一种托盘及电芯加工设备的制作方法

1.本实用新型涉及电池加工技术领域，特别涉及一种托盘及电芯加工设备。


背景技术：

2.锂离子电池已经被广泛应用于电动汽车等领域。目前锂离子电池的生产制程工艺已发展到稳定状态，但在锂离子电池的生产制程工艺中的分档装盘过程中，容易出现电芯外包膜破损现象，导致电芯绝缘失效。若电芯在下仓时无再次绝缘测试或人工目检，就无法发现电芯外包膜损坏现象，进而影响电芯后续的成组。


技术实现要素：

3.本实用新型的实施例提供一种托盘及电芯加工设备，其有效防止电芯被损坏。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例公开了如下技术方案：
5.一方面，提供了一种托盘，所述托盘用于放置电芯，所述托盘包括；第一构件，所述第一构件包括至少一个支架子集，所述支架子集包括沿第一方向间隔设置的两个第一支架，每个所述第一支架具有沿第一方向相对设置的第一主平面和第二主平面，所述第一主平面沿第一方向设有用于收容所述电芯的收容槽；
6.其中，在每个所述支架子集中，其中一个所述第一支架的收容槽与另一个所述第一支架的收容槽彼此相对，以构成用于收容所述电芯的收容区域；所述收容区域沿所述第一方向上的长度大于所述电芯沿所述第一方向上的长度，所述收容区域沿与所述第一方向垂直的第二方向上的宽度大于所述电芯沿所述第二方向上的宽度。
7.除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述收容区域沿第一方向上的长度为w
1 mm，所述电芯沿第一方向的长度为w
2 mm，满足：1mm≤w
1-w2≤3mm；和/或
8.所述收容区域沿第二方向的宽度为d
1 mm，所述电芯沿第二方向的宽度为d
2 mm，满足：1mm≤d
1-d2≤3mm。
9.除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述收容槽具有第一侧壁、第二侧壁、底壁及至少两个棱角，所述第一侧壁与所述第二侧壁沿第二方向相对布置，所述第一侧壁与所述底壁之间及所述第二侧壁与所述底壁之间均通过所述棱角相连接；
10.所述棱角沿远离所述收容槽的方向凹陷以形成一避空区域。
11.除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述托盘还包括柔性件，所述柔性件贴设在所述收容槽的底壁上。
12.除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述托盘还包括基体，所述第一构件包括沿第一方向对称设置的至少两个支架子集，所述支架子集为偶数个，每个所述支架子集中的两个所述第一支架沿第一方向相对设置在所述基体上，且两个所述第一支架沿第一方向排布，并沿所述第二方向延伸。
13.除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，每个所述第一支架可拆卸的安装于所述基体上。
14.除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，每个所述第一支架还具有第三主平面，所述第三主平面与所述第二主平面相交，且所述第三主平面设置于第二主平面远离所述第一主平面的一侧，所述第三主平面上贯穿设置有至少一个第一固定孔；
15.所述基体与所述第一固定孔相对应的位置处设置有第二固定孔，所述第一固定孔和所述第二固定孔通过螺栓可拆卸连接。
16.除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一支架上设置有定位柱，所述基体与所述定位柱相对应的位置处设置有定位凹槽，所述定位柱与所述定位凹槽相匹配。
17.除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述收容槽为多个，多个所述收容槽沿所述第二方向等间隔排布设置。
18.另一方面，进一步公开了一种电芯加工设备，除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述电芯加工设备包括如上述任一项所述的托盘，所述托盘用于放置电芯。
