CN218849544U - 一种电芯模组的旋转堆叠机构及堆叠系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯模组的旋转堆叠机构及堆叠系统，旋转堆叠机构包括包括承载输送组件、旋转组件和夹具组件，承载输送组件上固定有位于待堆叠位置的第一电芯，旋转组件上固定第二电芯，第一电芯和第二电芯之间的极耳重叠处焊合，夹具组件被配置为将第一电芯和第二电芯之间的极耳夹持固定，以在极耳的焊合处两侧分别形成两个旋转中心，旋转组件带动第二电芯依次绕两个旋转中心转动，经两次折弯后使两个电芯之间的极耳折弯成“匚”型且将第二电芯堆叠于第一电芯的前方，输送部件用于承载及输送堆叠后的电芯。上述旋转堆叠机构不仅操作简单，不良品率低；而且降低了能耗，折弯极耳时仅移动待堆叠的电芯单元，降低了操作难度。

Description

一种电芯模组的旋转堆叠机构及堆叠系统

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产领域，尤其涉及一种电芯模组的旋转堆叠机构及堆叠系统。

背景技术

众所周知，软包电芯是指外壳为软包装材料(常为铝塑复合膜)的锂电池，具有体积小、重量轻、比能量高、安全性高、设计灵活等多种优点。软包电芯在结构上采用铝塑膜包装，电池正负极也采用电池极耳结构，不同于往常的塑壳及金属壳电池。

由于软包电芯形体软，不易固定，而且极易出现划痕、凹坑、褶痕等情况，因而将多个软包电芯相互固定并且将多个软包动力电池串并联连接形成软包电池模组是较为棘手的难题。

电芯模组的制作需要先用两个软包电芯并联形成电芯单元，再将相邻两个电芯单元间的极耳焊接后串联来形成电芯模组。为了方便堆叠电芯单元，会将焊接后的极耳折弯成“匚”型，现有技术中一般是采用冲压成型的方式来折弯极耳，每次都需要两侧的电芯单元跟随移动，其中一侧的电芯单元会连带之前堆叠好的电芯单元，因此每次折弯都需要重新设定电芯单元的移动路径，存在操作繁琐的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电芯模组的旋转堆叠机构，以解决现有技术中电芯模组的制作过程中存在操作繁琐的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电芯模组的旋转堆叠机构，包括承载输送组件、旋转组件和夹具组件，其中：

承载输送组件包括固定部件和输送部件，固定部件上固定有第一电芯，第一电芯位于待堆叠位置，

旋转组件上设置有用于固定第二电芯的夹持部件，第一电芯和第二电芯之间的极耳重叠处焊合，

夹具组件被配置为将第一电芯和第二电芯之间的极耳夹持固定，以在极耳的焊合处两侧分别形成第一旋转中心和第二旋转中心，

旋转组件带动第二电芯依次绕第一旋转中心和第二旋转中心转动，经两次折弯后使第一电芯和第二电芯之间的极耳折弯成“匚”型且将第二电芯堆叠于第一电芯的前方；

夹具组件松开第二电芯，夹持部件、第二电芯、第一电芯、固定部件和输送部件同步沿输送部件输送方向前进直至第二电芯位于待堆叠位置。

通过夹具组件在第一电芯和第二电芯的极耳的焊合处两侧形成第一旋转中心和第二旋转中心，通过旋转组件驱动第二电芯依次绕所述第一旋转中心和第二旋转中心转动，使第一电芯和第二电芯之间的极耳折弯成“匚”型且将第二电芯堆叠于第一电芯的前方，通过夹具组件和承载输送组件的配合将堆叠好的第一电芯和第二电芯沿输送部件输送方向前进直至第二电芯位于待堆叠位置。实现了将两个电芯单元之间的极耳焊合处自动旋转折弯成“匚”型后堆叠，并自动将堆叠好的电芯沿输送部件输送方向向前移送一个料位，以便于进行下一电芯的堆叠。

本实用新型电芯模组的旋转堆叠机构采用二次旋转来折弯极耳，相比现有的冲压式折弯，操作简单，对极耳的伤害小，不良品率低；采用先焊接后折弯的方式，不用担心极耳折弯后反弹，因此折弯时不需要加热极耳，降低了能耗；而且折弯极耳时仅移动待堆叠的电芯单元，已堆叠的电芯单元不需要移动，因此电芯单元的移动路径可以不用变，降低了操作难度，也进一步避免电芯单元磕伤；同时承载输送组件能够将堆叠好的电芯沿输送部件输送方向向前移送一个料位，供下一电芯堆叠，实现了多个电芯的连续堆叠。

