(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011069279.0
(22)申请日 2020.09.30
(71)申请人 武汉逸飞激光设备有限公司
地址 430074 湖北省武汉市东湖新技术开
发区鼎新工业园3栋
(72)发明人 吴轩 冉昌林 程从贵
(74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限
公司 11002
代理人 沈军
(51)Int.Cl.
H01M 10/04(2006.01)
H01M 6/00(2006.01)
(54)发明名称一种揉平轮、机械揉平头、电芯揉平装置及其揉平方法(57)摘要本发明实施例提供一种揉平轮、机械揉平头、电芯揉平装置及其揉平方法，该揉平轮包括：挤压部，挤压部具有用于贴附电芯端部的沿边的挤压面；揉平部，揉平部呈圆锥形，揉平部的大头端连接挤压部的挤压面，揉平部的侧面与挤压面之间形成环形的阳角结构，揉平部的侧面用于接触电芯的端部；本发明基于揉平轮的改进，可在电芯端部的沿边处形成与阳角结构相对应的阴角结构，在确保电芯端部平整性和紧实度的同时，有效地防止了电芯端部发生材料外翻，同时，还可对不同规格的电芯进行揉平，达到了较好的 机械揉平效果。权利要求书1页 说明书6页 附图4页CN 112234241 A 2021.01.15
C N 112234241
A
1.一种揉平轮，其特征在于，包括：
挤压部，所述挤压部具有用于贴附电芯端部的沿边的挤压面；
揉平部，所述揉平部呈圆锥形，所述揉平部的大头端连接所述挤压部的挤压面，所述揉平部的侧面与所述挤压面之间形成环形的阳角结构，所述揉平部的侧面用于接触所述电芯的端部。
2.根据权利要求1所示的揉平轮，其特征在于，所述阳角结构包括圆锥台，所述圆锥台与所述揉平部同轴布置。
3.根据权利要求2所示的揉平轮，其特征在于，所述圆锥台与所述揉平部的圆锥角相等，所述圆锥角的大小为30°-90°；
和/或，所述圆锥台的台面与所述揉平部的侧面之间形成环形的过渡面，所述过渡面沿其轴向的截面轮廓为圆弧状、直线状当中的任一种或至少一种的组合。
4.根据权利要求1至3任一所述的揉平轮，其特征在于，还包括：连接轴，所述连接轴的一端连接所述挤压部远离所述揉平部的一端。
5.一种机械揉平头，其特征在于，包括旋转盘及如权利要求1至4任一所述的揉平轮，所述揉平轮安装于所述旋转盘的盘面上，所述揉平轮相应揉平部的小头端伸向所述旋转盘的盘心。 6.根据权利要求5所述的机械揉平头，其特征在于，所述揉平轮包括多个，并相对于所述旋转盘的盘心呈圆周分布；多个所述揉平轮的揉平部上用于接触电芯的端部的接触面位于同一平面，并垂直于所述旋转盘的中轴线。
7.根据权利要求5或6所述的机械揉平头，其特征在于，所述揉平轮转动安装于轴承支座上，所述轴承支座沿径向可调节式地安装于所述旋转盘上；
和/或，所述旋转盘的盘心还连接顶针的一端，所述顶针的另一端用于抵接电芯的轴心。
8.一种电芯揉平装置，其特征在于，包括如权利要求5至7任一所述的机械揉平头。
9.根据权利要求8所述的电芯揉平装置，其特征在于，包括两个机械揉平机构，两个机械揉平机构用于沿着电芯的长度方向相对设置；所述机械揉平机构包括直线模组、旋转驱动机构及所述机械揉平头，所述直线模组的滑台上安装所述旋转驱动机构，所述旋转驱动机构的输出端连接所述机械揉平头。
10.根据权利要求8或9所述的电芯揉平装置的揉平方法，其特征在于，包括：
根据电芯的直径沿径向调节揉平轮在旋转盘上的安装位置，根据电芯的长度调节两个机械揉平头的轴向间距，以将电芯夹持在两个机械揉平头之间；
启动旋转驱动机构，对电芯的两端进行机械揉平。
权 利 要 求 书1/1页CN 112234241 A
一种揉平轮、机械揉平头、电芯揉平装置及其揉平方法
技术领域
[0001]本发明涉及电池加工技术领域，尤其涉及一种揉平轮、机械揉平头、电芯揉平装置及其揉平方法。
背景技术
[0002]电芯是电池最重要的组件，电芯在依次经过机械/超声波揉平、包胶、入壳、集流盘焊接等工序的处理后，才能组装形成电池。由此，电芯的性能对电池性能起到直接的影响，在电池组装前的电芯制备过程十分重要。
