CN220106619U - 电芯套壳装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电芯套壳装置，该电芯套壳装置包括壳体输送单元和涨口单元；壳体输送单元包括传动设于壳体两侧的输送吸附部，两输送吸附部用于吸附壳体并向电芯输送；涨口单元包括设于壳体入口端两侧的涨口部，两涨口部用于向外吸附壳体而使壳体的入口涨开，且两涨口部能够在壳体向所述电芯输送的过程中保持对壳体入口端的吸附。本实用新型所述的电芯套壳装置，通过传动设置在壳体两侧的输送吸附部对壳体进行吸附和输送，并通过涨口单元将壳体的入口涨口，在壳体输送的过程中将壳体套装在电芯外，不仅利于提高电芯的入壳效率，而且还利于防止壳体套设在电芯外的过程中损伤电芯，从而利于提高壳体在电芯外的套装效率及合格率。

Description

电芯套壳装置

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电芯套壳装置。

背景技术

随着新能源行业尤其锂电行业的逐渐兴盛，多家锂电池新能源公司纷纷投入到刀片电池的研发以及制程工艺里，其中锂电行业电芯如何快速，并且较高质量的入壳显得尤为重要。

目前，大多数公司对于刀片电池电芯入壳采用壳体固定不动，电芯移动入壳，并且壳体采用机械手上料后需进行二次定位再开始入壳。在入壳时还须特殊的机械结构对锂电池壳体涨壳才能顺利入壳，这种入壳方式比较常见，但也存在较多问题：

(1)由于壳体较硬，锂电芯较软并且锂电芯表面有隔膜(防止入壳时壳体与锂电芯接触造成短路)，这样传统的方式容易造成锂电芯在入壳时不易对电芯定位，并且易造成隔膜被壳体毛刺刮破造成短路。

(2)壳体需要额外的机械结构上料，上完料后还须对壳体进行二次定位，以及涨壳机构，这些结构复杂成本高，并且由于动作较多，不利于提高生产效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电芯套壳装置，以提高壳体在电芯上的套装效率及合格率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电芯套壳装置，用于将壳体套装在电芯外，包括壳体输送单元和涨口单元；

所述壳体输送单元包括传动设于所述壳体两侧的输送吸附部，两所述输送吸附部用于吸附所述壳体并向所述电芯输送；

所述涨口单元包括设于所述壳体入口端两侧的涨口部，两所述涨口部用于向外吸附所述壳体而使所述壳体的入口涨开，且两所述涨口部能够在所述壳体向所述电芯输送的过程中保持对所述壳体入口端的吸附。