在一些实施例中，夹具组件包括用于夹持极耳的主折弯夹具、固定夹具和副折弯夹具，固定夹具位于主折弯夹具和副折弯夹具之间，固定夹具压紧极耳的焊合处，主折弯夹具靠近固定夹具的侧边作为折弯时的第一旋转中心，固定夹具靠近副折弯夹具的侧边作为折弯时的第二旋转中心；

第二电芯绕第一旋转中心旋转时，副折弯夹具及固定夹具跟随所述第二电芯转动；

第二电芯绕第二旋转中心旋转时，副折弯夹具跟随所述第二电芯转动。

通过主折弯夹具、固定夹具、副折弯夹具的配合，以在第一电芯和第二电芯的极耳的焊合处两侧形成第一旋转中心和第二旋转中心，第二电芯绕第一旋转中心旋转时，副折弯夹具及固定夹具跟随所述第二电芯转动，实现对两个电芯之间极耳的第一次折弯；第二电芯绕第二旋转中心旋转时，副折弯夹具跟随第二电芯转动，实现对两个电芯之间极耳的第二次折弯。既实现了第二电芯的两次折弯和堆叠，又提供了一种结构简单，夹持稳定可靠的夹具组件。

在一些实施例中，旋转组件包括设置在基座上的第一旋转机构和第二旋转机构，第一旋转机构被配置为同步带动夹持部件和副折弯夹具旋转，第二旋转机构被配置为带动固定夹具旋转。

通过第一旋转机构和第二旋转机构的配合，能够带动第二电芯、副折弯夹具及固定夹具绕第一旋转中心同步转动，以实现对两个电芯之间极耳的第一次折弯，通过第一旋转机构同步带动夹持部件和副折弯夹具旋转，能带动第二电芯和副折弯夹具绕第二旋转中心同步转动，以实现对两个电芯之间极耳的第二次折弯。

在一些实施例中，基座上设置有驱动第一旋转机构转动的旋转驱动装置，第一旋转机构和第二旋转机构通过连接组件可分离式连接，

连接组件固定时，第一旋转机构和第二旋转机构同步绕第一旋转中心转动；

连接组件分离时，第一旋转机构单独绕第二旋转中心转动。

通过设置第一旋转机构、第二旋转机构和连接组件，使第一旋转机构和第二旋转机构形成可分离式连接，以能够通过一个旋转驱动装置即可驱动第一旋转机构和第二旋转机构同步绕第一旋转中心转动，以使第二电芯、副折弯夹具及固定夹具绕第一旋转中心同步转动，实现对两个电芯之间极耳的第一次折弯，又能驱动第一旋转机构单独绕第二旋转中心转动，以使第二电芯和副折弯夹具绕第二旋转中心同步转动，实现对两个电芯之间极耳的第二次折弯。提供了一种结构简单，成本低和运行稳定可靠的旋转组件。

在一些实施例中，连接组件包括限位驱动装置、限位杆和导向板，限位驱动装置固定于第二旋转机构上，限位杆连接于第一限位驱动装置的输出端，导向板固定于第一旋转机构上，

限位驱动装置驱动限位杆将导向板夹紧在第二旋转机构上，使第一旋转机构和第二旋转机构保持相对静止；

限位驱动装置还可驱动限位杆松开导向板并脱离第一旋转机构的移动路径。

通过限位驱动装置、限位杆和导向板的配合，能够实现第一旋转机构和第二旋转机构的相对固定或分离。提供了一种结构简单，稳定可靠的连接组件。

在一些实施例中，第一旋转机构包括第一回转板和第一转轴，夹持部件和副折弯夹具设置于第一回转板上，第一转轴的轴线与第二旋转中心共线，第二旋转机构包括第二回转板和第二转轴，固定夹具设置于第二回转板上，第二转轴的轴线与第一旋转中心共线，第一转轴转动连接在第二回转板的第一端上，第二转轴转动连接在第二回转板的第二端上，第二转轴安装在基座上；

第二电芯在绕第一旋转中心旋转时，第一回转板与第二回转板的位置相对固定，第二电芯在绕第二旋转中心旋转时，第二回转板与基座的位置相对固定。

通过设置第一回转板、第一转轴、第二回转板和第二转轴，在第二电芯绕第一旋转中心旋转时，第一回转板与第二回转板的位置相对固定，第二电芯、副折弯夹具及固定夹具绕第二转轴同步转动，实现对两个电芯之间极耳的第一次折弯，在第二电芯绕第二旋转中心旋转时，第二回转板与基座的位置相对固定，第二电芯和副折弯夹具绕第一转轴同步转动，实现对两个电芯之间极耳的第二次折弯。

