折耳装置及电芯加工系统的制作方法

1.本发明涉及电池生产的技术领域，尤其涉及一种折耳装置及电芯加工系统。


背景技术：

2.电池是一种能够产生电能的装置，如目前广泛应用在不同领域的蓄电池，是一种能够二次使用的电池，如手机、笔记本电脑等中的锂离子电池正是蓄电池中的一种。在蓄电池的生产过程中，蓄电池一般包括本体和从本体不同的位置引出的正极极耳和负极极耳，由于从不同的位置引出使得正极极耳和负极极耳不在同一个平面上，而蓄电池为了方便入壳封装，需要将正极极耳和负极极耳弯折。
3.随着电子终端设备如手机、平板等对电池外形尺寸及电池容量要求越来越严格，达到电池体积尽量小而电池容量不会受到影响的目的，而目前蓄电池的正极极耳和负极极耳的折弯后长度过长，在一定程度上增大了蓄电池入壳封装后的体积大小，进而影响了电子终端设备的体积大小。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种折耳装置及电芯加工系统，用于解决现有技术中极耳在入壳封装时增加了蓄电池整体体积的技术问题。
5.一种折耳装置，所述折耳装置用于折弯电芯的正极极耳和负极极耳，所述折耳装置包括底座、夹持机构、折弯机构和压合机构；所述夹持机构、所述折弯机构和所述压合机构安装于所述底座；
6.所述夹持机构用于夹持所述电芯的本体；
7.所述折弯机构用于将所述正极极耳和所述负极极耳向所述本体外折弯，以将所述正极极耳和所述负极极耳撑开，并使所述正极极耳和所述本体之间形成第一弯折部，及所述负极极耳和所述本体之间形成第三弯折部；
8.所述压合机构在所述折弯机构折弯所述正极极耳和所述负极极耳后，将所述正极极耳和所述负极极耳压平，及将压平后的所述正极极耳和所述负极极耳压向所述本体侧面，以在所述正极极耳上形成第二弯折部及位于所述第二弯折部两侧的折叠段一和外伸段一，及所述负极极耳上形成第四弯折部及位于所述第四弯折部两侧的折叠段二和外伸段二，所述折叠段一位于所述第一弯折部和所述第二弯折部之间，所述折叠段二位于所述第三弯折部和所述第四弯折部之间。
9.在所述折耳装置的一些实施例中，所述压合机构包括驱动单元和压块，所述折耳装置还包括垫块，所述本体伸出于所述垫块，所述驱动单元用于驱动所述压块贴合所述垫块以将所述正极极耳和所述负极极耳压平，及在所述正极极耳和所述负极极耳被压平后，驱动所述压块靠向所述本体侧面，以使所述折叠段一和所述折叠段二靠向所述本体侧面。
10.在所述折耳装置的一些实施例中，所述压合机构还包括传动块，所述驱动单元通过所述传动块与所述压块连接，所述传动块与所述压块滑动连接，所述传动块与所述压块
之间通过斜面以相对滑动；
11.所述驱动单元驱动所述传动块往复运动，通过所述斜面能够使所述压块与所述垫块贴合或分离，并能够在所述压块贴合于所述垫块时进一步驱动所述压块在所述垫块上滑动，以使所述压块靠向所述本体侧面。
12.在所述折耳装置的一些实施例中，所述压合机构还包括卡接杆，所述卡接杆贯穿所述压块，所述传动块上设有与所述卡接杆相匹配的卡接部；所述驱动单元驱动所述压块在所述垫块上靠向所述本体移动时，所述卡接部脱离所述卡接杆并远离所述卡接杆；所述驱动单元驱动所述压块和所述传动块复位时，通过所述卡接部卡住所述卡接杆，以将所述压块带离所述垫块。
13.在所述折耳装置的一些实施例中，所述压合机构还包括挡块，所述挡块正投影覆盖所述本体，通过所述传动块和所述挡块能够限定所述压块在所述垫块上的移动行程，以避免所述压块挤压所述本体。
14.在所述折耳装置的一些实施例中，所述折耳装置还包括传送机构，所述夹持机构与所述传送机构连接，所述传送机构用于驱动所述夹持机构在所述折弯机构和所述压合机构之间往复运动。
15.在所述折耳装置的一些实施例中，所述传送机构包括传送元件和滑轨，所述夹持机构安装于所述滑轨，并与所述传送元件连接，所述传送元件用于驱动所述夹持机构在所述滑轨上往复运动，以使所述夹持机构在所述折弯机构和所述压合机构之间往复运动。
16.在所述折耳装置的一些实施例中，所述折弯机构包括驱动组件和折弯组件，所述驱动组件用于驱动所述折弯组件折弯所述正极极耳和所述负极极耳，以将所述正极极耳和所述负极极耳向所述本体外折弯，形成所述第一弯折部和所述第三弯折部。
17.在所述折耳装置的一些实施例中，所述折弯组件包括折弯条一和折弯条二；所述驱动组件包括驱动件，所述驱动件用于驱动所述折弯条一和所述折弯条二折弯所述正极极耳和所述负极极耳，以将所述正极极耳和所述负极极耳向所述本体外折弯，形成所述第一弯折部和所述第三弯折部。
