一种锂离子软包电池电芯的切角装置的制作方法

本发明涉及电池电芯技术领域，特别是涉及一种锂离子软包电池电芯的切角装置。

背景技术：

目前，锂离子电池电芯具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。

随着电动汽车技术的成熟和日益完善，电动汽车和混合动力汽车走进日常生活的梦想已成为可能，并且在电动汽车普及的过程中，车载大容量锂离子动力电池电芯性能的优劣，直接影响着电动汽车的整体性能。这为电动汽车车载的锂离子动力电池电芯提出了更高的要求，例如要求具有更高的安全性，更优秀的性能，重量更轻等。

对于单体的锂离子软包电池电芯，其多个组装在一起，形成电池电芯模组后方可在电动汽车车上使用。相比于方型电池电芯的电芯外形一致性良好的特点，锂离子软包电池电芯，由于制作工艺上的不同，电芯的外形受人为因素的影响较大，难以达到外形的一致性要求，这对车载组装造成较大的困难。其中，现有的锂离子软包电池电芯，其有时候需要对四周或者一侧进行切角(具体切出的角部的形状和大小，可以根据实际电芯的型号和用户的需要，进行对应设置)，由操作人员进行人工手动的裁剪，使得其外形的一致性较差。因此，不仅对电动汽车上多个锂离子软包电池电芯的车载组装造成影响，而且还会影响锂离子软包电池电芯的安全性能，一旦裁剪部分超过标准，会导致锂离子软包电池电芯的封装留存部位较小，承受能力变差，从而无法达到电芯要求的安全标准。

因此，目前迫切需要开发出一种装置，其可以可靠、高效地对锂离子软包电池电芯进行切角处理，减少人力成本，保证切角位置的准确性，从而提高电芯的一致性和安全性，满足汽车用电芯模组组装时对电芯的适配性要求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种锂离子软包电池电芯的切角装置，其可以可靠、高效地对锂离子软包电池电芯进行切角处理，减少人力成本，保证切角位置的准确性，从而提高电芯的一致性和安全性，满足汽车用电芯模组组装时对电芯的适配性要求，适合广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种锂离子软包电池电芯的切角装置，包括底托板，所述底托板的顶部设置有横向分布的电芯定位底板；

所述底托板在电芯定位底板的左边固定安装有两个下切刀，所述两个下切刀呈前后对称分布；

所述两个下切刀的上方对称设置有两个上切刀，所述两个上切刀呈前后对称分布；

所述两个上切刀与气缸联动连接。

其中，所述两个下切刀之间的夹角为锐角，并且所述两个下切刀的左端间距小于右端间距。

其中，所述底托板的左端安装有一个垂直分布的气缸定位支架，所述气缸定位支架上安装有所述气缸；

所述气缸的驱动输出轴与一个上切刀定位支架固定连接；

所述上切刀定位支架的右侧面固定安装有所述两个上切刀。

其中，所述气缸，位于气缸定位支架顶部的中心位置。

其中，所述气缸定位支架的右侧还设置有中空的、底部敞开的保护罩，所述上切刀定位支架和上切刀位于所述保护罩里面。

其中，所述保护罩底部高于下切刀的顶部，并且所述保护罩底部和下切刀的顶部之间的间距等于预设的间距。

其中，每个所述下切刀的左侧还具有一个废料掉落豁口；

所述底托板的左端下方还放置有一个顶部开口的、中空的铝塑存放盒；

所述铝塑存放盒的垂直中心线，与所述两个下切刀的中心点连线的中点，位于同一垂直线上。

其中，所述底托板的底部左端前后两侧分别固定设置有一个横向分布的第一底部支架，所述底托板的底部右端边缘固定设置有一个纵向分布的第二底部支架；

所述铝塑存放盒位于两个第一底部支架之间的位置。

其中，所述底托板在定位底板的前后两边还分别放置有第一活动挡边和第二活动挡板；

所述底托板的后侧面在与第一活动挡边中部相对应的位置上固定设置有第一支撑块，所述第一支撑块中纵向贯穿设置有第一连接杆，所述第一连接杆的后端固定连接有第一调节旋钮，所述第一连接杆的前端与第一活动挡边固定连接，所述第一连接杆的外壁与所述第一支撑块螺纹连接；

