本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种极耳压弯结构及具有其的电芯整形装置。
背景技术：
随着电动客车、锂电行业的发展，电池的使用寿命与容量密度一直备受关注。目前动力电池行业软包电池的短寿命已经无法满足电动客车的使用标准，促使圆柱电池成为目前行业内的核心，而圆柱电池在卷绕后的焊接工艺虚焊问题一直难以彻底解决，目前主要利用电芯整形来保证焊接质量，整形的方式为，将电芯端部的极耳压弯，压弯后的极耳更容易与极板焊接。现有的电芯整形装置采用固定式米字型模具，在电芯的两端部沿轴向运动，从而将极耳压弯，采用固定式米字型模具对电芯整形会存在整形后极耳倒向不一致，平整度差的问题，影响后续的电芯焊接工艺，极易引起虚焊，导致内阻增大，发热严重。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种极耳压弯结构及具有其的电芯整形装置，能够有效防止电芯整形后极耳倒向不一致、平整度差的问题。
本实用新型提供一种极耳压弯结构，采用以下技术方案：
一种极耳压弯结构，用于将电芯两端的极耳压弯，包括本体以及设置于所述本体上的挤压部件，所述挤压部件构造为：当所述极耳压弯结构进行压弯操作时，所述挤压部件的径向内侧或者径向外侧首先抵接在所述电芯的径向端部，所述挤压部件能够在所述电芯的端部将所述极耳沿电芯的径向由径向一侧压向径向的另一侧。
优选地，所述挤压部件构造为：当所述极耳压弯结构进行压弯操作时，所述挤压部件的径向外侧首先抵接在所述电芯的径向外端部，所述挤压部件能够在所述电芯的端部将所述极耳沿电芯的径向由径向外侧压向径向内侧。
优选地，所述挤压部件自径向内侧向径向外侧逐渐向所述电芯的端部方向倾斜，并在将所述极耳压弯的过程中，在外力作用下，所述挤压部件的径向内端逐渐向所述电芯端部的方向靠拢。
优选地，所述本体内具有容纳空间，所述挤压部件位于所述容纳空间内。
优选地，所述本体上靠近所述电芯的端面的一侧设置有通孔，所述电芯能够经所述通孔进入所述容纳空间内。
优选地，所述容纳空间的中部设置有第一定位部件，所述挤压部件的径向内端与所述第一定位部件活动连接，所述挤压部件的径向外端连接弹性部件或者枢轴，其中，
所述弹性部件对所述挤压部件的径向外端提供向所述电芯的端面方向的偏置力，以使得所述挤压部件的径向外端与所述容纳空间的内壁抵接；
所述枢轴将所述挤压部件的径向外端可转动地连接在所述本体上。
优选地，所述第一定位部件的外周壁上设置有沿轴向延伸的卡槽，所述挤压部件的径向内端卡入所述卡槽内并能够沿所述卡槽滑动。
优选地，所述电芯的径向中部设置有中心孔，所述第一定位部件设置有能够插入所述中心孔的部分。
优选地，所述挤压部件包括沿周向分布的多个挤压部。
本实用新型还提供一种电芯整形装置，采用以下技术方案：
一种电芯整形装置，包括如上所述的极耳压弯结构以及用于驱动所述极耳压弯结构动作的第一驱动器。
优选地，所述电芯整形装置包括两个所述极耳压弯结构，两个所述极耳压弯结构分别能够对所述电芯的两端面进行挤压，其中一极耳压弯结构固定设置，另一极耳压弯结构与所述第一驱动器连接。
优选地，所述电芯整形装置还包括抓料部件，用于夹持所述电芯，所述抓料部件具有抓放料位置和夹持位置，并能够在两个位置之间切换。
优选地，所述电芯整形装置还包括第二定位部件，在所述抓料部件处于抓放料位置时，所述第二定位部件用于对所述抓料部件进行轴向上的固定。
优选地，所述抓料部件构造为，当所述第一驱动器驱动所述极耳压弯结构动作时，所述抓料部件能够沿所述电芯的轴向移动。