在一些实施例中，第二回转板与基座之间设置有限位组件，限位组件包括安装在基座上的限位驱动件以及开设于第二回转板上的定位孔，第二电芯在绕第一旋转中心旋转到位后，限位驱动件的输出端插入定位孔内。

通过在第二回转板与基座之间设置限位组件，第二电芯在绕第一旋转中心旋转到位后，将第二回转板和基座的位置相对固定。提供了一种结构简单，易于实现的限位组件。

在一些实施例中，旋转驱动装置通过传动组件来驱动第一旋转机构转动，基座上开设有回转路径槽，传动组件包括旋转臂、延伸杆和随动轮，旋转臂沿自身长度方向开设有腰型的随动槽，延伸杆的第一端固定于第一回转板上，第二端穿过回转路径槽，随动轮安装于延伸杆的第二端且位于随动槽内，旋转驱动装置驱动旋转臂转动。

通过在基座上开设回转路径槽，旋转驱动装置通过旋转臂、延伸杆和随动轮组成的传动组件来驱动第一回转板转动。提供了一种结构简单，传动比准确，运行稳定可靠的传动组件；同时随动槽设置为腰型，使随动轮能在随动槽中活动，防止旋转时卡住。

在一些实施例中，基座上设置有与回转路径槽同心的弧形滑轨，弧形滑轨上滑动连接有与第一回转板连接的回转滑座。

通过设置弧形滑轨和回转滑座，回转滑座来支撑第一回转板，既能够提高旋转精度，又能减轻旋转驱动装置的负载。

一种电芯模组的旋转堆叠系统，包括至少一个操作工位、焊接机构和上料机构，操作工位上设置有两个旋转堆叠机构，其中：

焊接机构用于将操作工位上的电芯单元的待焊合处焊接；

上料机构用于将电芯单元送至操作工位；

旋转堆叠机构采用所述的电芯模组的旋转堆叠机构，两个旋转堆叠机构共用一个承载输送组件，两个旋转堆叠机构相对于固定部件对称设置，其中一个旋转堆叠机构用于将焊接后的第n电芯旋转堆叠于第n-1电芯前，另一个旋转堆叠机构用于将焊接后的第n+1电芯旋转堆叠于第n电芯前，n为正偶数；

输送部件用于承载及输送堆叠后的电芯单元。

通过上料机构、焊接机构和两个旋转堆叠机构的配合，能够实现将多个电芯单元的依次自动化串联折弯堆叠的生产方式，电芯单元的移动均是通过预设路径的机械构件，保证电芯单元不会出现划痕、凹坑、褶痕等情况。提供了一种工作效率高、节省人力、操作简单和不会对电芯单元造成损伤的电芯模组堆叠系统。

附图说明

图1是现有的电芯单元的结构示意图；

图2是现有的电芯模组的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的电芯模组的旋转堆叠机构的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的电芯模组的旋转堆叠机构的旋转组件的第一视角的结构示意图；

图5是图4中A处的局部放大示意图；

图6是本实用新型实施例中的电芯模组的旋转堆叠机构的旋转组件的第二视角的结构示意图；

图7是图6中B处的局部放大示意图；

图8是本实用新型实施例中的电芯模组的旋转堆叠机构的旋转组件的驱动方式的结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的电芯模组的旋转堆叠系统的立体结构示意图。

图1至图9中包括如下附图标记：

电芯模组10：电芯单元11、第一电芯110、第二电芯111、第三电芯112、极耳12；

承载输送组件20：固定部件21、输送部件22；

旋转组件30：夹持部件31、第一旋转机构32、第一回转板320、第一转轴321、第二定位孔322、第二旋转机构33、第二回转板330、第二转轴331、第一定位孔332、连接组件34、限位驱动装置340、限位杆341、导向板342；

夹具组件40：主折弯夹具41、固定夹具42、副折弯夹具43；

基座50：旋转驱动装置51、第一限位驱动件52、第二限位驱动件53、回转路径槽54、旋转臂55、随动槽550、延伸杆56、随动轮57、弧形滑轨58、回转滑座59；

升降件60；

第一旋转堆叠机构70、第二旋转堆叠机构71。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

请参阅图1和图2所示，本实施例的电芯模组10的制作需要先用两个软包电芯并联形成电芯单元11，再将相邻两个电芯单元11之间的极耳12焊接后串联来形成电芯模组10，为了方便堆叠电芯单元11，会将焊接后的极耳12折弯成“匚”型，传统工艺是采用冲压成型的方式来折弯极耳，每次都需要两侧的电芯单元11跟随移动，其中一侧的电芯单元11会连带之前堆叠好的电芯单元11，因此每次折弯都需要重新设定电芯单元11的移动路径，存在操作繁琐的问题。

