CN220112092U - 极耳整形装置、极耳结构及单体电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种极耳整形装置、极耳结构及单体电池，极耳整形装置包括第一压板；第二压板，与所述第一压板平行设置，所述第一压板与第二压板之间具有用于容置极耳结构的整形间隙；第一驱动件，用于驱动第一压板和/或第二压板，以调整第一压板和第二压板之间的整形间隙，其中，定义极耳整形前伸出于极片的方向为第一方向，在第一方向上，所述第一压板至电芯的最小距离小于所述第二压板至电芯的最小距离。本实用新型的第一压板至电芯的最小距离小于所述第二压板至电芯的最小距离，以此可实现对极耳结构在电芯高度方向上的错位整形，由此可实现在第一压板侧极耳的根部预留余量，防止极耳弯折后出现根部撕裂的现象。

Description

极耳整形装置、极耳结构及单体电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种极耳整形装置、极耳结构和单体电池。

背景技术

电芯由正、负极片叠加或者卷绕而成，极片上引出铜箔或者铜片，将各极片上对应的铜箔或者铜片叠加整形后构成电芯的极耳。电池装配时，需要将极耳焊接至盖板，然后调整电芯位置以将电芯装配入壳。在电芯调整过程中，由于电芯厚度的限制，使得各铜箔在叠加后，其靠近极片端相互之间无法贴合，这使得后期电芯调整入壳过程中，铜箔靠近极片的一端，即极耳的根部容易出现撕裂现象；具体如图6所示，为现有的常规极耳结构(整形后)，定义电芯厚度方向上的中心线为基准线，极耳结构叠加焊接后的部分在电芯厚度方向上偏离第一基座线，在电芯入壳时，极耳结构叠加焊接后的部分保持水平状态，而电芯向下翻折，则上侧的极耳根部被紧绷，该处结构容易出现撕裂现象。

实用新型内容

针对现有技术之不足，本实用新型的目的在于提供一种极耳整形装置，其方便调节，其能够对极耳两侧进行错位整形，在极耳整形过程中为极耳一侧根部预留余量，防止极耳弯折后出现根部撕裂的现象。

本实用新型的第二个目的在于提供一种极耳结构，其内侧极耳长度可取至最小，有利于节省材料，降低生产成本，同时内侧极耳在电芯入壳后由于其长度相对较短，可防止对电芯产生挤压，安全性高。

本实用新型的第三个目的在于提供一种单体电池，其成本低，安全性高。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种极耳整形装置，包括：第一压板；第二压板，与所述第一压板平行设置，所述第一压板与第二压板之间具有用于容置极耳结构的整形间隙；第一驱动件，用于驱动第一压板和/或第二压板，以调整第一压板和第二压板之间的整形间隙，其中，定义极耳整形前伸出于极片的方向为第一方向，在第一方向上，所述第一压板至电芯的最小距离小于所述第二压板至电芯的最小距离。

根据一种优选实施方式，所述极耳整形装置还包括第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动所述第一压板和/或所述第二压板，以在所述电芯的高度方向上调节二者至少之一与所述电芯之间的距离。

根据一种优选实施方式，所述第一压板和所述第二压板靠近电芯侧的内侧边沿均设置有圆弧倒角。

根据一种优选实施方式，所述第一压板上贯穿设置有第一焊孔，所述第二压板上贯穿设置有第二焊孔。

根据一种优选实施方式，所述极耳整形装置还包括夹紧块和第三驱动件，其中：两个所述夹紧块间隔设置，两个所述夹紧块之间构成夹紧间隙，用于容置所述电芯；第三驱动件作用于夹紧块，使得二者彼此靠近或者远离，以调节所述夹紧间隙。

