电芯整形装置及电芯整形线的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池生产技术领域，尤其涉及一种电芯整形装置及电芯整形线。


背景技术：

2.随着电动汽车行业的快速发展，动力锂电池的需求也越来越大，如何提高锂电池的产能、生产效率和良品率是整个锂电行业都迫切需要解决的问题。在锂电池生产过程中，电芯鼓胀是一个对良品率影响较大的问题。电芯鼓胀会导致电芯的包膜不良，包膜不良的电芯需要重新撕膜整形，这会浪费巨大的人力物力，影响锂电池的产能。
3.相关技术中，会通过两块压板对电芯进行夹持整形，然而，其取放电芯和夹持电芯的用时较长，整形效率较低。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电芯整形装置，能够有效减少取放电芯和夹持电芯的用时，从而提高整形效率。
5.本实用新型还提出一种具有上述电芯整形装置的电芯整形线。
6.根据本实用新型的第一方面实施例的电芯整形装置，包括：
7.载板，所述载板设有工作面，所述工作面用于放置电芯；
8.第一固定挡板，固定于所述工作面；
9.第一移动挡板，与所述第一固定挡板相对设置，所述第一移动挡板与所述载板滑动连接；
10.第二固定挡板，固定于所述工作面；
11.第二移动挡板，与所述第二固定挡板相对设置，所述第一固定挡板、所述第一移动挡板、所述第二固定挡板和所述第二移动挡板排列成一圈；
12.推杆，与所述载板滑动连接，所述推杆的一端设有所述第二移动挡板，沿第一方向运动的所述推杆能够带动所述第二移动挡板远离所述第二固定挡板，沿所述第一方向运动的所述推杆还能够驱使所述第一移动挡板远离所述第一固定挡板，靠近所述第一固定挡板的所述第一移动挡板能够驱使所述推杆沿第二方向运动，所述第二方向与所述第一方向相反；
13.第一弹性元件，用于驱使所述第一移动挡板靠近所述第一固定挡板。
14.根据本实用新型实施例的电芯整形装置，至少具有如下有益效果：工作面用于放置电芯，第一固定挡板、第一移动挡板、第二固定挡板和第二移动挡板排列成一圈，且第一移动挡板与第一固定挡板相对设置，第二移动挡板与第二固定挡板相对设置，也即第一固定挡板、第一移动挡板、第二固定挡板和第二移动挡板限定出一矩形空间，从而用于容纳长方体状的电芯；沿第一方向运动的推杆能够带动第二移动挡板远离第二固定挡板，沿第一方向运动的推杆还能够驱使第一移动挡板远离第一固定挡板，也即仅通过使推杆沿第一方
向运动，即可扩大用于放置电芯的矩形空间，从而放置电芯或取出电芯，取放电芯所用的时间少；第一弹性元件能够驱使第一移动挡板靠近第一固定挡板，靠近第一固定挡板的第一移动挡板能够驱使推杆沿第二方向运动，第二方向与第一方向相反，也即仅通过第一弹性元件的弹性力的作用，即可缩小放置电芯的矩形空间，从而完成电芯的夹持整形，夹持电芯所用的时间少；整体而言，取放电芯和夹持电芯的用时少，有利于提高电芯的整形效率。
15.根据本实用新型的一些实施例，还包括滑块件和导向块，所述滑块件与所述推杆固定连接，所述导向块与所述第一移动挡板固定连接，所述导向块设有斜面，所述滑块件与所述斜面抵持，所述斜面与所述推杆相对所述载板的滑动方向的夹角为锐角，所述斜面与所述第一移动挡板相对所述载板的滑动方向的夹角为锐角。
16.根据本实用新型的一些实施例，还包括短边挡板支架和第二弹性元件，所述短边挡板支架与所述推杆固定连接，所述第二移动挡板与所述短边挡板支架滑动连接，所述第二弹性元件用于驱使所述第二移动挡板靠近所述第二固定挡板。
17.根据本实用新型的一些实施例，还包括第一驱动组件，还包括第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱使所述推杆沿所述第一方向滑动。
18.根据本实用新型的一些实施例，所述第一驱动组件包括顶杆和张开驱动元件，所述张开驱动元件用于驱使所述顶杆靠近所述推杆，以驱使所述推杆沿所述第一方向滑动。
19.根据本实用新型的一些实施例，还包括缓冲垫，所述缓冲垫固定于所述推杆靠近所述顶杆的一端；或者，所述缓冲垫固定于所述顶杆靠近所述推杆的一端。
20.根据本实用新型的一些实施例，还包括支撑组件，所述支撑组件包括支撑杆和支撑驱动元件，所述支撑杆和所述顶杆分别位于所述载板的相对的两侧，所述支撑驱动元件用于驱使所述支撑杆靠近或远离所述载板。
