CN219066882U - 一种整形装置及加工设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种整形装置及加工设备，整形装置包括：第一压板；第二压板，与所述第一压板间隔设置，并在两者之间形成用于容纳所述电极组件的容纳空间；阻挡件，凸设于所述第一压板和/或所述第二压板中一者朝向另一者的表面上，所述阻挡件用于在所述夹针拔出所述电极组件时，阻挡所述电极组件被所述夹针带出。本申请将阻挡件凸出设置于第一压板和/或第二压板中一者朝向另一者的表面上，夹针从电极组件中拔出时，阻挡件可以对电极组件进行阻挡，防止电极组件或者电极组件中的单层极片或隔膜被夹针带出，从而提高夹针拔出时的安全性能，提高电极组件的结构完整性，减小夹针与其他结构发生碰撞的几率。

Description

一种整形装置及加工设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种整形装置及加工设备。

背景技术

电池根据制作工艺的不同分为叠片型电池及卷绕型电池，其中，卷绕型电池是将极片与隔膜依次层叠，然后卷绕至夹针上，以形成卷芯。形成卷芯之后需要经过整形装置进行预压整形，方能形成电极组件。

通过夹针将卷芯从卷绕工序转移至整形装置中，在进行预压整形之前，需要将夹针从卷芯中拔出。在此过程中，卷芯或者卷芯中的单卷极片及隔膜容易被夹针带出，不仅使卷芯的结构受到破坏，还会导致夹针移动过程中受粘黏于其上的卷芯或隔膜等影响，而与外部结构之间发生碰撞，导致夹针的结构受到破坏，影响生产效率及安全性能。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前夹针拔出卷芯时容易带出卷芯或单层极片及隔膜，从而影响卷芯或夹针的结构的问题，提供一种整形装置及加工设备。

第一方面，本申请提供一种整形装置，用于将卷绕后的电极组件从夹针上取下并进行预压整形，整形装置包括：

第一压板；

第二压板，与第一压板间隔设置，并在两者之间形成用于容纳电极组件的容纳空间；

阻挡件，凸设于第一压板和/或第二压板中一者朝向另一者的表面上，阻挡件用于在夹针拔出电极组件时，阻挡电极组件被夹针带出。

通过上述结构，将阻挡件整合于整形装置中，在不影响正常的整形过程的基础上，阻挡件能够在夹针拔出电极组件的过程中，对电极组件起到阻挡作用，减小电极组件或者电极组件中的单层极片或隔膜被夹针带出的几率，从而使得夹针能够顺利拔出。

在一些实施例中，阻挡件沿夹针拔出电极组件的方向设置于第一压板和/或第二压板的一侧边缘。

将阻挡件沿夹针拔出电极组件的方向设置于第一压板和/或第二压板的一侧边缘，从而不影响电极组件在容纳空间内的放置，并且使得夹针能够顺利从电极组件中拔出。

在一些实施例中，阻挡件凸出所在的表面的高度为h，放置于容纳空间内的电极组件的厚度为H，其中，1/2H≤h≤H。

将阻挡件的高度设置在上述范围内，使得阻挡件能够顺利对电极组件中的每一层极片或隔膜起到良好的阻挡作用，减小电极组件跟随夹针被带出的几率。此外，阻挡件也不会影响后续第一压板及第二压板对电极组件的预压整形作用。

在一些实施例中，阻挡件为非金属件。由此，可以减小阻挡件与电极组件接触时导致电极组件发生短路等问题的风险，提高整形装置的安全性能。

在一些实施例中，阻挡件为塑料阻挡件。由于塑料材质的硬度较低，当阻挡件与电极组件接触，或者阻挡件与夹针接触时，塑料材质能够减小阻挡件对电极组件或夹针的伤害，从而起到保护电极组件及夹针的作用。

在一些实施例中，阻挡件可拆卸地凸设于第一压板和/或第二压板中一者朝向另一者的表面上。

由此，阻挡件的结构更加灵活。可以根据不同规格的电极组件，对阻挡件的位置进行调整，使其能够更好地对电极组件起到阻挡作用。此外，阻挡件可拆卸设置，也可以便于对阻挡件进行及时更换，提高装配效率。