所述底托板的前侧面在与第二活动挡边中部相对应的位置上固定设置有第二支撑块，所述第二支撑块中纵向贯穿设置有第二连接杆，所述第二连接杆的前端固定连接有第二调节旋钮，所述第二连接杆的后端与第二活动挡边固定连接，所述第二连接杆的外壁与所述第二支撑块螺纹连接；

所述底托板的右侧面在与活动底边后端相对应的位置上固定设置有第三支撑块，所述第三支撑块中横向贯穿设置有第三连接杆，所述第三连接杆的右端固定连接有第三调节旋钮，所述第三连接杆的左端与活动底边固定连接，所述第三连接杆的外壁与所述第三支撑块螺纹连接；

第一活动挡边、第二活动挡板以及活动底边的顶部高于电芯定位底板顶部的高度。

其中，所述第一活动挡边、第二活动挡板在朝向电芯定位底板的一侧还分别设置有两个电芯取放槽。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提出了一种锂离子软包电池电芯的切角装置，其可以可靠、高效地对锂离子软包电池电芯进行切角处理，减少人力成本，保证切角位置的准确性，从而提高电芯的一致性和安全性，满足汽车用电芯模组组装时对电芯的适配性要求，适合广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本发明提供的一种锂离子软包电池电芯的切角装置在没有安装保护罩，对一个锂离子软包电池电芯进行切角前的立体结构示意图；

图2为本发明提供的一种锂离子软包电池电芯的切角装置的立体爆炸分解示意图；

图3为本发明提供的一种锂离子软包电池电芯的切角装置在没有放置锂离子软包电池电芯时的立体结构示意图；

图4为本发明提供的一种锂离子软包电池电芯的切角装置在一种实施例中，对一个锂离子软包电池电芯进行切角后，获得的成品锂离子软包电池电芯的立体结构示意图；

图中，1为底托板，2为电芯定位底板，3为第一活动挡边，4为第二活动挡边，5为活动底边；

611为第一调节旋钮，612为第一连接杆，613为第一支撑块；

621为第二调节旋钮，622为第二连接杆，623为第二支撑块；

631为第三调节旋钮，632为第三连接杆，633为第三支撑块；

7为下切刀，8为气缸定位支架，9为气缸，10为上切刀定位支架，11为上切刀，12为铝塑存放盒，131为第一底部支架，132为第二底部支架，14为保护罩，20为锂离子软包电池电芯，30为废料掉落豁口。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1至图4，本发明提供的一种锂离子软包电池电芯的切角装置，包括底托板1，所述底托板1的顶部设置有横向分布的电芯定位底板2；

所述底托板1在电芯定位底板2的左边固定安装有两个下切刀7(其刀刃朝上)，所述两个下切刀7呈前后对称分布；

所述两个下切刀7的上方对称设置有两个上切刀11(其刀刃向下)，所述两个上切刀11呈前后对称分布；

所述两个上切刀11与气缸9联动连接。

在本发明中，具体实现上，所述两个下切刀7之间的夹角为锐角，并且所述两个下切刀7的左端间距小于右端间距。

需要说明的是，对于本发明，两个下切刀7的具体位置、偏移角度及尺寸，可以根据定位底板2位置，电芯的尺寸及所要求切掉的电芯角部的铝塑部分而定。

在本发明中，具体实现上，所述底托板1的左端安装有一个垂直分布的气缸定位支架8，所述气缸定位支架8上安装有所述气缸9；

所述气缸9的驱动输出轴与一个上切刀定位支架10固定连接(例如螺纹连接)；

所述上切刀定位支架10的右侧面固定安装有所述两个上切刀11。

对于本发明，需要说明的是，气缸定位支架8，其尺寸及位置根据上切刀11、气缸9的位置及尺寸要求设计。确保上切刀9和下切刀7一起配合，可根据用户的要求，切下电芯四角的铝塑部分。而上切刀定位支架10，用于连接上切刀11及气缸9，以便于控制上切刀11的移动，上切刀定位支架10的位置及尺寸，具体配合上切刀11进行设计。

具体实现上，所述气缸9，位于气缸定位支架8顶部的中心位置，用于控制上切刀11的下落以及升起，即驱动上切刀11在垂直方向进行上下运动。

对于本发明，需要说明的是，所述上切刀定位支架10上连接有两个上切刀11，两个上切刀11的位置及尺寸配合下切刀7进行设计，确保上切刀11下落时，可与下切刀7贴合。因此，当所述上切刀11在气缸9的驱动下向下运动时，上切刀11的刀刃将与下切刀7的刀刃交错，从而实现对其中放置的物体(例如锂离子软包电池电芯20的角，即一块铝塑部分)进行切割、裁切。