21.根据本实用新型的一些实施例，所述载板靠近所述支撑杆的一端设有定位孔，所述支撑杆能够插设在所述定位孔中。
22.根据本实用新型的第二方面实施例的电芯整形线，包括上述的电芯整形装置，还包括输送装置，所述输送装置包括输送架、输送带和第二驱动组件，所述输送带设于所述输送架，所述第二驱动组件用于驱使所述输送带转动，所述电芯整形装置设有至少一个，各所述载板固定于所述输送带的外表面。
23.根据本实用新型实施例的电芯整形线，至少具有如下有益效果：通过使用上述的电芯整形装置，能够有效减少取放电芯和夹持电芯的用时，提高整形效率；此外，通过将电芯整形装置固定在输送带的外表面，能够在电芯的输送过程中完成电芯的整形，由此有利于提高电芯的生产效率。
24.根据本实用新型的一些实施例，所述输送装置还包括光电传感器，所述光电传感器用于检测各所述载板的所述工作面是否放置有所述电芯。
25.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
26.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：
27.图1为本实用新型实施例的整形组件的立体图；
28.图2为图1中整形组件的爆炸图；
29.图3为图1中整形组件的导向块的俯视图；
30.图4为本实用新型实施例的电芯整形装置的立体图；
31.图5为本实用新型实施例的电芯整形装置的俯视图；
32.图6为本实用新型实施例的电芯整形线的立体图；
33.图7为图6中电芯整形线的输送装置的立体图。
34.附图标记：整形组件100；
35.载板110、工作面111、定位孔112、凹槽113；
36.第二移动挡板组件120、第二移动挡板121、第二弹性元件122、短边挡板支架123、轴位螺钉124、第二直线轴承125；
37.第一移动挡板组件130、第一直线轴承131、螺母132、立板133、第一弹性元件134、导向轴135、螺柱136、导向块137、第一滑动组件138、滑块件139、推杆161、缓冲垫162、第一移动挡板163、斜面164、腰型孔165；
38.第二固定挡板140；
39.第一固定挡板150；
40.第一驱动组件200、张开驱动元件210、第二滑动组件220、顶杆固定座221、第二滑块222、第二滑轨223、顶杆230；
41.支撑组件300、支撑驱动元件310、第三滑动组件320、支撑杆固定座321、第三滑块322、第三滑轨323、支撑杆330；
42.输送装置400、第二驱动组件410、电机411、主动带轮412、从动带轮413、输送带420、输送架430、光电传感器440。
具体实施方式
43.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
44.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。
45.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
46.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
47.本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
48.参照图1和图2，根据本实用新型的第一方面实施例的电芯整形装置，包括载板110、第一固定挡板150、第一移动挡板163、第二固定挡板140、第二移动挡板121、推杆161和第一弹性元件134。载板110设有工作面111，工作面111用于放置电芯。第一固定挡板固定于工作面111，第一移动挡板163与第一固定挡板150相对设置，第一移动挡板163与载板110滑动连接。第二固定挡板140固定于工作面111，第二移动挡板121与第二固定挡板140相对设置，第一固定挡板150、第一移动挡板163、第二固定挡板140和第二移动挡板121排列成一圈。
49.推杆161与载板110滑动连接，推杆161的一端(参照图1，例如前端)设有第二移动挡板121。沿第一方向运动的推杆161能够带动第二移动挡板121远离第二固定挡板140，沿第一方向(参照图1，例如向前的方向)运动的推杆161还能够驱使第一移动挡板163远离第一固定挡板150。靠近第一固定挡板150的第一移动挡板163能够驱使推杆161沿第二方向(参照图1，例如向后的方向)运动，第二方向与第一方向相反。
