一种新型电池夹紧工装的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种新型电池夹紧工装。


背景技术：

2.目前，软包电池结构是由极组、铝塑壳和电解液等构成。其中，极组包括正负极材料和隔膜，是软包电池的核心组成部分。在软包电池的生产过程中，极组入壳是装配阶段的一道重要工序，在该工序中，由抓料机械手自动夹取极组，然后通过传送装置将其送入铝塑壳内进行封装，如果入壳工序没做好，极组与铝塑壳的相对位置不匹配，将会对后续成品电池的性能和安全造成很大影响。
3.如果极组相对铝塑壳的位置太靠近铝塑壳的底部或者顶部，易造成极组被挤压和挫伤，导致极组的正负极接触异常，从而引起电池出现短路问题或者在后续循环过程中出现析锂问题。
4.此外，如果极组相对铝塑壳的位置太靠近铝塑壳的顶部，还会产生一些新的问题，具体为：一方面易造成顶封过程中封住隔膜，从而导致电池顶封封装不良，出现漏液的现象；另一方面易造成电池底部凹陷，轻则影响电池外观，重则会导致电池底部破损。因此在实际生产过程中，需要检验极组到软包电池铝塑壳底部的距离，来确认极组相对于铝塑壳的位置。
5.由于当极组被封装在软包电池的铝塑壳内部后，质量检测人员无法通过肉眼或者外部测量来直接确定铝塑壳内部的极组相对铝塑壳的位置，需要使用x-ray(即x射线)透视设备在显示器上成像并选择适当的放大倍率，来获得电池内部的图像。通过x射线成像技术，可以清晰地显示极组的形态和位置，但由于铝塑壳自身的材质特性，在x-ray透视测量时铝塑壳无法清晰成像，故无法定位软包电池的底部位置，从而也无法确定极组相对于软包电池铝塑壳底部的位置。
6.因此，目前迫切需要开发出一种技术，能够定位已装配软包电池的底部位置，从而有利于进一步辅助检验极组相对于软包电池铝塑壳底部的距离。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种新型电池夹紧工装。
8.为此，本实用新型提供了一种新型电池夹紧工装，包括基板；
9.基板的顶部后端，设置有横向分布的第一定位块；
10.基板的顶部右端，设置有纵向分布的第二定位块；
11.基板的顶部前端，设置有电池位置调节机构；
12.所述第一定位块、第二定位块和电池位置调节机构围绕形成一个电池定位空隙；
13.所述电池定位空隙，用于放置电池；
14.所述电池位置调节机构，用于夹紧电池定位空隙中的电池。
15.由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种新型电池夹紧工装，其结构设计科学，能够方便、可靠地夹紧定位已装配软包电池的位置，并且能够辅助x-ray(即x射线)透视设备确定软包电池的底部位置，有利于进一步通过x-ray(即x射线)透视设备确定电池极组相对于软包电池铝塑壳底部之间的距离，具有重大的实践意义。
16.本实用新型适用于装配后软包电池的质量检测环节，有利于进一步辅助检验极组相对于软包电池铝塑壳底部的距离，从而确认极组相对于铝塑壳的位置。
17.经过检验，本实用新型可以应用于多种不同尺寸或型号的软包电池上，通用性强，显著节约了设备成本投入。
附图说明
18.图1为本实用新型提供的一种电池夹紧工装的立体结构示意图；
19.图2为本实用新型提供的一种电池夹紧工装的俯视图；
20.图3为本实用新型提供的一种电池夹紧工装正在夹紧定位一个电池时的工作状态示意图；
21.图4为本实用新型提供的一种电池极组与电池底部间距的测量方法的基本流程图；
22.图5为本实用新型提供的一种电池夹紧工装在夹紧一个电池后，如果通过x-ray(即x射线)透视设备进行x射线图片的采集，正极片和负极片的前后两侧边缘的标记位置以及在负极片的前侧边缘所划定出的一条第一横向直线a与第二横向直线b的标记位置指向示意图。
23.图6为基于本实用新型提供的一种电池极组与电池底部间距的测量方法，电池夹紧工装在夹紧一个电池后，通过x-ray(即x射线)透视设备所采集的电池前侧两个角部周边区域的x射线图片示意图，本实用新型采集局部位置的x-ray影像即可满足测量需求。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。