根据一种优选实施方式，所述极耳整形装置还包括机架，所述第一驱动件和所述第三驱动件均设置于所述机架上。

根据一种优选实施方式，所述第一驱动件和所述第二驱动件包括但不限于直线模组、气缸、液压缸或者电动杆中的一种或者多种。

一种极耳结构，由上述的极耳整形装置整形制成，包括若干极耳片，若干所述极耳片一一对应连接至电芯的极片；所述极耳片包括彼此连接的整形部和连接部，所述连接部连接至与该极耳片对应的所述极片；相邻两个所述极耳片的整形部彼此平行且贴合设置；所有所述极耳片的整形部构成整形段；定义所述电芯在其厚度方向上的中心线为基准线，整形段在电芯的厚度方向上的中心线为参考线；各所述极耳片的整形部在所述电芯的厚度方向上偏离所述基准线；定义所述参考线一侧分布的极耳片为外侧极耳，所述参考线另一侧分布的极耳片为内侧极耳，所述基准线处于所述内侧极耳侧；当所述极耳结构处于所述整形间隙内时，所述第一压板至电芯的最小距离小于所述第二压板至电芯的最小距离，以使得所述外侧极耳的所述连接部至少部分与其对应的整形部平行。

一种单体电池，包括上述的极耳结构。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本实用新型的第一压板至电芯的最小距离小于第二压板至电芯的最小距离，以此可实现对极耳结构在电芯高度方向上的错位整形，由此可实现在第一压板侧极耳的根部预留余量，防止极耳弯折后出现根部撕裂的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的极耳结构处于整形状态下的正视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的极耳整形装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的极耳结构与盖板焊接后的第一状态示意图；

图4为本实用新型实施例提供的极耳结构与盖板焊接后的第二状态示意图；

图5为本实用新型实施例提供的极耳整形装置中第一压板和第二压板的驱动结构示意图；

图6为现有的极耳结构的正视结构示意图。

图标：100、电芯；200、极耳结构；210、极耳片；211、整形部；212、连接部；300、夹紧块；410、第一压板；411、第一焊孔；420、第二压板；421、第二焊孔；430、第一驱动件；440、第二驱动件；500、盖板；600、连接片；700、圆弧倒角；a、基准线；b、预焊高度；c、参考线。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

请参照图1至图6，一种极耳整形装置，包括：第一压板410、第二压板420和第一驱动件430，其中，第二压板420与第一压板410平行设置，第一压板410与第二压板420之间具有用于容置极耳结构200的整形间隙；第一驱动件430用于驱动第一压板410和/或第二压板420，以调整第一压板410和第二压板420之间的整形间隙，定义极耳整形前伸出于极片的方向为第一方向，在第一方向上，第一压板410至电芯100的最小距离小于第二压板420至电芯100的最小距离。具体地，如图2所示，极耳结构200在整形操作时，电芯100水平放置，即第一方向、也即电芯100的高度方向为图2所示的左、右方向，极耳结构200处于电芯100高度方向上的一个端部，第一压板410和第二压板420均处于电芯100的极耳侧。在使用时，首先将极耳结构200放置于整形间隙内，通过第一驱动件430驱动第一压板410和/或第二压板420以减小整形间隙的尺寸，即通过第一压板410和第二压板420在电芯100的厚度方向，具体为如图2所示的上、下方向上挤压极耳结构200以实现对其进行整形操作。这里的第一压板410至电芯100的最小距离小于第二压板420至电芯100的最小距离，以此可实现对极耳结构200在电芯100高度方向上的错位整形。

如图1所示为本实施例提供的极耳结构200的示意图，该极耳结构200处于整形状态，图1所示的极耳结构200所处的整形状态由前述的极耳整形装置作用于极耳结构200所得。具体地，该极耳结构200包括若干极耳片210，若干极耳片210一一对应连接至电芯100的极片；极耳片210包括彼此连接的整形部211和连接部212，连接部212连接至与该极耳片210对应的极片；在电芯100的高度方向上，各整形部211的自由端与电芯100上端面之间的距离相等；相邻两个极耳片210的整形部211彼此平行且贴合设置；所有极耳片210的整形部211构成整形段；定义电芯100在其厚度方向上的中心线为基准线a，整形段在电芯100的厚度方向上的中心线为参考线c；各极耳片210的整形部211在电芯100的厚度方向上偏离基准线a；定义参考线c一侧分布的极耳片210为外侧极耳，参考线c另一侧分布的极耳片210为内侧极耳，基准线a处于内侧极耳侧；当极耳结构200处于整形间隙内时，第一压板410至电芯100的最小距离小于第二压板420至电芯100的最小距离,以使得外侧极耳的连接部212至少部分与其对应的整形部211平行。