[0003]电池的电芯结构有多种，其中一种是由若干隔膜和铝膜相间包裹而成的圆柱电芯。电芯在未经揉平处理时，电芯的端部不平整，可能会出现翻边与较多的毛刺，并相对于电芯本体还在同心度上存在一定程度的外偏。为了便于后续在电芯的端部进行集流盘焊接，确保焊接质量，需要对电芯的端部进行揉平处理。与此同时，由于电芯的外侧壁和电池外壳的内侧壁均具有十分精密的装配尺寸，未经揉平处理的电芯在直接入壳时，还对电池外壳造成刮伤，从而对电芯端部的揉平处理就显得尤为必要。
[0004]当前，通常采用机械揉平头对电芯的端部进行机械揉平，该机械揉平头包括旋转盘和多个揉平轮，多个揉平轮安装于旋转盘其中一侧的盘面上，在旋转盘旋转时，由各个揉平轮对电芯的端部进行揉平。然而，在实际使用时，往往由于揉平轮的自身结构及其排布设计不合理，导致在对电芯机械揉平的过程中，容易造成电芯端部的材料外翻，一旦外翻后的电芯材料入壳后，电芯外翻的边缘会对电池外壳造成刮伤，并与电池外壳短路，引起电池故障，无法达到安全标准；与此同时，电芯揉平装置难以对不同直径和不同长度的电芯进行揉平，难以达到较好的机械揉平效果。
发明内容
[0005]本发明实施例的目的之一是提供一种揉平轮及其机械揉平头，用以解决当前在对电芯的机械揉平过程中容易造成电芯端部的材料外翻的问题。
[0006]本发明实施例的目的之二是提供一种基于上述机械揉平头的电芯揉平装置及其揉平方法，用以解决当前难以对不同规格的电芯进行揉平，达不到较好的机械揉平效果的问题。
[0007]本发明实施例提供一种揉平轮，包括：挤压部，所述挤压部具有用于贴附电芯端部的沿边的挤压面；揉平部，所述揉平部呈圆锥形，所述揉平部的大头端连接所述挤压部的挤压面，所述揉平部的侧面与所述挤压面之间形成环形的阳角结构，所述揉平部的侧面用于接触所述电芯的端部。
[0008]根据本发明一个实施例的揉平轮，所述阳角结构包括圆锥台，所述圆锥台与所述揉平部同轴布置。
[0009]根据本发明一个实施例的揉平轮，所述圆锥台与所述揉平部的圆锥角相等，所述圆锥角的大小为30°-90°；和/或，所述圆锥台的台面与所述揉平部的侧面之间形成环形的
过渡面，所述过渡面沿其轴向的截面轮廓为圆弧状、直线状当中的任一种或至少一种的组合。
[0010]根据本发明一个实施例的揉平轮，还包括：连接轴，所述连接轴的一端连接所述挤压部远离所述揉平部的一端。
[0011]本发明实施例还提供一种机械揉平头，包括旋转盘及如上所述的揉平轮，所述揉平轮安装于所述旋转盘的盘面上，所述揉平轮相应揉平部的小头端伸向所述旋转盘的盘心。
[0012]根据本发明一个实施例的机械揉平头，所述揉平轮包括多个，并相对于所述旋转盘的盘心呈圆周分布；多个所述揉平轮的揉平部上用于接触电芯的端部的接触面位于同一平面，并垂直于所述旋转盘的中轴线。
[0013]根据本发明一个实施例的机械揉平头，所述揉平轮转动安装于轴承支座上，所述轴承支座沿径向可调节式地安装于所述旋转盘上；和/或，所述旋转盘的盘心还连接顶针的一端，所述顶针的另一端用于抵接电芯的轴心。
[0014]本发明实施例还提供一种电芯揉平装置，包括如上所述的机械揉平头。[0015]根据本发明一个实施例的电芯揉平装置，包括两个机械揉平机构，两个机械揉平机构用于沿着电芯的长度方向相对设置；所述机械揉平机构包括直线模组、旋转驱动机构及所述机械揉平头，所述直线模组的滑台上安装所述旋转驱动机构，所述旋转驱动机构的输出端连接所述机械揉平头。
[0016]本发明实施例还提供一种如上所述的电芯揉平装置的揉平方法，包括：根据电芯的直径沿径向调节揉平轮在旋转盘上的安装位置，根据电芯的长度调节两个机械揉平头的轴向间距，以将电芯夹持在两个机械揉平头之间；启动旋转驱动机构，对电芯的两端进行机械揉平。
[0017]本发明实施例提供的一种揉平轮，通过在揉平轮上设计挤压部与揉平部，在揉平部与挤压部之间形成环形的阳角结构，则在揉平轮随同机械揉平头旋转，以对电芯的端部进行揉平时，可由挤压部