26.在本专利的描述中，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”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.参见图1至图3，本实用新型提供了一种新型电池夹紧工装，包括基板1；
29.基板1的顶部后端，设置有第一定位块100；
30.基板1的顶部右端，设置有第二定位块110；
31.基板1的顶部前端，设置有电池位置调节机构4；
32.所述第一定位块100、第二定位块110和电池位置调节机构4围绕形成一个电池定位空隙2；
33.所述电池定位空隙2，用于放置电池5；
34.所述电池位置调节机构4，用于夹紧电池定位空隙2中的电池。
35.在本实用新型中，具体实现上，第一定位块100和第二定位块110相互垂直。
36.在本实用新型中，所述电池位置调节机构4，包括横向分布的电池底部限位块120和固定块150；
37.电池底部限位块120和固定块150通过连杆130相连接；
38.连杆130贯穿所述固定块150上的连杆通孔后，与电池底部限位块120的固定连接。
39.所述连杆130位于所述电池底部限位块120和固定块150之间的部分，套设有螺旋型的弹簧140。
40.优选地，所述电池位置调节机构4包括对称设置的两条连杆130。
41.优选地，所述电池位置调节机构4还包括支架3和调节柱160；
42.支架3固定设置在所述基板1的顶部前端，且位于固定块150的正前方；
43.调节柱160的后端纵向贯穿支架3，且与所述固定块150固定连接。
44.优选地，具体实现上，所述调节柱160的前端，交叉设置有一个旋转把手170。
45.在本实用新型中，优选地，支架3的形状为拱形。
46.在本实用新型中，优选地，第一定位块100的底部设置有极耳插入槽101；
47.极耳插入槽101，用于插入电池5顶部的正极耳和负极耳；
48.第一定位块100顶部前侧左右两端，分别设置有一个极耳露出孔102；
49.两个极耳露出孔102位于极耳插入槽101的正上方且与极耳插入槽101相连通。
50.需要说明的是，在本实用新型中，基板1用于固定第一定位块100和第二定位块110和电池位置调节机构4中的支架3，同时起到承载电池5的作用。
51.在本实用新型中，优选地，第一定位块100和第二定位块110通过螺栓固定在基板1上，用于对放置在基板1上的电池5顶部和右侧边的位置进行定位。
52.在本实用新型中，优选地，支架3通过螺栓固定在基板1上。通过拱形的支架3，可以将整个电池位置调节机构4定位约束在基板1上。
53.在本实用新型中，具体实现上，电池底部限位块120用于对放置在基板1上的电池5底部的位置进行限位，通过连杆130和弹簧140与固定块150相连接，在弹簧和连杆的作用下，能够相对于基板1在其长度方向(即纵向)上的位置进行调节。
54.需要说明的是，在本实用新型中，通过转动调节柱160上的旋转把手170，可以推动
调节柱160在基板1的长度方向(即纵向)上前后移动，从而带动整个电池位置调节机构4相对于基板1在其长度方向(即纵向)上进行位置调节，进而对电池位置调节机构4后侧放置的电池5进行夹紧定位。其中，由于弹簧140发挥的弹性伸缩作用，电池底部限位块120在纵向上前后调节位置，从而有利于对不同长度或不同型号的电池进行定位夹紧，通用性强。
55.优选地，在本实用新型中，具体实现上，电池底部限位块120，是x射线能够识别的限位块。
56.优选地，具体实现上，电池底部限位块120的制造材料可以是钢、铁、铜等金属或者电木、高分子材料，这样x-ray(即x射线)透视设备在透视测量时，可以识别该块体，进而通过测量极组与电池底部限位块120之间的距离，来检验极组到电池底部的距离。
57.需要说明的是，除了电池底部限位块120之外的电池夹紧工装的其他零部件中，第一定位块100(即与极耳接触的位置)不使用导电材质，以免造成电池短路，其他位置零部件没有特殊要求，也不需要具有透视效果，仅仅是承载和固定电池的作用。
58.基于上述本实用新型提供的电池夹紧工装，为了测量电池极组与电池底部间距，参见图1至图6，本实用新型提供了一种电池极组与电池底部间距的测量方法，用于使用x-ray(即x射线)透视设备和电池夹紧工装相互配合，来确定电池极组相对于软包电池铝塑壳底部之间的距离的实施过程。即，如何通过本实用新型和x-ray(即x射线)透视设备相结合，测量极组到电池底部的距离。具体包括以下步骤：
59.步骤s1，将电池5放置如前所述的电池夹紧工装中，并通过电池夹紧工装中的电池底部限位块120对电池5底部进行夹紧定位；
