本實(shí)用新型涉及鋁殼電池技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種帶Z字型折彎極耳的電池與Z字型極耳折彎裝置。
背景技術(shù):
在鋁殼電池生產(chǎn)過程中,電芯裝入電池外殼之前,必須對(duì)極耳進(jìn)行折彎,一般的,極耳采用手工折彎,折彎成S型或其它形狀,但這種形狀的折彎極耳容易超出電池蓋板組件的兩側(cè),在搬運(yùn)過程中,折彎極耳穩(wěn)定性不夠,容易產(chǎn)生晃動(dòng),導(dǎo)致接觸電池外殼,從而引起短路,影響電池的壽命。同時(shí),采用手工操作對(duì)極耳進(jìn)行折彎,但是手工生產(chǎn)天然存在生產(chǎn)效率和標(biāo)準(zhǔn)化程度低,產(chǎn)品質(zhì)量難以保證的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,有必要提供一種組裝方便、避免短路的帶Z字型折彎極耳的電池以及彎折該極耳的Z字型極耳折彎裝置。
一種帶Z字型折彎極耳的電池,包括:
電池蓋板組件、電芯和折彎極耳,所述折彎極耳包括與所述電池蓋板組件連接的第一折彎段、與電芯的端面連接的第二折彎段、以及連接第一折彎段和第二折彎段的中間折彎段,所述第一折彎段、中間折彎段和第二折彎段連接形成Z字型,其中,當(dāng)所述中間折彎段在所述電池蓋板組件的端面上形成垂直投影時(shí),所述垂直投影不超出所述電池蓋板組件的端面。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第一折彎段與所述中間折彎段的夾角為A,所述第二折彎段與所述中間折彎段的夾角為B,其中,20°≤A≤90°;20°≤B≤90°。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第一折彎段與所述電池蓋板組件端面的夾角為C,所述第二折彎段與所述電芯端面的夾角為D,其中0°≤C≤20°;0°≤D ≤20°。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第一折彎段、中間折彎段和第二折彎段的長度相等。
一種Z字型極耳折彎裝置,包括對(duì)極耳形成一道折痕的第一折彎機(jī)構(gòu)、以及對(duì)極耳形成另一道折痕的第二折彎機(jī)構(gòu);所述第一折彎機(jī)構(gòu)包括位于極耳上方的上頂叉、以及位于所述極耳下方的頂推件;所述第二折彎機(jī)構(gòu)包括位于極耳上方的上固定件、位于所述極耳下方并與所述上固定件對(duì)應(yīng)的下固定件、以及位于所述極耳下方并與所述下固定件保持設(shè)定距離的下頂叉。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第一折彎機(jī)構(gòu)還包括第一支架,第一支架的頂部安裝有第一滑臺(tái)氣缸,所述第一滑臺(tái)氣缸與水平面存在一定夾角,所述上頂叉固定在所述第一滑臺(tái)氣缸上的滑臺(tái)上;所述頂推件包括托起桿、以及設(shè)置在所述托起桿旁側(cè)的壓板。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述上頂叉包括安裝在所述第一滑臺(tái)氣缸上的主體部、以及與所述主體部一體成型并與所述極耳相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)尖銳部,所述尖銳部與所述主體部之間存在一定夾角。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第二折彎機(jī)構(gòu)還包括第二支架,第二支架的底部安裝有第二滑臺(tái)氣缸,所述第二滑臺(tái)氣缸與水平面垂直,所述下頂叉固定在所述第二滑臺(tái)氣缸上的滑臺(tái)上。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述下頂叉包括與所述第二滑臺(tái)氣缸連接的安裝部,以及與所述安裝部一體成型的V型叉。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述上固定件和下固定件均為U型頂板。
本實(shí)用新型提供的帶Z字型折彎極耳的電池,由于折彎后的極耳呈Z字型,Z字型極耳穩(wěn)定性高。在靜態(tài)條件下,折彎后的Z字型極耳不會(huì)超出電池蓋板組件所覆蓋的范圍,與電池外殼的內(nèi)壁之間保持一定的距離,方便入殼。在動(dòng)態(tài)條件下,極耳與電池外殼內(nèi)壁之間的距離不會(huì)存在波動(dòng),極耳不會(huì)與電池外殼內(nèi)壁發(fā)成碰觸,有效避免短路現(xiàn)象的發(fā)生,從而確保電池產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性。Z字型極耳折彎裝置能提高生產(chǎn)效率,保證產(chǎn)品質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化水平。