进一步的，所述输送吸附部包括传动设置的真空输送带，所述真空输送带上具有用于吸附所述壳体的多个吸附孔。

进一步的，所述输送吸附部还包括沿所述壳体的输送方向间隔布置的两个转轴，所述真空输送带绕设在两所述转轴上，且两所述转轴之间的间距可调。

进一步的，所述涨口单元包括能够沿所述壳体的输送方向移动的基座，滑动设于所述基座上，且分别位于所述壳体两侧的移动座；

两所述移动座能够被驱使地靠近或远离，所述涨口部分别设于同侧的所述移动座上。

进一步的，两所述移动座因彼此靠近而限定出贯通设置的通道，所述通道包括以供所述壳体入口端置入的壳体通道，以及与所述壳体通道连通，以供所述电芯插入端置入的电芯通道。

进一步的，所述壳体通道的横截面积大于所述电芯通道的横截面积，而于所述壳体通道和所述电芯通道的相接处形成有台阶面，所述壳体的入口端能够抵接在所述台阶面上。

进一步的，所述涨口部包括真空吸盘；和/或，

所述输送吸附部沿竖直方向输送所述壳体，对正的所述电芯位于所述壳体的下方或上方。

进一步的，还包括用于夹持所述电芯的电芯夹持单元；

所述电芯夹持单元包括沿所述电芯的长度方向间隔布置的至少两个夹持部；

各所述夹持部均能够沿所述壳体的输送方向交替地移动并夹持所述电芯或套设在所述电芯外的所述壳体。

进一步的，所述夹持部包括能够沿所述壳体的输送方向滑动设置的安装座，以及滑动设于所述安装座上的两个夹爪，两所述夹爪能够被驱使地靠近或远离。

进一步的，所述夹持部为两个，两个所述夹持部相对设于在所述电芯宽度方向的两侧。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的电芯套壳装置，通过传动设置在壳体两侧的两输送吸附部吸附壳体并向电芯输送，两个涨口部向外吸附壳体而使壳体的入口涨开，并在壳体输送的过程中保持对壳体的吸附，能够利于将壳体套装在电芯外，不仅利于提高电芯的入壳效率，而且还利于防止壳体套设在电芯外的过程中损伤电芯，从而利于提高壳体在电芯外的套装效率及合格率。

此外，通过传动的真空输送带对壳体进行吸附和输送，具有较好的输送、吸附和定位效果，同时还便于布置实施。通过两个转轴之间的间距可调，利于张紧真空输送带，从而确保真空输送带对壳体的吸附和输送稳定性。通过基座沿壳体输送方向移动，能够使得涨口部保持对壳体入口端的吸附，进而利于提高壳体在电芯上的套装效果，通过将涨口部设置在移动座上，利于对壳体进行吸附或解除吸附。

另外，壳体通道和电芯通道则利于进一步提高壳体在电芯上的套装效果。通过在壳体通道和电芯通道相接处形成的台阶面，能够对壳体的入口端进行限位，并防止入口端损伤电芯。真空吸盘对壳体的吸附效果好；沿竖直方向上输送壳体，电芯位于壳体的下方或上方，便于布置实施，且具有较好的输送效果通过夹持部沿壳体的输送方向交替地移动并夹持电芯，在保持对电芯或壳体夹持效果的同时，能够为壳体在电芯上的套装避让空间。安装座上两个夹爪具有较好的夹持效果。两个夹持部相对设置在电芯宽度方向的两侧，能够在夹持部沿壳体输送方向移动的过程中互不干涉。

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例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为本实用新型实施例所述的电芯套壳装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的壳体输送单元在其一视角下的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的壳体输送单元在另一视角下的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的涨口单元的结构示意图；

图5为图4的正视图；

图6为本实用新型实施例所述的涨口单元的仰视图；

图7为图5的A部放大图；

图8为本实用新型实施例所述的电芯夹持单元的结构示意图。

附图标记说明：

1、输送吸附部；2、涨口单元；3、第二夹爪；4、壳体；5、电芯；6、基座；7、第一滑台伺服模组；8、第一夹爪；9、第二滑台伺服模组；

101、安装板；1011、长条孔；102、转轴；103、真空输送带；1031、吸附孔；104、导向柱；

201、移动座；202、凸块；203、真空吸盘；204、驱动气缸；205、壳体通道；206、台阶面；207、电芯通道；

701、第二滑台气缸；

901、第一滑台气缸。

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例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种电芯套壳装置，用于将壳体4套装在电芯5外。整体构成上，该电芯套壳装置包括壳体4输送单元和涨口单元2。

其中，壳体4输送单元包括传动设置在壳体4两侧的输送吸附部1，两输送吸附部1用于吸附壳体4并向电芯5输送。涨口单元2包括设于壳体4入口端两侧的涨口部，两涨口部用于向外吸附壳体4而使壳体4的入口涨开，且两涨口部能够在壳体4向电芯5输送的过程中保持对壳体4入口端的吸附。

基于如上整体介绍，本实施例中所述的电芯套壳装置的一种示例性结构如图1中所示。壳体4输送单元中的两个输送吸附部1沿竖直方向向下输送壳体4，对正的电芯5位于壳体4的下方。通过沿竖直方向向下输送壳体4，电芯5位于壳体4的下方，便于布置实施，且利于提高输送吸附部1对壳体4的吸附和输送稳定性，而具有较好的使用效果。当然，具体实施时，还可将沿竖直方向向上输送壳体4，此时，对正的电芯5位于壳体4的上方，此时也能够将壳体4套装在电芯5上。