50.第一弹性元件134用于驱使第一移动挡板163靠近第一固定挡板150。
51.结合上述，工作面111用于放置电芯，第一固定挡板150、第一移动挡板163、第二固定挡板140和第二移动挡板121排列成一圈，且第一移动挡板163与第一固定挡板150相对设置，第二移动挡板121与第二固定挡板140相对设置，也即第一固定挡板150、第一移动挡板163、第二固定挡板140和第二移动挡板121限定出一矩形空间，从而用于容纳长方体状的电芯。沿第一方向运动的推杆161能够带动第二移动挡板121远离第二固定挡板140，沿第一方向运动的推杆161还能够驱使第一移动挡板163远离第一固定挡板150，也即仅通过使推杆161沿第一方向运动，即可扩大用于放置电芯的矩形空间，从而放置电芯或取出电芯，取放电芯所用的时间少。
52.第一弹性元件134能够驱使第一移动挡板163靠近第一固定挡板150，靠近第一固定挡板150的第一移动挡板163能够驱使推杆161沿第二方向运动，第二方向与第一方向相反，也即仅通过第一弹性元件134的弹性力的作用，即可缩小放置电芯的矩形空间，从而完成电芯的夹持整形，夹持电芯所用的时间少；整体而言，取放电芯和夹持电芯的用时少，有利于提高电芯的整形效率。
53.为方便说明，将载板110、第一固定挡板150、第一移动挡板163、第二固定挡板140、第二移动挡板121、推杆161和第一弹性元件134形成的组件定义为整形组件100，整形组件100还包括后文描述的其它零件。
54.具体的，参照图2和图3，为实现推杆161与载板110之间的滑动连接，整形组件100还包括第一滑动组件138，第一滑动组件138包括第一滑块和第一滑轨。第一滑块通过螺钉固定于推杆161，且第一滑块位于推杆161的下侧，第一滑轨通过螺钉固定于载板110，第一滑轨的长度方向沿前后方向延伸，第一滑块与第一滑轨滑动连接。第一滑动组件138整体位于载板110的凹槽113内，推杆161位于工作面111的上方。由此，推杆161可相对载板110滑动。
55.参照图2和图3，在本实用新型的一些实施例中，整形组件100还包括第一直线轴承131、立板133和导向轴135。立板133通过螺钉固定于载板110，且立板133位于工作面111上。第一直线轴承131通过螺钉固定于立板133，导向轴135插设在第一直线轴承131的通孔中，且导向轴135的右端与第一移动挡板163螺纹连接。由此，第一移动挡板163可相对载板110沿左右方向滑动。
56.参照图2和图3，在本实用新型的一些实施例中，第一弹性元件134包括第一弹簧，整形组件100还包括螺柱136和两颗螺母132。螺柱136的右端与第一移动挡板163螺纹连接，第一弹簧套设在螺柱136上，螺柱136的左端穿过立板133上的通孔后，与两颗螺母132螺纹连接。螺母132预紧后，第一弹簧被压缩，由此第一弹簧可驱使第一移动挡板163靠近第一固定挡板150。
57.参照图2和图3，在本实用新型的一些实施例中，整形组件100还包括滑块件139和导向块137。滑块件139与推杆161固定连接，导向块137与第一移动挡板163固定连接。导向块137设有斜面164，滑块件139与斜面164抵持，斜面164与推杆161相对载板110的滑动方向的夹角为锐角，斜面164与第一移动挡板163相对载板110的滑动方向的夹角为锐角。
58.需要说明的是，如果斜面164与推杆161相对载板110的滑动方向的夹角为零(即两者平行)，则推杆161相对载板110滑动时，滑块件139无法给予导向块137一个垂直斜面164的作用力，即滑块件139只会沿着斜面164滑动，而不会靠近或远离斜面164，推杆161的驱动失效。如果斜面164与第一移动挡板163相对载板110的滑动方向的夹角为零(即两者平行)，导向块137只会受到一个垂直斜面164的力，滑块件139会被导向块137顶住，滑块件139无法相对载板110滑动，驱动失效。
59.由此，推杆161相对载板110沿第一方向滑动时，可直接带动第二移动挡板121远离第二固定挡板140；与此同时，推杆161还可通过滑块件139和导向块137之间的相互作用力，驱使第一移动挡板163远离第一固定挡板150，从而扩大第一固定挡板150、第一移动挡板163、第二固定挡板140和第二移动挡板121围成的矩形空间，进而将电芯放置在工作面111上，或从工作面111上取出电芯。