19.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本技术中通过控制收容区域沿第一方向上的长度大于电芯沿第一方向上的长度，同时控制收容区域沿与第一方向垂直的第二方向上的宽度大于电芯沿第二方向上的宽度，以对收容区域进行冗余设计，可有效的防止电芯在搬运及装盘过程中外包膜的磨损，从而避免电芯被损坏，保证电芯的正常使用，从而提高电芯后续装配成组的工作效率，同时有效的降低了成本。
附图说明
20.下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。
21.图1是根据本实用新型实施例提供的托盘的结构示意图；
22.图2是根据本实用新型实施例提供的第一构件的结构示意图；
23.图3是根据本实用新型实施例提供的第一支架的结构示意图；
24.图4是根据本实用新型实施例提供的第一支架的侧视图；
25.图5是根据本实用新型实施例提供的第一支架的仰视图；
26.图6是根据本实用新型实施例提供的基体的结构图。
27.附图标记说明：
28.1、第一构件；11、第一支架；111、第一主平面；112、第二主平面；113、收容槽；1131、第一侧壁；1132、第二侧壁；1133、底壁；1134、棱角；114、第三主平面；1141、第一固定孔；115、定位柱；116、收容区域
29.2、柔性件；
30.3、基体；31、第二固定孔；32、定位凹槽；
31.4、电芯。
具体实施方式
32.为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体
实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。
33.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实用新型的限制。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所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是指两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.在本实用新型的描述中，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；可以是机械连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅
36.表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.锂离子电池包括壳体、电芯及电解液，电解液灌注于壳体内，电芯容置于装载有电解液的壳体内。电芯包括层叠的正极片、隔离膜及负极片，一般需要先制备好正极片及负极片，再将正极片、隔离膜及负极片卷绕组装为电芯，再进行后续热冷压、化成、整形、容量测试等加工工序，以形成锂离子电池成品。
38.锂离子电池具有高能量密度，循环寿命长，绿色无污染等优点，已经被广泛应用于电动汽车、动力电芯、储能等领域。现有锂离子电池生产制程工艺已发展到稳定状态。生产制程工艺的其中后两道工序中：会对方形铝壳电芯表面进行包覆一层70um外包膜，外包膜是绝缘的；在对其进行厚度及绝缘测试合格后再流向下一道工序进行分档装盘。
39.但现有分档装盘过程中所使用的托盘存在两个弊端：
①
电芯放入托盘过程中，由于托盘的托盘内胆预留间隙太小，电芯在入盘定位不准或者出现偏差时电芯就会与托盘内胆产生摩擦，导致电芯外包膜破损。
②
托盘内胆与电芯接触面之间未进行避空及柔性处理，在长期使用过程中存在电芯外包膜磨损情况。电芯外包膜破损，会使电芯绝缘失效。电芯在结束分档装盘再流向下一道工序(下仓)时，若无再次绝缘测试或人工目检就无法发现电芯外包膜损坏情况，进而影响电芯后续的成组。
40.为了解决上述的问题。本技术的实施例提供一种托盘。其中，图1至图6示出了托盘的结构示意图，
41.在本技术的实施例中，如图1至图6所示，该托盘，用于放置电芯4，可包括；第一构件1，第一构件1包括至少一个支架子集，支架子集包括沿第一方向x间隔设置的两个第一支
架11，第一支架11具有相交的第一方向x及第二方向y，每个第一支架11具有沿第一方向x相对设置的第一主平面111和第二主平面112，第一主平面111沿第一方向x设有用于收容电芯4的收容槽113；