以下先结合图2和图3对壳体4输送单元的结构进行说明。作为一种优选的实施方式，两个输送吸附部1分别位于壳体4厚度方向的两侧，通过输送吸附部1吸附壳体4的面积较大的侧面，利于提高壳体4的吸附和输送效果，同时还利于提高壳体4在输送中结构的稳定性。

具体结构上，参照图2中所示，各输送吸附部1包括传动设置的真空输送带103，真空输送带103上具有用于吸附壳体4的多个吸附孔1031。本实施例中的真空输送带103可采用现有技术中的结构，其与负压设备相连通，通过吸附孔1031即可对壳体4的侧面进行吸附，使得真空输送带103和壳体4贴合。此处真空输送带103与壳体4的吸附面积较大，利于提高对壳体4的吸附和定位效果。通过真空输送带103的转动即可实现对壳体4的输送，使得真空输送带103具有吸附、定位以及输送三种功能，且整个输送吸附部1的结构简单，便于布置实施，利于降低生产成本。

本实施例中的输送吸附部1还包括沿壳体4的输送方向间隔布置的两个转轴102，真空输送带103绕设在两转轴102上。为便于转轴102的布置，各输送吸附部1还包括分设在转轴102两端，且沿竖直方向延伸设置的安装板101，转轴102的两端分别转动设置在同侧的安装板101上。

为进一步提高真空输送带103的使用效果，在壳体4的输送方向上，两转轴102之间的间距可调，以张紧真空输送带103。结合图2和图3中所示，在各安装板101的底端设有沿竖直方向延伸设置的长条孔1011，靠下设置的转轴102的一端具有插设在长条孔1011内的导向柱104，且导向柱104能够沿长条孔1011向下滑动，以张紧真空输送带103。

此处通过两个转轴102之间的间距可调，利于张紧真空输送带103，从而确保真空输送带103对壳体4的吸附和输送稳定性。尤其是真空输送带103用于输送壳体4的部分，能够因被张紧而保持平面状，进而确保对壳体4的吸附效果，使得壳体4的厚度保持一致，不会出现壳体4中部因吸附效果差而凹陷的问题。

作为一种优选的实施方式，涨口单元2包括能够沿壳体4的输送方向移动的基座6，滑动设于基座6上，且分别位于壳体4两侧的移动座201，涨口部分别设于同侧的移动座201上。两移动座201能够被驱使地靠近，而于两者之间限定出贯通设置的通道，通道包括以供壳体4入口端置入的壳体通道205，以及与壳体通道205连通，以供电芯5插入端置入的电芯通道207。

本实施例中，通过基座6沿壳体4输送方向移动，能够使得涨口部保持对壳体4入口端的吸附，进而利于提高壳体4在电芯5上的套装效果，通过将涨口部设置在移动座201上，利于对壳体4进行吸附或解除吸附，壳体通道205和电芯通道207则利于进一步提高壳体4在电芯5上的套装效果。

具体结构上，结合图1、以及图4至图7所示，基座6位于真空输送带103输出端的下方，以承接由真空输送带103输出的壳体4的入口端，并涨口壳体4的入口，以便于壳体4套装在电芯5外。基座6上设有贯通设置的安装空间，两个移动座201位于安装空间处，且分别滑动设于壳体4厚度方向的两侧，作为优选的，两个移动座201对称设置，如此便于加工和布置实施。

两个移动座201因彼此靠近而拼接于一起，各移动座201的靠近彼此的一侧设有缺口，且两个缺口能够因两个移动座201的抵接而限定出上述的通道。其中，壳体通道205和电芯通道207上下连通设置。作为优选的，壳体通道205的横截面积大于电芯通道207的横截面积，而于壳体通道205和电芯通道207的相接处形成有台阶面206，壳体4的入口端能够抵接在台阶面206上。

在壳体4被输送至抵接在台阶面206上时，说明壳体4在基座6上移动到位。与此同时，涨口部对壳体4进行涨口。此处，通过在壳体通道205和电芯通道207相接处形成的台阶面206，能够对壳体4的入口端进行限位，并防止壳体4在电芯5上套装的过程中，壳体4的入口端损伤电芯5。

