CN112821007A - 一种未化成的电池、电池的制备方法及化成设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种未化成的电池、电池的制备方法及化成设备,其中,未化成的电池,包括:气袋和与气袋连接的电池主体,其中,气袋的设置有加强筋。由于气袋具有加强筋,加强了气袋的受力强度,所以在对电池进行化成的过程中,增强了对所产生的气体的压力的抗压能力,即降低了气袋的变形程度,且能够使得气袋的变形方向更规律,进而降低了产生褶皱或塌陷的可能性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别是涉及一种未化成的电池、电池的制备方法及化成设备。
背景技术
随着新能源技术的快速发展,作为一种重要的新能源技术的电池技术,也得到了快速的发展,并在日常生活中得到了广泛的应用。
在电池技术中,为了提高电池应用的安全性以及灵活性,出现了电池,相比金属外壳电池,在发生安全隐患的情况下电池只会鼓气裂开,而不易发生***,并且,电池还具有重量轻、容量大、内阻小和设计灵活等优点。
在电池的生产过程中,需要将电池主体放置于包装壳内,然后在包装壳内注入电解液并密封后,接下来将进入化成工序。
对电池进行化成,就是对电池的首次充电,但不会充到使用的最高电压,充电的电流也非常小。化成的目的是让电极表面形成稳定的SEI(Solid Electrolyte Interface,固体电解质界面)膜,即相当于一个将电池“激活”的过程。如图1所示,在化成的过程中,可以使用夹具夹持电池,而且还可能需要在各种夹具中转移电池,例如,将电池转移至冷压夹具或容量夹具。
在化成过程中,会产生一定量的气体,由于气袋的强度不足,受到所产生气体的应力的作用,气袋可能会发生胀气,并进一步导致气袋变形,如图1所示,发生褶皱或塌陷,进而在转移至冷压夹具或容量夹具时出现定位不准,如图2所示,由于定位不准导致电池主体受到挤压,可能发生冒烟或燃烧的安全事件。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种未化成的电池、电池的制备方法及化成设备,用以解决相关技术中存在的电池在化成过程中由于胀气导致气袋发生褶皱或塌陷的问题。具体技术方案如下:
本申请实施例提供一种未化成的电池,包括:包装壳及电芯,所述包装壳包括用以容纳所述电芯的主体部及连接所述主体部的气袋5,其中:
所述气袋5设置有加强筋6。
进一步的,所述加强筋6设置在所述气袋5的封边处。
进一步的,所述加强筋6的横截面为方形、半圆形状或V字形。
进一步的,所述加强筋6的长度与所述气袋5的封边的长度相同;或者
所述加强筋6的长度小于所述气袋5的封边的长度。
进一步的,所述加强筋6至所述气袋5的封边的距离的范围为3-30毫米。
进一步的,所述加强筋6的宽度的范围为3-30毫米,所述加强筋6的深度的范围为1-6毫米。
进一步的,所述气袋5还具有冲坑7。
本申请实施例还提供了一种电池的制备方法,包括:
放置电芯到包装壳的主体部中,并注入电解液;
封装所述包装壳的主体部;
冲压所述包装壳的气袋的封边以形成加强筋,得到未化成的电池;
化成处理所述未化成的电池。
进一步的,在得到已化成的电池之后,所述方法,还包括:
裁剪去除所述气袋,封装裁剪后的包装壳。
本申请实施例还提供了一种化成设备,包括:第一上料机构8、冲压装置9、热压化成夹具13及下料机构15,其中:
所述上料机构8用于放置装有未化成的电池104的***,所述***中的所述电池104由机械手移载至所述冲压装置9;
所述冲压装置9用于在所述电池104的气袋5上冲压出加强筋6,冲压出所述加强筋6的所述电池104由机械手移载至热压化成夹具13;
所述热压化成夹具13夹紧所述电池104,所述电池104在被所述热压化成夹具13夹持的情况下,被进行化成处理;
在化成处理完成后,将所述电池104移载至下料机构15。
进一步的,上述化成设备,还包括:第二上料机构11、天车12及冷压夹具14,其中:
冲压出所述加强筋6的所述电池104由机械手先移载至第二上料机构11;
在所述第二上料机构11上装载的所述电池104的数量,达到所述热压化成夹具13所需要的数量时,天车12将所述第二上料机构11上装载的所述电池104移载至所述热压化成夹具13;
