筒7的两个工作面6(工作面6，即为辊筒7的外圆周面)之间所形成的最小缝隙，即，如图2所示的上辊筒的最低处与位于该上辊筒的正下方的下辊筒的最高处之间的所形成的缝隙。此外，动力件可以设置为伺服电机。值得一提的是，成对辊筒7设置为能够对极组2施加合理的压力，例如，0.1-1MPa；辊筒7的工作面6可以采用各种合理材质，例如，采用橡胶、钢质、塑料和玻璃中的至少一种。

进一步的，在所述壳体1的长度方向上，所述输送单元5包括多对所述辊筒7，多对所述辊筒7划分为位于两端的两对主动辊筒8以及位于该两对所述主动辊筒8之间的多对从动辊筒9，该两对所述主动辊筒8所对应的两个所述间隙之间的距离小于所述极组2的主体长度，所述动力件与该两对所述主动辊筒8传动连接，该两对所述主动辊筒8设置为能够在所述动力件的驱动作用下同步滚动并且能够通过位于所述间隙中的所述极组2带动每对所述从动辊筒9同步滚动，设计更为合理，保证了多对辊筒7能够同步旋转滚动，有利于极组2在入壳过程中更为平稳地移动。其中，该两对所述主动辊筒8所对应的两个所述间隙之间的距离，指的是，位于图2所示的左侧的一对主动辊筒8的间隙与位于图2所示的右侧的一对主动辊筒8的间隙之间的水平距离；极组2的主体长度，指的是，图3所示的极组2在除去两个极耳 4后的长度；这样设计，使得极组2能够在多对辊筒7的驱动下连续地、顺畅地移动，还有利于多对辊筒7为极组2提供有力地支撑，保证了极组2能够更为平稳地进入壳体1的腔室中。

为了保证极组2在辊筒7上能够更为平稳地运动，多对所述辊筒7沿所述间隙的宽度方向划分为两排，所述输送单元5包括传动机构，所述传动机构与两排所述辊筒7中的至少一排可传递转矩地连接并且设置为能够在该排所述主动辊筒8的滚动作用下带动该排所述从动辊筒9同步滚动。其中，间隙的宽度方向指的是成对辊筒7中的两个辊筒7的排列方向。根据本实用新型的一些具体实施方式，当壳体1采用横向放置的方式通过定位座进行定位时，极组2则采用如图2所示的横向移动的方式进行输送，则两排辊筒7相应地采用图2所示的上下间隔设置的方式安装在支架上，此时，可以采用传动机构分别与两排辊筒7可传递转矩地连接；优选地，采用传动机构与位于下方的那排辊筒7可传递转矩地连接，设计更为合理。

进一步的，所述传动机构设置为链轮传动组件，结构简单，便于制作与装配。其中，该链轮传动组件可以设置为各种合理形式，只要能够保证同一排的两个主动辊筒8带动该排所有的从动辊筒9同步滚动即可，例如，可以采用常规的适用于多个辊筒传动的链轮结构。

为了对极组2提供更为均匀地支撑作用，多对所述辊筒7沿所述壳体1 的长度方向等间距排列。

优选地，所述辊筒7的长度为L，所述极组2的宽度为W，两者满足以下数值关系：L-W的取值范围为0.1-0.5mm；保证了辊筒7对极组2进行安全输送，方便以辊筒7的在长度方向上的两个外边缘作为参考将极组2放置到辊筒7的最佳放置位置处。当然，成对辊筒7也可以设置标示物等各种合理结构来指示极组2的最佳放置位置，例如，标示线等。

进一步的，所述支架包括第一支架和第二支架，在成对所述辊筒7中，两个所述辊筒7分别安装于所述第一支架和所述第二支架，所述第一支架可移动地连接于所述第二支架，以改变所述间隙的宽度，进而使得成对辊筒7 能够输送不同尺寸规格的极组2，扩大了成对辊筒7的适用范围；当然，这还有利于该成对辊筒根据实际需求的不同合理选择极组2的夹紧方位，例如，该成对辊筒可以在图3所示的上下方向夹紧极组2，还可以在图3所示的前后方向夹紧极组2。其中，第一支架和第二支架之间可以采用各种合理的连接方式，例如，采用常规的螺杆进行可移动地连接。