因此，本实用新型提供了一种电芯模组的旋转堆叠机构，用于实现将两个电芯单元之间的极耳焊合处旋转折弯成“匚”型后堆叠，请参阅图3所示，本实用新型实施例提供的一种电芯模组的旋转堆叠机构包括承载输送组件20、旋转组件30和夹具组件40，承载输送组件20包括固定部件21和输送部件22，固定部件21上固定有第一电芯110，第一电芯110位于待堆叠位置；旋转组件30上设置有用于固定第二电芯111的夹持部件31，第一电芯110和第二电芯111之间的极耳重叠处焊合，夹具组件40被配置为将第一电芯110和第二电芯111之间的极耳夹持固定，以在极耳的焊合处两侧分别形成第一旋转中心和第二旋转中心，旋转组件30带动第二电芯111依次绕第一旋转中心和第二旋转中心转动，经两次折弯后使第一电芯110和第二电芯111之间的极耳折弯成“匚”型且将第二电芯111堆叠于第一电芯110的前方；夹具组件40松开第二电芯111，夹持部件31、第二电芯111、第一电芯110、固定部件21和输送部件22同步沿输送部件22输送方向前进直至第二电芯111位于待堆叠位置。

可见，通过夹具组件40在第一电芯110和第二电芯111的极耳的焊合处两侧形成第一旋转中心和第二旋转中心，通过旋转组件30驱动第二电芯111依次绕第一旋转中心和第二旋转中心转动，使第一电芯110和第二电芯111之间的极耳折弯成“匚”型且将第二电芯111堆叠于第一电芯110的前方，能够实现将两个电芯单元之间的极耳焊合处旋转折弯成“匚”型后堆叠，通过夹具组件40和承载输送组件20的配合将堆叠好的第一电芯110和第二电芯111沿输送部件22输送方向前进直至第二电芯111位于待堆叠位置，以便于进行下一电芯的堆叠。

请参阅图4和图5所示，可选的，夹具组件40包括用于夹持极耳的主折弯夹具41、固定夹具42和副折弯夹具43，固定夹具42位于主折弯夹具41和副折弯夹具43之间，固定夹具42压紧极耳的焊合处，主折弯夹具41靠近固定夹具42的侧边作为折弯时的第一旋转中心，固定夹具42靠近副折弯夹具43的侧边作为折弯时的第二旋转中心；第二电芯111绕第一旋转中心旋转时，副折弯夹具43及固定夹具42跟随第二电芯111转动；第二电芯111绕第二旋转中心旋转时，副折弯夹具43跟随第二电芯111转动。

主折弯夹具41、固定夹具42和副折弯夹具43均是由驱动件和两个可相对移动的夹爪组成，驱动件带动两个夹爪同步相向位移，实现夹紧和松开的动作，驱动件可采用电机或气缸等常见器件。

可见，通过主折弯夹具41、固定夹具42、副折弯夹具43的配合，以在第一电芯110和第二电芯111的极耳的焊合处两侧形成第一旋转中心和第二旋转中心，能够使第二电芯111绕第一旋转中心旋转时，副折弯夹具43及固定夹具42跟随第二电芯111转动，实现两个电芯之间极耳的第一次折弯，第二电芯111绕第二旋转中心旋转时，副折弯夹具43跟随第二电芯111转动，实现两个电芯之间极耳的第二次折弯。既实现了第二电芯111的两次折弯及堆叠，同时又提供了一种结构简单，夹持稳定可靠的夹具组件，以保证第二电芯111在折弯和堆叠时的稳定性和可靠性。

可选的，主折弯夹具41位于固定夹具42和副折弯夹具43的上方，主折弯夹具41被配置为夹持第一电芯110和第二电芯111之间的极耳的焊合处的靠近第一电芯110的一侧，主折弯夹具41可通过直线导轨来实现升降，这属于本领域的常规技术手段，在此不做赘述。

可见，通过将主折弯夹具41设置于固定夹具42和副折弯夹具43的上方，以保证主折弯夹具41、固定夹具42和副折弯夹具43能够顺利对第一电芯110和第二电芯111之间的极耳夹持固定，充分利用第一电芯110和第二电芯111之间极耳的外围空间，布局合理；同时主折弯夹具41的夹持位置为极耳的焊合处的靠近第一电芯110的一侧，以使主折弯夹具41靠近固定夹具42的侧边作为折弯时的第一旋转中心。

可选的，旋转组件30包括设置在基座50上的第一旋转机构32和第二旋转机构33，第一旋转机构32被配置为同步带动夹持部件31和副折弯夹具43旋转，第二旋转机构33被配置为带动固定夹具42旋转。