需要说明的是，根据客户的需要，所述上切到11和下切刀7的横向切边(即刀锋)的形状可以为预设的形状，以满足不同锂离子软包电池电芯20的不同形状的切角需求，例如，所述上切到11和下切刀7可以包括夹角为钝角的两个切边(即刀锋)，从而可以切出如图4所示的形状，当然，还可以为l形的形状，或者直接为直线型，以充分满足不同型号电芯以及不同用户的使用需求。

具体实现上，所述气缸定位支架8的右侧还设置有中空的、底部敞开的保护罩14，所述上切刀定位支架10和上切刀11位于所述保护罩14里面。

具体实现上，所述保护罩14底部高于下切刀7的顶部，并且所述保护罩14底部和下切刀7的顶部之间的间距等于预设的间距(例如等于5毫米，小于通常手指的厚度)。因此，本发明，可以有效通过让保护罩14略高于下切刀7的顶端，仅可通过电芯前端的、需要切角的铝塑部分，能够有效防止操作人员将手伸入上切刀和下切刀之间，防止意外事故的发生。

在本发明中，具体实现上，所述电芯定位底板2位于所述底托板1的纵向中间位置，并且中央偏左设置。

在本发明中，具体实现上，每个所述下切刀7的左侧还具有一个废料掉落豁口30；

所述底托板1的左端下方还放置有一个顶部开口的、中空的铝塑存放盒12，所述铝塑存放盒12用于存放经过上切刀、下切刀切割而落下的电芯的四角位置的铝塑部分。

具体实现上，所述铝塑存放盒12的垂直中心线，与所述两个下切刀7的中心点连线的中点(即中间位置)，位于同一垂直线上。

在本发明中，具体实现上，所述底托板1的底部左端前后两侧分别固定设置有一个横向分布的第一底部支架131，所述底托板1的底部右端边缘固定设置有一个纵向分布的第二底部支架132；

所述铝塑存放盒12位于两个第一底部支架131之间的位置，被两个第一底部支架131包裹在内。

基于以上技术方案可知，在本发明中，由下切刀7、上切刀11、气缸9、气缸定位支架8、上切刀定位支架10一起，组成对电芯的角部(电芯的角部为铝塑材料部分)的切割结构。通过上切刀7、下切刀11及气缸9的配合，能够切下所需切除的电芯角部的铝塑部分。

为了在切割电芯时，使得放置于电芯定位底板2顶面的锂离子软包电池电芯不容易发生移动而影响切割的效果，对于本发明，所述底托板1在定位底板2的前后两边还分别放置有第一活动挡边3和第二活动挡板4；

第一活动挡边3和第二活动挡板4的底面仅仅和所述底托板1顶面相接触，不固定连接；

所述底托板1的后侧面在与第一活动挡边3中部相对应的位置上固定设置有第一支撑块613，所述第一支撑块613中纵向贯穿设置有第一连接杆612，所述第一连接杆612的后端固定连接有第一调节旋钮611，所述第一连接杆612的前端与第一活动挡边3固定连接，所述第一连接杆612的外壁(即其位于左右两端的部分)与所述第一支撑块613螺纹连接；因此，通过旋转调节第一调节旋钮611，可以调节第一活动挡边3在底托板1顶面的位置。

所述底托板1的前侧面在与第二活动挡边4中部相对应的位置上固定设置有第二支撑块623，所述第二支撑块623中纵向贯穿设置有第二连接杆622，所述第二连接杆622的前端固定连接有第二调节旋钮621，所述第二连接杆622的后端与第二活动挡边4固定连接，所述第二连接杆622的外壁(即其位于左右两端的部分)与所述第二支撑块623螺纹连接；因此，通过旋转调节第二调节旋钮621，可以调节第二活动挡边4在底托板1顶面的位置。