18.一种电芯加工系统，包括上述实施例中的折耳装置。
19.实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
20.上述折耳装置及电芯加工系统，包括夹持机构、折弯机构和压合折弯机构，通过夹持机构将本体夹持住，以供折弯机构将本体上的正极极耳和负极极耳折弯，在折弯机构将极耳折弯后通过压合机构将正极极耳和负极极耳压平，且压合机构再压平后将正极极耳和负极极耳压向本体侧面，形成第二弯折部和第四弯折部，以将正极极耳由第二弯折部位置处分为折叠段一和外伸段一，负极极耳由所述第四弯折部位置处分为折叠段二和外伸段二。通过本发明的折耳装置及电芯加工系统，能够将极耳多次折弯，以能够满足客户对极耳折弯程度和折弯后形状的要求，得到的电芯，能够减小极耳在蓄电池入壳封装占用的体积，进而缩小了蓄电池入壳封装后的体积大小，以能够减小蓄电池在电子终端设备内占用的体积。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为一个实施例中电芯加工系统中折耳装置的整体结构示意图；
23.图2为电芯极耳形状变化示意图。
24.其中：1、夹持机构；2、折弯机构；21、驱动组件；22、折弯组件；3、压合机构；31、驱动单元；32、传动块；321、卡槽；33、压块；331、卡条；4、垫块；5、底座；6、卡接杆；71、本体；72、正极极耳；721、折叠段一；7211、第一弯折部；7212、第二弯折部；722、外伸段一；73、负极极耳；731、折叠段二；7311、第三弯折部；7312、第四弯折部；732、外伸段二；8、传送机构；9、挡块。
具体实施方式
25.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以通过许多其他不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
26.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
28.随着电子终端设备如手机、平板等对电池外形尺寸及电池容量要求越来越严格，达到电池体积尽量小而电池容量不会受到影响的目的，而目前蓄电池的正极极耳和负极极耳的折弯后长度过长，在一定程度上增大了蓄电池入壳封装后的体积大小，进而影响了电子终端设备的体积大小。
29.对此，本发明实施例中的折耳装置及电芯加工系统通过夹持机构将本体夹持住，以供折弯机构将本体上的正极极耳和负极极耳折弯，在折弯机构将极耳折弯后通过压合机构将正极极耳和负极极耳压平，且压合机构再压平后将正极极耳和负极极耳压向本体侧面，形成第二弯折部和第四弯折部，以将正极极耳由第二弯折部位置处分为折叠段一和外伸段一，负极极耳由所述第四弯折部位置处分为折叠段二和外伸段二。通过本发明的折耳装置及电芯加工系统，能够将极耳多次折弯，以能够满足客户对极耳折弯程度和折弯后形状的要求，得到的电芯，能够减小极耳在蓄电池入壳封装占用的体积，进而缩小了蓄电池入壳封装后的体积大小，以能够减小蓄电池在电子终端设备内占用的体积。
30.本发明公开了一种电芯的结构，如图2所示，电芯包括本体71、正极极耳72和负极极耳73，正极极耳72包括靠向本体71侧面的折叠段一721和外伸段一722，折叠段一721包括与本体71相连的第一弯折部7211，及与外伸段一722相连的第二弯折部7212；负极极耳73包括靠向本体71侧面的折叠段二731和外伸段二732，折叠段二731包括与本体71相连的第三
弯折部7311，及与外伸段二732相连的第四弯折部7312。本发明的电芯的正极极耳72和负极极耳73上设有被折耳装置折弯形成的多个弯折部，使折叠段一721和折叠段二731靠向本体71的侧面，以能够达到缩短正极极耳72和负极极耳73长度，进而缩小电池封装后的体积。
31.在上面电芯实施例更进一步的实施例中，折叠段一721和折叠段二731与本体71之间的夹角≤90
°
，折叠段一721与外伸段一722之间的夹角＜180
°
，折叠段二731与外伸段二732之间的夹角＜180
°
。其中优选地方案为折叠段一721和折叠段二731与本体71侧面之间的夹角为0
°
，即折叠段一721和折叠段二731贴合于本体71；折叠段一721与外伸段一722垂直，折叠段二731与外伸段二732垂直，即如图2最后一副图所示的l形。能够提高电芯的一致性，并且便于后续焊接等工序。