可见，通过第一旋转机构32和第二旋转机构33的配合，能够带动第二电芯111、副折弯夹具43及固定夹具42绕第一旋转中心同步转动，以实现对两个电芯之间极耳的第一次折弯，通过第一旋转机构32同步带动夹持部件31和副折弯夹具43旋转，能带动第二电芯111和副折弯夹具43绕第二旋转中心同步转动，以实现对两个电芯之间极耳的第二次折弯。

请参阅图6和图7所示，可选的，基座50上设置有驱动第一旋转机构32转动的旋转驱动装置51，第一旋转机构32和第二旋转机构33通过连接组件34可分离式连接，连接组件34固定时，第一旋转机构32和第二旋转机构33同步绕第一旋转中心转动；连接组件34分离时，第一旋转机构32单独绕第二旋转中心转动。

可见，通过设置第一旋转机构32、第二旋转机构33和连接组件34，使第一旋转机构32和第二旋转机构33形成可分离式连接，以能够通过一个旋转驱动装置51即可驱动第一旋转机构32和第二旋转机构33同步绕第一旋转中心转动，以使第二电芯111、副折弯夹具43及固定夹具42绕第一旋转中心同步转动，实现对两个电芯之间极耳的第一次折弯，又能驱动第一旋转机构32单独绕第二旋转中心转动，以使第二电芯111和副折弯夹具43绕第二旋转中心同步转动，实现对两个电芯之间极耳的第二次折弯。旋转组件30的整体结构简单，成本低和运行稳定可靠。

可选的，第一旋转机构32包括第一回转板320和第一转轴321，夹持部件31和副折弯夹具43设置于第一回转板320上，第一转轴321的轴线与第二旋转中心共线，第二旋转机构33包括第二回转板330和第二转轴331，固定夹具42设置于第二回转板330上，第二转轴331的轴线与第一旋转中心共线，第一转轴321转动连接在第二回转板330的第一端上，第二转轴331转动连接在第二回转板330的第二端上，第二转轴331安装在基座50上；第二电芯111在绕第一旋转中心旋转时，第一回转板320与第二回转板330的位置相对固定，第二电芯111在绕第二旋转中心旋转时，第二回转板330与基座50的位置相对固定。

可见，通过设置第一回转板320、第一转轴321、第二回转板330和第二转轴331，在第二电芯111绕第一旋转中心旋转时，第一回转板320与第二回转板330的位置相对固定，第二电芯111、副折弯夹具43及固定夹具42绕第二转轴331同步转动，实现对两个电芯之间极耳的第一次折弯，在第二电芯111绕第二旋转中心旋转时，第二回转板330与基座50的位置相对固定，第二电芯111和副折弯夹具43绕第一转轴321同步转动，实现对两个电芯之间极耳的第二次折弯。

夹持部件31同样采用气动夹爪的形式来夹紧或松开电芯，第一回转板320上还配置有驱动夹持部件31沿输送部件22的输送方向滑移的气缸，实现夹持部件31和输送部件22的同步递进。

可选的，连接组件34包括限位驱动装置340、限位杆341和导向板342，限位驱动装置340固定于第二回转板330上，限位杆341连接于限位驱动装置340的输出端，导向板342固定于第一回转板320上，限位驱动装置340驱动限位杆341将导向板342夹紧在第二旋转机构33上，使第一旋转机构32和第二旋转机构33保持相对静止；限位驱动装置340还可驱动限位杆341松开导向板342并脱离第一旋转机构32的移动路径。

可见，通过限位驱动装置340、限位杆341和导向板342的配合，能够实现第一旋转机构32和第二旋转机构33的相对固定或分离。提供了一种结构简单，稳定可靠的连接组件。

可选的，第二回转板330与基座50之间设置有第一限位组件，第一限位组件包括安装在基座50上的第一限位驱动件52以及开设于第二回转板330上的第一定位孔332，第二电芯111在绕第一旋转中心旋转到位后，第一限位驱动件52的输出端插入第一定位孔332内。

可见，通过在第二回转板330与基座50之间设置第一限位组件，第二电芯111在绕第一旋转中心旋转到位后，第一限位驱动件52的输出端插入第一定位孔332内，以将第二回转板330和基座50的位置相对固定。

可选的，第一回转板320与基座50之间设置第二限位组件，第二限位组件包括安装在基座50上的第二限位驱动件53以及开设于第一回转板320上的第二定位孔322，第二电芯111在绕第二旋转中心旋转到位后，第二限位驱动件53的输出端插入第二定位孔322内。

可见，通过在第一回转板320与基座50之间设置第二限位组件，第二电芯111在绕第二旋转中心旋转到位后，第二限位驱动件53的输出端插入第二定位孔322内，以将第一回转板320和基座50的位置相对固定，以使整个旋转组件30固定，避免旋转组件30影响后续的极耳的焊接工作。

