專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電池極芯整形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電池極芯整形裝置，特別是一種鋰電池極芯的冷壓整 形裝置。
背景技術(shù)：
鋰電池巻繞后電池芯的厚度、形狀、松緊程度等，會(huì)影響到電池制作過(guò)程 中的后續(xù)工序(如套殼、沉底、注液工序等)的作業(yè)執(zhí)行，對(duì)電池內(nèi)阻、容量 等電性能也有比較大的影響。因此，電池極芯厚度是電池制作過(guò)程中一個(gè)比較 重要的控制參數(shù)，會(huì)影響到電池后續(xù)工序如注液等工序執(zhí)行，對(duì)電池成品外觀 尺寸尤其厚度有比較重大影響。目前國(guó)內(nèi)外鋰電池制造對(duì)電池極芯整形方式比 較多， 一般采用平板直壓式冷壓整形裝置對(duì)電池極芯進(jìn)行整形。然而，這種設(shè) 備較笨重，效率也較低。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易于控制的電池 極芯整形裝置。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種電池極芯整形裝置，其包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、整形機(jī)構(gòu)及出料機(jī)構(gòu)；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在一塊底板上的電機(jī)、與所述電機(jī) 連接的主軸，以及固定在所述主軸上的第一轉(zhuǎn)盤(pán)；所述整形機(jī)構(gòu)包括安裝在所 述第一轉(zhuǎn)盤(pán)上的至少一套電池夾具、加力元件和安裝在所述底板上的凸輪；所 述加力元件包括可與所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的至少一個(gè)支撐軸，以及可與所述 第一轉(zhuǎn)盤(pán)同步轉(zhuǎn)動(dòng)并可以所述支撐軸為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)加力桿；所述加力 桿的 一端與所述電池夾具對(duì)應(yīng)設(shè)置，而所述加力桿的另 一端滑動(dòng)地設(shè)于所述凸輪上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述電池極芯整形裝置中令加力桿以支撐軸為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)， 使其組成一個(gè)杠桿結(jié)構(gòu)，同時(shí)令杠桿結(jié)構(gòu)的阻力臂和動(dòng)力臂(即加力桿的兩端) 分別與電池夾具和凸輪對(duì)應(yīng)設(shè)置。這樣，該電池極芯整形裝置同時(shí)采用凸輪和 杠桿結(jié)構(gòu)對(duì)電池極芯施加壓力，使整體結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易于控制。此外， 上述電池極芯整形裝置中將凸輪與旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)盤(pán)配合使用，可連續(xù)地對(duì)不同 的電池極芯進(jìn)行整形，極大地提高了生產(chǎn)效率。


圖1是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的電池極芯整形裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的俯^L示意圖。圖3為圖1中電池極芯整形裝置的整形機(jī)構(gòu)及其關(guān)聯(lián)元件的放大示意圖。圖4為圖3中電池夾具與加力頭的A向局部剖視放大示意圖。圖5為圖1中電池極芯整形裝置的出料機(jī)構(gòu)及其關(guān)聯(lián)元件的放大示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)4亍進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解'，此處 所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。圖l及圖2所示為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的電池極芯整形裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖，該電池極芯整形裝置包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100、整形才幾構(gòu)200、出料機(jī)構(gòu)300 和電氣控制系統(tǒng)。為便于理解，附圖中用虛線框?qū)⑾嚓P(guān)結(jié)構(gòu)圏起表示。其中，該電氣控制系統(tǒng)主要是利用PLC智能控制該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100、出料機(jī) 構(gòu)300的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池極芯的擠壓整形和整形后的出料。此外，該電氣控 制系統(tǒng)還可對(duì)擠壓間隙和電池極芯厚度等數(shù)據(jù)分析，檢測(cè)被測(cè)物件(鋰電池極 芯)整形厚度是否符合設(shè)計(jì)要求。