电芯端部贴胶压平装置和电芯加工方法与流程

1.本发明涉及电池加工设备技术领域，尤其涉及一种电芯端部贴胶压平装置和电芯加工方法。


背景技术：

2.圆柱电池电芯正负极两端需要贴高温绝缘胶纸，以对极耳与壳体进行绝缘保护。在贴胶机构环贴胶纸后，通常使用机械仿形轮或内侧锥形套筒进行胶纸内压，在配合压头进行最后的压平。该种胶纸内压和压平机构方式存在以下缺陷：压平机械部分之间接触导流体或极耳表面，造成摩擦，产生金属屑，有短路风险。


技术实现要素：

3.本发明实施例的目的在于：提供一种电芯端部贴胶压平装置和电芯加工方法，其对胶纸的压平效果好，生产的电池质量好。
4.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
5.第一方面，提供一种电芯端部贴胶压平装置，包括：
6.定位组件，所述定位组件用于放置待加工的电芯本体，所述电芯本体的周部粘贴有一圈胶纸，所述胶纸的粘胶面具有第一贴合层和第二贴合层，所述第一贴合层与所述电芯本体的周部粘贴，所述第二贴合层凸出于所述电芯本体一端的端面；
7.压平组件，所述压平组件包括膨胀体，所述膨胀体上设置有收缩孔，所述膨胀体处于初始状态时，所述电芯本体的端部插入所述收缩孔，所述电芯本体的端面位于所述收缩孔内，所述膨胀体的外周设置有限位部，所述限位部相对于所述电芯本体位置固定，所述限位部用于限制所述膨胀体朝向远离所述电芯本体端面的一侧膨胀，所述膨胀体膨胀后，所述收缩孔的内径减小，所述收缩孔的内壁挤压所述胶纸，以使所述第二贴合层朝向所述电芯本体的中心弯折并与所述电芯本体的端面贴合。
8.作为电芯端部贴胶压平装置的一种优选方案，所述定位组件包括定位块，所述定位块上设置有第一定位槽和第二定位槽，所述第二定位槽设置在所述第一定位槽的槽底，所述电芯本体贯穿所述第二定位槽，所述膨胀体的一部分插入所述第一定位槽内，所述限位部包括呈夹角连接的第一限位面和第二限位面，所述第一定位槽的槽壁为所述第一限位面，所述第一定位槽的槽底为所述第二限位面。
9.作为电芯端部贴胶压平装置的一种优选方案，所述限位部包括硬质的限位筒，所述限位筒固定在所述膨胀体的外周，所述限位筒的筒底设置有加工孔，所述电芯本体的端部穿过所述加工孔插入所述限位筒内。
10.作为电芯端部贴胶压平装置的一种优选方案，所述压平组件还包括压头，所述电芯本体的端部位于所述收缩孔内，所述压头设置在所述膨胀体远离所述电芯本体的一侧，所述压头用于抵紧所述膨胀体，以使膨胀体的一部分内壁弯折挤压所述第二贴合层。
11.作为电芯端部贴胶压平装置的一种优选方案，所述压头滑动设置在所述膨胀体的
一侧，所述压头可沿所述电芯本体的轴线方向移动。
12.作为电芯端部贴胶压平装置的一种优选方案，所述初始状态时，所述收缩孔孔壁呈外凸的弧面，所述弧面的最高处与所述电芯本体位置正对。
13.作为电芯端部贴胶压平装置的一种优选方案，所述弧面的最高处与所述电芯本体的端面位置正对。
14.作为电芯端部贴胶压平装置的一种优选方案，所述收缩孔的轴线与所述电芯本体的轴线重合。
15.作为电芯端部贴胶压平装置的一种优选方案，所述收缩孔的形状与所述电芯本体的横截面形状一致。
16.第二方面，提供一种电芯加工方法，提供上述的电芯端部贴胶压平装置，包括以下步骤：
17.步骤100、将电芯本体粘贴有胶纸的一端插入膨胀体的收缩孔内；
18.步骤200、使所述膨胀体膨胀，所述膨胀体的一部分内壁朝向所述电芯本体的中心弯折并挤压所述胶纸的第二贴合层，所述第二贴合层朝向所述电芯本体的中心弯折至与所述电芯本体的端面贴合。
19.作为电芯加工方法的一种优选方案，提供压头，所述压头与所述膨胀体间隔设置，所述步骤200具体为：