请参阅图4、图6和图8所示，可选的，旋转驱动装置51通过传动组件来驱动第一旋转机构32转动，基座50上开设有回转路径槽54，传动组件包括旋转臂55、延伸杆56和随动轮57，旋转臂55沿自身长度方向开设有腰型的随动槽550，延伸杆56的第一端固定于第一回转板320上，第二端穿过回转路径槽54，随动轮57安装于延伸杆56的第二端且位于随动槽550内，旋转驱动装置51驱动旋转臂55转动。

可见，通过在基座50上开设回转路径槽54，旋转驱动装置51通过旋转臂55、延伸杆56和随动轮57组成的传动组件来驱动第一回转板320转动。提供了一种结构简单，传动比准确，运行稳定可靠的传动组件；同时随动槽550设置为腰型，使随动轮57能在随动槽550中活动，防止旋转时卡住。

可选的，基座50上设置有与回转路径槽54同心的弧形滑轨58，弧形滑轨58上滑动连接有与第一回转板320连接的回转滑座59。

可见，通过设置弧形滑轨58和回转滑座59，回转滑座59来支撑第一回转板320，既能够提高旋转精度，又能减轻旋转驱动装置51的负载。

请再次参阅图3所示，可选的，主折弯夹具41、固定夹具42、副折弯夹具43均连接有升降件60，通过升降件60驱动主折弯夹具41、固定夹具42和副折弯夹具43做升降动作。

可见，通过升降件60来分别驱动主折弯夹具41、固定夹具42、副折弯夹具43升降，在第二电芯111上料和与第一电芯110的极耳焊接时，副折弯夹具43和固定夹具42下降，主折弯夹具41上升，进行避让；当第二电芯111上料和与第一电芯110的极耳焊接完成后，副折弯夹具43和固定夹具42上升，主折弯夹具41下降，对第一电芯110和第二电芯111之间的极耳夹持固定。

本实用新型提供的一种电芯模组的旋转堆叠机构的工作过程如下：

将第一电芯110固定于固定部件21上，第一电芯110处于待堆叠位置；

将第二电芯111固定于夹持部件31上；

将第一电芯110和第二电芯111之间的极耳重叠处焊合；

主折弯夹具41、固定夹具42、副折弯夹具43将第一电芯110和第二电芯111之间的极耳焊合处夹持固定，以形成第一旋转中心和第二旋转中心；

连接组件34将第一旋转机构32和第二旋转机构33的位置相对固定，旋转驱动装置51驱动第一旋转机构32和第二旋转机构33同步转动，以带动第二电芯111、副折弯夹具43及固定夹具42绕第一旋转中心同步转动90°，将第一电芯110和第二电芯111之间的极耳焊合处折弯成“L”型；

第二电芯111在绕第一旋转中心旋转到位后，第一限位驱动装置52的输出端插入第一定位孔332内，以将第二旋转机构33和基座50的位置相对固定；

旋转驱动装置51再驱动第一旋转机构32转动，以带动第二电芯111和副折弯夹具43绕第二旋转中心同步转动90°，将第一电芯110和第二电芯111之间的极耳焊合处折弯成“匚”型并将第二电芯111堆叠于第一电芯110的前方；

夹具组件40松开第二电芯111，夹持部件31、第二电芯111、第一电芯110、固定部件21和输送部件22同步沿输送部件22输送方向前进直至第二电芯111位于待堆叠位置。

本实用新型提供了一种电芯模组的旋转堆叠机构的具有以下优点：

1)采用二次旋转来折弯极耳，相比现有的冲压式折弯，操作简单，对极耳的伤害小，不良品率低；

2)采用先焊接后折弯的方式，不用担心极耳折弯后反弹，因此折弯时不需要加热极耳，降低了能耗；

3)折弯极耳时仅移动待堆叠的电芯单元，已堆叠的电芯单元不需要移动，因此电芯单元的移动路径可以不用变，降低了操作难度，也进一步避免电芯单元磕伤；

4)两个旋转机构共用一个旋转驱动装置，简化了整体结构，结构紧凑，占用空间小；

5)设置有承载输送组件，在第二电芯堆叠完成后，将堆叠好的第一电芯和第二电芯沿输送部件输送方向前进一个料距(即一块电芯单元厚度)，实现了多个电芯单元的连续旋转堆叠。

