CN213936247U - 一种新型新能源电池电芯入钢壳装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型新能源电池电芯入钢壳装置，包括工装机构、顶升机构、按压机构和传感器，工装机构置于顶升机构与按压机构之间，且位于顶升机构上方，工装机构限定电芯与电池钢壳的相对位置，电芯与电池钢壳呈同心分布，按压机构将电芯压入电池钢壳内固定，同时，传感器检测电芯离散直径偏差量是否超范围。通过对工装机构、顶升机构、按压机构和传感机构的创新，使该实用新型实现了一种自动化程度高、生产效率高、产品合格率高的新型新能源电池电芯入钢壳装置，具有良好的市场推广价值。

Description

一种新型新能源电池电芯入钢壳装置

技术领域

本实用新型涉及一种电池技术领域，具体涉及一种电芯插入钢壳装置。

背景技术

新能源纽扣电池在电子领域里广泛应用，特别是微型电子产品领域。新能源纽扣电池是一种金属壳密封的电池，不同于一般干电池物理特性、制造结构，其特点是电池体积小，密封度好，电池的放电电流很小且平稳，所以与其他碱性或锌汞等电池相比，使用寿命长。

新能源纽扣电池由金属外壳、金属外盖和包覆在其内的电解液、电芯构成，电解液和电芯封装在金属外壳与金属外盖构成的空腔内，金属外壳底部刻有“+”字符号的电极标志，为正电极，金属外盖上端无标志面为负电极，正电极与负电极之间有绝缘密封胶圈。新型新能源纽扣电池由电芯插入钢壳内而成。

随着科技的发展，电池应用越来越广泛，电池厂家对生产效率越来越重视，然而，目前新能源纽扣电池的电芯插入钢壳工艺通常采用人工作业，生产效率低，产品的一致性差，产品合格率低。市场上急需一种自动化程度高，生产效率高，产品合格率高的电池电芯自动化插入钢壳的技术方案。

实用新型内容

本实用新型为解决上述问题，提供一种自动化程度高、生产效率高、产品合格率高的新型新能源电池电芯入钢壳装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种新型新能源电池电芯入钢壳装置，包括工装机构、顶升机构和按压机构，所述工装机构置于所述顶升机构与所述按压机构之间，且位于所述顶升机构上方，所述工装机构限定电芯与电池钢壳的相对位置，所述电芯与所述电池钢壳呈同心分布，所述按压机构将所述电芯压入所述电池钢壳内固定。

通过工装机构、顶升机构和按压机构的相互配合联动，使电池的工装定位自动化，加上按压机构的按压自动化，使得整个电池电芯插入钢壳工序实现了高度自动化的功能，有效提升生产效率，提高产品合格率。

进一步地，所述工装机构包括支架、压板、钢壳夹具和电芯夹具，所述压板将所述电芯夹具固定在所述支架上，所述电芯夹具设有套配所述电芯的电芯孔，所述钢壳夹具位于所述电芯夹具下方，所述钢壳夹具设有套配所述电池钢壳的钢壳孔，所述电芯孔与所述钢壳孔同心。

专用夹具的应用，使得快速、方便、安全地使得所述电芯与所述电池钢壳的处于同一轴向中心线上，确保产品合格率的同时，还能有效提高生产效率。

进一步地，所述电芯孔为多组阵列排布，所述钢壳孔为多组阵列排布。

这样的设置，使用一次工装就能处理多组产品生产，有利于提升生产效率。

进一步地，所述工装机构还包括定位销轴，所述定位销轴安装在所述电芯夹具底部，所述钢壳夹具顶部设有定位销孔，与所述定位销轴相配套。

定位销轴的设置，使得所述工装机构的相对位置定位更准确，有利于提高产品合格率。

进一步地，所述顶升机构包括顶升件、后限位件和前限位件，所述顶升件位于所述工装机构的下方，推顶所述工装机构向上动作，所述后限位件位于所述工装机构的下方，限位抵顶所述工装机构，所述前限位件位于所述工装机构的下方，阻挡下一个所述工装机构，防止对正在作业的所述工装机构的干扰。

顶升机构的联合动作，有利于提高生产效率。

进一步地，所述顶升件、所述后限位件和所述前限位件，分别连接动力构件，所述动力构件可为气缸、电缸、凸轮机构或者齿条的任何一种。

由气缸、电缸等提供动力，有利于实现顶起功能与限位功能的自动化，这里不限于已列举的选项，可选择其他提供动力的构件，如连接凸轮来实现动力的自动化。

进一步地，所述按压机构包括平移架、升降架和电芯压头，所述电芯压头安装在所述升降架的前侧，位于所述电芯的上方，所述升降架与所述平移架固定连接，所述平移架安装在外部固定架上，所述平移架控制所述电芯压头水平位移，所述升降架控制所述电芯压头竖直位移。