20.步骤201、使所述膨胀体膨胀，所述膨胀体的一部分内壁朝向所述电芯本体的中心弯折并挤压所述纸第二贴合层，所述第二贴合层朝向所述电芯本体的中心弯折；
21.步骤202、所述压头朝向所述膨胀体移动并抵紧所述膨胀体，以使所述收缩孔的孔壁持续弯折并挤压所述第二贴合层，所述第二贴合面弯折至与所述电芯本体的端面贴合。
22.作为电芯加工方法的一种优选方案，所述膨胀体在膨胀时，所述收缩孔的孔壁先与所述电芯本体的周部或所述第一贴合层接触，再与所述第二贴合层接触。
23.作为电芯加工方法的一种优选方案，所述收缩孔的孔壁呈外凸的弧面，所述步骤100具体为：
24.将所述电芯本体粘贴有所述胶纸的一端插入所述膨胀体的所述收缩孔内，并使所述弧面的最高处与所述电芯本体位置对齐。
25.本发明的有益效果为：通过设置定位组件，定位组件可以对待加工的电芯本体进行定位，避免在对电芯本体的端部进行贴胶压平期间，电芯本体的位置出现偏移；通过设置膨胀体，膨胀体膨胀期间，膨胀体遇到阻碍物的部分无法继续膨胀，膨胀体会向没有阻碍的地方继续膨胀，膨胀体持续膨胀时，收缩孔的孔壁会朝向电芯本体的中心靠近，使得膨胀过程中膨胀体的内壁能够挤压胶纸，使胶纸粘贴区域由外向内逐渐与电芯本体的端面贴合，使得贴合后胶纸向内侧收缩更加均匀，可以避免胶纸对折区域凸出于电芯本体周部之外；由于胶纸向内收缩均匀，因此，不需要采用更宽的胶纸来弥补压平后过窄区域，降低胶纸的浪费；膨胀体的柔性的，在贴胶期间，膨胀体不易与电芯本体产生摩擦，因此，贴胶过程不会产生金属屑，提高电池的安全性能。
附图说明
26.下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
27.图1为本发明实施例所述电芯本体和胶纸示意图。
28.图2为本发明一实施例所述电芯端部贴胶压平装置示意图。
29.图3为本发明实施例所述电芯加工方法步骤201示意图。
30.图4为本发明实施例所述电芯加工方法步骤202示意图(箭头表示移动方向)。
31.图5为本发明又一实施例所述电芯端部贴胶压平装置示意图。
32.图中：
33.100、电芯本体；1001、极耳；200、胶纸；2001、第一贴合层；2002、第二贴合层；
34.1、定位块；101、第一定位槽；102、第一限位面；103、第二限位面；2、膨胀体；201、收缩孔；3、压头；4、限位筒。
具体实施方式
35.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.如图1至图3所示，本发明提供的一种电芯端部贴胶压平装置，包括定位组件和压平组件，定位组件用于放置待加工的电芯本体100，参照图1，电芯本体100的周部粘贴有一圈胶纸200，胶纸200为高温绝缘的胶纸200，胶纸200用于对电芯本体100上的极耳1001与壳体进行绝缘保护，胶纸200的粘胶面具有第一贴合层2001和第二贴合层2002，第一贴合层2001与电芯本体100的周部粘贴，第二贴合层2002凸出于电芯本体100一端的端面，压平组件包括膨胀体2，膨胀体2上设置有收缩孔201，膨胀体2处于初始状态时，电芯本体100的端部可插入收缩孔201内，电芯本体100的端面位于收缩孔201内，膨胀体2的外周设置有限位部，限位部相对于电芯本体100位置固定，限位部用于限制膨胀体2朝向远离电芯本体100端面的一侧膨胀，膨胀体2膨胀后，收缩孔201的内壁挤压胶纸200，以使第二贴合层2002朝向电芯本体100的中心弯折并与电芯本体100的端面贴合。