32.在一种折耳装置的实施例中，结合图1和图2所示，折耳装置用于折弯电芯的正极极耳72和负极极耳73，折耳装置包括底座5、夹持机构1、折弯机构2和压合机构3，夹持机构1、折弯机构2和压合机构3安装于底座5；夹持机构1用于夹持电芯的本体71；折弯机构2用于将正极极耳72和负极极耳73向本体71外折弯，以将正极极耳72和负极极耳73撑开，并使正极极耳72和本体73之间形成第一弯折部7211，及负极极耳73和本体73之间形成第三弯折部7311；压合机构3在折弯机构2折弯正极极耳72和负极极耳73后，将正极极耳72和负极极耳73压平，及将压平后的正极极耳72和负极极耳73压向本体71的侧面，以在正极极耳72上形成第二弯折部7212及位于第二弯折部7212两侧的折叠段一721和外伸段一722，和负极极耳上形成第四弯折部7312及位于第四弯折部7312两侧折叠段二731和外伸段二732，折叠段一721位于第一弯折部7211和第二弯折部7212之间，折叠段二731位于第三弯折部7311和第四弯折部7312之间。
33.本实施例中，通过夹持机构1将本体71夹持住，然后通过折弯机构2将正极极耳72和负极极耳73撑开，形成第一弯折部7211和第三弯折部7311，再通过压合机构3将被折弯机构2撑开的正极极耳72和负极极耳73压平，以使正极极耳72和负极极耳73与本体71侧面相垂直，从而将会产生回弹的正极极耳72和负极极耳73压合呈直线，即图2中中间附图所示的180度，极大的提高了极耳折弯后的一致性，并且在压平后进一步将正极极耳72和负极极耳73压向本体71侧面，从而使正极极耳72形成折叠段一721和外伸段一722，负极极耳73形成折叠段二731和外伸段二732，即如图2中第三幅图所示的电芯结构，当然可以理解的图中所示的电芯结构为优选结构。
34.在一种折耳装置的实施例中，压合机构3包括驱动单元31和压块33，折耳装置还包括垫块4，本体71伸出于垫块4，驱动单元31用于驱动压块33贴合垫块4以将正极极耳72和负极极耳73压平，及在正极极耳72和负极极耳73被压平后，驱动压块33靠向本体71侧面，以使折叠段一721和折叠段二731靠向本体71侧面。
35.本实施例中，通过驱动单元31、压块33和垫块4之间的配合，来将正极极耳72和负极极耳73压平至垫块4上，安装方式可选择向下压、水平压、侧压或向上压等等，优选为向下压的方式，通过驱动单元31驱动压块33向下运动，使压块33压在极耳和垫块4上，配合重力，一起将极耳压平，压合机构3整体自动化，能够减少人工的工作量，提高了极耳折弯后的一致性。
36.优选地，可设置两个压块33和两个垫块4，两个压块33通过一个驱动单元31驱动，如将两个压块33通过一块板连接在一起，以能够通过一个驱动单元31实现两个压块33的同
步驱动，两个压块33可分别对正极极耳72和负极极耳73进行压平，以起到一一对应的关系，压平的效果更好，且两个压块33分别位于本体71的两侧，不会对本体71造成影响，从而减小在压平过程中对本体71造成的影响。
37.可以理解的是，正极极耳72和负极极耳73向本体71折叠的为折叠段一721和折叠段二731，压块33先将外伸段一722、外伸段二732、折叠段一721和折叠段二731压平在垫块4上，然后向本体71靠近，以将折叠段一721和折叠段二731压向本体71侧面，从而得到如图所示的电芯，在保证正极极耳72和负极极耳73的一致性后，进一步缩小了正极极耳72和负极极耳73所占用的体积大小。本实施例通过进一步折弯形成第二弯折部7212和第四弯折部7312，并将折叠段一721和折叠段二731压向本体71侧面，以达到缩小极耳在入壳封装时所占用的体积大小，进而达到缩小蓄电池在电子终端设备内占用体积大小的目的。
38.在一种折耳装置的实施例中，压合机构3还包括传动块32，驱动单元31通过传动块32与压块33连接，传动块32与压块33滑动连接，传动块32与压块33之间通过斜面以相对滑动；驱动单元31驱动传动块32往复运动，通过斜面能够使压块33与垫块4贴合或分离，并能够在压块33贴合于垫块4时进一步驱动压块33在垫块4上滑动，以使压块33靠向本体71侧面。