在一些实施例中，整形装置还包括与第一压板及第二压板驱动连接的驱动件，驱动件用于驱动第一压板及第二压板沿运输方向移动；

其中，运输方向与夹针拔出电极组件的方向相交。

通过上述结构，在第一压板与第二压板对电极组件进行预压整形的同时，驱动件能够带动第一压板及第二压板沿运输方向移动，从而将电极组件运送至下一工序，提高电池生产效率。

第二方面，本申请提供一种加工设备，用于加工电极组件，包括卷绕装置及如上所述的整形装置，卷绕装置用于卷绕电极组件，整形装置用于对卷绕后的电极组件进行整形。

在一些实施例中，加工设备还包括用于卷绕电极组件的夹针，夹针可移动地连接于卷绕装置与整形装置之间，以将卷绕后的电极组件转移至整形装置中。

在一些实施例中，夹针包括沿电极组件的宽度方向间隔设置的第一针及第二针，当夹针夹持电极组件并将其放置于容纳空间内时，阻挡件在电极组件的宽度方向上位于第一针及第二针之间。

上述整形装置及加工设备，将阻挡件凸出设置于第一压板和/或第二压板中一者朝向另一者的表面上，夹针从电极组件中拔出时，阻挡件可以对电极组件进行阻挡，防止电极组件或者电极组件中的单层极片或隔膜被夹针带出，从而提高夹针拔出时的安全性能，提高电极组件的结构完整性，减小夹针与其他结构发生碰撞的几率。

附图说明

图1为本申请一些实施例中整形装置的立体结构示意图；

图2为图1所示的整形装置的侧视图。

附图标记说明：100、整形装置；200、电极组件；300、夹针；301、第一针；302、第二针；10、第一压板；20、第二压板；30、阻挡件；40、容纳空间；a、夹针拔出方向；b、运输方向。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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装置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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

电池根据制作工艺的不同可以包括叠片型电池及卷绕型电池，其中，卷绕型电池是指，将极片（包括正极片及负极片）与隔膜依次层叠设置，然后卷绕形成卷芯，对卷芯进行预压整形，使其形成外部轮廓呈矩形的电极组件。

在卷绕过程中，通常将层叠设置的极片及隔膜的一端固定于夹针上，然后通过外部绕卷装置带动极片及隔膜以夹针为中心进行卷绕，将极片及隔膜卷绕至夹针上。

卷绕完成后，卷芯形成于夹针上。可以通过移动夹针，将卷芯转移至下一工序，即整形装置中。此时，首先通过整形装置对卷芯进行轻压，使整形装置向卷芯上施加一垂直于卷芯轴向的压力。进一步地，夹针沿卷芯的轴向拔出，以便于整形装置对卷芯进行完整的预压整形过程。

然而，在拔出夹针的过程中，很容易将卷芯或者卷芯上的单层极片或隔膜带出，即卷芯或者卷芯上的单层极片或隔膜粘黏于夹针上并跟随夹针一并拔出。这种情况下，容易导致预压整形失败，或者卷芯的结构受到破坏，或者由于夹针上粘黏有极片或隔膜，导致夹针在进行下一次卷绕过程时，与其他结构发生碰撞，从而引起夹针变形或断裂。

基于以上考虑，为了解决夹针在拔出电极组件时容易带出卷芯或者单层极片或隔膜，导致电极组件或夹针的结构受到破坏的问题，发明人经过深入研究，设计了一种整形装置，在第一压板和/或第二压板中一者朝向另一者的表面上凸出设置一阻挡件，在夹针从电极组件中拔出时，阻挡件能够阻挡电极组件被夹针带出，从而保护电极组件及夹针的结构完整性，提高整形过程的效率及质量。

参阅图1及图2，本申请一实施例提供了一种整形装置100，用于将卷绕后的电极组件200从夹针300上取下并进行预压整形。其中，整形装置100包括第一压板10、第二压板20以及阻挡件30。第二压板20与第一压板10间隔设置，并在两者之间形成用于容纳电极组件200的容纳空间40。阻挡件30凸设于第一压板10和/或第二压板20中一者朝向另一者的表面上，阻挡件30用于在夹针300拔出电极组件200时，阻挡电极组件200被夹针300带出。