60.此外，第一弹性元件134能够驱使第一移动挡板163靠近第一固定挡板150时，第一移动挡板163通过滑块件139和导向块137之间的相互作用力，驱使推杆161相对载板110沿第二方向滑动，由于第二方向与第一方向相反，第二移动挡板121会靠近第二固定挡板140，从而缩小第一固定挡板150、第一移动挡板163、第二固定挡板140和第二移动挡板121围成的矩形空间，完成电芯的夹持整形。
61.具体的，参照图3，推杆161相对载板110的滑动方向为前后方向，第一移动挡板163相对载板110的滑动方向为左右方向，斜面164与前后方向的夹角可以是30
°
、45
°
、60
°
或其它数值。
62.参照图2和图3，在本实用新型的一些实施例中，斜面164为腰型孔165的内表面的一段平面，导向块137插设在腰型孔165中。导向块137通过螺钉固定于第一移动挡板163，且导向块137位于第一移动挡板163的左侧。
63.参照图2和图3，在本实用新型的一些实施例中，滑块件139包括滚轮和螺钉，螺钉穿过滚轮上的通孔后，与推杆161螺纹配合，滚轮位于推杆161的上方。通过滚轮与斜面164的滚动配合，可减小滑块件139与导向块137之间的摩擦力。
64.参照图2，在本实用新型的一些实施例中，整形组件100还包括短边挡板支架123和第二弹性元件122，短边挡板支架123与推杆161固定连接，第二移动挡板121与短边挡板支架123滑动连接，第二弹性元件122用于驱使第二移动挡板121靠近第二固定挡板140。
65.由此，第二移动挡板121和第二固定挡板140夹持电芯时，第二弹性元件122可提供预紧力，使第二移动挡板121和第二固定挡板140稳定夹持电芯，且第二移动挡板121在靠近电芯时，第二弹性元件122可提供缓冲，减小电芯被压伤的概率。
66.具体的，第二弹性元件122包括第二弹簧，整形组件100还包括轴位螺钉124和第二直线轴承125。第二直线轴承125通过螺钉固定于短边挡板支架123，轴位螺钉124穿过第二直线轴承125的通孔和第二弹簧后，与第二移动挡板121螺纹连接。由此，轴位螺钉124被压缩后，轴位螺钉124给予第二移动挡板121一个方向向后的弹性力，使第二移动挡板121具有靠近第二固定挡板140的趋势。
67.需要说明的是，第二移动挡板121、第二弹性元件122、短边挡板支架123、轴位螺钉124和第二直线轴承125共同组成了第二移动挡板组件120。
68.参照图2、图4和图5，在本实用新型的一些实施例中，电芯整形装置还包括第一驱动组件200，第一驱动组件200用于驱使推杆161沿第一方向滑动。通过设置电芯整形装置，可自动驱使推杆161沿第一方向滑动，进而使第二移动挡板121远离第二固定挡板140、使第一移动挡板163远离第一固定挡板150，从而便于放置电芯或取出电芯。
69.具体的，第一驱动组件200包括第一气缸，第一气缸的活塞杆与推杆161固定连接，第一气缸通气工作后，即可驱使推杆161沿第一方向滑动。此外，第一驱动组件200也可包括直线电机，直线电机的动子与推杆161固定连接，直线电机通电工作后，即可驱使推杆161沿第一方向滑动。
70.参照图2、图4和图5，在本实用新型的进一步实施例中，第一驱动组件200包括顶杆230和张开驱动元件210，张开驱动元件210用于驱使顶杆230靠近推杆161，以驱使推杆161沿第一方向滑动。
71.通过使顶杆230和推杆161分别成为两个独立零件，可使整形组件100具备与第一驱动组件200分离的条件，由此整形组件100在完成电芯的夹持之后，可与第一驱动组件200分离，进行电芯的输送。
72.具体的，张开驱动元件210包括第一气缸，第一驱动组件200还包括第二滑动组件220。第二滑动组件220包括顶杆固定座221、第二滑块222和第二滑轨223，顶杆固定座221与第一气缸的活塞杆固定连接，顶杆230的后端固定于顶杆固定座221，顶杆固定座221还与第二滑块222固定连接，第二滑块222和第二滑轨223滑动连接。由此，第一气缸通气工作后，即可驱使顶杆230靠近或远离推杆161。
73.参照图2，在本实用新型的进一步实施例中，整形组件100还包括缓冲垫162，缓冲垫162固定于推杆161靠近顶杆230的一端。通过设置缓冲垫162，可有效解决顶杆230碰撞推杆161而产生火花的问题，从而降低安全事故产生的概率。