60.步骤s2，通过x-ray(即x射线)透视设备，采集电池夹紧工装以及其上电池5的x射线图片；
61.需要说明的是，x射线图片中，包含电池5内部的图像，可以显示电池5内电池极组的形态和位置；
62.需要说明的是，通过x-ray(即x射线)透视设备，可以在显示器上成像并且通过放大倍率显示，可以获取电池内部的图像。
63.需要说明的是，通过x射线成像技术，可以清晰地显示极组的形态和位置，但是，由于电池铝塑壳自身的材质特性，在x-ray透视测量时铝塑壳无法清晰成像，故无法定位软包电池的底部位置，从而也无法确定极组相对于软包电池铝塑壳底部的位置。
64.步骤s3，在x射线图片中显示的电池极组的前侧边缘或者后侧边缘(具体是极组中极片的前侧边缘或者后侧边缘)上划定一条横向直线，定义为第一横向直线a；即对x射线图片中的极组进行取线；
65.在本实用新型中，具体实现上，所述电池极组包括正极片和负极片；
66.所述正极片和负极片之间设置有隔膜；
67.所述负极片的前侧边缘或者后侧边缘(即在极组长度方向上的前后两侧边缘)，分别超出所述正极片的前侧边缘或者后侧边缘，即负极片的纵向尺寸比正极片的纵向尺寸更长；
68.所述极组的前侧边缘，包括负极片的前侧边缘a1或者正极片的前侧边缘a2；
69.所述极组的后侧边缘，包括负极片的后侧边缘a4或者正极片的后侧边缘a3；
70.也就是所，第一横向直线a的划定位置，可以根据测量的需要，选择在a1～a4中的
任意一个位置。参见图5所示，负极片的前侧边缘a1，可以划定一条横向直线，定义为第一横向直线a。
71.需要说明的是，在x射线图片中，可以清晰显示极组的形态和位置，其中，极组包括的正极片的图像颜色，比负极片的图像颜色更黑，例如正极片的图像是黑色，负极片的图像是灰色。因此，可以直观地区分正极片和负极片的前后两侧边缘线。
72.步骤s4，在x射线图片中显示的电池底部限位块120(其与电池底部接触)的后侧边缘划定一条横向直线，定义为第二横向直线b；
73.需要说明的是，电池底部限位块120，是x射线能够识别的限位块。通过x-ray(即x射线)透视设备进行透视观察，可以识别该块体，从而在其上确定一条直线(即后侧边缘线)。
74.步骤s5，测量第一横向直线a与第二横向直线b之间的垂直间距，作为电池极组与其所装配电池底部之间的距离，也即为极组相对于软包电池铝塑壳底部之间的距离。
75.例如，参见图6所示，在负极片的前侧边缘a1上可以划定一条横向直线，定义为第一横向直线a。测量该第一横向直线a与第二横向直线b之间的垂直间距，即可获得极组中的负极片前侧边缘相对于软包电池铝塑壳底部之间的距离。
76.需要说明的是，在确定第一横向直线与第二横向直线后，通过现有的x-ray(即x射线)透视设备可以自动测量两条直线的距离，即可精确测量极组到电池底部的距离。因此，基于本实用新型提供的电池极组与电池底部间距的测量方法以及现有的x-ray(即x射线)透视设备，可以方便、可靠地对极组到电池底部的距离进行测量，获得极组相对于软包电池铝塑壳底部之间的距离，通过对质量检测人员的简单培训，即可实施具体的测量过程。
77.需要说明的是，极组的纵向长度以及各项尺寸参数，是预先已知的。
78.需要说明的是，x-ray(即x射线)透视设备，是现有技术成熟的公知设备，例如为x射线透视仪。
79.在步骤s1中，具体实现上，在基板1顶部的电池定位空隙2内，通过电池位置调节机构4中的电池底部限位块120对电池5底部进行夹紧定位；
80.在本实用新型中，电池底部限位块120，是x射线能够识别的限位块。
81.优选地，电池底部限位块120的材质是钢、铁、铜、电木或者高分子材料。
82.在本实用新型中，具体实现上，所述电池5，优选为软包卷绕式电池或者软包叠片式电池。
83.需要说明的是，电池5的顶部、底部和右侧边均处于限位状态，左侧边无定位装置则处于自由状态。
84.基于以上本实用新型提供的电池夹紧工装，整个电池位置调节机构4相对于基板在其长度方向的位置均可调节，从而适用于不同长度尺寸的电池。且电池的左侧边无定位装置处于自由状态，电池相对于基板在其宽度方向的尺寸不受限。因此，实用新型提供的电池夹紧工装可以固定不同尺寸或型号的电池，从而提高了电池检验工装的通用性，有效避免了设备成本浪费。
85.与现有技术相比较，本实用新型提供的新型电池夹紧工装，具有如下有益效果：