在化成处理完成后,所述天车12将已化成的所述电池104移载至所述冷压夹具14;
所述冷压夹具14夹紧所述电池104进行冷压处理;
在冷压处理完成后,所述天车12将已冷压的所述电池104移载至下料机构15。
进一步的,上述化成设备,还包括:电池翻转扫码平台10;
冲压出加强筋的所述电池104,由机械手移载至所述电池翻转扫码平台10,并在被扫码后,由平放姿态翻转为竖直姿态,再由机械手移载至所述第二上料机构11。
进一步的,所述冲压装置9,包括:定位机构1、冲压机构2和固定架3,其中:
所述定位机构1具有定位平台,用于放置未化成的电池104,且所述电池104的气袋5的封边105伸出所述定位平台;
所述冲压机构2安装在所述固定架3上,且包括下压动力装置201、顶升动力装置207、上模203和下模204;
所述下压动力装置201用于驱动所述上模203上下移动,所述顶升动力装置207用于驱动所述下模204上下移动;
所述上模203具有上冲压凸头210,所述下模204具有下冲压凹槽211,所述上模203和所述下模204之间形成模具工作区;
所述上模203和所述下模204,分别在所述下压动力装置201和所述顶升动力装置207的驱动下实现合模,以通过所述上冲压凸头210和所述下冲压凹槽211,在进入所述模具工作区的所述气袋5的所述封边105上冲压出加强筋6。
进一步的,所述冲压机构2,还包括:前进动力装置208,用于驱动所述冲压机构2相对所述定位机构1移动,以使得所述气袋5的所述封边105进入所述模具工作区;或者
所述定位机构1,还包括:前进动力装置,用于驱动所述定位机构1相对所述冲压机构2移动,以使得所述气袋的所述封边105进入所述模具工作区。
进一步的,所述冲压机构2,还包括:直线滑轨206;
所述上模203和所述下模204沿所述直线滑轨206上下移动。
进一步的,所述上冲压凸头210的横截面具有R角形状,所述下冲压凹槽211的横截面具有R角形状。
进一步的,所述冲压机构2,还包括:与所述下模203连接的气源接头204A,所述气源接头204A用于连接外部压缩空气源;
所述下模203的所述下冲压凹槽211具有均流气道204B及吹气孔204C,以使来自外部压缩空气源的气体经过所述均流气道204B,从所述吹气孔204C排出。
进一步的,所述吹气孔204C位于所述下冲压凹槽211的最低处。
进一步的,所述冲压机构2,还包括:上模固定座212;
下压动力装置201的活塞杆213与上模固定座212相连,上模固定座212与上模203相连;
顶升动力装置207的活塞杆214与下模204相连。
进一步的,所述冲压机构2,还包括:气袋压紧机构205;
所述气袋压紧机构205,包括:压紧弹簧205A、压块205B和支撑块205C,其中:
所述压紧弹簧205A位于所述压块205B的上方且与所述压块205B相连,所述压紧弹簧205A与所述压块205B均安装在所述上模固定座212上,且所述压块205B的下表面低于所述上冲压凸头210,所述支撑块205C安装在所述下模204上;
所述压块205B和所述支撑块205C,用于在所述上模203和所述下模204合模时,压紧所述气袋5的所述封边105。
进一步的,所述下压动力装置201为下压气缸201,所述顶升动力装置207为顶升气缸207。
进一步的,所述前进动力装置208为前进气缸208。
进一步的,所述定位机构1,包括:侧推块101、上推块102和挡块103;
所述挡块103安装在所述定位平台的侧边上,且高于所述定位平台的表面;
所述侧推块101和所述上推块102用于在所述电池104放置在所述定位平台上之后,移动所述电池104的电池主体4位于指定位置,所述挡块103用于阻挡所述电池104的电池主体4伸出所述定位平台。
进一步的,所述定位机构1的所述定位平台上具有与所述电池104的电池主体4的尺寸相匹配的电池凹槽,用于放置所述电池104的电池主体4。
本申请实施例有益效果:
本申请实施例提供一种未化成的电池,包括:气袋和与气袋连接的电池主体,其中,气袋设置有加强筋。由于气袋具有加强筋,加强了气袋的受力强度,所以在对电池进行化成的过程中,增强了对所产生的气体的压力的抗压能力,即降低了气袋的变形程度,且能够使得气袋的变形方向更规律,进而降低了产生褶皱或塌陷的可能性。