附圖說明
圖1為Z字型折彎極耳的側(cè)視示意圖;
圖2為極耳的初始狀態(tài)示意圖;
圖3為極耳第一折痕成型狀態(tài)示意圖;
圖4為極耳第二折痕成型狀態(tài)示意圖;
圖5為第一折彎機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為第二折彎機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為上頂叉的立體示意圖;
圖8為下頂叉的立體示意圖;
圖9為托起桿的立體示意圖;
圖10為壓板的立體示意圖;
圖11為電芯入殼前處理系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本實(shí)用新型,下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式。但是,本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn),并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地,提供這些實(shí)施方式的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。
需要說明的是,當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件,它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件,它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的,并不表示是唯一的實(shí)施方式。
參閱圖1,一種帶Z字型折彎極耳的電池,包括電池蓋板組件、電芯和折彎極耳,所述折彎極耳包括第一折彎段110、中間折彎段120和第二折彎段130,三者均為矩形平面狀,中間折彎段120連接第一折彎段110和第二折彎段130的一端,第一折彎段110的另一端與電池蓋板組件300連接,具體的,電池蓋板組件300包括電池蓋板和保持架,電池蓋板的兩側(cè)均扣合有保持架,第一折 彎段110的另一端與電池蓋板連接,第一折彎段110與電池蓋板連接處所處的直線平行于電池蓋板寬度方向上的中心線,也就是說,第一折彎段110在偏離電池蓋板寬度方向中心線的位置與電池蓋板連接。第二折彎段130的另一端與電芯200連接,第二折彎段130與電芯200的連接處剛好處于電芯200寬度方向上的中心線上。
第一折彎段110與中間折彎段120組成一個(gè)V字,第二折彎段130與中間折彎段120也組成一個(gè)V字,兩個(gè)V字的開口剛好相反,三者所構(gòu)成的折彎極耳整體形成一個(gè)Z字型狀,或者鋸齒狀。其中,當(dāng)中間折彎段120在電池蓋板組件300的端面上形成垂直投影時(shí),垂直投影不超出電池蓋板組件300的端面,換句話說,第一折彎段110與中間折彎段120的交線為第一折痕111,第二折彎段130與中間折彎段120的交線為第二折痕121,第一折痕111和第二折痕121在電池蓋板組件300的端面上形成垂直投影時(shí),該垂直投影為一線段,該線段的兩個(gè)端點(diǎn)均落在電池蓋板組件300的端面內(nèi),任何一個(gè)端點(diǎn)不會(huì)超出該端面所包含的范圍。
參閱圖1,具體的,第一折彎段110與中間折彎段120的夾角為A,第二折彎段130與中間折彎段120的夾角為B,其中,20°≤A≤90°;20°≤B≤90°,第一折彎段110與電池蓋板組件300端面的夾角為C,第二折彎段130與電芯200端面的夾角為D,其中,0°≤C≤20°;0°≤D≤20°。第一折彎段110、中間折彎段120和第二折彎段130三者的長度可以相等,可以理解,三者之間也存在其它的比例關(guān)系,只要滿足第一折痕111和第二折痕121在電池蓋板組件300端面上的垂直投影不超出該端面的范圍即可。
將極耳100彎折成Z字型,方便電芯200裝入電池外殼內(nèi),保證電池蓋板很好的蓋合電池外殼的開口端,同時(shí),在靜態(tài)條件下,折彎后的Z字型極耳不會(huì)超出電池蓋板組件300所覆蓋的范圍,與電池外殼的內(nèi)壁之間保持一定的距離,Z字型極耳穩(wěn)定性高,在動(dòng)態(tài)條件下,例如在搬運(yùn)和使用的過程中,由于Z字型極耳自身獨(dú)有的結(jié)構(gòu)特征,使得極耳100與電池外殼內(nèi)壁之間的距離不會(huì)存在波動(dòng),極耳100不會(huì)與電池外殼內(nèi)壁發(fā)成碰觸,有效避免短路現(xiàn)象的發(fā)生,從而確保產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型還提供了一種用于折彎上述Z字型極耳的Z字型極耳折彎裝置,包括對(duì)極耳100形成一道折痕的第一折彎機(jī)構(gòu)400、以及對(duì)極耳100形成另一道折痕的第二折彎機(jī)構(gòu)500。第一折彎機(jī)構(gòu)400用于成型第一折痕111,即第一折彎段110與中間折彎段120之間的交線,第二折彎機(jī)構(gòu)500用于成型第二折痕121,即第二折彎段130與中間折彎段120之間的交線。