为便于对壳体4的入口进行涨口，涨口部包括设于移动座201上的真空吸盘203，如图4中所示，在各移动座201的靠近彼此一侧的顶部分别设有凸块202，真空吸盘203分别设于各凸块202上，且朝向壳体4设置，此处的真空吸盘203，其可采用现有技术中的真空吸盘203，不仅对于壳体4的吸附效果好，而且不会损伤壳体4。在负压设备的作用下，真空吸盘203即可对移动到位的壳体4进行吸附，并通过两个移动座201彼此远离的滑动，而拉拽壳体4外扩，从而达到涨口的效果。

为驱使各移动座201滑动，基座6上设有分别用于驱使移动座201滑动的驱动气缸204。具体实施时，各驱动气缸204的气缸杆分别与同侧的移动座201相连，从而能够驱使移动座201往复滑动。

作为一种优选的实施方式，本实施例中的还包括用于夹持电芯5的电芯5夹持单元。该电芯5夹持单元包括沿电芯5的长度方向间隔布置的至少两个夹持部，各夹持部均能够沿壳体4的输送方向交替地移动并夹持电芯5或套设在电芯5外的壳体4。此处，通过夹持部沿壳体4的输送方向交替地移动并夹持电芯5，在保持对电芯5或壳体4夹持效果的同时，能够为壳体4在电芯5上的套装避让空间。

参照图1和图8中所示，夹持部优选为两个，两个夹持部相对设于在电芯5宽度方向的两侧，也即图中视角的左右两侧。如此设置，不仅利于降低生产成本，便于夹持部的布置实施，还能够在夹持部沿壳体4输送方向移动的过程中互不干涉。当然，还可根据使用需求增加夹持部的数量，不过多个夹持在进行布置时，需要满足夹持部在上下移动的过程中不会发生干涉。

作为优选的一种结构方式，本实施例中夹持部包括能够沿壳体4的输送方向滑动设置的安装座，以及滑动设于安装座上的两个夹爪，两夹爪能够被驱使地靠近或远离。如图8中所示，为便于描述，将靠上设置的夹爪称为第一夹爪8，将用于安装第一夹爪8的安装座称为第一安装座。并将靠下设置的夹爪称为第二夹爪3，将用于安装第二夹爪3的安装座称为第二安装座。

为驱使两个第一夹爪8在第一安装座上滑动以夹持或解除对夹持，在第一安装座上设有两个第一滑台气缸901，第一滑台气缸901分别和第一夹爪8一一对应相连，以驱使两个第一夹爪8能够彼此靠近或远离。为驱使两个第二夹爪3在第二安装座上滑动，以夹持或解除对夹持，在第二安装座上设有两个第二滑台气缸701，第二滑台气缸701分别和第二夹爪3一一对应相连，以驱使两个第二夹爪3能够彼此靠近或远离。

如图8中所示，电芯套壳装置还包括位于壳体4右侧的第一滑台伺服模组7，以及位于壳体4左侧的第二滑台伺服模组9。第一滑台伺服模组7和第二滑台伺服模组9均沿竖直方向延伸设置，两者均采用现有技术中的结构。第一安装座设于第一滑台伺服模组7上，并在第一滑台伺服模组7的作用下上下滑动。第二安装座设于第二滑台伺服模组9上，并在第二滑台伺服模组9的作用下上下滑动。此外，上述的基座6具体安装在第一滑台伺服模组7和第二滑台伺服模组9上，以被两者驱使上下滑动。具体实施时，第一滑台伺服模组7和第二滑台伺服模组9均采用双滑台伺服模组。

本实施例中的电芯套壳装置在使用时，壳体4的底端先进入两个真空输送带103之间，并通过两个真空输送带103对壳体4进行吸附、定位和输送。两个移动座201被驱使的靠近，当壳体4的入壳端抵接在台阶面206上时，真空吸盘203对壳体4进行吸附，并在两个移动座201彼此远离时，将入口涨口并保持。