本申请实施例提供一种化成设备,该化成设备包括:第一上料机构、冲压装置、热压化成夹具、及下料机构,其中:第一上料机构用于放置装有未化成的电池的***,***中的电池由机械手移载至冲压装置;冲压装置用于在电池的气袋的封边上冲压出加强筋,冲压出加强筋的电池由机械手移载至热压化成夹具;热压化成夹具夹紧电池,电池在被热压化成夹具夹持的情况下,被进行化成处理;在化成处理完成后,将电池移载至下料机构。在使用该化成设备对电池进行化成的过程中,对于具有使用其中的冲压装置冲压出加强筋的气袋,由于加强了气袋的受力强度,所以在对电池进行化成的过程中,增强了对所产生的气体的压力的抗压能力,即降低了气袋的变形程度,且能够使得气袋的变形方向更规律,进而降低了产生褶皱或塌陷的可能性。
当然,实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,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。
图1为相关技术中电池在化成后气袋发生褶皱或塌陷的示意图;
图2为相关技术中已化成的电池在移动过程中由于挤压发生燃烧的示意图;
图3为本申请实施例提供的未化成的电池的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的具有加强筋的电池在化成后的示意图;
图5为分别针对电池的气袋在改善前、改善后和优化后的使用过程中发生报警数的比较示意图;
图6-1为本申请实施例提供的电池的制备方法的工序示意图之一;
图6-2为本申请实施例提供的电池的制备方法的工序示意图之二;
图7-1为本申请实施例提供的化成设备的结构示意图;
图7-2为本申请实施例提供的化成设备中的冲压装置的结构示意图;
图7-3为本申请实施例提供的使用化成设备对电池进行化成的工序示意图;
图8-1为本申请实施例提供的冲压装置中冲压机构的结构示意图;
图8-2为本申请实施例提供的冲压装置中定位机构的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的冲压装置中冲压机构的上冲压凸头和下冲压凹槽的局部放大图;
图10为本申请实施例提供的冲压装置的冲压机构的下模的结构示意图;
图11为本申请实施例提供的冲压装置的冲压机构的气袋压紧机构的侧视图;
图12为本申请实施例提供的冲压装置的定位机构的俯视图;
图13为本申请实施例提供的冲压装置的定位机构的局部放大图;
图14为本申请实施例提供的冲压装置的定位机构的挡块的结构示意图;
图15为本申请实施例提供的使用冲压装置在气袋上冲压加强筋的方法的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
为了降低电池在化成过程中气袋产生褶皱或塌陷的可能性,本申请实施例提供了一种未化成的电池,如图3所示,包括包装壳及电芯,包装壳包括:气袋5和与气袋5连接的容纳电芯的电池主体4,其中:
气袋5设置有加强筋6。
由于气袋具有加强筋,加强了气袋的受力强度,所以在对电池进行化成的过程中,增强了对所产生的气体的压力的抗压能力,即降低了气袋的变形程度,且能够使得气袋的变形方向更规律,进而降低了产生褶皱或塌陷的可能性。
在本申请的一个实施例中,加强筋6可以设置在气袋5的封边处。
在本申请的一个实施例中,加强筋6的横截面可以基于实际需要设置为各种可行的形状,例如,可以为方形、半圆形状或V字形。
在本申请的一个实施例中,加强筋6的长度可以与气袋5的封边的长度L相同,即贯穿于气袋5的封边;
加强筋6的长度也可以小于气袋5的封边的长度L,即在气袋5的封边上加强筋占一部分。
本申请实施例中,关于加强筋6在气袋5上的位置,以及加强筋6的宽度和深度,均可以根据气袋的大小以及材料,以及电池主体化成过程中所产生的气体的情况等,进行灵活设定,例如,加强筋6至气袋5的封边的距离b的范围可以为3-30毫米,加强筋6的宽度a的范围可以为3-30毫米,加强筋6的深度的范围可以为1-6毫米。
进一步的,如图3所示,气袋5还可以具有冲坑7。