需要说明的是，极耳结构200整形后，各整形部211叠加并焊接。也即在电芯100高度方向上，第一压板410和第二压板420重合部分所限定的极耳片210结构为整形部211，而第一压板410在电芯100高度方向上伸出于第二压板420的结构作用于外侧极耳的连接部212，外侧极耳的连接部212整体尺寸上变长，相当于在整形过程中给外侧极耳的连接部212预留余量，以便于后续电芯100入壳过程中极耳翻折，可防止外侧极耳的连接部212在翻折变形过程中出现撕裂的现象，安全性高；同时，如图2所示，在确定预焊高度b的情况下，内侧极耳在加工时可根据最短需求尺寸设定极耳长度，在极耳整形过程中只需要满足特定预焊高度b所需的尺寸即可，其长度尺寸的设定无需参照或者配合外侧极耳进行调整；相应地，外侧极耳的尺寸也只需要满足预焊高度b，以及翻折时连接部212不被撕裂的预留长度量即可。在具体操作时，当预焊高度b和外侧极耳长度确定后，内侧极耳长度在满足预焊高度b要求后，无需按照常规极耳结构200的整形方式将内侧极耳与外侧极耳在电芯100的高度方向上在整形至同一位置，可缩短内侧极耳的长度，从而达到节省极耳材料的目的，节约生产成本。示例性地，如图2所示，图中虚线为内侧极耳中最下侧极耳片210与外侧极耳在电芯100高度方向上整形至同一位置后的结构状态，相较于本实施例提供的整形方案，其所用材料更多。

本实施例中，第一驱动件430可以为直线模组。具体如图5所示，两个第一驱动件430分别对应第一压板410和第二压板420，以驱动第一压板410和第二压板420沿电芯100厚度方向上作直线运动。直线模组驱动的第一压板410和第二压板420运动平稳，能够保证更好地整形效果。在其他实施例中，第一驱动件430还可以是气缸、液压缸或者电动杆任一种，以能够驱动第一压板410和第二压板420作彼此靠近或者远离的直线运动即可。

进一步地，极耳整形装置还包括第二驱动件440，第二驱动件440用于驱动第一压板410和/或第二压板420，以在电芯100的高度方向上调节二者至少之一与电芯100之间的距离。本实施例中，优选地，第二驱动件440的数量为两个，为直线模组。具体如图5所示，第一压板410安装至上侧的第二驱动件440，上侧的第二驱动件440安装至左侧的第一驱动件430，并被左侧的第一驱动件430驱动；相应地，第二压板420安装至下侧的第二驱动件440，下侧的第二驱动件440安装至右侧的第一驱动件430，并被右侧的第一驱动件430驱动。这里的第二驱动件440能够调节第一压板410和第二压板420在水平方向的位置，即可调节第一压板410和第二压板420在电芯100高度方向上的位置，从而可适应性地调节内侧极耳和外侧极耳的整形位置，进而能够使得该极耳整形装置适应不同型号极耳的整形需求。

本实施例中，如图2所示，第一压板410上贯穿设置有第一焊孔411，第二压板420上贯穿设置有第二焊孔421。这里的第一焊孔411和第二焊孔421用于暴露整形间隙内的极耳结构200，方便在整形状态下对整形部211进行焊接。

优选地，第一压板410和第二压板420靠近电芯100侧的内侧边沿均设置有圆弧倒角700。这里的圆弧倒角700可防止在整形过程中压伤极耳片210。需要说明的是，第一压板410和第二压板420的内侧为二者的相向侧，即二者的靠近极耳侧。

进一步地，极耳整形装置还包括夹紧块300和第三驱动件(图中未示出)，其中：两个夹紧块300间隔设置，两个夹紧块300之间构成夹紧间隙，用于容置电芯100；第三驱动件作用于夹紧块300，使得二者彼此靠近或者远离，以调节夹紧间隙。本实施例中，优选地，第三驱动件为直线模组，其中一个夹紧块300设置在第三驱动件上。这里的两个夹紧块300配合以对电芯100夹持定位，配合第一压板410和第二压板420对电芯100的极耳进行整形。