按压机构的联动，使得所述按压机构的定位位置更精确，有利于提高产品合格率。

进一步地，所述平移架与所述升降架分别连接动力构件，所述动力构件可为气缸、电缸、凸轮机构或者齿条的任何一种。

由气缸、电缸等提供动力，有利于实现平移功能与升降功能的自动化，这里不限于已列举的选项，可选择其他提供动力的构件，如连接凸轮来实现动力的自动化。

进一步地，所述按压机构还包括传感器，所述传感器安装在所述电芯压头的前侧，检测所述电芯夹具内部是否有卡料。

利用所述传感器，可以检测出所述电芯夹具内部是否有卡料，当存在卡料时，所述传感器便报警提示，有利于控制产品质量，提高产品合格率。

进一步地，所述传感器为利用电荷耦合图像传感机构。

利用所述电荷耦合图像传感机构，使得传感检测效果更好，报警提示更准确，更有利于控制产品质量，提高产品合格率。

有益效果：通过本实用新型的实施，实现了一种自动化程度高、生产效率高、产品合格率高的新型新能源电池电芯入钢壳装置。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，不应构成对本实用新型的不当限定。附图标号中的术语，仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型，不应理解为任何附加限制。

图1是本实用新型的正面结构剖视示意图；

图2是本实用新型的侧面结构示意图；

附图标号：1-工装机构、11-压板、12-支架、13-钢壳夹具、14-电芯夹具、15-定位销轴、16-定位销孔、2-顶升机构、21-顶升件、22-后限位件、23-前限位件、4-按压机构、41-平移架、42-升降架、43-电芯压头、44-传感器、81-钢壳孔、82-电芯孔、83-电池钢壳、84-电芯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明，以便更清楚、直观地理解该实用新型。

气缸根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力或拉力。由此，选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。选择气缸缸径，应根据其使用压力和理论推力或拉力的大小。

图1和图2示出了本实用新型的一种实施例，一种新型新能源电池电芯入钢壳装置。

如图1所示，整个新型新能源电池电芯入钢壳装置，包括工装机构1、顶升机构2和按压机构4，工装机构1置于顶升机构2与按压机构4之间，且位于顶升机构2上方，工装机构1限定电芯84与电池钢壳83的相对位置，电芯84与电池钢壳83呈同心分布，按压机构4将电芯84压入电池钢壳83内固定。

本实施例的工装机构1包括支架12、压板11、钢壳夹具13、电芯夹具14和定位销轴15，压板11将电芯夹具14固定在支架12上，电芯夹具14设有套配电芯84的电芯孔82，电芯孔82为多组阵列排布，钢壳夹具13位于电芯夹具14下方，钢壳夹具13设有套配电池钢壳83的钢壳孔81，钢壳孔81为多组阵列排布，电芯孔82与钢壳孔81同心。定位销轴15安装在电芯夹具14底部，钢壳夹具13顶部设有定位销孔16，与定位销轴15相配套。

如图2所示，本实施例的顶升机构2包括顶升件21、后限位件22和前限位件23，顶升件21位于工装机构1的下方，推顶工装机构1向上动作，后限位件22与前限位件23位于工装机构1的下方，后限位件22限位抵顶工装机构1，前限位件23阻挡下一个所述工装机构1，防止对正在作业的工装机构1的干扰，顶升件21、后限位件22和前限位件23，分别连接气缸，由气缸提供动力。

本实施例的按压机构4包括平移架41、升降架42和电芯压头43，电芯压头43安装在升降架42的前侧，位于电芯84的上方，升降架42与平移架41固定连接，平移架41安装在外部固定架上，平移架41控制电芯压头43水平位移，升降架42控制电芯压头43竖直位移。平移架41与升降架42分别连接气缸，由气缸提供动力。