冲坑7可以用于存储电池在化成过程中所产生的气体,以便进一步提升气袋5的储气容量,进而提升气袋5的储气能力,进一步降低产生褶皱和塌陷的可能性。
电池104的气袋5可以采用各种可用于电池的各种材料,例如,可以是铝塑複合膜。
实际应用中具有加强筋的电池的示意图,如图4所示,相比图1所示,明显降低了气袋产生褶皱或塌陷的可能性,即便产生褶皱或塌陷,其褶皱和塌陷的程度,也明显低于图1中所示的不具有加强筋的气袋所产生的褶皱和塌陷的程度。
在电池的生产过程中,电池经过化成后,将被移动至下一个工序位置,以便进行下一个工序的相关处理,在这个过程中,多个电池可以是由多个夹具分别夹持,并移动,相关技术中,由于电池在化成后气袋产生严重褶皱或塌陷,可能导致夹持位置偏移,进而导致电池之间发生挤压,可能发生冒烟或燃烧的安全事件。
相关技术中,可以在夹具夹持电池移动的过程中,对夹持位置进行监控,当监控到夹持位置偏移时,可以发出报警,以便提早对夹持位置进行调整,避免发生严重后果。
图5为分别针对电池的气袋在改善前、改善后和优化后的使用过程中发生报警数的比较示意图,其中,针对改善前的气袋,统计了在2018/5/1-2018/5/30期间多天中每天发生报警的报警数,从中可见,每天发生报警的报警数最高达到了6次,平均在3-4次;
针对改善后的气袋,即具有加强筋的气袋,统计了2018/5/31-2018/7/27期间多天中每天发生报警的报警数,从中可见,每天发生报警的报警次数明显减少,最高2次,更多的为1次或未发生报警;
优化后的气袋,为针对加强筋在气袋的位置、以及加强筋的宽度和厚度进一步优化后的气袋,统计了2018/7/28-2018/8/18期间多天中每天发生报警的报警数,从中可见,每天发生报警的报警次数进一步明显减少,全部为未发生报警。
从上述具有加强筋的电池的实际应用情况可知,电池的气袋具有加强筋后,明显改善了在化成后气袋发生褶皱或塌陷的程度,进而可以确保化成后的电池被夹具夹持的位置更精确,避免移动过程中,电池之间的挤压,进而降低了发生报警的次数,也降低了电池发生冒烟或燃烧的安全事件的可能性。
相应的,针对本申请实施例提供的上述未化成的电池,本申请实施例还提供了一种电池的制备方法,即电池的生产工艺,如图6-1所示,包括:
工序61、放置电池主体到包装壳中,并注入电解液;
工序62、封装该包装壳;
工序63、冲压该包装壳的气袋的封边以形成加强筋,得到未化成的电池;
工序64、化成处理未化成的电池,得到已化成的电池。
进一步的,在对未化成的电池进行化成处理,得到已化成的电池之后,上述方法,如图6-2所示,还可以包括:
工序65、裁剪去除气袋,封装裁剪后的包装壳。
本申请实施例中,当气袋还具有其他储气部分时,也可以对该储气部分进行裁剪。
采用上述方法生成电池的过程中,由于在气袋的封边处冲压出加强筋,加强了气袋的受力强度,所以在对电池进行化成的过程中,增强了对所产生的气体的压力的抗压能力,即降低了气袋的变形程度,且能够使得气袋的变形方向更规律,进而降低了产生褶皱或塌陷的可能性。
相应的,针对本申请实施例提供的上述未化成的电池,本申请实施例还提供了一种化成设备,如图7-1、图7-2、图8-1、图8-2和图9所示,包括:第一上料机构8、冲压装置9、热压化成夹具13及下料机构15,其中:
第一上料机构8用于放置装有未化成的电池104的***,***中的电池104由机械手移载至冲压装置9;
冲压装置9用于在电池104的气袋5的封边105上冲压出加强筋6,冲压出加强筋6的电池104由机械手移载至热压化成夹具13;
热压化成夹具13夹紧电池104,电池104在被热压化成夹具13夹持的情况下,被进行化成处理;
在化成处理完成后,将电池104移载至下料机构15。
在使用上述化成设备对电池进行化成的过程中,对于具有使用其中的冲压装置冲压出加强筋的气袋,由于加强了气袋的受力强度,所以在对电池进行化成的过程中,增强了对所产生的气体的压力的抗压能力,即降低了气袋的变形程度,且能够使得气袋的变形方向更规律,进而降低了产生褶皱或塌陷的可能性。
在本申请的一个实施例中,上述化成设备,还可以包括:第二上料机构11、天车12及冷压夹具14,其中:
冲压出加强筋6的电池104由机械手先移载至第二上料机构11;