本实施例中，极耳整形装置还包括机架(图中未示出)，第一驱动件430和第三驱动件均设置于机架上。

本实施例中还提供了一种单体电池，包括上述的极耳结构200。还包括盖板500和连接片600，连接片600设置于盖板500的内侧面，极耳结构200的整形部211连接至连接片600。这里的单体电池为方块电池。具体如图3和图4所示，在极耳结构200和盖板500焊接时，首先将电芯100水平放置，即电芯100的大面与水平面平行，然后将整形部211夹设在连接片600与盖板500内侧面之间，并对三者进行焊接固定，此时外侧极耳连接部212的与整形部211平行的部分能够防止外侧极耳的连接部212与盖板500产生硬接触，即可在盖板500结构的作用下有足够的余量进行形变以防止与盖板500干涉；接下来将电芯100朝向内侧极耳侧翻折，内侧极耳长度在无需对应外侧极耳整形位置的情况下长度可取到最短值，因此在电芯100翻折至如4所示的状态时，一方面外侧极耳的长度有余量，可防止其根部即连接部212紧绷撕裂，另一方面内侧极耳的长度可取到最短值，其弯折后对电芯100的压力较小，安全性高，因此，该单体电池的成本低，安全性高。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种极耳整形装置，其特征在于，包括：

第一压板(410)；

第二压板(420)，与所述第一压板(410)平行设置，所述第一压板(410)与第二压板(420)之间具有用于容置极耳结构(200)的整形间隙；

第一驱动件(430)，用于驱动第一压板(410)和/或第二压板(420)，以调整第一压板(410)和第二压板(420)之间的整形间隙，其中，

定义极耳整形前伸出于极片的方向为第一方向，在第一方向上，所述第一压板(410)至电芯(100)的最小距离小于所述第二压板(420)至电芯(100)的最小距离。

2.根据权利要求1所述的极耳整形装置，其特征在于，所述极耳整形装置还包括第二驱动件(440)，所述第二驱动件(440)用于驱动所述第一压板(410)和/或所述第二压板(420)，以在所述电芯(100)的高度方向上调节二者至少之一与所述电芯(100)之间的距离。

3.根据权利要求1所述的极耳整形装置，其特征在于，所述第一压板(410)和所述第二压板(420)靠近电芯(100)侧的内侧边沿均设置有圆弧倒角(700)。

4.根据权利要求1所述的极耳整形装置，其特征在于，所述第一压板(410)上贯穿设置有第一焊孔(411)，所述第二压板(420)上贯穿设置有第二焊孔(421)。

5.根据权利要求1所述的极耳整形装置，其特征在于，所述极耳整形装置还包括夹紧块(300)和第三驱动件，其中：

两个所述夹紧块(300)间隔设置，两个所述夹紧块(300)之间构成夹紧间隙，用于容置所述电芯(100)；

第三驱动件作用于夹紧块(300)，使得二者彼此靠近或者远离，以调节所述夹紧间隙。

6.根据权利要求5所述的极耳整形装置，其特征在于，所述极耳整形装置还包括机架，所述第一驱动件(430)和所述第三驱动件均设置于所述机架上。

7.根据权利要求2所述的极耳整形装置，其特征在于，所述第一驱动件(430)和所述第二驱动件(440)包括但不限于直线模组、气缸、液压缸或者电动杆中的一种或者多种。

8.一种极耳结构，由如权利要求1-7任一项所述的极耳整形装置整形制成，其特征在于，包括若干极耳片(210)，若干所述极耳片(210)一一对应连接至电芯(100)的极片；

所述极耳片(210)包括彼此连接的整形部(211)和连接部(212)，所述连接部(212)连接至与该极耳片(210)对应的所述极片；相邻两个所述极耳片(210)的整形部(211)彼此平行且贴合设置；所有所述极耳片(210)的整形部(211)构成整形段；

定义所述电芯(100)在其厚度方向上的中心线为基准线(a)，整形段在电芯(100)的厚度方向上的中心线为参考线(c)；

各所述极耳片(210)的整形部(211)在所述电芯(100)的厚度方向上偏离所述基准线(a)；

定义所述参考线(c)一侧分布的极耳片(210)为外侧极耳，所述参考线(c)另一侧分布的极耳片(210)为内侧极耳，所述基准线(a)处于所述内侧极耳侧；

当所述极耳结构(200)处于所述整形间隙内时，所述第一压板(410)至电芯(100)的最小距离小于所述第二压板(420)至电芯(100)的最小距离，以使得所述外侧极耳的所述连接部(212)至少部分与其对应的整形部(211)平行。

9.一种单体电池，其特征在于，包括如权利要求8所述的极耳结构(200)。