上的挤压面朝向电芯的侧面贴附于电芯端部的沿边，以对电芯端部的沿边进行限位和挤压，由揉平部侧面接触电芯的端面，以对电芯的端面进行揉平，由于揉平部与挤压部之间形成有环形的阳角结构，则在阳角结构的挤压下，在电芯的端部靠近其沿边部位的材料会逐步向电芯的轴心收紧，最后在电芯的沿边处形成与阳角结构相对应的阴角结构，如此，在确保电芯端部平整性和紧实度的同时，有效地防止了电芯端部的沿边部位发生材料外翻的问题。
[0018]本发明实施例提供的一种机械揉平头，由于采用了上述揉平轮，从而可确保对电芯端部的机械揉平效果。
[0019]本发明实施例提供的一种电芯揉平装置及其揉平方法，由于采用了上述机械揉平头，则在确保对的电芯揉平效果的同时，还可根据电芯的直径沿径向调节揉平轮在旋转盘上的安装位置，根据电芯的长度调节两个机械揉平头的轴向间距，在将电芯夹持在两个机械揉平头之间后，实现对不同直径和不同长度的电芯的两端进行机械揉平。
附图说明
[0020]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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实
施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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。
[0021]图1是本发明实施例提供的一种揉平轮的第一种结构示意图；
[0022]图2是本发明实施例所示的图1中揉平轮对电芯的端部进行揉平的结构示意图；[0023]图3是本发明实施例提供的一种揉平轮的第二种结构示意图；
[0024]图4是本发明实施例所示的图3中揉平轮对电芯的端部进行揉平的结构示意图；[0025]图5是本发明实施例提供的一种机械揉平头的俯视结构示意图；
[0026]图6是本发明实施例所示的图5中机械揉平头对电芯的端部进行揉平的剖视结构示意图；
[0027]图7是本发明实施例提供的一种电芯揉平装置的主视结构示意图；
[0028]图8是本发明实施例所示的机械揉平机构的结构示意图。
[0029]图中，1、机械揉平头；11、揉平轮；110、挤压部；111、揉平部；112、阴角结构；113、连接轴；114、阳角结构；115、过渡面；12、旋转盘；13、负压吸嘴；14、轴承支座；15、顶针；16、传动轴；2、电芯；3、直线模组；4、旋转驱动机构；41、减速电机；42、皮带传动机构；43、齿轮传动机构；5、固定座；6、固定轴承座。
具体实施方式
[0030]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，本领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。[0031]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
[0032]图1为本实施例提供的一种揉平轮的第一种结构示意图；图2为图1所示的揉平轮对电芯的端部进行揉平的结构示意图。
[0033]参见图1与图2，本实施例所示的揉平轮11包括：挤压部110，挤压部110具有用于贴附电芯2端部的沿边的挤压面；揉平部111，揉平部111呈圆锥形，揉平部111的大头端连接挤压部110的挤压面，揉平部111的侧面用于接触电芯2的端部。
[0034]具体的，本实施例所示的揉平部111圆锥角α的大小为30°-90°；本实施例所示的挤压部110可以
呈圆柱状，挤压部110与揉平部111同轴布置；本实施例所示的揉平轮11可采用陶瓷揉平轮，采用硬质陶瓷材料加工处理，可保证挤压揉平的硬度，同时具有绝缘性，提高安全性。
[0035]本实施例通过在揉平轮11上设计挤压部110与揉平部111，则在揉平轮11随同机械揉平头旋转，以对电芯2的端部进行揉平时，可由挤压部110上的挤压面朝向电芯2的侧面贴附于电芯2端部的沿边，以对电芯2端部的沿边进行限位和挤压，并由揉平部111侧面接触电芯2的端面，以对电芯2的端面进行揉平，可使得电芯2的端部靠近其沿边部位的材料会逐步
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