74.具体的，缓冲垫162的材料可选择橡胶或塑料，缓冲垫162可通过螺钉固定于推杆161靠近顶杆230的一端。
75.适当参照图2，在本实用新型的进一步实施例中，整形组件100还包括缓冲垫162，缓冲垫162固定于顶杆230靠近推杆161的一端。通过将缓冲垫162固定于顶杆230靠近推杆
161的一端，也可起到解决顶杆230碰撞推杆161而产生火花的问题。
76.需要说明的是，第一直线轴承131、螺母132、立板133、第一弹性元件134、导向轴135、螺柱136、导向块137、第一滑动组件138、滑块件139、推杆161、缓冲垫162和第一移动挡板163共同组成了第一移动挡板组件130。
77.参照图2、图4和图5，在本实用新型的进一步实施例中，电芯整形装置还包括支撑组件300，支撑组件300包括支撑杆330和支撑驱动元件310，支撑杆330和顶杆230分别位于载板110的相对的两侧(参照图4，例如支撑杆330位于载板110的前侧，顶杆230位于载板110的后侧)，支撑驱动元件310用于驱使支撑杆330靠近或远离载板110。
78.由此，推杆161推动顶杆230时，支撑杆330可支撑载板110，从而使整形组件100保持稳定。
79.具体的，支撑组件300包括第二气缸，第一驱动组件200还包括第三滑动组件320。第三滑动组件320包括支撑杆固定座321、第三滑块322和第三滑轨323，支撑杆固定座321与第二气缸的活塞杆固定连接，支撑杆330的前端固定于支撑杆固定座321，支撑杆固定座321还与第三滑块322固定连接，第三滑块322和第三滑轨323滑动连接。由此，第二气缸通气工作后，即可驱使支撑杆330靠近或远离载板110。
80.参照图4，在本实用新型的进一步实施例中，载板110靠近支撑杆330的一端设有定位孔112，支撑杆330能够插设在定位孔112中。
81.由此，支撑杆330插设在定位孔112中后，载板110无法向前、向左和向右运动，载板110更为稳定，电芯放置在工作面111上的位置的一致性好。
82.参照图6和图7，根据本实用新型的第二方面实施例的电芯整形线，包括上述的电芯整形装置，还包括输送装置400，输送装置400包括第二驱动组件410、输送带420和输送架430，输送带420设于输送架430，第二驱动组件410用于驱使输送带420转动，电芯整形装置设有至少一个，各载板110固定于输送带420的外表面。
83.通过使用上述的电芯整形装置，能够有效减少取放电芯和夹持电芯的用时，提高整形效率；此外，通过将电芯整形装置固定在输送带420的外表面，能够在电芯的输送过程中完成电芯的整形，由此有利于提高电芯的生产效率。
84.具体的，第二驱动组件410包括电机411、联轴器、减速器、主动带轮412和从动带轮413，输送带420包括同步带。电机411的转轴通过联轴器与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴与主动带轮412连接，主动带轮412和从动带轮413均与输送架430转动连接(通过轴承实现)，同步带绕设在主动带轮412和从动带轮413上，并与主动带轮412、从动带轮413啮合。载板110通过螺钉和螺母固定于同步带。由此，电机411通电工作后，去壳驱使电芯整形装置运动。
85.具体的，第一驱动组件200和支撑组件300均固定于输送架430，且第一驱动组件200和支撑组件300分别位于输送带420的两侧。第一驱动组件200和支撑组件300至少设有两组，一组第一驱动组件200和支撑组件300设于输送架430的右端，用于扩大第一固定挡板150、第一移动挡板163、第二固定挡板140和第二移动挡板121围成的矩形空间，从而便于放置电芯和夹持电芯，另一组第一驱动组件200和支撑组件300设于输送架430的左端，用于缩小第一固定挡板150、第一移动挡板163、第二固定挡板140和第二移动挡板121围成的矩形空间，从而便于取出整形完成的电芯。
86.参照图6和图7，在本实用新型的一些实施例，输送装置400还包括光电传感器440，光电传感器440用于检测各载板110的工作面111是否放置有电芯。通过设置光电传感器440，从而便于检测初始放置电芯时，各电芯整形装置是否均放置有电芯，避免空载。
87.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。