为了简化定位座的结构，所述定位座包括基座以及可移动地安装于所述基座上的夹具，所述夹具设置为能够夹紧所述壳体1以对所述壳体1定位。其中，壳体1的定位状态可以设置为各种合理形式，例如，可以沿与水平面呈一定夹角的方向倾斜静置，也可以水平静置。下面以壳体1采用水平静置的方式进行定位为例，在壳体1的定位状态下，如图3所示，壳体1的高度可以大于壳体的宽度；优选地，如图1所示，壳体1的高度小于壳体的宽度，此时，壳体1的高度即为壳体1的厚度，可以为0.1-0.5mm。此外，壳体可以采用铝、不锈钢或塑料中的任意一种材质制成，在制作过程中，壳体可以采用焊接成型、注塑成型或冲压成型中任意一种成型方式。

进一步的，所述夹具包括夹紧气缸，保证了壳体1的定位稳固性，还能适用于各种不同规格的壳体进行定位操作，扩大了电池装配系统的适用范围。其中，夹紧气缸可以常规的夹紧气缸根据壳体的外轮廓进行夹紧操作，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池装配系统，其特征在于，所述电池包括分离的壳体(1)和极组(2)，所述壳体(1)具有入口(3)以及用于容纳所述极组(2)的腔室，所述入口(3)设置在所述壳体(1)的长度方向上相对的两侧的其中一侧并且能够允许所述极组(2)装入所述腔室，所述电池装配系统包括定位座和输送单元(5)，其中，

所述定位座用于对所述壳体(1)定位，所述定位座能够使得所述入口(3)在所述壳体(1)的定位状态下限定在预定位置并且朝向所述输送单元(5)；

所述输送单元(5)设置为能够通过滚动接触所述极组(2)驱动所述极组(2)沿所述壳体(1)的长度方向移动经过所述预定位置，以使得所述极组(2)经所述入口(3)送入所述腔室。

2.根据权利要求1所述的电池装配系统，其特征在于，所述输送单元(5)包括支架、动力件以及成对设置的辊筒(7)，所述动力件安装于所述支架，成对所述辊筒(7)可旋转地安装于所述支架并且具有用于夹紧所述极组(2)的间隙，所述动力件与该成对所述辊筒(7)传动连接，所述动力件设置为能够驱动该成对所述辊筒(7)反向滚动，以使得该成对所述辊筒(7)能够驱动位于所述间隙中的所述极组(2)移动。

3.根据权利要求2所述的电池装配系统，其特征在于，在所述壳体(1)的长度方向上，所述输送单元(5)包括多对所述辊筒(7)，多对所述辊筒(7)划分为位于两端的两对主动辊筒(8)以及位于该两对所述主动辊筒(8)之间的多对从动辊筒(9)，该两对所述主动辊筒(8)所对应的两个所述间隙之间的距离小于所述极组(2)的主体长度，所述动力件与该两对所述主动辊筒(8)传动连接，该两对所述主动辊筒(8)设置为能够在所述动力件的驱动作用下同步滚动并且能够通过位于所述间隙中的所述极组(2)带动每对所述从动辊筒(9)同步滚动。

4.根据权利要求3所述的电池装配系统，其特征在于，多对所述辊筒(7)沿所述间隙的宽度方向划分为两排，所述输送单元(5)包括传动机构，所述传动机构与两排所述辊筒(7)中的至少一排可传递转矩地连接并且设置为能够在该排所述主动辊筒(8)的滚动作用下带动该排所述从动辊筒(9)同步滚动。

5.根据权利要求4所述的电池装配系统，其特征在于，所述传动机构设置为链轮传动组件。

6.根据权利要求3所述的电池装配系统，其特征在于，多对所述辊筒(7)沿所述壳体(1)的长度方向等间距排列。

7.根据权利要求2所述的电池装配系统，其特征在于，所述辊筒(7)的长度为L，所述极组(2)的宽度为W，两者满足以下数值关系：L-W的取值范围为0.1-0.5mm。

8.根据权利要求2所述的电池装配系统，其特征在于，所述支架包括第一支架和第二支架，在成对所述辊筒(7)中，两个所述辊筒(7)分别安装于所述第一支架和所述第二支架，所述第一支架可移动地连接于所述第二支架，以改变所述间隙的宽度。

9.根据权利要求1所述的电池装配系统，其特征在于，所述定位座包括基座以及可移动地安装于所述基座上的夹具，所述夹具设置为能够夹紧所述壳体(1)以对所述壳体(1)定位。

10.根据权利要求9所述的电池装配系统，其特征在于，所述夹具包括夹紧气缸。

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