通过设置定位组件，定位组件可以对待加工的电芯本体100进行定位，避免在对电芯本体100的端部进行贴胶压平期间，电芯本体100的位置出现偏移；通过设置膨胀体2，可以理解的是，膨胀体2膨胀期间，膨胀体2遇到阻碍物的部分无法继续膨胀，膨胀体2会向没有阻碍的地方继续膨胀，膨胀体2持续膨胀时，收缩孔201的孔壁会朝向电芯本体100的中心靠近，使得膨胀过程中膨胀体2的内壁能够挤压胶纸200，使胶纸200粘贴区域由外向内逐渐与电芯本体100的端面贴合，使得贴合后胶纸200向内侧收缩更加均匀，可以避免胶纸200对折区域凸出于电芯本体100周部之外；由于胶纸200向内收缩均匀，因此，不需要采用更宽的胶纸200来弥补压平后过窄区域，降低胶纸200的浪费；膨胀体2是柔性的，在贴胶期间，膨胀体2不易与电芯本体100产生摩擦，因此，贴胶过程不会产生金属屑，提高电池的安全性能。
38.在本实施例中，电芯本体100的横截面呈圆柱形，收缩孔201的形状与电芯本体100横截面的形状一致，即收缩孔201的形状也呈圆形。通过设置收缩孔201的形状与电芯本体100的形状一致，膨胀体201在膨胀时，尽可能地使收缩孔201各个方向上的孔壁同时接触胶纸200，提高贴胶质量。在其他实施例中，若是电芯本体100的横截面呈椭圆形，那么，收缩孔201的形状也可以设置为椭圆形。
39.在本实施例中，膨胀体2为气囊，膨胀体2呈环形，向膨胀体2充气可以使得膨胀体2膨胀，完成贴胶作业。为保证贴胶质量，胶纸200第二贴合层2002的宽度应大于1mm。
40.具体地，收缩孔201的轴线与电芯本体100的轴线重合，即收缩孔201与电芯本体100同心设置。可以理解的是，膨胀体2在膨胀时，收缩孔201的内径是均匀收缩的，设置收缩孔201的轴线与电芯本体100的轴线重合，可以使得收缩孔201在直径收缩的过程中，膨胀体2的内壁对胶纸200各处的压力是均匀的，这样可以使得胶纸200的第二贴合层2002能够均匀贴在电芯本体100的端部。
41.参照图4，在本实施例中，压平组件还包括压头3，收缩孔201为通孔，电芯本体100的端面位于收缩孔201内，压头3设置在膨胀体2远离电芯本体100的一侧，压头3用于抵紧膨胀体2，以使膨胀体2的一部分内壁弯折挤压第二贴合层2002。通过设置压头3，可以对膨胀体2的膨胀空间进行限制，使得膨胀体2的压力可以尽可能地施加到胶纸200的第二贴合层2002上；压头3的压力是经过膨胀体2传递到胶纸200上的，也就是说，压头3并不会与电芯本体100直接接触，这样可以避免与电芯本体100产生摩擦产生金属屑。
42.进一步地，压头3滑动设置在膨胀体2的一侧，压头3可沿电芯本体100的轴线方向移动。通过将压头3滑动设置在膨胀体2的一侧，在初始状态时，可以设置压头3与膨胀体2间隔，当膨胀体2膨胀至一定程度之后，膨胀体2的内壁挤压胶纸200的第二贴合层2002，使得第二贴合层2002朝向电芯本体100的端面弯折一定角度，此时，驱动压头3朝向膨胀体2移动，压头3可以通过膨胀体2将对胶纸200施加压力，使得胶纸200的第二贴合层2002压紧贴合在电芯本体100的端面上；可以理解的是，膨胀体2依靠膨胀对胶纸200产生压力，膨胀体2的膨胀体2积越大，胶纸200第二贴合层2002弯折的角度也越大，第二贴合层2002越能够靠近电芯本体100的端面，压头3的滑动设置可以以挤压的方式改变膨胀体2的形状，进而改变膨胀体2与胶纸200之间的压力，降低膨胀体2所需的膨胀程度，当膨胀体2为气囊时，可以缩短对膨胀体2的充气时间，这样可以加快对电芯本体100的加工效率。
43.一实施例中，可以采用气缸驱动压头3的移动。