本实施例还包括传感器44，为利用电荷耦合图像传感机构，传感器44安装在升降架42的前侧，检测电芯夹具14内部是否有卡料。

本实施例使用时，首先，将用于夹紧电池钢壳83的钢壳夹具13置于顶升件21上方，后限位件22限位抵顶钢壳夹具13；其次，压板11将电芯夹具14固定在支架12上；然后，顶升机构2将钢壳夹具13顶起，将钢钢壳夹具13紧紧抵压在电芯夹具14底部，由于电芯夹具14底部设有定位销轴15，电芯夹具14的电芯孔82和钢壳夹具13的钢壳孔81相对，处于同心位置；最后，将电芯84分别置于电芯夹具14上的阵列分布的电芯孔82中，按压机构4的电芯压头43移动到电芯84的上方，下压电芯84至电池钢壳83中固定。当电芯84下压时，由于电芯夹具14的电芯孔82经过精制加工，电芯84的离散边缘会自动理顺，并在电芯84下压过程中导正，如果电芯84的离散直径因超过偏差范围，导致电芯84卡在电芯孔82中时，安装在电芯压头43前侧的传感器44，触发警报。从而保证了电池电芯入壳的准确度和产品的质量，实现了高度自动化的作业功能。

综上所述，本实用新型具有实质性特点和进步，通过对工装机构、顶升机构、按压机构和传感机构的创新，实现了一种自动化程度高、生产效率高、产品合格率高的新型新能源电池电芯入钢壳装置，具有良好的市场推广价值。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效形状或等效结构的变换，均应理解为本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型新能源电池电芯入钢壳装置，其特征在于：包括工装机构(1)、顶升机构(2)和按压机构(4)，所述工装机构(1)置于所述顶升机构(2)与所述按压机构(4)之间，且位于所述顶升机构(2)上方，所述工装机构(1)限定电芯(84)与电池钢壳(83)的相对位置，所述电芯(84)与所述电池钢壳(83)呈同心分布，所述按压机构(4)将所述电芯(84)压入所述电池钢壳(83)内固定。

2.根据权利要求1所述的新型新能源电池电芯入钢壳装置，其特征在于：所述工装机构(1)包括支架(12)、压板(11)、钢壳夹具(13)和电芯夹具(14)，所述压板(11)将所述电芯夹具(14)固定在所述支架(12)上，所述电芯夹具(14)设有套配所述电芯(84)的电芯孔(82)，所述钢壳夹具(13)位于所述电芯夹具(14)下方，所述钢壳夹具(13)设有套配所述电池钢壳(83)的钢壳孔(81)，所述电芯孔(82)与所述钢壳孔(81)同心。

3.根据权利要求2所述的新型新能源电池电芯入钢壳装置，其特征在于：所述电芯孔(82)为多组阵列排布，所述钢壳孔(81)为多组阵列排布。

4.根据权利要求2或3所述的新型新能源电池电芯入钢壳装置，其特征在于：所述工装机构(1)还包括定位销轴(15)，所述定位销轴(15)安装在所述电芯夹具(14)底部，所述钢壳夹具(13)顶部设有定位销孔(16)，与所述定位销轴(15)相配套。

5.根据权利要求1所述的新型新能源电池电芯入钢壳装置，其特征在于：所述顶升机构(2)包括顶升件(21)、后限位件(22)和前限位件(23)，所述顶升件(21)位于所述工装机构(1)的下方，推顶所述工装机构(1)向上动作，所述后限位件(22)位于所述工装机构(1)的下方，限位抵顶所述工装机构(1)，所述前限位件(23)位于所述工装机构(1)的下方，阻挡下一个所述工装机构(1)，防止对正在作业的所述工装机构(1)的干扰。

6.根据权利要求5所述的新型新能源电池电芯入钢壳装置，其特征在于：所述顶升件(21)、所述后限位件(22)和所述前限位件(23)，分别连接动力构件，所述动力构件可为气缸、电缸、凸轮机构或者齿条的任何一种。

7.根据权利要求2所述的新型新能源电池电芯入钢壳装置，其特征在于：所述按压机构(4)包括平移架(41)、升降架(42)和电芯压头(43)，所述电芯压头(43)安装在所述升降架(42)的前侧，位于所述电芯(84)的上方，所述升降架(42)与所述平移架(41)固定连接，所述平移架(41)安装在外部固定架上，所述平移架(41)控制所述电芯压头(43)水平位移，所述升降架(42)控制所述电芯压头(43)竖直位移。

8.根据权利要求7所述的新型新能源电池电芯入钢壳装置，其特征在于：所述平移架(41)与所述升降架(42)分别连接动力构件，所述动力构件可为气缸、电缸、凸轮机构或者齿条的任何一种。

9.根据权利要求7所述的新型新能源电池电芯入钢壳装置，其特征在于：所述按压机构(4)还包括传感器(44)，所述传感器(44)安装在所述电芯压头(43)的前侧，检测所述电芯夹具(14)内部是否有卡料。

10.根据权利要求9所述的新型新能源电池电芯入钢壳装置，其特征在于：所述传感器(44)为利用电荷耦合图像传感机构。

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