42.其中，第一构件1和第一支架11中的“第一”只是为了能够区分不同的构件和支架，其并不是对构件和支架的个数或者顺序的限制。
43.其中，第一主平面111和第二主平面112中的“第一”和“第二”只是为了能够区分分设于第一支架11上相背的两个不同的主平面，其并不是对主平面的个数或者顺序的限制。
44.具体的，在每个支架子集中，其中一个第一支架11与另一个第一支架11彼此相对的间隔设置，以致于其中一个第一支架11的收容槽113与另一个第一支架11的收容槽113彼此相对，以使得两收容槽113之间构成用于收容电芯4的收容区域116；
45.进一步的，收容区域116沿第一方向x上的长度大于电芯4沿第一方向x上的长度，收容区域116沿与第一方向x垂直的第二方向y上的宽度大于电芯4沿第二方向y上的宽度。
46.可以理解的，本技术中通过控制收容区域116沿第一方向x上的长度大于电芯4沿第一方向x上的长度，同时控制收容区域116沿与第一方向x垂直的第二方向y上的宽度大于电芯4沿第二方向y上的宽度，以对收容区域116进行冗余设计，可有效的防止电芯在搬运及装盘过程中外包膜的磨损，从而避免电芯被损坏，保证电芯的正常使用，从而提高电芯后续装配成组的工作效率，同时有效的降低了成本。
47.在本技术的实施例中，收容区域116沿第一方向x上的长度为w
1 mm，电芯4沿第一方向x的长度为w
2 mm，满足：1mm≤w
1-w2≤3mm。
48.其中，收容区域116与电芯4沿第一方向x的长度差尺寸可以是均一的，或者是不均一的。当其为均一长度差的结构时，收容区域116与电芯4沿第一方向x的长度差是固定的，如果不是均一长度差的结构时，则长度差是一个范围值，而非单点的数据。
49.具体的，比如，当收容区域116与电芯4沿第一方向x的长度差是固定时，长度差可以为1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或者3mm。又比如，当收容区域116与电芯4沿第一方向x的长度差尺寸不是均一时，则其长度差在1～2mm、1.5～2.5mm或者2～3mm范围内的任意值均在本技术的保护范围内。值得说明的是，该长度差的具体数值仅是示例性地给出，只要长度差在1～3mm范围内的任意值均在本技术的保护范围内。
50.通常的，收容区域116与电芯4沿第一方向x的长度差是一致的，即使不一致也是基于加工的存在较小的差异。
51.可以理解的，本技术中通过将收容区域116与电芯4沿第一方向x的长度差w
1-w2控制在1～3mm的范围内，以对收容区域116沿第一方向进行冗余设计，可有效的防止电芯在搬运及装盘过程中外包膜沿第一方向的磨损，从而避免电芯被损坏，保证电芯的正常使用，从而提高电芯后续装配成组的工作效率，同时有效的降低了成本。
52.进一步的，收容区域116沿第二方向y的宽度为d
1 mm，电芯4沿第二方向的宽度为d
2 mm，满足：1mm≤d
1-d2≤3mm。
53.其中，收容区域116与电芯4沿第二方向y的宽度差尺寸可以是均一的，或者是不均一的。当其为均一宽度差的结构时，收容区域116与电芯4沿第二方向y的宽度差是固定的，如果不是均一宽度差的结构时，则宽度差是一个范围值，而非单点的数据。
54.具体的，比如，当收容区域116与电芯4沿第二方向y的宽度差是固定时，宽度差可
以为1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或者3mm。又比如，当收容区域116与电芯4沿第二方向y的宽度差尺寸不是均一时，则其宽度差在1～2mm、1.5～2.5mm或者2～3mm范围内的任意值均在本技术的保护范围内。值得说明的是，该宽度差的具体数值仅是示例性地给出，只要宽度差在1～3mm范围内的任意值均在本技术的保护范围内。
55.可以理解的，本技术中通过将收容区域116与电芯4沿第二方向y的宽度差d
1-d2控制在1～3mm的范围内，以对收容区域116沿第二方向进行冗余设计，可有效的防止电芯在搬运及装盘过程中外包膜沿第二方向的磨损，从而避免电芯被损坏，保证电芯的正常使用，从而提高电芯后续装配成组的工作效率，同时有效的降低了成本。