在第二上料机构11上装载的电池104的数量,达到热压化成夹具13所需要的数量时,天车12将第二上料机构11上装载的电池104移载至热压化成夹具13;
在化成处理完成后,天车12将已化成的电池104移载至冷压夹具14;
冷压夹具14夹紧电池104进行冷压处理;
在冷压处理完成后,天车12将已冷压的电池104移载至下料机构15。
在本申请的一个实施例中,上述化成设备,还可以包括:电池翻转扫码平台10;
冲压出加强筋的所述电池104,由机械手移载至所述电池翻转扫码平台10,并在被扫码后,由平放姿态翻转为竖直姿态,再由机械手移载至所述第二上料机构11。
在使用上述化成设备对电池进行化成的过程,如图7-3所示,可以包括如下工序:
工序701、将装有未化成的电池的***,放置到第一上料机构的上料位上。
本工序中,可以人工执行,即人工将***放置到上料位上。
工序702、机械手将第一上料机构上放置的电池,移载至冲压装置上。
工序703、冲压装置在电池的气袋的封边上冲压出加强筋。
工序704、机械手将冲压出加强筋的电池移载至电池翻转扫码平台,对电池翻转扫码平台上放置的电池进行扫码,即将电池的信息录入管理***,并将电池从平放姿态翻转为竖直姿态。
工序705、机械手将位于电池翻转扫码平台上的电池移载至第二上料机构。
工序706、在第二上料机构上装载的电池的数量,达到热压化成夹具所需要的数量时,天车将第二上料机构上装载的电池移载至热压化成夹具。
工序707、热压化成夹具夹紧电池,对由热压化成夹具夹持的电池进行化成处理,即对电池的电池主体进行充电化成。
工序708、在化成处理完成后,热压化成夹具松开,天车将已化成的电池移载至冷压夹具。
工序709、冷压夹具夹紧电池进行冷压处理。
工序710、在冷压处理完成后,冷压夹具松开电池,天车将已冷压的电池移载至下料机构。
工序711、通过下料机构,将位于下料机构上的电池,逐一放入***中。
在本申请的一个实施例中,上述化成设备的上述冲压装置9,可以包括:定位机构1、冲压机构2和固定架3,其中:
定位机构1具有定位平台,用于放置未化成的电池104,且电池104的气袋5的封边105伸出定位平台;
冲压机构2安装在固定架3上,且包括下压动力装置201、顶升动力装置207、上模203和下模204;
下压动力装置201用于驱动上模203上下移动,顶升动力装置207用于驱动下模204上下移动;
上模203具有上冲压凸头210,下模204具有下冲压凹槽211,上模203和下模204之间形成模具工作区;
上模203和下模204,分别在下压动力装置201和顶升动力装置207的驱动下实现合模,以通过上冲压凸头210和下冲压凹槽211,在进入模具工作区的气袋5的封边105上冲压出加强筋6。
对于具有使用该冲压装置9冲压出加强筋的气袋,由于加强了气袋的受力强度,所以在对电池进行化成的过程中,增强了对所产生的气体的压力的抗压能力,即降低了气袋的变形程度,且能够使得气袋的变形方向更规律,进而降低了产生褶皱或塌陷的可能性。
上述冲压装置9在实际应用中,可以人工移动定位机构1或冲压机构2,以使得电池104的气袋的封边105进入模具工作区。
为了便于操作,以及提高对气袋5进行冲压的冲压位置的控制精度,在本申请的一个实施例中,冲压装置9的冲压机构2,进一步的,如图8-1所示,还可以包括:前进动力装置208,用于驱动冲压机构2相对定位机构1移动,以使得气袋5的封边105进入模具工作区。
在本申请的另一个实施例中,冲压装置9的定位机构1,进一步的,还可以包括:前进动力装置,用于驱动定位机构1相对冲压机构2移动,以使得气袋5的封边105进入模具工作区。
对于本申请实施例提供的上述冲压装置9,其中的下压动力装置201、顶升动力装置207和前进动力装置208,可以采用各种可行的动力方式进行驱动,且各动力装置所采用的动力方式可以相同,也可以不同。
例如,均可以采用气缸动力方式,具体的,下压动力装置201可以为下压气缸201,顶升动力装置207可以为顶升气缸207,前进动力装置208为前进气缸208。
在本申请的一个实施例中,进一步的,如图8-1所示,冲压机构2,还可以包括:直线滑轨206,上模203和下模204沿直线滑轨206上下移动,从而保证上模203与下模204之间的压合精度,具体的,上模203和下模204可以套装在直线滑轨206上。