該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)IOO在電氣控制系統(tǒng)下帶動(dòng)整形機(jī)構(gòu)200運(yùn)作令整形機(jī)構(gòu)200對(duì)電池極芯進(jìn)行冷壓整形；經(jīng)過(guò)整形機(jī)構(gòu)200整 形后，整形好的電池極芯通過(guò)出料機(jī)構(gòu)300送出設(shè)備下料。以下針對(duì)該電池極 芯整形裝置的各部件作進(jìn)一 步說(shuō)明。該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100包括安裝在一塊底板110上的電機(jī)120、主軸130以及固 定在主軸130上的第一轉(zhuǎn)盤(pán)140。該電機(jī)120對(duì)主軸130施加旋轉(zhuǎn)力，使主軸 130帶動(dòng)第一轉(zhuǎn)盤(pán)140旋轉(zhuǎn)。其中，該底板110通過(guò)螺釘固定在一個(gè)機(jī)架150 上，該電機(jī)120通過(guò)若干電機(jī)安裝支撐桿122固定于底板110上，進(jìn)而固定在 機(jī)架150上。該底板IIO上設(shè)有法蘭132,該主軸130通過(guò)法蘭132與底板110 連接，其中主軸130與法蘭132之間通過(guò)軸承134連接，且主軸130可在軸承 134內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)。上述第一轉(zhuǎn)盤(pán)140通過(guò)螺4丁固定在主軸130上，而主軸130 進(jìn)一步通過(guò)上聯(lián)軸器136、下聯(lián)軸器138與電機(jī)120連接。這樣，電機(jī)120旋 轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)帶動(dòng)主軸130和第一轉(zhuǎn)盤(pán)140 —起旋轉(zhuǎn)。此外，電機(jī)120旋轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)帶 動(dòng)上述整形機(jī)構(gòu)200運(yùn)作。 .請(qǐng)一并參閱圖3及圖4，該整形機(jī)構(gòu)200包括若干電池夾具220、加力元件 240和凸津侖260,該凸4侖260通過(guò)一個(gè)支架與底板110固定，該支架包括頂板 262以及頂板支撐板264，頂板支撐板264豎立于底板110上，其一端固定在底 板110上，而另一端則用于固定頂^1262。上述電池夾具220按照預(yù)定間距對(duì)稱(chēng)地安裝在第一轉(zhuǎn)盤(pán)140上，每一個(gè)電 池夾具220包括下夾具222、上夾具224、導(dǎo)桿226和復(fù)位彈簧228。其中，該 下夾具222通過(guò)螺釘固定于第一轉(zhuǎn)盤(pán)140上，該導(dǎo)桿226穿設(shè)于下夾具222和 上夾具224中，且上夾具224可在導(dǎo)桿226導(dǎo)向下相對(duì)下夾具222上下移動(dòng)。 該復(fù)位彈簧228安裝在下夾具222和上夾具224之間，主要用于使下夾具222 和上夾具224之間趨于保持一定的間隙，以便可以方便地將電池極芯放入下夾 具222與上夾具224之間，或從下夾具222與上夾具224之間取出。此外，當(dāng) 上夾具224在向下的擠壓力作用下沿著導(dǎo)桿226向下夾具222滑動(dòng)時(shí)，該復(fù)位 彈簧228將被壓縮，且上夾具224與下夾具222之間的間隙逐漸減小，從而對(duì)位于二者間的電池才及芯擠壓整形。對(duì)上述電池夾具220施加向下的^V玉力的零件是該加力元件240。該加力 元件240包括第二轉(zhuǎn)盤(pán)242，以及與上述電池夾具220——對(duì)應(yīng)的若干加力桿 244。其中，該第二轉(zhuǎn)盤(pán)242通過(guò)支撐桿2422與第一轉(zhuǎn)盤(pán)140固定，如此，該 第一轉(zhuǎn)盤(pán)140可帶動(dòng)第二轉(zhuǎn)盤(pán)242轉(zhuǎn)動(dòng)且兩者為同步轉(zhuǎn)動(dòng)，以確保上述電池夾 具220與加力4干244 —一對(duì)應(yīng)。每一個(gè)加力桿244通過(guò)一塊加力支撐板246用螺釘固定在第二轉(zhuǎn)盤(pán)242上， 于每一個(gè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)242上設(shè)有一個(gè)支撐軸248，每一個(gè)加力桿244可以以支撐 軸248為轉(zhuǎn)軸自由旋轉(zhuǎn)。每一個(gè)加力桿244臨近凸輪260的一端滑動(dòng)地設(shè)于凸 輪260的凸輪面上，而加力桿244的另一端臨近相應(yīng)的電池夾具220。每一個(gè) 加力桿244臨近電池夾具220的一端設(shè)有一加力頭249，該加力頭249主要用 于對(duì)上夾具224施加向下的壓力，從而對(duì)位于電池夾具220之間的電池極芯擠 壓整形。為更好地達(dá)到l^壓整形的技術(shù)參數(shù)，可在每一個(gè)加力頭249端部安裝可對(duì) 上夾具224施力的擠壓螺桿2492和鎖緊螺母2494。通過(guò)調(diào)整鎖緊螺母2494， 可調(diào)節(jié)擠壓螺桿2492伸出加力頭249的長(zhǎng)度，從而可以調(diào)整擠壓電池極芯時(shí)上 夾具224與下夾具222之間的間隙，達(dá)到擠壓整形的技術(shù)參數(shù)。在利用該整形才幾構(gòu)200對(duì)位于電池夾具220之間的電池^l芯進(jìn)^^齊壓整形 時(shí)，第一轉(zhuǎn)盤(pán)140在主軸130的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)第二轉(zhuǎn)盤(pán)242同步旋轉(zhuǎn)。 