需要说明的是，第一压板10及第二压板20用于对容纳空间40内的电极组件200进行预压整形，使之形成符合要求的尺寸，以便于后续入壳。具体地，第一压板10及第二压板20可以与外部驱动件驱动连接，以通过驱动件驱动第一压板10及第二压板20相互靠近或远离，从而顺利对电极组件200进行整形。

阻挡件30可以凸设于第一压板10朝向第二压板20的表面上，也可以凸设于第二压板20朝向第一压板10的表面上，以上两种设置方式均能够实现阻挡电极组件200在夹针300拔出时被带出的目的。

进一步地，第一压板10及第二压板20在整形过程中可以分为两个阶段，其中，第一阶段，当夹针300将卷绕后的电极组件200放置于容纳空间40内时，第一压板10与第二压板20相互靠近，以对电极组件200进行轻压。此时，将夹针300从电极组件200中拔出，并且通过阻挡件30防止电极组件200或者电极组件200中的单层极片或隔膜被夹针300带出，从而使得夹针300能够顺利拔出。

第二阶段，当夹针300拔出后，第一压板10及第二压板20继续靠近，以增加施加于电极组件200上的压力，对电极组件200进行整形。

通过上述结构，将阻挡件30整合于整形装置100中，在不影响正常的整形过程的基础上，阻挡件30能够在夹针300拔出电极组件200的过程中，对电极组件200起到阻挡作用，减小电极组件200或者电极组件200中的单层极片或隔膜被夹针300带出的几率，从而使得夹针300能够顺利拔出。

在一些实施例中，阻挡件30沿夹针300拔出电极组件200的方向a设置于第一压板10和/或第二压板20的一侧边缘。

具体地，夹针300沿电极组件200的轴向插于电极组件200中，在将电极组件200转移至容纳空间40时，为了避免阻挡件30影响电极组件200在第一压板10或第二压板20上的放置，将阻挡件30沿夹针300的拔出方向设置于第一压板10或者第二压板20的一侧边缘。

即，当夹针300夹持着电极组件200并将电极组件200放置于容纳空间40的目标位置时，阻挡件30位于电极组件200与夹针300之间，此时，阻挡件30能够在夹针300拔出电极组件200的过程中顺利起到阻挡作用。

将阻挡件30沿夹针300拔出电极组件200的方向设置于第一压板10和/或第二压板20的一侧边缘，从而不影响电极组件200在容纳空间40内的放置，并且使得夹针300能够顺利从电极组件200中拔出。

在一些实施例中，阻挡件30凸出所在的表面的高度为h，放置于容纳空间40内的电极组件200的厚度为H，其中，1/2H≤h≤H。

具体地，当阻挡件30设置于第一压板10朝向第二压板20的表面上，则阻挡件30凸出于第一压板10朝向第二压板20的表面的高度为h。而当阻挡件30设置于第二压板20朝向第一压板10的表面上，则阻挡件30凸出于第二压板20朝向第一压板10的表面的高度为h。

若阻挡件30的高度大于电极组件200的厚度，则第一压板10与第二压板20对电极组件200进行预压整形时，阻挡件30将影响整形过程，与第一压板10或第二压板20之间产生碰撞。若阻挡件30的高度小于电极组件200的二分之一，则当夹针300从电极组件200中拔出时，阻挡件30可能无法对电极组件200中的每一层极片或隔膜起到良好的阻挡作用，从而使得部分极片或隔膜跟随夹针300的拔出而被带出。

因此，将阻挡件30的高度设置在上述范围内，使得阻挡件30能够顺利对电极组件200中的每一层极片或隔膜起到良好的阻挡作用，减小电极组件200跟随夹针300被带出的几率。此外，阻挡件30也不会影响后续第一压板10及第二压板20对电极组件200的预压整形作用。

在一些实施例中，阻挡件30为非金属件。

在夹针300拔出的过程中，阻挡件30对电极组件200起到阻挡作用。因此，阻挡件30可能会与电极组件200之间发生接触。而电极组件200的材料多为金属，因此，将阻挡件30设置为非金属件，可以减小阻挡件30与电极组件200接触时导致电极组件200发生短路等问题的风险，提高整形装置100的安全性能。