优选地，所述电芯整形装置还包括支架和浮动部件，所述浮动部件包括滑动件和固定件，所述滑动件设置在所述支架上，并能够在所述支架上在所述电芯的轴向方向上滑动，所述固定件与所述抓料部件相连接。
本实用新型提供的极耳压弯结构，通过挤压部件在电芯的端部沿径向由一侧向另一侧依次将极耳压弯，有效防止电芯整形后极耳倒向不一致、平整度差的问题，并且使后续焊接工艺无虚焊、内阻减小、过流温度低。
附图说明
通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是本实用新型所提供的极耳压弯结构朝向电芯一侧的示意图；
图2是本实用新型所提供的极耳压弯结构背向电芯一侧的示意图；
图3是图2沿D-D方向的剖视图；
图4是图3中A区域放大后的结构示意图；
图5是本实用新型所提供的电芯整形装置优选实施例的爆炸图之一；
图6是本实用新型所提供的电芯整形装置优选实施例的爆炸图之二；
图7是本实用新型所提供的电芯整形装置优选实施例的组装图之一；
图8是本实用新型所提供的电芯整形装置优选实施例的组装图之二。
1-极耳压弯结构；1-1-挤压部；1-1-1-凸起；1-2-弹性部件；1-3-压板；1-3-1-第一凹槽；1-3-2-第二凹槽；1-3-3-容置槽；1-4-第一定位部件；1-4-1-卡槽；1-5-第一固定板；1-6-固定部件；2-电芯；2-2-中心孔；3-第二螺栓；4-抓料部件；5-第二驱动器；6-连接板；7-第二定位部件；8-浮动部件；8-1-直线轴承；8-2-第二固定板；9-支架；9-1-框形结构；9-2-连接板；9-3-滑杆；10-第一螺栓；11-通孔；12-第三固定板；α-夹角。
具体实施方式
以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。
如图1-3所示，本实用新型提供一种电芯整形装置，包括两组极耳压弯结构1和第一驱动器(图中未示出，优选为气缸)，需要进行整形的电芯2设置于两组所述极耳压弯结构1之间，极耳压弯结构1包括挤压部件，第一驱动器驱动两组极耳压弯结构1动作，从而使得挤压部件将电芯2两端的极耳压弯。现有的挤压部件的挤压面与电芯2的端面平行设置，在进行挤压时，挤压面同时与电芯2的端面挤压，电芯2端面上的极耳的倒向不确定，因此会出现极耳倒向不一致的现象，为保证极耳的倒向一致，在本申请中，挤压部件构造为当极耳压弯结构进行压弯操作时，挤压部件的径向内侧或径向外侧能够首先抵接到电芯2的径向端部，挤压部件能够在电芯2的端部将极耳沿电芯2的径向由径向一侧压向径向的另一侧，优选地，挤压部件能够首先抵接到电芯2的径向外端部，并且挤压部件能够在电芯2端部将极耳沿电芯2的径向由径向外侧压向径向内侧，从而能够在保证极耳的倒向一致的同时，保持电芯2外径的一致，方便电芯2的装配。
在一个具体的实施例中，如图1和图4所示，挤压部件在极耳压弯结构1中自径向内端向径向外端逐渐向电芯端部的方向倾斜，并在将极耳压弯的过程中，在第一驱动器的作用下，挤压部件的径向内端逐渐向电芯端部的方向靠拢，直至与电芯2的端面平行，完成整个压弯整形过程。在自由状态下，挤压部件与和极耳压弯结构1的轴线垂直的平面之间的夹角为α，夹角α的初始角度为7°-10°，此角度范围能够获得更好的挤压效果。
进一步地，挤压部件包括挤压部1-1，挤压部1-1可以为一个，也可以为多个，优选设置有多个，设置多个挤压部1-1能够使得电芯2受力均匀并能够提高对电芯2的整形效果。