56.在优选的实施例中，收容区域116与电芯4沿第一方向x的长度差及收容区域116与电芯4沿第二方向y的宽度差均是固定的，优选的，收容区域116与电芯4沿第一方向x的长度差w
1-w2为2mm，收容区域116与电芯4沿第二方向y的宽度差d
1-d2为2mm。
57.在本技术的实施例中，如图2至图4所示，收容槽113为多个，多个收容槽113沿第二方向y等间隔排布设置。
58.可以理解的，本技术中通过设置多个收容槽113，以致于多个收容槽113之间形成多个收容区域，从而使得支架可同时对多个电芯进行收容，进而提高托盘的利用率。
59.在一些实施例中，如图2至图4所示，收容槽113具有第一侧壁1131、第二侧壁1132、底壁1133及至少两个棱角1134，第一侧壁1131与第二侧壁1132沿第二方向y相对布置，第一侧壁1131与底壁1133之间及第二侧壁1132与底壁1133之间均通过棱角1134相连接；棱角1134沿远离收容槽113的方向凹陷以形成一避空区域。
60.其中，第一侧壁1131和第二侧壁1132中的“第一”和“第二”只是为了能够区分不同的侧壁，其并不是对侧壁的个数或者顺序的限制。
61.其中，棱角1134的形状可以为弧形或直角形，但不限于此。
62.其中，本技术中对棱角1134的凹陷程度并不做限定，只要不影响本技术的效果即可。
63.可以理解的，本技术中通过将棱角1134沿远离收容槽113的方向凹陷以形成一避空区域，以使得电芯放置于收容槽113内时避空区域可对电芯的棱边进行避空，避免电芯的棱边与棱角1134进行接触，可有效的对电芯进行保护，保证电芯的正常使用。
64.在一实施例中，如图3所示，托盘还包括柔性件2，柔性件2贴设在收容槽113的底壁1133上。
65.其中，柔性件2的材质可以为聚乙烯醇(pva)、聚酯(pet)、聚酰亚胺(pi)、聚萘二甲酯乙二醇酯(pen)，但不局限于此。
66.可以理解的，本技术中通过在收容槽113的底壁上设置柔性件2，以使得电芯的底部与第一支架之间柔性接触，以利用柔性件2对电芯进行缓冲保护，表面电芯被磨损，进一步有效的对电芯进行保护，保证电芯的正常使用。
67.在本技术的实施例中，如图1所示，托盘还包括基体3，第一构件1包括沿第一方向x对称设置的至少两个支架子集，支架子集为偶数个，每个支架子集中的两个第一支架11沿第一方向x相对设置在基体3上，且两个第一支架11沿第一方向x排布，并沿第二方向y延伸。
68.在本技术的实施例中，每个第一支架11可拆卸的安装于基体3上，以便于第一支架11损坏后的维修更换，便于托盘的正常使用。
69.进一步的，如图2、图5及图6所示，每个第一支架11还具有第三主平面114，第三主平面114与第二主平面112相交，且第三主平面114设置于第二主平面112远离第一主平面111的一侧，第三主平面114上贯穿设置有至少一个第一固定孔1141，基体3与第一固定孔1141相对应的位置处设置有第二固定孔31，第一固定孔1141和第二固定孔31通过螺栓可拆卸连接。
70.可以理解的，本技术通过第一固定孔1141和第二固定孔31的螺接以实现一支架11与基体3之间的可拆卸连接，以便于第一支架11与基体3之间的组装，提高了托盘的组装效率，同时，本技术中将第一固定孔1141开设于第三主平面114上，且第三主平面114设置于第二主平面112远离第一主平面111的一侧，以将第一固定孔1141设置于收容槽113的外侧，避免螺丝松动或突出造成电芯底部损伤，进一步有效的对电芯进行保护。
71.需要指出的是，第一支架11与基体3之间的可拆卸连接不仅限于通过螺栓的螺接进行实现，其他的可拆卸连接方式，例如，磁吸连接、卡扣连接等，又或者通过粘胶等化学药剂，同样能实现第一支架11与基体3之间的可拆卸连接，因此，也应当视为本方案的具体实施例。
72.在本技术的实施例中，如图2、图5及图6所示，第一支架11上设置有定位柱115，基体3与定位柱115相对应的位置处设置有定位凹槽32，定位柱115与定位凹槽32相匹配。
73.可以理解的，本技术中通过设置定位柱115及定位凹槽32，以利用定位柱115与定位凹槽32之间的配合使得第一支架11可精准的安装于基体3上，进一步提高托盘的组装效率。
74.另一方面，在本技术的实施例中，本技术还提供了一种电芯加工设备，其包括如上述任一项所述的托盘，托盘用于放置电芯4。