在本申请的一个实施例中,进一步的,如图9所示,上冲压凸头210的横截面可以中的转角处可以是弧形形状,例如,具有R角形状,下冲压凹槽211的横截面可以中的转角处可以是弧形形状,例如,具有R角形状,即在上冲压凸头210和下冲压凹槽211的转角处倒出R角,从而使得在上模203与下模204合模时,对于气袋的冲压位置更平滑,避免对气袋造成损坏。
进一步的,上冲压凸头210与下冲压凹槽211之间可以保留有足够的间隙,且加工时控制其表面粗糙度不过于粗糙,以进一步保证冲压成形时不损坏气袋,具体保留多大的间隙,以及控制粗糙度所达到的标准,可以基于气袋的材料,冲压成形时的冲压力度,以及实际应用需要,进行灵活设定,在此不再举例描述。
本申请实施例中,冲压得到的加强筋6的横截面可以是方形、半圆形状或V字形等,且加强筋6的深度和宽度可以根据实际需求设定。
并且,上冲压凸头210与下冲压凹槽211的长度,可以大于气袋5的封边105的长度,从而使得加强筋6的长度达到气袋5的封边105的长度,即贯穿于气袋5的封边105;上冲压凸头210与下冲压凹槽211的长度,可以小于气袋5的封边105的长度,即在气袋5的封边105上只冲压一部分。
在本申请的一个实施例中国年,上冲压凸头210的尺寸可以是1*2毫米,即宽1毫米,厚2毫米,相应的,下冲压凹槽211的尺寸可以是3*4毫米,即宽3毫米,深4毫米,按照该尺寸的上冲压凸头210和下冲压凹槽211,冲压出的加强筋的宽度约2毫米,深度约2毫米。
为了便于在对气袋5冲压完成后,气袋5能够顺利脱模,可以在下模204中设计具有吹气功能的结构,如图10所示,其中包括了上模203的主视图和侧视图,以及下模204的主视图和侧视图,冲压机构2,还可以包括:与下模203连接的气源接头204A,气源接头204A用于连接外部压缩空气源,下模203的下冲压凹槽211具有均流气道204B及吹气孔204C,以使来自外部压缩空气源的气体经过均流气道204B,从吹气孔204C排出。
进一步的,为了达到更好的脱模效果,以及实现对下冲压凹槽211中杂物的清理,吹气孔204C可以位于下冲压凹槽211的最低处。
在本申请的一个实施例中,如图8-1所示,进一步的,在上述冲压机构中2中,下压动力装置201的活塞杆213与上模固定座212相连,上模固定座212与上模203相连,从而实现通过活塞杆213连接的上模固定座212,驱动上模203的上下移动。
进一步的,在上述冲压机构2中,顶升动力装置207的活塞杆214与下模204相连,从而实现通过活塞杆214,驱动下模204的上下移动。
并且,如图8-1所示,进一步的,冲压机构2,还可以包括:缓冲弹簧202和行程可调节螺栓209;
活塞杆213可以从上模固定座212中间穿过,行程可调节螺栓209安装在活塞杆213的一端,缓冲弹簧202位于行程可调节螺栓209与上模固定座212之间,缓冲弹簧202可用于缓冲上模与下模之间压合时的冲击力,且缓冲弹簧202由行程可调节螺栓209固定,用于调节缓冲弹簧202行程,以便进一步实现对上模203的压力的调节。
为了在对气袋5的封边105进行冲压时,保持封边105的位置稳定,以及为了便于在对气袋5冲压完成后,脱模时防止气袋5被上模203粘连,如图8-1和图11所示,冲压机构2,还可以包括:气袋压紧机构205,图11为气袋压紧机构205的侧视图;
气袋压紧机构205,具体可以包括:压紧弹簧205A、压块205B和支撑块205C,其中:压紧弹簧205A位于压块205B的上方且与压块205B相连,压紧弹簧205A与压块205B均安装在上模固定座212上,且压块205B的下表面低于上冲压凸头210,支撑块205C安装在下模204上;
在压紧弹簧205A的弹性作用下,压块205B可以相对上模203之间的上下位置发生变化,使得在上模203和下模204合模时,由于压块205B的下表面低于上冲压凸头210,压块205B和支撑块205C可以在冲压之前,先压紧气袋5的封边105,保持封边105的位置稳定,并且在冲压后,升起上模203时,压块205B相比上模203更晚的与封边105分开,所以可以防止气袋5被上模203粘连。
在本申请的一个实施例中,为了便于对电池104的电池主体4在定位平台上所放置的位置的控制,如图12和图13所示,定位机构1,可以包括:侧推块101、上推块102和挡块103;