具体实现上，为了进一步防止放置电芯定位底板2顶面的锂离子软包电池电芯向右移动，所述底托板1在定位底板2的右边还放置有活动底边5；

所述底托板1的右侧面在与活动底边5后端相对应的位置上固定设置有第三支撑块633，所述第三支撑块633中横向贯穿设置有第三连接杆632，所述第三连接杆632的右端固定连接有第三调节旋钮631，所述第三连接杆632的左端与活动底边5固定连接，所述第三连接杆632的外壁(即位于其左右两端的部分)与所述第三支撑块633螺纹连接；因此，通过旋转调节第三调节旋钮631，从而可以调节活动底边5在底托板1顶面的位置。

需要说明的是，对于本发明，通过设置第一活动挡边3和第二活动挡板4，可以用于对电芯定位底板2顶面放置的锂离子软包电池电芯的前后两侧进行限位；而通过设置活动底边5，可以用于对电芯的右端进行限位；

对于本发明，第一活动挡边3、第二活动挡板4以及活动底边5的位置，可以根据需要切角的电芯的尺寸进行设计，三者与电芯定位底板2均设置在底托板1上。

具体实现上，第一活动挡边3、第二活动挡板4以及活动底边5的顶部高于电芯定位底板2顶部的高度，以对电芯进行有效的限位，具体超出的高度幅度，由需要切角的电芯的厚度来决定。

具体实现上，第一调节旋钮611、第二调节旋钮621以及第三调节旋钮631，用于根据电芯尺寸及不同切边要求进行微调；其中，第一调节旋钮611、第二调节旋钮621与相对应挡边的中间位置对应设置，活动底边5的第三调节旋钮631位于后端，贴近电芯的极耳处。

基于以上技术方案可知，在本发明中，由电芯定位底板2、第一活动挡边3、第二活动挡板4、活动底边5、第一调节旋钮611、第二调节旋钮621以及第三调节旋钮631一起，组成对需要切角的电芯的定位(限位)结构。

在本发明中，具体实现上，所述第一活动挡边3、第二活动挡板4在朝向电芯定位底板2的一侧还分别设置有两个电芯取放槽15，以方便用户，从电芯的前后两侧取出完成切角的电芯，谢谢。

为了更加清楚理解本发明的技术方案，下面说明本发明提供的锂离子软包电池电芯的切角装置的操作过程。

参见图1，首样调试时，首先，通过调节第一调节旋钮611、第二调节旋钮621以及第三调节旋钮631，将第一活动挡边3、第二活动挡板4、活动底边5调节至最外限位；

然后，将电芯放置在电芯定位底板2上，调节电芯的位置，确保下切刀7与上切刀11的交错处处于所需的切割位置；

然后，通过第一调节旋钮611、第二调节旋钮621以及第三调节旋钮631，对电芯前后两侧的第一活动挡边3、第二活动挡板4及右边的活动底边5进行微调，从而达成电芯的限位功能；

接着，通过开关控制气缸9的下落，进行电芯的角部的塑料部分的切割，完成切割后，上切刀11抬起，废弃的铝塑部分将直接落于铝塑存放盒12内。后将电芯翻转，完成对另一侧的角部切割。后续的电芯由于外形并非完全一致，切割时可通过调节第一调节旋钮611、第二调节旋钮621以及第三调节旋钮631，来再次实现对电芯的精准定位。

需要说明的是，对于本发明，充分考虑到不同型号以及不同生产批次的电芯在外形上存在差异，因此将第一活动挡边3、第二活动挡板4、活动底边5设计为可调节形式，有效地防止了在现有不可调节的电芯定位槽内存在的“受到电芯外形不同的影响，造成切割质量有所差异”这一问题的发生，提高了电芯的生产效率和产品合格率。

对于本发明，具体实现上，所述底托板1采用红色酚醛塑料材料；

电芯定位底板2、第一活动挡边3、第二活动挡板4、活动底边5，采用黑色酚醛塑料材料；第一调节旋钮611、第二调节旋钮621以及第三调节旋钮631，可以采用不锈钢材料；

下切刀7、上切刀11及气缸9为标准件；气缸定位支架8、上切刀定位支架10及铝塑存放盒12为铝材；第一底部支架131和第二底部支架132采用聚四氟乙烯材料；保护罩14为有机玻璃制成。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种锂离子软包电池电芯的切角装置，其可以可靠、高效地对锂离子软包电池电芯进行切角处理，减少人力成本，保证切角位置的准确性，从而提高电芯的一致性和安全性，满足汽车用电芯模组组装时对电芯的适配性要求，适合广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。