與此同時(shí)，該第二轉(zhuǎn)盤(pán)242上的加力桿244沿著凸輪260的凸輪面旋轉(zhuǎn)當(dāng)凸 輪260對(duì)加力桿244的施力面上升時(shí)，加力桿244臨近凸輪260的一端將上升， 而加力桿244臨近電池夾具220的一端將以支撐軸280為支點(diǎn)下降，4吏得加力 桿244上的加力頭249向相應(yīng)的上夾具224運(yùn)動(dòng)并對(duì)上夾具224施加向下的壓 力，從而對(duì)位于電池夾具220之間的電池極芯擠壓整形；當(dāng)已經(jīng)擠壓好的電池 極芯所在的電池夾具220到達(dá)設(shè)定出料位置時(shí)，凸輪260對(duì)加力桿244的施力 面下降以撤除對(duì)加力桿244施加的力，使得電池夾具220中的復(fù)位彈簧228伸長(zhǎng)導(dǎo)致上夾具224與下夾具222之間的間隙增大，從而可方便地通過(guò)出料機(jī)構(gòu) 300將電池極芯從電池夾具220取出。請(qǐng)一并參閱圖5,該出料機(jī)構(gòu)300包括與電池夾具220——對(duì)應(yīng)的若干組 出料單元，每一個(gè)出料單元包括出料推塊310、出料連接桿320、出料導(dǎo)軌330、 出料導(dǎo)槽340、出料拉動(dòng)槽350和氣缸360。該出料推塊310、出料連接桿320、 出料導(dǎo)軌330固定在第一轉(zhuǎn)盤(pán)140上并跟隨電池夾具220 —起繞主軸130旋轉(zhuǎn)。 其中，出料導(dǎo)軌330通過(guò)螺釘固定在第一轉(zhuǎn)盤(pán)140上，于出料導(dǎo)軌330上設(shè)有 一塊可移動(dòng)的滑塊3302，出料推塊310是以出料連接桿320作中間件固定在出 料導(dǎo)軌330的滑塊3302上。該出料導(dǎo)槽340、出料拉動(dòng)槽350和氣缸360安裝在底板110上，形成用 于控制出料推塊310沿著出料導(dǎo)軌330運(yùn)動(dòng)的控制結(jié)構(gòu)。其中，出料拉動(dòng)槽350 固定在氣缸360頂端，出料拉動(dòng)槽350在氣缸360伸出狀態(tài)時(shí)和出料導(dǎo)槽 組成一個(gè)封閉、環(huán)形的U型導(dǎo)槽。出料連接桿320下端與該環(huán)形的U型導(dǎo)槽配 合，且主軸130旋轉(zhuǎn)時(shí)出料連接桿320下端可以在該環(huán)形的U型導(dǎo)槽中運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)電池極芯500整形完畢到達(dá)出料位置400時(shí)(如圖2所示)，氣缸360動(dòng)作 令出料拉動(dòng)槽350與出料導(dǎo)槽340分離，出料拉動(dòng)槽350拖動(dòng)出料連接桿320 沿出料導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，固定在出料連接桿320頂端的出料推塊310將整形好的電池 極芯500從電池夾具220中推出，完成出料動(dòng)作。另外，加力桿244與凸輪260之間為存在摩擦，為減小加力桿2"與凸輪 260之間的旋轉(zhuǎn)摩擦以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，可在加力桿244與凸輪260接觸 的一端安裝一旋轉(zhuǎn)套252，且旋轉(zhuǎn)套252內(nèi)設(shè)有軸承254,用以安裝該加力桿 244。上述電池極芯整形裝置中，令加力桿244以支撐軸248為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，使其 組成一個(gè)杠桿結(jié)構(gòu)，同時(shí)令杠桿結(jié)構(gòu)的阻力臂和動(dòng)力臂(即加力桿244的兩端) 分別與電池夾具220和凸輪260對(duì)應(yīng)設(shè)置。這樣，該電池極芯整形裝置同時(shí)采 用凸輪260和杠桿結(jié)構(gòu)對(duì)電池極芯施加壓力，使整體結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)構(gòu)筒單且易于控制。此外，上述電池極芯整形裝置中將凸輪260與旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)盤(pán)l恥配 合使用，可連續(xù)地對(duì)不同的電池極芯進(jìn)行整形，極大地提高了生產(chǎn)效率。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型， 凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種電池極芯整形裝置，其特征在于，其包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、整形機(jī)構(gòu)及出料機(jī)構(gòu)；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在一塊底板上的電機(jī)、與所述電機(jī)連接的主軸，以及固定在所述主軸上的第一轉(zhuǎn)盤(pán)；所述整形機(jī)構(gòu)包括安裝在所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)上的至少一套電池夾具、加力元件和安裝在所述底板上的凸輪；所述加力元件包括可與所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的至少一個(gè)支撐軸，以及可與所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)同步轉(zhuǎn)動(dòng)并可以所述支撐軸為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)加力桿；所述加力桿的一端與所述電池夾具對(duì)應(yīng)設(shè)置，而所述加力桿的另一端滑動(dòng)地設(shè)于所述凸輪上。