在一些实施例中，阻挡件30为塑料阻挡件30。

具体地，可以将阻挡件30设置为一塑料螺丝。由于塑料材质的硬度较低，当阻挡件30与电极组件200接触，或者阻挡件30与夹针300接触时，塑料材质能够减小阻挡件30对电极组件200或夹针300的伤害，从而起到保护电极组件200及夹针300的作用。

当然，阻挡件30也可以设置为其他非金属件，例如，将阻挡件30设置为硅胶等，阻挡件30的具体材质可以根据实际使用需求进行调整，在此不做赘述。

在一些实施例中，阻挡件30可拆卸地凸设于第一压板10和/或第二压板20中一者朝向另一者的表面上。由此，阻挡件30的结构更加灵活。可以根据不同规格的电极组件200，对阻挡件30的位置进行调整，使其能够更好地对电极组件200起到阻挡作用。

此外，阻挡件30可拆卸设置，也可以便于对阻挡件30进行及时更换，提高装配效率。

具体地，阻挡件30可以通过胶粘的方式可拆卸地凸设于第一压板10和/或第二压板20中一者朝向另一者的表面上，也可以通过螺栓连接或者其他可拆卸连接的方式设置，在此不做赘述。

在一些实施例中，整形装置100还包括与第一压板10及第二压板20驱动连接的驱动件（图中未示出），驱动件用于驱动第一压板10及第二压板20沿运输方向b移动。其中，运输方向b与夹针300拔出电极组件200的方向相交。

具体地，运输方向b垂直于夹针300拔出电极组件200的方向。即夹针300拔出电极组件200的方向为电极组件200的高度方向，运输方向b则为电极组件200的宽度方向。

为了提高电极组件200的生产效率，部分加工工序通常在运输的过程中同步进行。例如预压整形工序。当夹针300将电极组件200转移至容纳空间40时，第一压板10与第二压板20首先轻压电极组件200，以便于夹针300从电极组件200中拔出。当夹针300拔出后，第一压板10及第二压板20则在驱动件的带动下沿运输方向b移动，以便于对电极组件200进行预压整形的同时，将电极组件200运送至下一工序，提高加工效率。

作为一种具体的实施例，也可以设置输送带，并且将第一压板10或第二压板20设置于输送带上。例如，第一压板10与第二压板20沿竖直方向间隔设置，第一压板10位于第二压板20上方。则将第二压板20设置于输送带上，驱动件通过驱动输送带运动，从而带动第一压板10及第二压板20与之同步运动。

通过上述结构，在第一压板10与第二压板20对电极组件200进行预压整形的同时，驱动件能够带动第一压板10及第二压板20沿运输方向b移动，从而将电极组件200运送至下一工序，提高电池生产效率。

基于与上述整形装置100相同的构思，本申请提供一种加工设备，用于加工电极组件200。其中，加工设备包括卷绕装置及如上所述的整形装置100。其中，卷绕装置用于卷绕电极组件200，整形装置100用于对卷绕后的电极组件200进行整形。

在一些实施例中，加工设备还包括用于卷绕电极组件200的夹针300，夹针300可移动地连接于卷绕装置与整形装置100之间，以将卷绕后的电极组件200转移至整形装置100中。

具体地，夹针300可移动地连接于卷绕装置与整形装置100之间。在卷绕装置中，夹针300对电极组件200起到夹持作用，并且将卷绕完成的电极组件200转移至整形装置100中。由此，可以通过夹针300完成电极组件200的夹持卷绕以及运输，使电极组件200能够顺利在两个工序之间转移。

在一些实施例中，夹针300包括沿电极组件200的宽度方向间隔设置的第一针301及第二针302。当夹针300夹持电极组件200并将其放置于容纳空间40内时，阻挡件30在电极组件200的宽度方向上位于第一针301及第二针302之间。

具体地，将电极组件200同时卷绕于间隔设置的第一针301及第二针302上，能够使得第一针301与第二针302对电极组件200起到更好的夹持作用，提高电极组件200在夹针300上的稳定性。

当第一针301与第二针302将电极组件200夹持并转移至容纳空间40内时，第一压板10及第二压板20沿竖直方向上分别靠近电极组件200，直至两者相互面向的表面与电极组件200的两个大面贴合为止。