然后在第一滑台伺服模组7和第二滑台伺服模组9的驱使下，基座6和壳体4同时向下移动，电芯5的顶端经由电芯通道207进入到壳体4内，壳体4继续向下移动，此时，两个第一夹爪8彼此远离，而解除对电芯5的夹持，电芯5仅由两个第二夹爪3夹持。接着，第一安装座在第一滑台伺服模组7的驱动下向下移动至第二夹爪3的下方，然后，两个第一夹爪8对电芯5进行夹持，然后两个第二夹爪3解除对电芯5的夹持，并在第二滑台伺服模组9的驱动下向下移动至第一夹爪8的下方，然后两个第二夹爪3再次对电芯5进行夹持。

如此循环，随着壳体4在电芯5外套入的深度增长，第一夹爪8和第二夹爪3还能够交替的对套设在电芯5外的壳体4进行夹持，也即同时对壳体4和电芯5进行夹持。最后两个第一夹爪8或两个第二夹爪3能够对电芯5的底端进行支撑，并向上移动而将电芯5置于壳体4内，从而完成壳体4在电芯5外的套设。

本实施例的电芯套壳装置，通过传动设置在壳体4两侧的两输送吸附部1吸附壳体4并向电芯5输送，两个涨口部向外吸附壳体4而使壳体4的入口涨开，并在壳体4输送的过程中保持对壳体4的吸附，能够利于将壳体4套装在电芯5外，不仅利于提高电芯5的入壳效率，而且还利于防止壳体4套设在电芯5外的过程中损伤电芯5，从而利于提高壳体4在电芯5外的套装效率及合格率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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)

1.一种电芯套壳装置，用于将壳体套装在电芯外，其特征在于：

包括壳体输送单元和涨口单元；

所述壳体输送单元包括传动设于所述壳体两侧的输送吸附部，两所述输送吸附部用于吸附所述壳体并向所述电芯输送；

所述涨口单元包括设于所述壳体入口端两侧的涨口部，两所述涨口部用于向外吸附所述壳体而使所述壳体的入口涨开，且两所述涨口部能够在所述壳体向所述电芯输送的过程中保持对所述壳体入口端的吸附。

2.根据权利要求1所述的电芯套壳装置，其特征在于：

所述输送吸附部包括传动设置的真空输送带，所述真空输送带上具有用于吸附所述壳体的多个吸附孔。

3.根据权利要求2所述的电芯套壳装置，其特征在于：

所述输送吸附部还包括沿所述壳体的输送方向间隔布置的两个转轴，所述真空输送带绕设在两所述转轴上，且两所述转轴之间的间距可调。

4.根据权利要求3所述的电芯套壳装置，其特征在于：

所述涨口单元包括能够沿所述壳体的输送方向移动的基座，滑动设于所述基座上，且分别位于所述壳体两侧的移动座；

两所述移动座能够被驱使地靠近或远离，所述涨口部分别设于同侧的所述移动座上。

5.根据权利要求4所述的电芯套壳装置，其特征在于：

两所述移动座因彼此靠近而限定出贯通设置的通道，所述通道包括以供所述壳体入口端置入的壳体通道，以及与所述壳体通道连通，以供所述电芯插入端置入的电芯通道。

6.根据权利要求4所述的电芯套壳装置，其特征在于：

所述壳体通道的横截面积大于所述电芯通道的横截面积，而于所述壳体通道和所述电芯通道的相接处形成有台阶面，所述壳体的入口端能够抵接在所述台阶面上。

7.根据权利要求1所述的电芯套壳装置，其特征在于：

所述涨口部包括真空吸盘；和/或，

所述输送吸附部沿竖直方向输送所述壳体，对正的所述电芯位于所述壳体的下方或上方。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电芯套壳装置，其特征在于：

还包括用于夹持所述电芯的电芯夹持单元；

所述电芯夹持单元包括沿所述电芯的长度方向间隔布置的至少两个夹持部；

各所述夹持部均能够沿所述壳体的输送方向交替地移动并夹持所述电芯或套设在所述电芯外的所述壳体。

9.根据权利要求8所述的电芯套壳装置，其特征在于：

所述夹持部包括能够沿所述壳体的输送方向滑动设置的安装座，以及滑动设于所述安装座上的两个夹爪，两所述夹爪能够被驱使地靠近或远离。

10.根据权利要求8所述的电芯套壳装置，其特征在于：

所述夹持部为两个，两个所述夹持部相对设于在所述电芯宽度方向的两侧。