44.具体地，定位组件包括定位块1，定位块1上设置有第一定位槽101和第二定位槽，第二定位槽设置在第一定位槽101的槽底，电芯本体100贯穿第二定位槽，膨胀体2的一部分插入第一定位槽101内，限位部包括第一限位面102和第二限位面103，第一限位面102和第二限位面103呈夹角连接，第一定位槽101的槽壁为第一限位面102，第一定位槽101的槽底为第二限位面103，在本实施例中，第一限位面102限制膨胀体2朝向第一方向膨胀，第二限位面103限制膨胀体2朝向第二方向膨胀，第一方向为电芯本体100的中心指向边缘的方向，第二方向为电芯本体100靠近膨胀体2一端指向其远离膨胀体2一端的方向。通过设置膨胀体2的一部分插入第一定位槽101内，当电芯本体100与定位块1定位完成即可表明电芯本体100与膨胀体2之间的位置也是确定的，这样可以缩短定位所需的时间，提升加工效率；通过设置膨胀体2的一部分插入第一定位槽101内，当膨胀体2发生膨胀时，膨胀体2会与第一定
位槽101的槽壁形成挤压摩擦，两者产生的摩擦力可以减少两者之间的相对移动，避免膨胀体2、电芯本体100和定位块1三者发生位置偏移，保证电芯本体100的贴胶质量。
45.参照图5，另一实施例中，可以将限位部固定在膨胀体2上，限位部包括硬质的限位筒4，限位筒4可以采用硬质的材料(例如硬塑料)制成，限位筒4固定在膨胀体2的外周，限位筒4的筒底设置有加工孔，电芯本体100的端部穿过该加工孔插入限位筒4内，此时，限位筒4的内壁和筒底可以对膨胀体2的膨胀方向形成限位。将限位部直接固定在膨胀体2上，可以杜绝膨胀体2与限位部之间的相互移动，从而保证膨胀体2可以朝向电芯本体100端面的一侧膨胀，完成贴胶作业。
46.进一步地，膨胀体2在膨胀时，收缩孔201的孔壁最先与电芯本体100的周部或第一贴合层2001接触。通过设置膨胀体2在膨胀时，收缩孔201的孔壁最先与电芯本体100的周部或第一贴合层2001接触，当收缩孔201的孔壁与胶纸200的第二贴合层2002接触时，收缩孔201的孔壁与电芯本体100的周部之间是没有间隙的，此时，第二贴合层2002只能够朝向电芯本体100的端部弯折，避免第二贴合层2002凸出于电芯本体100的周部。
47.在本实施例中，初始状态时，收缩孔201孔壁呈外凸的弧面，弧面的最高处与电芯本体100位置正对。通过设置收缩孔201的孔壁呈外凸的弧面，膨胀体2在膨胀期间，收缩孔201孔壁与电芯本体100的接触面积是逐渐增大的，这样可以方便控制膨胀体2在膨胀时，收缩孔201的孔壁是最先与电芯本体100的周部或第一贴合层2001接触的；通过设置收缩孔201的孔壁呈外凸的弧面，膨胀体2对第二贴合层2002的压力能够最先施加在第二贴合层2002与第一贴合层2001的交界处，此时，膨胀体2的膨胀可以包裹收拢第二贴合层2002，保证贴胶质量。
48.参照图2，进一步地，弧面的最高处与电芯本体100的端面位置正对。通过设置弧面的最高处与电芯本体100的端面位置正对，膨胀体2与电芯本体100接触的下一个瞬间，膨胀体2的收缩孔201的孔壁就可以包裹收拢第二贴合层2002，这样可以提高对电芯本体100的加工效率。
49.本实施例仅以电芯本体100一端为例进行说明，当电芯本体100两端均设置有胶纸200时，电芯本体100两端的胶纸200均可以采用上述的电芯端部贴胶压平装置进行贴胶加工。
50.参照图2至图4，本实施例还提供了一种电芯加工方法，提供上述任一实施例中的电芯端部贴胶压平装置，包括以下步骤：
51.步骤100、将电芯本体100粘贴有胶纸200的一端插入膨胀体2的收缩孔201内；
52.步骤200、使膨胀体2膨胀，膨胀体2的一部分内壁朝向电芯本体100的中心弯折并挤压胶纸200第二贴合层2002，胶纸200的第二贴合层2002朝向电芯本体100的中心弯折至与电芯本体100的端面贴合。