挡块103安装在定位平台的侧边上,且高于定位平台的表面;
侧推块101和上推块102用于在电池104放置在定位平台上之后,移动电池104的电池主体4位于指定位置,挡块103用于阻挡电池104的电池主体4伸出定位平台,从而使得电池104的气袋的封边105伸出定位平台。
进一步的,挡块103可以采用柔性材料,以自动适应电池主体4在气袋U型槽成形过程中的位移。
为了能够适应针对不同厚度的电池主体4的移动需求,如图14所示,挡块103可以具有固定孔106,且固定孔106为椭圆形,在通过固定孔106将挡块103安装在定位平台的侧边上时,可以通过调节螺栓在固定孔106中的上下位置,实现对挡块103的安装高度的调节,从而适应针对不同厚度的电池主体4的移动需求。
在本申请的一个实施例中,为了简化结构,可以在定位机构1的定位平台上,设置与电池104的电池主体4的尺寸相匹配的电池凹槽,用于放置电池104的电池主体4。在使用的过程中,可以直接将电池104的电池主体4放置于电池凹槽中,以确保电池主体4位于定位平台上的指定位置。
基于本申请实施例提供的上述冲压装置9,本申请实施例还提供了一种使用上述冲压装置9在气袋上冲压加强筋的方法,如图15所示,可以包括如下工艺流程:
第一步:将电池104放置在定位平台上;
第二步:控制气袋5的封边105进入模具工作区,并通过顶升动力装置207,控制下模204顶升衬住气袋5;
第三步:通过下压动力装置201,控制上模203下压,与下模204合模,并维持预设时长,以在气袋5的封边105上冲压出加强筋;
第四步:通过下压动力装置201,控制上模203上升,以使气袋5脱离上冲压凸头210;
第五步:通过顶升动力装置207,控制下模204下降,以使气袋5脱离下冲压凹槽211。
在第五步完成后,即得到具有加强筋的未化成的电池,然后可以进入第六步,将未化成的电池移动到下一个工序位置。
经过上述方法所示的工艺流程,即可以在电池104的气袋5的封边105上冲压出一个加强筋。
进一步的,在本申请的一个实施例中,上述冲压装置9的冲压机构2,还可以包括:前进动力装置208;
相应的,在上述方法中,可以通过前进动力装置208,控制冲压机构2向定位机构1移动,以使气袋5的封边105进入模具工作区。
进一步的,在本申请的一个实施例中,上述冲压装置9的定位机构1,还可以包括:前进动力装置;
相应的,在上述方法中,可以通过前进动力装置,控制定位机构1向冲压机构2移动,以使气袋5的封边105进入模具工作区。
使用前进动力装置208,实现将气袋的封边105移动进入模具工作区,相比人工移动定位机构1或冲压机构2,更便于操作,且提高了对气袋5进行冲压的冲压位置的控制精度。
进一步的,在本申请的一个实施例中,上述冲压装置9的冲压机构2,还可以包括:与下模203连接的气源接头204A,气源接头204A用于连接外部压缩空气源;
下模203的下冲压凹槽211具有均流气道204B及吹气孔204C,以使来自外部压缩空气源的气体经过均流气道204B,从吹气孔204C排出;
相应的,在通过顶升动力装置207,控制下模204下降之后,即在上述第五步中,还可以包括:
使用外部压缩空气源,通过气源接头204A向下模203的均流气道204B吹入气体,并从吹气孔204C排出,以使气袋5脱离下冲压凹槽211。
经过上述吹气过程,能够在对气袋5冲压完成后,使得气袋5顺利脱模,还能够实现对下冲压凹槽211中杂物的清理。
进一步的,在本申请的一个实施例中,上述冲压装置9的定位机构1,可以包括:侧推块101、上推块102和挡块103;
挡块103安装在定位平台的侧边上,且高于定位平台的表面,用于阻挡电池104的电池主体4伸出定位平台;
相应的,在将电池104放置在定位平台上之后,上述方法还可以包括:
使用侧推块101和上推块102移动电池104的电池主体4位于指定位置,从而能够更便于对电池104的电池主体4在定位平台上所放置的位置的控制。
进一步的,在本申请的一个实施例中,上述冲压装置9的定位机构1的定位平台上,可以具有与电池104的电池主体4的尺寸相匹配的电池凹槽;
相应的,在需要将电池104的电池主体4放置在定位平台的指定位置时,可以直接将电池104的电池主体4放置在定位平台的该电池凹槽处,该电池凹槽处即为指定位置。