进一步优选地，挤压部1-1的径向内端可活动地设置，径向外端连接有弹性部件1-2，弹性部件1-2对挤压部1-1的径向外端提供向电芯2方向运动的偏置力，优选地，所述弹性部件1-2为弹簧。如此，在所述第一驱动器推动所述极耳压弯结构1沿电芯2的轴向运动并挤压所述电芯2时，在极耳压弯结构1的运动过程中，所述挤压部1-1的径向外端首先与所述电芯2端部的径向外边缘接触并进行挤压，极耳压弯结构1继续运动，挤压部1-1的径向外端克服弹性部件1-2的弹力向远离电芯的方向运动，夹角α逐渐减小，使得挤压部1-1沿电芯2端部的径向外边缘向径向内边缘的方向依次将极耳压弯，直至夹角α变为0°，完成整形。优选地，所述挤压部1-1为长条板状结构。
当所述电芯整形完成后，所述第一驱动器反向运动，即带动与其相连的极耳压弯结构1离开所述电芯2，而挤压部1-1在弹性部件1-2的弹力作用下恢复原状。优选地，所述挤压部1-1的径向外端卡在所述弹性部件1-2内，进一步优选地，挤压部1-1的径向外端呈L形结构，L形结构的一边卡入弹性部件1-2内。
可以理解的是，挤压部件不局限于上述结构，其他能够实现在电芯的端部沿径向由一侧向另一侧依次将极耳压弯即可，例如，挤压部可以为滚子或者具有圆弧面，通过转动挤压部件实现将极耳压弯，再或者，挤压部的径向内端可绕径向外端转动，挤压部的径向外端通过枢轴可转动地设置在其他部件上，在径向内端逐渐向电芯的端部靠拢的方向转动的过程中，逐渐将极耳压弯。
进一步优选的实施例中，所述极耳压弯结构包括本体，并在本体内形成容纳空间，所述挤压部件和所述弹性部件设置在所述容纳空间内。
具体地，如图3-4所示，在一个实施例中，本体包括固定在一起的压板1-3和固定部件1-6，优选地，压板1-3与固定部件1-6通过第一螺栓10固定。其中，所述压板1-3具有第一凹槽1-3-1，所述固定部件1-6具有与所述第一凹槽1-3-1相对设置的第二凹槽1-3-2，所述第一凹槽1-3-1和所述第二凹槽1-3-2相对设置形成容纳空间，所述挤压部1-1和所述弹性部件1-2设置在所述容纳空间内。优选地，固定部件1-6呈框形结构，在所述第二凹槽1-3-2的槽底面形成有通孔11，当所述电芯2整形时，所述电芯2经所述通孔11进入所述容纳空间，并与容纳空间内的挤压部1-1接触。优选地，所述挤压部1-1上与所述电芯端面边缘接触的一端和所述弹性部件设置在所述容纳空间的径向外边缘处。再优选地，所述第一凹槽1-3-1的槽底在径向边缘处凹陷形成有容置槽1-3-3，所述弹性部件1-2的至少部分结构设置在所述容置槽1-3-3内。
如图3-4所示，所述极耳压弯结构1还包括第一定位部件1-4，所述第一定位部件1-4位于第一凹槽1-3-1的中部，并与压板1-3固定连接，优选地，所述第一定位部件1-4通过第二螺栓3与压板1-3固定，第二螺栓自压板1-3的外侧穿入第一凹槽1-3-1内并与第一定位部件1-4螺接。优选地，所述第一定位部件1-4为圆柱体，其与所述电芯的中心孔2-2的形状相适配，再优选地，所述第一定位部件1-4朝向所述电芯中心孔2-2的一端为圆锥形结构。在电芯整形过程中，所述第一定位部件1-4插入所述电芯的中心孔2-2，便于对所述电芯2定位。
所述挤压部1-1的径向内端设置在所述第一定位部1-4上并与第一定位部件1-4形成活动连接，多个挤压部1-1以所述第一定位部件1-4为中心呈辐射状分布。如图1所示，优选地，所述挤压部1-1呈米字型分布，使所述电芯端部的极耳受力均匀，整形效果好，平整度好。