此时，阻挡件30电极组件200的高度方向位于电极组件200与夹针300之间，并且阻挡件30沿电极组件200的宽度方向位于第一针301与第二针302之间。由此，阻挡件30不会影响电极组件200承载于第一压板10或第二压板20上，并且也不会影响夹针300从电极组件200上拔出。

此外，阻挡件30沿电极组件200的宽度方向位于第一针301及第二针302之间，还能够提高阻挡件30对于电极组件200或其中的极片及隔膜的阻挡作用。具体地，因为电极组件200是从外部绕设于第一针301及第二针302上，因此，将阻挡件30沿电极组件200的宽度方向位于第一针301及第二针302之间，当夹针300从电极组件200上拔出时，阻挡件30能够顺利阻挡极片或隔膜，避免极片或隔膜粘黏于夹针300上并跟随夹针300被拔出。

本申请具体使用时，首先夹针300将卷绕完成后的电极组件200从上一卷绕装置中转移至整形装置100中，通过夹针300带动电极组件200移动至目标位置，然后第一压板10及第二压板20沿竖直方向分别靠近电极组件200，使电极组件200放置于容纳空间40内，直至第一压板10及第二压板20相互面向的表面分别与电极组件200的两个大面贴合为止。

此时，第一压板10与第二压板20首先轻压电极组件200，使夹针300能够从电极组件200中拔出。在此过程中，阻挡件30对电极组件200或者其中的极片或隔膜起到阻挡作用，从而能够防止电极组件200或者极片、隔膜跟随夹针300被带出。

当夹针300顺利拔出后，第一压板10及第二压板20继续对电极组件200进行预压整形。与此同时，驱动件驱动第一压板10及第二压板20带动电极组件200沿运输方向b移动，以便于将电极组件200输送至下一工序。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种整形装置，用于将卷绕后的电极组件从夹针上取下并进行预压整形，其特征在于，所述整形装置包括：

第一压板；

第二压板，与所述第一压板间隔设置，并在两者之间形成用于容纳所述电极组件的容纳空间；

阻挡件，凸设于所述第一压板和/或所述第二压板中一者朝向另一者的表面上，所述阻挡件用于在所述夹针拔出所述电极组件时，阻挡所述电极组件被所述夹针带出。

2.根据权利要求1所述的整形装置，其特征在于，所述阻挡件沿所述夹针拔出所述电极组件的方向设置于所述第一压板和/或所述第二压板的一侧边缘。

3.根据权利要求1所述的整形装置，其特征在于，所述阻挡件凸出所在的表面的高度为h，放置于所述容纳空间内的所述电极组件的厚度为H，其中，1/2H≤h≤H。

4.根据权利要求1所述的整形装置，其特征在于，所述阻挡件为非金属件。

5.根据权利要求4所述的整形装置，其特征在于，所述阻挡件为塑料阻挡件。

6.根据权利要求1所述的整形装置，其特征在于，所述阻挡件可拆卸地凸设于所述第一压板和/或所述第二压板中一者朝向另一者的表面上。

7.根据权利要求1所述的整形装置，其特征在于，所述整形装置还包括与所述第一压板及所述第二压板驱动连接的驱动件，所述驱动件用于驱动所述第一压板及所述第二压板沿运输方向移动；

其中，所述运输方向与所述夹针拔出所述电极组件的方向相交。

8.一种加工设备，用于加工电极组件，其特征在于，包括卷绕装置及如权利要求1-7任意一项所述的整形装置，所述卷绕装置用于卷绕所述电极组件，所述整形装置用于对卷绕后的所述电极组件进行整形。

9.根据权利要求8所述的加工设备，其特征在于，所述加工设备还包括用于卷绕所述电极组件的夹针，所述夹针可移动地连接于所述卷绕装置与所述整形装置之间，以将卷绕后的所述电极组件转移至所述整形装置中。

10.根据权利要求9所述的加工设备，其特征在于，所述夹针包括沿所述电极组件的宽度方向间隔设置的第一针及第二针，当所述夹针夹持所述电极组件并将其放置于所述容纳空间内时，所述阻挡件在所述电极组件的宽度方向上位于所述第一针及所述第二针之间。

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