在上述方法中,当针对一个电池104完成冲压后,可以控制定位机构1与冲压机构2分开,并将下一个需要冲压的电池104放置在定位平台上,开始对该下一个需要冲压的电池104的冲压过程。
在本申请实施例提供的上述使用冲压装置9在气袋上冲压加强筋的方法中,可以使用夹具自动将电池104放置在定位平台上,并且,方法中对于下压动力装置201、顶升动力装置207和前进动力装置208,以及侧推块101和上推块102的控制,均可以采用计算机程序实现自动控制,以便确保每次冲压的精度,在此不再举例进行详细描述。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种未化成的电池,其特征在于,包括:包装壳及电芯,所述包装壳包括用以容纳所述电芯的主体部及连接所述主体部的气袋,其中:
所述气袋设置有加强筋。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述加强筋设置在所述气袋的封边处。
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述加强筋的横截面为方形、半圆形状或V字形。
4.一种电池的制备方法,其特征在于,包括:
放置电芯到包装壳的主体部中,并注入电解液;
封装所述主体部;
冲压所述气袋的封边以形成加强筋,得到未化成的电池;
化成处理所述未化成的电池。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在得到已化成的电池之后,所述方法,还包括:
裁剪去除所述气袋,封装裁剪后的包装壳。
6.一种化成设备,其特征在于,包括:第一上料机构、冲压装置、热压化成夹具及下料机构,其中:
所述上料机构用于放置装有未化成的电池的***,所述***中的所述电池由机械手移载至所述冲压装置;
所述冲压装置用于在所述电池的气袋上冲压出加强筋,冲压出所述加强筋的所述电池由机械手移载至热压化成夹具;
所述热压化成夹具夹紧所述电池,所述电池在被所述热压化成夹具夹持的情况下,被进行化成处理;
在化成处理完成后,将所述电池移载至下料机构。
7.根据权利要求6所述的化成设备,其特征在于,所述化成设备还包括:第二上料机构、天车及冷压夹具,其中:
冲压出所述加强筋的所述电池由机械手先移载至第二上料机构;
在所述第二上料机构上装载的所述电池的数量,达到所述热压化成夹具所需要的数量时,天车将所述第二上料机构上装载的所述电池移载至所述热压化成夹具;
在化成处理完成后,所述天车将已化成的所述电池移载至所述冷压夹具;
所述冷压夹具夹紧所述电池进行冷压处理;
在冷压处理完成后,所述天车将已冷压的所述电池移载至下料机构。
8.根据权利要求7所述的化成设备,其特征在于,还包括:电池翻转扫码平台;
冲压出加强筋的所述电池,由机械手移载至所述电池翻转扫码平台,并在被扫码后,由平放姿态翻转为竖直姿态,再由机械手移载至所述第二上料机构。
9.根据权利要求8所述的化成设备,其特征在于,所述冲压装置,包括:定位机构、冲压机构和固定架,其中:
所述定位机构具有定位平台,用于放置未化成的电池,且所述电池的气袋的封边伸出所述定位平台;
所述冲压机构安装在所述固定架上,且包括下压动力装置、顶升动力装置、上模和下模;
所述下压动力装置用于驱动所述上模上下移动,所述顶升动力装置用于驱动所述下模上下移动;
所述上模具有上冲压凸头,所述下模具有下冲压凹槽,所述上模和所述下模之间形成模具工作区;
所述上模和所述下模,分别在所述下压动力装置和所述顶升动力装置的驱动下实现合模,以通过所述上冲压凸头和所述下冲压凹槽,在进入所述模具工作区的所述气袋的所述封边上冲压出加强筋。
10.根据权利要求9所述的化成设备,其特征在于,
所述冲压机构,还包括:前进动力装置,用于驱动所述冲压机构相对所述定位机构移动,以使得所述气袋的所述封边进入所述模具工作区;或者
所述定位机构,还包括:前进动力装置,用于驱动所述定位机构相对所述冲压机构移动,以使得所述气袋的所述封边进入所述模具工作区。
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