挤压部1-1的径向内端与定位部件1-4的具体连接方式不限，例如可以为转动连接、滑动连接等，在一个具体的实施例中，所述第一定位部件1-4的外周面上设置有卡槽1-4-1，卡槽1-4-1在轴向上延伸，所述挤压部1-1的径向内端设置有凸起1-1-1，所述凸起1-1-1能够卡进所述卡槽1-4-1内，并可沿卡槽在轴向上1-4-1运动。
进一步优选地，在两组极耳压弯结构中，位于所述电芯2一端的极耳压弯结构1为固定设置，优选固定在固定件上，进一步优选地，固定件为第一固定板1-5(参见图6和图8，所述第一固定板1-5一端固定在所述极耳压弯结构1上，另一端固定在支架9(后面有具体描述)上)。位于电芯2另一端的极耳压弯结构1与所述第一驱动器连接，可在第一驱动器的带动下在电芯2的轴向上运动。
在替代的实施例中，挤压部件首先抵接到电芯2的径向内端部，并且挤压部件能够在电芯2端部将极耳沿电芯2的径向由径向内侧压向径向外侧，亦能够保证极耳的导向一致，此时，挤压部件的结构与图4所示的实施例类似，只是将挤压部件的径向内端和径向外端与极耳压弯结构的配合结构调换即可，例如，挤压部件在极耳压弯结构中自径向外端向径向内端逐渐向电芯端部的方向倾斜，径向内端连接弹性部件，而径向外端为可活动地设置。
如图5-8所示，本申请中的电芯整形装置还包括抓料部件4，能够对电芯2进行夹持，以便能够将位于流水线上的电芯2夹持到挤压位置(此时所述抓料部件4处于夹持位置)，并在挤压过程完成后将所述电芯2释放到流水线上(此时所述抓料部件4处于抓放料位置)。优选地，在极耳压弯结构1对电芯2进行挤压的过程中，抓料部件4在电芯2的轴向上为活动设置，即能够在电芯2的轴向上自由活动(后面有具体的介绍)，不会对电芯2在轴向上的运动进行阻碍，能够使得电芯2两端的受力均匀一致，保证整形后电芯2两端深度统一。优选地，所述抓料部件4对电芯2的夹持和释放动作优选由气动元件(比如气爪)驱动完成。
如图5-8所示，电芯整形装置还包括第二驱动器5，所述第二驱动器5与所述抓料部件4固定连接，并且能够用于驱动所述抓料部件4的移动，使得所述抓料部件4能够在抓放料位置和夹持位置之间切换。所述抓料部件4在抓放料位置实现电芯2的抓取和释放(抓取待整形的电芯，或将完成整形的电芯释放)，所述夹持位置为位于两组极耳压弯结构1之间，当夹持有待整形的电芯2的抓料部件4在第二驱动器5的驱动下运动至夹持位置后，极耳压弯结构1即可对抓料部件4所夹持的电芯进行挤压整形。在一个具体的实施例中，抓料部件4设置在流水线的上方，第二驱动器5能够驱动抓料部件4上下运动，第二驱动器5驱动抓料部件4向下运动至抓放料位置时，抓料部件4在流水线上抓取待整形的电芯以及将整形后的电芯放回流水线上，而第二驱动器5驱动抓料部件4向上运动至夹持位置时，第一驱动器推动极耳压弯结构1运动以对抓料部件4夹持的电芯2进行挤压整形。进一步优选地，所述第二驱动器5为气缸，气缸设置在抓料部件4的上方，气缸的活塞杆经连接板6与抓料部件4连接，通过活塞杆的伸缩实现抓料部件4的上下运动。
优选地，当第一驱动器驱动极耳压弯结构1运动以对电芯2进行挤压整形时，抓料部件4连同其夹持的电芯2能够在轴向上自由移动，从而使电芯2两端受力均匀一致，实现整形后电芯2两端深度的统一。在一个具体的实施例中，如图5-8所示，电芯整形装置还包括浮动部件8，所述浮动部件8与所述第二驱动器5的非动作部件连接(例如当第二驱动器5为气缸时，浮动部件8与气缸的缸体连接)，所述浮动部件8能够在电芯2的轴向方向上运动，从而使得与其固定连接的第二驱动器5以及抓料部件4也能够在电芯2的轴向方向上运动。进一步地，电芯整形装置还包括支架9，所述浮动部件8包括滑动件和固定件，所述滑动件设置在所述支架9上，并可沿支架9滑动。