75.以上步骤所提供的介绍，只是用于帮助理解本实用新型的方法、结构及核心思想。对于本技术领域内的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也同样属于本实用新型权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种托盘，所述托盘用于放置电芯，其特征在于，所述托盘包括；第一构件，所述第一构件包括至少一个支架子集，所述支架子集包括沿第一方向间隔设置的两个第一支架，每个所述第一支架具有沿第一方向相对设置的第一主平面和第二主平面(112)，所述第一主平面沿第一方向设有用于收容所述电芯的收容槽；其中，在每个所述支架子集中，其中一个所述第一支架的收容槽与另一个所述第一支架的收容槽彼此相对，以构成用于收容所述电芯的收容区域；所述收容区域沿所述第一方向上的长度大于所述电芯沿所述第一方向上的长度，所述收容区域沿与所述第一方向垂直的第二方向上的宽度大于所述电芯沿所述第二方向上的宽度。2.如权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述收容区域沿第一方向上的长度为w
1 mm，所述电芯沿第一方向的长度为w
2 mm，满足：1mm≤w
1-w2≤3mm；和/或所述收容区域沿第二方向的宽度为d
1 mm，所述电芯沿第二方向的宽度为d
2 mm，满足：1mm≤d
1-d2≤3mm。3.如权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述收容槽具有第一侧壁、第二侧壁、底壁及至少两个棱角，所述第一侧壁与所述第二侧壁沿第二方向相对布置，所述第一侧壁与所述底壁之间及所述第二侧壁与所述底壁之间均通过所述棱角相连接；所述棱角沿远离所述收容槽的方向凹陷以形成一避空区域。4.如权利要求3所述的托盘，其特征在于，所述托盘还包括柔性件，所述柔性件贴设在所述收容槽的底壁上。5.如权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述托盘还包括基体，所述第一构件包括沿第一方向对称设置的至少两个支架子集，所述支架子集为偶数个，每个所述支架子集中的两个所述第一支架沿第一方向相对设置在所述基体上，且两个所述第一支架沿第一方向排布，并沿所述第二方向延伸。6.如权利要求5所述的托盘，其特征在于，每个所述第一支架可拆卸的安装于所述基体上。7.如权利要求5所述的托盘，其特征在于，每个所述第一支架还具有第三主平面，所述第三主平面与所述第二主平面相交，且所述第三主平面设置于第二主平面远离所述第一主平面的一侧，所述第三主平面上贯穿设置有至少一个第一固定孔；所述基体与所述第一固定孔相对应的位置处设置有第二固定孔，所述第一固定孔和所述第二固定孔通过螺栓可拆卸连接。8.如权利要求5所述的托盘，其特征在于，所述第一支架上设置有定位柱，所述基体与所述定位柱相对应的位置处设置有定位凹槽，所述定位柱与所述定位凹槽相匹配。9.如权利要求1～8任一项所述的托盘，其特征在于，所述收容槽为多个，多个所述收容槽沿所述第二方向等间隔排布设置。10.一种电芯加工设备，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的托盘，所述托盘用于放置电芯。

技术总结
本实用新型的实施例公开了一种托盘及电芯加工设备，其中托盘包括；第一构件，第一构件包括至少一个支架子集，支架子集包括沿第一方向间隔设置的两个第一支架，每个第一支架具有沿第一方向相对设置的第一主平面和第二主平面，第一主平面沿第一方向设有用于收容电芯的收容槽；在每个支架子集中，其中一个第一支架的收容槽与另一个第一支架的收容槽彼此相对，以构成用于收容电芯的收容区域；收容区域沿第一方向上的长度大于电芯沿第一方向上的长度，收容区域沿与第一方向垂直的第二方向上的宽度大于电芯沿第二方向上的宽度。根据本实用新型，其可有效的防止电芯在搬运及装盘过程中外包膜的磨损，从而避免电芯被损坏，保证电芯的正常使用。正常使用。正常使用。


技术研发人员：彭煜辉 许剑锋 闫伟
受保护的技术使用者：欣旺达电动汽车电池有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/7/17