39.本实施例主要为压合机构3的具体结构，驱动单元31与压块33通过传动块32连接，驱动单元31为直线电机、气缸等线性驱动模组，在驱动单元31的输出端固定连接有u形的连接板，分别在连接板的两侧固定安装两个传动块32，连接板背离传动块32一侧通过滑轨、滑槽等具有线性导向功能的结构来限制运动方向，传动块32为矩形块状结构，在传动块32上背离驱动单元31的一端与压块33连接，传动块32与压块33相贴，且相贴面为斜面，传动块32上沿斜面的导向方向在斜面两侧设有卡槽321，压块33通过卡条331伸入到卡槽321中，以与传动块32连接。在使用时，驱动单元31驱动传动块32运动，以带动压块33并将压块33抵在垫块4上，驱动单元31继续驱动传动块32运动，传动块32沿着斜面的导向方向运动，以使压块33在垫块4上向本体71靠拢，从而将部分极耳贴合至本体71上，形成如图2所示的l形形状。
40.在上述实施例进一步地折耳装置实施例中，压合机构3还包括卡接杆6，卡接杆6贯穿压块33，传动块32上设有与卡接杆6相匹配的卡接部；驱动单元31驱动压块33在垫块4上靠向本体71移动时，卡接部脱离卡接杆6并远离卡接杆6；驱动单元31驱动压块33和传动块32复位时，通过卡接部卡住卡接杆6，以将压块33带离垫块4。
41.本实施例中，卡接杆6可为矩形或圆形杆状结构，穿设于压块33，优选地，设置在压块33的顶部位置处；传动块32上可在对应卡接杆6伸出压块33的位置处安装卡块，通过在卡块上开口形成卡接部，开口方向朝向驱动单元31设置，通过卡接部能够在驱动单元31复位的运动过程中，扣住或卡住卡接杆6，从而稳定的带动压块33上升。
42.在一种折耳装置的实施例中，压合机构3还包括挡块9，挡块9朝向本体71的正投影覆盖本体71，通过传动块32和挡块9能够限定压块33在垫块4上的移动行程，以避免压块33挤压本体71。
43.本实施例中，压合机构3还包括挡块9，位于两个传动块32之间，可安装于架体或与驱动单元31安装在一块板上，挡块9形状结构可设置成多种多样，可为矩形，梯形等块状结构，压块33向本体71靠拢时，会挤压到挡块9上，以此配合传动块32来限制压块33的移动行程，避免压块33压坏本体71。
44.在一种折耳装置的实施例中，折耳装置还包括传送机构8，夹持机构1与传送机构8连接，传送机构8用于将夹持机构1传送至折弯机构2或压合机构3。
45.在上述折耳装置进一步实施例中，传送机构8包括传送元件和滑轨，夹持机构1安装于滑轨，并与传送元件连接，传送元件用于驱动夹持机构1在滑轨上往复运动，以使夹持机构1在折弯机构和压合机构之间往复运动。
46.上述实施例中，传送机构8可包括直线电机、气缸等线性传送元件和导轨，夹持机构1安装于导轨上，并与传送元件连接，通过传送机构8能够使夹持机构1在折弯机构2和压合机构3之间往复运动，从而进行极耳的折弯、压平和二次折弯操作。通过增设传送机构8，能够进一步提高整体折耳装置的自动化程度，加快折耳效率。
47.在一种折耳装置的实施例中，折弯机构2包括驱动组件21和折弯组件22，驱动组件21用于驱动折弯组件22折弯正极极耳72和负极极耳73，以将正极极耳72和负极极耳73向本体71外折弯。
48.在上述实施例进一步地折耳装置实施例中，折弯组件22包括折弯条一和折弯条二；驱动组件21包括驱动件，驱动件用于驱动折弯条一和折弯条二折弯正极极耳72和负极极耳73，以将正极极耳72和负极极耳73向本体71外折弯。
49.上述两个实施例中给出了一种折弯机构2的具体结构，折弯机构2包括驱动组件21和第一折弯组件22，驱动组件21可为气缸等线性驱动模组，驱动组件21的输出端上可设置一个三角块，推动三角块运动，三角块经由斜面将折弯条一和折弯条二向两侧分开，折弯条一和折弯条二可为矩形板或矩形杆状结构，以此通过折弯条一和折弯条二将正极极耳72和负极极耳73撑开。
50.本发明还提出了一种电芯处理系统，包括上述任一实施例的折耳装置。
51.在其他实施例中，电芯处理系统还包括热压装置，在压合机构3处理完成电芯后将电芯传送至热压机构作热压处理，以消除本体71内部空气。电芯处理系统还可包括检测机构，在热压装置处理完后，将电芯传送到检测机构进行检测，通过检测机构来判断折耳装置和热压装置的处理是否合格，以挑出不合格产品。
52.另外，通过本发明的折耳装置和电芯加工系统，能够将本体71上的极耳向本体71弯折，从而形成如图2所示的形状结构，能够避免外伸段一722和外伸段二732远离本体71的端部翘曲的高度超过本体71的端面，从而避免刺破后面工序的原材料，而不会影响整体产品的质量。
53.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
54.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。