请参阅图3和图9所示，本实用新型提供了一种电芯模组的旋转堆叠系统，用于将多个电芯单元自动串焊和旋转堆叠后形成电芯模组，电芯模组的旋转堆叠系统包括至少一个操作工位、焊接机构和上料机构，操作工位上设置有第一旋转堆叠机构70和第二旋转堆叠机构71，其中：焊接机构用于将操作工位上的电芯单元的待焊合处焊接；上料机构用于将电芯单元送至操作工位；第一旋转堆叠机构70和第二旋转堆叠机构71均采用所述的电芯模组的旋转堆叠机构，第一旋转堆叠机构70和第二旋转堆叠机构71共用一个承载输送组件20，第一旋转堆叠机构70和第二旋转堆叠机构71相对于固定部件21对称设置，其中第一旋转堆叠机构70用于将焊接后的第n电芯旋转堆叠于第n-1电芯前，第二旋转堆叠机构71用于将焊接后的第n+1电芯旋转堆叠于第n电芯前，n为正偶数；输送部件22用于承载及输送堆叠后的电芯单元。

为了便于理解本实用新型提供的电芯模组的旋转堆叠系统，在此举例说明第一电芯110、第二电芯111和第三电芯112具体旋转堆叠过程如下：

上料机构将第一电芯110、第二电芯111和第三电芯112分别上料至固定部件21上、第一旋转堆叠机构70的夹持部件31上和第二旋转堆叠机构71的夹持部件31上，第一电芯110处于待堆叠位置；

焊接机构将第一电芯110和第二电芯111之间的极耳重叠处焊合；

夹具组件40将第一电芯110和第二电芯111之间的极耳焊合处夹持固定，以形成第一旋转中心和第二旋转中心；

第一旋转堆叠机构70带动第二电芯111绕同侧的第一旋转中心和第二旋转中心旋转，经两次旋转折弯后将第一电芯110和第二电芯111之间的极耳焊合处折弯成“匚”型并将第二电芯111堆叠于第一电芯110的前方；

夹具组件40松开第二电芯111，第二电芯111、第一电芯110、固定部件21和输送部件22同步沿输送部件22输送方向前进直至第二电芯111位于待堆叠位置；

焊接机构将第二电芯111和第三电芯112之间的极耳重叠处焊合；

夹具组件40将第二电芯111和第三电芯112之间的极耳焊合处夹持固定，以形成第一旋转中心和第二旋转中心；

第二旋转堆叠机构71带动第三电芯112绕同侧的第一旋转中心和第二旋转中心旋转，经两次旋转折弯后将第三电芯112和第二电芯111之间的极耳焊合处折弯成“匚”型并将第三电芯112堆叠于第二电芯111的前方。

可见，通过上料机构持续给第一旋转堆叠机构70和第二旋转堆叠机构71供料，焊接机构对两个电芯单元之间的极耳焊接后，第一旋转堆叠机构70和第二旋转堆叠机构71交替进行旋转堆叠操作，直至电芯模组内电芯单元达到指定个数。实现了多个电芯单元的依次自动化串联折弯堆叠。

本实用新型提供的旋转堆叠系统通过上料机构、焊接机构、承载输送组件20、第一旋转堆叠机构70和第二旋转堆叠机构71的配合，能够实现将多个电芯单元的依次自动化串联折弯堆叠的生产方式，电芯单元的移动均是通过预设路径的机械构件，保证电芯单元不会出现划痕、凹坑、褶痕等情况。提供了一种工作效率高、操作简单、节省人力和不会对电芯单元造成损伤的电芯模组堆叠系统。

以上实施例只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述事例限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电芯模组的旋转堆叠机构，其特征在于，包括承载输送组件、旋转组件和夹具组件，其中：

所述承载输送组件包括固定部件和输送部件，所述固定部件上固定有第一电芯，所述第一电芯位于待堆叠位置，

所述旋转组件上设置有用于固定第二电芯的夹持部件，所述第一电芯和第二电芯之间的极耳重叠处焊合，

所述夹具组件被配置为将第一电芯和第二电芯之间的极耳夹持固定，以在极耳的焊合处两侧分别形成第一旋转中心和第二旋转中心，

所述旋转组件带动所述第二电芯依次绕所述第一旋转中心和第二旋转中心转动，经两次折弯后使所述第一电芯和第二电芯之间的极耳折弯成“匚”型且将所述第二电芯堆叠于所述第一电芯的前方；

所述夹具组件松开所述第二电芯，所述夹持部件、第二电芯、第一电芯、固定部件和输送部件同步沿输送部件输送方向前进直至所述第二电芯位于待堆叠位置。

2.根据权利要求1所述的电芯模组的旋转堆叠机构，其特征在于，所述夹具组件包括用于夹持极耳的主折弯夹具、固定夹具和副折弯夹具，所述固定夹具位于所述主折弯夹具和副折弯夹具之间，所述固定夹具压紧极耳的焊合处，所述主折弯夹具靠近固定夹具的侧边作为折弯时的第一旋转中心，所述固定夹具靠近副折弯夹具的侧边作为折弯时的第二旋转中心；