53.通过设置膨胀体2，利用膨胀体2的柔性膨胀对电芯本体100端部的胶纸200进行贴胶，可以避免胶纸200凸出于电芯本体100的周部，从而避免加工的电芯本体100与电池壳体发生摩擦，提高电池的质量。
54.参照图4，具体地，电芯端部贴胶压平装置包括压头3，步骤200具体为：
55.步骤201、使膨胀体2膨胀，膨胀体2的一部分内壁朝向电芯本体100的中心弯折并挤压胶纸200第二贴合层2002，第二贴合层2002朝向电芯本体100的中心弯折；
56.步骤202、压头3朝向膨胀体2移动并抵紧膨胀体2，以使收缩孔201的孔壁持续弯折并挤压第二贴合层2002，第二贴合面弯折至与电芯本体100的端面贴合。
57.通过设置压头3挤压膨胀体2，在初始状态时，压头3与膨胀体2是间隔的，当膨胀体2膨胀至一定程度之后，收缩孔201的孔壁挤压胶纸200的第二贴合层2002，使得第二贴合层2002朝向电芯本体100的端面弯折一定角度，此时，驱动压头3朝向膨胀体2移动，压头3可以通过膨胀体2将对胶纸200施加压力，使得胶纸200的第二贴合层2002压紧贴合在电芯本体100的端面上；可以理解的是，膨胀体2依靠膨胀对胶纸200产生压力，膨胀体2的膨胀体积越大，胶纸200第二贴合层2002弯折的角度也越大，第二贴合层2002越能够靠近电芯本体100的端面，压头3的滑动设置可以以挤压的方式改变膨胀体2的形状，进而改变膨胀体2与胶纸200之间的压力，降低膨胀体2所需的膨胀程度，当膨胀体2为气囊时，可以缩短对膨胀体2的充气时间，这样可以加快对电芯本体100的加工效率。
58.进一步地，膨胀体2在膨胀时，收缩孔201的孔壁先与电芯本体100的周部或第一贴合层2001接触，再与胶纸200第二贴合层2002接触。通过设置膨胀体2在膨胀时，收缩孔201的孔壁最先与电芯本体100的周部或第一贴合层2001接触，当收缩孔201的孔壁与胶纸200的第二贴合层2002接触时，收缩孔201的孔壁与电芯本体100的周部之间是没有间隙的，此时，第二贴合层2002只能够朝向电芯本体100的端部弯折，避免第二贴合层2002凸出于电芯本体100的周部。
59.具体地，收缩孔201的孔壁呈外凸的弧面，步骤100具体为：
60.将电芯本体100粘贴有胶纸200的一端插入膨胀体2的收缩孔201内，并使弧面的最高处与电芯本体100位置对齐。
61.通过设置弧面的最高处与电芯本体100位置对齐，膨胀体2在膨胀期间，收缩孔201孔壁与电芯本体100的接触面积是逐渐增大的，这样可以方便控制膨胀体2在膨胀时，收缩孔201的孔壁是最先与电芯本体100的周部或第一贴合层2001接触的；通过设置收缩孔201的孔壁呈外凸的弧面，膨胀体2对第二贴合层2002的压力能够最先施加在第二贴合层2002与第一贴合层2001的交界处，此时，膨胀体2的膨胀可以包裹收拢第二贴合层2002，保证贴胶质量。
62.在贴胶完成之后，收缩膨胀体2，例如，对气囊泄气，此时收缩孔201的孔径变大，此时，可以将定位组件内贴胶完成的电芯本体100卸下，更换待加工的电芯本体100，进行下一次的贴胶作业。
63.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
64.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
65.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可
以理解的其他实施方式。
66.以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。