86.1、本实用新型提供的电池夹紧工装，应用于装配后软包电池的质量检测环节，其操作方便，可以有效辅助质量检测人员测量极组到软包电池底部的距离。
87.2、本实用新型提供的电池夹紧工装，可以应用在不同尺寸或型号的电池上，通用性强，有效避免了成本浪费。
88.综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种新型电池夹紧工装，其结构设计科学，能够方便、可靠地夹紧定位已装配软包电池的位置，并且能够辅助x-ray(即x射线)透视设备确定软包电池的底部位置，有利于进一步通过x-ray(即x射线)透视设备确定电池极组相对于软包电池铝塑壳底部之间的距离，具有重大的实践意义。
89.本实用新型适用于装配后软包电池的质量检测环节，有利于进一步辅助检验极组相对于软包电池铝塑壳底部的距离，从而确认极组相对于铝塑壳的位置。
90.经过检验，本实用新型可以应用于多种不同尺寸或型号的软包电池上，通用性强，显著节约了设备成本投入。
91.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种新型电池夹紧工装，其特征在于，包括基板(1)；基板(1)的顶部后端，设置有第一定位块(100)；基板(1)的顶部右端，设置有第二定位块(110)；基板(1)的顶部前端，设置有电池位置调节机构(4)；所述第一定位块(100)、第二定位块(110)和电池位置调节机构(4)围绕形成一个电池定位空隙(2)；所述电池定位空隙(2)，用于放置电池(5)；所述电池位置调节机构(4)，用于夹紧电池定位空隙(2)中的电池。2.如权利要求1所述的新型电池夹紧工装，其特征在于，第一定位块(100)和第二定位块(110)相互垂直。3.如权利要求1所述的新型电池夹紧工装，其特征在于，所述电池位置调节机构(4)，包括横向分布的电池底部限位块(120)和固定块(150)；电池底部限位块(120)和固定块(150)通过连杆(130)相连接；连杆(130)贯穿所述固定块(150)上的连杆通孔后，与电池底部限位块(120)的固定连接。4.如权利要求3所述的新型电池夹紧工装，其特征在于，所述连杆(130)位于所述电池底部限位块(120)和固定块(150)之间的部分，套设有螺旋型的弹簧(140)。5.如权利要求3所述的新型电池夹紧工装，其特征在于，所述电池位置调节机构(4)包括对称设置的两条连杆(130)。6.如权利要求3所述的新型电池夹紧工装，其特征在于，所述电池位置调节机构(4)还包括支架(3)和调节柱(160)；支架(3)固定设置在所述基板(1)的顶部前端，且位于固定块(150)的正前方；调节柱(160)的后端纵向贯穿支架(3)，且与所述固定块(150)固定连接。7.如权利要求6所述的新型电池夹紧工装，其特征在于，所述调节柱(160)的前端，交叉设置有一个旋转把手(170)。8.如权利要求6所述的新型电池夹紧工装，其特征在于，支架(3)的形状为拱形。9.如权利要求1至8任一项所述的新型电池夹紧工装，其特征在于，第一定位块(100)的底部设置有极耳插入槽(101)；极耳插入槽(101)，用于插入电池(5)顶部的正极耳和负极耳。10.如权利要求9所述的新型电池夹紧工装，其特征在于，第一定位块(100)顶部前侧左右两端，分别设置有一个极耳露出孔(102)；两个极耳露出孔(102)位于极耳插入槽(101)的正上方且与极耳插入槽(101)相连通。

技术总结
本实用新型公开了一种新型电池夹紧工装，所述新型电池夹紧工装包括基板；基板的顶部后端，设置有第一定位块；基板的顶部右端，设置有第二定位块；基板的顶部前端，设置有电池位置调节机构；所述第一定位块、第二定位块和电池位置调节机构围绕形成一个电池定位空隙；所述电池定位空隙，用于放置电池；所述电池位置调节机构，用于夹紧电池定位空隙中的电池。本实用新型能够方便、可靠地夹紧定位已装配软包电池的位置，并且能够辅助X-ray透视设备确定软包电池的底部位置，有利于进一步通过X-ray透视设备确定电池极组相对于软包电池铝塑壳底部之间的距离，从而确认极组相对于铝塑壳的位置。置。置。


技术研发人员：樊安然 曹素良 程俊浩 王伟杰 张宏芳 贾学恒
受保护的技术使用者：天津聚元新能源科技有限公司
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/8/26