具体地，支架9包括框形结构9-1，框形结构9-1位于第二驱动器5的外周上。在框形结构9-1上设置有两条滑杆9-3，滑动件套设在滑杆9-3上并可沿滑杆9-3滑动，滑动件优选为直线轴承8-1，进一步地，滑杆9-3的两端分别经连接板9-2固定于框形结构9-1上，具体地，连接板9-2为上下延伸设置，其上端与框形结构9-1固定，下端与滑杆9-3固定。固定件优选为第二固定板8-2，第二固定板8-2的两端分别与滑动件固定连接，第二驱动器5与第二固定板8-2固定连接。由于所述抓料部件4、所述连接板6和所述第二驱动器5三者连接在一起，因此，所述第二固定板8-2与其中任意一个固定连接即可实现三者同时移动。另外，用于固定极耳压弯结构1的第一固定板1-5固定在框形结构9-1上，即第一固定板1-5的上端与框形结构9-1固定，下端固定极耳压弯结构1。
如图5-8所示，电芯整形装置还包括第二定位部件7，所述第二定位部件7在抓料部件4进行抓料之前对所述第二驱动器5以及抓料部件4进行轴向上的定位，使得抓料部件4能够对准电芯2，以便抓料部件4能够准确地抓取电芯。优选地，所述第二定位部件7为气动元件(比如，气爪)。第二定位部件7设置在第二驱动器5的上部，气爪能够对第二驱动器5形成夹持并将其下方的抓料部件4定位在流水线上的电芯的正上方。优选地，气爪的两个夹持部在轴向上分别位于第二驱动器5的两侧，由于第二驱动器5可沿轴向自由移动，当两个夹持部收拢时，在夹持部的作用下第二驱动器5在轴向上运动，进行在轴向上的位置调整，并当气爪将第二驱动器5抓紧时使得第二驱动器5下方的抓料部件4移动至流水线上的电芯的正上方，并将第二驱动器5夹紧，使得抓料部件4在轴向上不能移动。进一步优选地，在框形结构9-1上设置有第三固定板12，第二定位部件7可固定在第三固定板12上。
本实用新型提供的电芯整形装置工作原理如下：
卷绕后的电芯2经过流水线移动至抓料部件4下方，通过固定在支架9上的第二定位部件7将第二驱动器5抱紧并进行定位，然后，第二驱动器5驱动抓料部件4下行至抓放料位置，抓料部件4动作将电芯2抓住，第二驱动器5驱动抓料部件4上行至夹持位置后，第二定位部件7进行松开动作，将第二驱动器5松开，使得抓料部件4和电芯2能够在轴向上自由活动，此时，第一驱动器开始工作，驱动与其连接的极耳压弯结构1向电芯2方向运动，以对电芯2进行挤压整形，整形完成后，第一驱动器带动与其相连的极耳压弯结构1反向运动，使得弹性部件1-2从被压缩状态恢复到初始状态，第二定位部件7再次将第二驱动器5抱紧并进行定位，然后第二驱动器5驱动抓料部件4下行至抓放料位置，抓料部件4松开电芯2，从而将整形后的电芯2放回流水线上，完成一个整形动作。
本申请中所述的上下为如图6中所示的方位，本申请中的轴向指的是沿所述电芯2的轴线延伸的方向。
本实用新型提供的电芯整形装置通过在极耳压弯结构内设置弹性部件和倾斜布置的挤压部件，在极耳压弯结构与电芯接触时由外至内进行挤压整形，使整形倒向一致，平整度高，并且本实用新型通过设置浮动部件，使得电芯两端受力均匀一致，实现卷绕后电芯两端深度统一，有效解决了电芯焊接工艺虚焊与内阻增大、温度高的问题。并且，本申请中的电芯整形装置设置有抓料部件，抓料部件能够在抓放料位置和夹持位置之间切换，尤其是在夹持位置，所述抓料部件能够随所述电芯在轴向上自由移动，在能够方便完成对电芯的抓取和夹持的同时，不会对电芯的整形过程造成影响，整个整形过程自动完成，完成效果好。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。