2、 如權(quán)利要求l所述的電池極芯整形裝置，其特征在于，所述加力元件還 包括第二轉(zhuǎn)盤(pán)，所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)通過(guò)支撐桿與所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)固定；所述加力桿通 過(guò)一塊加力支撐板固定在第二轉(zhuǎn)盤(pán)上；所述支撐軸設(shè)于所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)上。
3、 如權(quán)利要求2所述的電池極芯整形裝置，其特征在于，所述加力桿與電 池夾具對(duì)應(yīng)設(shè)置的一端-沒(méi)有一個(gè)可對(duì)電池夾具施加壓力的加力頭。
4、 如權(quán)利要求3所述的電池極芯整形裝置，其特征在于，所述加力桿還包 括一個(gè)設(shè)于所述加力頭上的、并可對(duì)所述電池夾具施加壓力的擠壓螺桿，以及 一個(gè)可調(diào)節(jié)所述擠壓螺桿伸出所述加力頭長(zhǎng)度的鎖緊螺母。
5、 如權(quán)利要求1所述的電池極芯整形裝置，其特征在于，所述電池夾具包 括固定于所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)上的下夾具、上夾具、穿設(shè)于所述下夾具和上夾具中并 可導(dǎo)引上夾具相對(duì)下夾具滑動(dòng)的導(dǎo)桿，以及設(shè)于所述下夾具和上夾具之間的復(fù) 位彈簧。
6、 如權(quán)利要求1所述的電池極芯整形裝置，其特征在于，所述出料機(jī)構(gòu)包 括與電池夾具對(duì)應(yīng)的至少 一組出料單元，每一個(gè)出料單元包括固定在第 一轉(zhuǎn)盤(pán) 上并跟隨電池夾具一起繞主軸旋轉(zhuǎn)的出料推塊、出料連接桿和出料導(dǎo)軌，其中， 所述出料導(dǎo)軌固定在第 一轉(zhuǎn)盤(pán)上，而出料推塊是以出料連接桿作中間件固定在 出料導(dǎo)軌上；所述出料機(jī)構(gòu)還包括用于控制所述出料推塊沿著出料導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的 控制結(jié)構(gòu)。
7、 如權(quán)利要求6所述的電池極芯整形裝置，其特征在于，所述用于控制出 料推塊沿著出料導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的控制結(jié)構(gòu)包括安裝在所述底板上的出料導(dǎo)槽、出料 拉動(dòng)槽和氣缸，其中所述出料拉動(dòng)槽固定在氣缸頂端。
8、 如權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的電池極芯整形裝置，其特征在于， 所述凸輪通過(guò)一個(gè)支架與所述底板固定，所述支架包括頂板以及頂板支撐板， 所述頂板支撐板豎立于所述底板上，其一端固定于底板，其另一端固定所述頂 板。
9、 如權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的電池極芯整形裝置，其特征在于， 所述加力元件還包括一套設(shè)在所述加力桿與凸輪接觸的一端上的旋轉(zhuǎn)套，所述 旋轉(zhuǎn)套內(nèi)設(shè)有用以安裝所述加力桿的軸承。
10、 如權(quán)利要求1所述的電池極芯整形裝置，其特征在于，所述整形裝置 還包括用于控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和出料機(jī)構(gòu)動(dòng)作的電氣控制系統(tǒng)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種電池極芯整形裝置，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、整形機(jī)構(gòu)及出料機(jī)構(gòu)。該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在一塊底板上的電機(jī)、與電機(jī)連接的主軸，以及固定在主軸上的第一轉(zhuǎn)盤(pán)。該整形機(jī)構(gòu)包括安裝在第一轉(zhuǎn)盤(pán)上的至少一套電池夾具、加力元件和安裝在底板上的凸輪。該加力元件包括可與第一轉(zhuǎn)盤(pán)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的至少一個(gè)支撐軸及可與第一轉(zhuǎn)盤(pán)同步轉(zhuǎn)動(dòng)并可以支撐軸為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)加力桿。該加力桿的一端與電池夾具對(duì)應(yīng)設(shè)置，而加力桿的另一端滑動(dòng)地設(shè)于凸輪上。令加力桿以支撐軸為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，使其組成杠桿結(jié)構(gòu)，同時(shí)令杠桿結(jié)構(gòu)的阻力臂和動(dòng)力臂分別與電池夾具和凸輪對(duì)應(yīng)設(shè)置，其整體結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易于控制。
文檔編號(hào)H01M6/14GK201117737SQ200720171090
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月22日
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