參閱圖5和圖7,第一折彎機(jī)構(gòu)400包括第一支架450,第一支架450的上端固定有一橫板,橫板的另一端安裝有第一滑臺(tái)氣缸410,整個(gè)第一滑臺(tái)氣缸410傾斜安裝,也就是說,第一滑臺(tái)氣缸410與橫板之間存在一定夾角,當(dāng)然,第一滑臺(tái)氣缸410與水平面之間也就存在一定夾角。第一滑臺(tái)氣缸410的滑臺(tái)上固定有上頂叉420,上頂叉420包括主體部421和兩個(gè)尖銳部422,主體部421與尖銳部422之間一體成型,主體部421固定在第一滑臺(tái)氣缸410的滑臺(tái)上,因此,整個(gè)上頂叉420隨著滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)做斜向下或斜向上的運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)尖銳部422與主體部421之間也存在一定的夾角,在對(duì)極耳100進(jìn)行折彎時(shí),兩個(gè)尖銳部422與極耳100進(jìn)行接觸并施加一定的壓力。
參閱圖5,圖9和圖10,對(duì)于第一折彎機(jī)構(gòu)400,在折彎過程中,極耳100的下方設(shè)置頂推件,頂推件包括托起桿440和壓板430,托起桿440和壓板430分別連接有驅(qū)動(dòng)器,托起桿440和壓板430通過驅(qū)動(dòng)器安裝在第一支架450的底部,托起桿440和壓板430兩者分體式設(shè)計(jì),獨(dú)立完成各自的功能,托起桿440包括主桿442和兩個(gè)第一凸耳441,兩個(gè)第一凸耳441分居于主桿442的兩側(cè),兩個(gè)第一凸耳441可以對(duì)電池蓋板組件300或極耳100施加向上的推力。壓板430的上端設(shè)置有四個(gè)第二凸耳431,相鄰兩個(gè)第二凸耳431之間圍成一個(gè)凹部,當(dāng)壓板430對(duì)電池蓋板組件300進(jìn)行頂推時(shí),電池蓋板組件300上的正極位和負(fù)極位卡置在凹槽內(nèi),使電池蓋板組件300沿其長度方向上的各處受力均衡,同時(shí)方便壓板430的頂推,保證極耳100的折彎質(zhì)量。
參閱圖2、圖3和圖5,具體的,當(dāng)?shù)谝徽蹚潤C(jī)構(gòu)400成型第一折痕111時(shí),將電芯200固定在折彎工位上,此時(shí),電池蓋板組件300和極耳100均垂直于電芯端面,極耳100為一直線并緊貼電池蓋板組件300底部。首先,驅(qū)動(dòng)器推動(dòng)托起桿440向上運(yùn)動(dòng),托住水平放置的電池蓋板組件300;然后,第一滑臺(tái)氣 缸410驅(qū)動(dòng)上頂叉420做斜向下運(yùn)動(dòng),使尖銳部422對(duì)極耳100形成斜向下壓力,尖銳部422的尖端與極耳100的接觸部位為第一折痕111的成型部位,此時(shí),托起桿440推動(dòng)電池蓋板組件300向上運(yùn)動(dòng),實(shí)際上,電池蓋板組件300圍繞第一折痕111處作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到合適位置,驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)壓板430向上運(yùn)動(dòng),壓板430與電池蓋板組件300開始接觸,托起桿440脫離電池蓋板組件300,而與極耳100接觸,并對(duì)其形成一定的支撐作用。壓板430帶動(dòng)電池蓋板組件300繞第一折痕111處繼續(xù)旋轉(zhuǎn),直至將水平狀態(tài)的電池蓋板組件300變?yōu)樨Q直狀態(tài)。在電池蓋板組件300旋轉(zhuǎn)的過程中,會(huì)對(duì)極耳100產(chǎn)生斜向上的作用力,由于尖銳部422對(duì)極耳100產(chǎn)生有斜向下的作用力,這兩個(gè)作用力可以相互平衡,使電池蓋板組件300實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)翻轉(zhuǎn),此時(shí),極耳100被彎折形成一個(gè)直角,具體的,第一折彎段110與電池蓋板組件300平行、并與中間折彎段120形成一直角,中間折彎段120與第二折彎段130為一直線,沒有形成彎折,第二折彎段130垂直于電芯端面。電池蓋板組件300與電芯端面平行。
參閱圖6,第二折彎機(jī)構(gòu)500包括第二支架550,第二支架550頂部安裝上固定件510,在極耳100折彎過程中,上固定件510位于極耳100的上方;第二支架550底部安裝下固定件520和下頂叉530,下固定件520和下頂叉530均位于極耳100的下方,且兩者保持設(shè)定的距離。上固定件510和下固定件520均通過驅(qū)動(dòng)器安裝在第二支架550上。第二支架550的頂部安裝有第二滑臺(tái)氣缸540,第二滑臺(tái)氣缸540與水平面垂直,下頂叉530固定在第二滑臺(tái)氣缸540上的滑臺(tái)上。