所述第二电芯绕第一旋转中心旋转时，所述副折弯夹具及固定夹具跟随所述第二电芯转动；

所述第二电芯绕第二旋转中心旋转时，所述副折弯夹具跟随所述第二电芯转动。

3.根据权利要求2所述的电芯模组的旋转堆叠机构，其特征在于，所述旋转组件包括设置在基座上的第一旋转机构和第二旋转机构，所述第一旋转机构被配置为同步带动所述夹持部件和副折弯夹具旋转，所述第二旋转机构被配置为带动所述固定夹具旋转。

4.根据权利要求3所述的电芯模组的旋转堆叠机构，其特征在于，所述基座上设置有驱动第一旋转机构转动的旋转驱动装置，所述第一旋转机构和第二旋转机构通过连接组件可分离式连接，

所述连接组件固定时，所述第一旋转机构和第二旋转机构同步绕所述第一旋转中心转动；

所述连接组件分离时，所述第一旋转机构单独绕所述第二旋转中心转动。

5.根据权利要求4所述的电芯模组的旋转堆叠机构，其特征在于，所述连接组件包括第一限位驱动装置、限位杆和导向板，所述第一限位驱动装置固定于所述第二旋转机构上，所述限位杆连接于所述第一限位驱动装置的输出端，所述导向板固定于所述第一旋转机构上，

所述第一限位驱动装置驱动所述限位杆将所述导向板夹紧在所述第二旋转机构上，使所述第一旋转机构和第二旋转机构保持相对静止；

所述第一限位驱动装置还可驱动所述限位杆松开导向板并脱离所述第一旋转机构的移动路径。

6.根据权利要求4所述的电芯模组的旋转堆叠机构，其特征在于，所述第一旋转机构包括第一回转板和第一转轴，所述夹持部件和副折弯夹具设置于所述第一回转板上，所述第一转轴的轴线与所述第二旋转中心共线，所述第二旋转机构包括第二回转板和第二转轴，所述固定夹具设置于所述第二回转板上，所述第二转轴的轴线与所述第一旋转中心共线，所述第一转轴转动连接在所述第二回转板的第一端上，所述第二转轴转动连接在所述第二回转板的第二端上，所述第二转轴安装基座上；

所述第二电芯在绕所述第一旋转中心旋转时，所述第一回转板与第二回转板的位置相对固定，所述第二电芯在绕所述第二旋转中心旋转时，所述第二回转板与所述基座的位置相对固定。

7.根据权利要求6所述的电芯模组的旋转堆叠机构，其特征在于，所述第二回转板与所述基座之间设置有限位组件，所述限位组件包括安装在基座上的限位驱动装置以及开设于所述第二回转板上的定位孔，所述第二电芯在绕所述第一旋转中心旋转到位后，所述限位驱动装置的输出端插入所述定位孔内。

8.根据权利要求6所述的电芯模组的旋转堆叠机构，其特征在于，所述旋转驱动装置通过传动组件来驱动所述第一旋转机构转动，所述基座上开设有回转路径槽，所述传动组件包括旋转臂、延伸杆和随动轮，所述旋转臂沿自身长度方向开设有腰型的随动槽，所述延伸杆的第一端固定于所述第一回转板上，第二端穿过所述回转路径槽，所述随动轮安装于所述延伸杆的第二端且位于所述随动槽内，所述旋转驱动装置驱动所述旋转臂转动。

9.根据权利要求8所述的电芯模组的旋转堆叠机构，其特征在于，所述基座上设置有与回转路径槽同心的弧形滑轨，所述弧形滑轨上滑动连接有与所述第一回转板连接的回转滑座。

10.一种电芯模组的旋转堆叠系统，其特征在于，包括至少一个操作工位、焊接机构和上料机构，所述操作工位上设置有两个旋转堆叠机构，其中：

所述焊接机构用于将操作工位上的电芯单元的待焊合处焊接；

所述上料机构用于将电芯单元送至操作工位；

所述旋转堆叠机构采用如权利要求1-9中任一项所述的电芯模组的旋转堆叠机构，两个所述旋转堆叠机构共用一个承载输送组件，两个所述旋转堆叠机构相对于固定部件对称设置，其中一个所述旋转堆叠机构用于将焊接后的第n电芯旋转堆叠于第n-1电芯前，另一个所述旋转堆叠机构用于将焊接后的第n+1电芯旋转堆叠于第n电芯前，所述n为正偶数；

所述输送部件用于承载及输送堆叠后的电芯单元。

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