下頂叉530包括安裝部532和V型叉531,安裝部532與V型叉531一體成型,安裝部532固定在第二滑臺(tái)氣缸540上,V型叉531的尖端與極耳100的接觸部分即為第二折痕121的成型部位。上固定件510和下固定件520均為U型頂板,U型頂板的上端與極耳100接觸并對(duì)其形成固定支撐作用。
參閱圖3,圖4、圖6和圖8,具體的,當(dāng)?shù)诙蹚潤C(jī)構(gòu)500成型第二折痕121時(shí),驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)上固定件510向下運(yùn)動(dòng),下固定件520向上運(yùn)動(dòng),上固定件510和下固定件520在極耳100上的接觸部位處于垂直方向上的同一個(gè)平面內(nèi),兩者對(duì)極耳100的作用力位置相同,也就是說,當(dāng)沒有折彎極耳100時(shí),上固 定件510和下固定件520可以相互對(duì)接。極耳100固定時(shí),上固定件510和下固定件520在同一位置處對(duì)極耳100施加相反方向的作用力,極耳100被夾緊在上固定件510和下固定件520之間,這樣可以避免以上固定件510或下固定件520為支點(diǎn)對(duì)極耳100進(jìn)行折彎的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致產(chǎn)生多道折痕。當(dāng)極耳100固定之后,第二滑臺(tái)氣缸540帶動(dòng)V型叉531垂直向上運(yùn)動(dòng),對(duì)極耳100施加垂直向上的頂推力。此時(shí),V型叉531的尖端將對(duì)極耳100形成第二折痕121跡。同時(shí),極耳100相對(duì)電芯200及電池蓋板組件300也會(huì)產(chǎn)生折彎,也就是說,第二折彎段130相對(duì)電芯端面形成一夾角D,第一折彎段110相對(duì)電池蓋板組件300也會(huì)形成一夾角C,電池蓋板組件300仍然與電芯200端面平行,至此,極耳100已完成折彎的全過程。
參閱圖11,極耳100的折彎,實(shí)際上與電池蓋板上扣合保持架的工序在同一系統(tǒng)中完成,該系統(tǒng)為電芯入殼前處理系統(tǒng),包括中間轉(zhuǎn)盤60,環(huán)繞中間轉(zhuǎn)盤60布置有上料裝置10、第一保持架扣合裝置20、第一折彎機(jī)構(gòu)400、第二保持架扣合裝置40、第二折彎機(jī)構(gòu)500和導(dǎo)正裝置50。中間轉(zhuǎn)盤60沿其周向邊緣均勻設(shè)置有若干電芯夾具30,電芯夾具30用來固定電芯200。
該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化流水線作業(yè),當(dāng)待處理電芯200通過上料裝置10輸送至電芯夾具30,電芯夾具30將電芯200固定,然后使中間轉(zhuǎn)盤60轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度,使電芯夾具30轉(zhuǎn)動(dòng)到與第一保持架扣合裝置20對(duì)應(yīng)的位置,第一保持架扣合裝置20將對(duì)電池蓋板的一側(cè)在水平方向上扣合保持架。扣合完成之后,中間轉(zhuǎn)盤60帶動(dòng)電芯夾具30旋轉(zhuǎn)至第一折彎機(jī)構(gòu)400對(duì)應(yīng)的位置,第一折彎機(jī)構(gòu)400將完成對(duì)極耳100的第一次彎折。依此類推,第二保持架扣合裝置40將電池蓋板的另一側(cè)在豎直方向上扣合保持架,第二折彎機(jī)構(gòu)500完成對(duì)極耳100的第二次彎折,導(dǎo)正裝置50對(duì)電池蓋板進(jìn)行導(dǎo)正,使電池蓋板的位置達(dá)到最佳入殼的位置,最后,導(dǎo)正完成后的電芯200將通過機(jī)械手取走。當(dāng)中間轉(zhuǎn)盤60每轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度時(shí),電芯夾具30將重新對(duì)應(yīng)一個(gè)裝置,該裝置對(duì)電池完成相應(yīng)的加工處理,這樣實(shí)現(xiàn)循環(huán)流水作業(yè)。
以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合,為使描述簡潔,未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述,然而,只要這些技 術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。