CN103794821A - 电池热压化成机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电池热压化成机，包括两端向上延伸有承载板的机台、电机、丝杆螺母机构、导向杆、驱动板、底板、若干夹持板、加热板及拉伸组件；所述导向杆及丝杆螺母机构分别平行地安装于两所述承载板之间；所述驱动板滑动地套接于所述导向杆且与所述丝杆螺母机构的螺母固定，所述底板滑动地套接于所述导向杆，所述夹持板位于所述驱动板及底板之间；各所述加热板分别固定于各所述夹持板的同一侧；所述驱动板、所述夹持板及所述底板两两之间分别设有拉伸组件；所述电机固定于所述承载板的一侧，输出端与所述丝杆螺母机构的丝杆连接。本发明电池热压化成机结构及操作简单、化成效率高，节省电能。

Description

电池热压化成机
技术领域
本发明涉及一种电池热压化成机，尤其涉及一种结构及操作简单、化成效率高，节省电量的电池热压化成机。
背景技术
随着科技术的进步及电子设备的应用，锂电池已应用于生活中的各个方面。片状的锂电池的生产制造过程一般包括以下工序：搅拌、涂布、冷压、裁片、卷绕（或者叠片）、注液、化成、容量等。其中，化成是提高锂电池电气性能的一个十分关键的工序。化成是将初次成型的电池在电极两端通入适当的低电流对电池内部的活性物质进行激活的过程。
锂电池在化成的过程中一般需要处于高温高压力状态，现有化成柜一般是通过加热丝通电将化成柜内部加热到某一特定温度，并且利用加压夹具对锂电池加压进行化成；当完成化成后，需要将化成柜内部降回常温状态下，而当加热第二批锂电池时，又需要重新加热到特定温度，这样来回加热不但耗费大量的电能，而且加热时需要等待较长的时间才能开始化成，化成速度受到一定的影响。另外，由于现有的化成设备都为柜式，当锂电池进入化成工序时，一般是先将多个锂电池装载到加压夹具上，然后将多个加压夹具放入化成柜中进行化成，这个过程就需要人工将锂电池转入化成柜内部，虽然也可以使用自动化机械设备将锂电池送入化成柜内，但是这些自动化机械设备结构复杂，维护成本很高，不利于锂电池的生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构及操作简单、化成效率高，节省电量的电池热压化成机。
为了实现上述目的，本发明提供的电池热压化成机包括两端向上延伸有承载板的机台、电机、丝杆螺母机构、导向杆、驱动板、底板、若干夹持板、加热板及拉伸组件；所述导向杆及丝杆螺母机构分别平行地安装于两所述承载板之间；所述驱动板滑动地套接于所述导向杆且与所述丝杆螺母机构的螺母固定，所述底板滑动地套接于所述导向杆，所述夹持板位于所述驱动板及底板之间且滑动地套接于所述导向杆；各所述加热板分别固定于各所述夹持板的同一侧；所述驱动板与所述夹持板之间、两相邻的所述夹持板之间及所述夹持板与底板之间分别设有拉伸组件；所述电机固定于所述承载板的一侧，输出端与所述丝杆螺母机构的丝杆连接，且通过所述驱动板压缩若干所述夹持板，或通过所述拉伸组件拉伸若干所述夹持板。
与现有技术相比，由于本发明通过在所述承载板之间设置导向杆及丝杆螺母机构，并将所述驱动板、底板及夹持板滑动地套接于所述导向杆上，通过电机驱动所述丝杆螺母机构进而可推动所述驱动板、底板及夹持板压缩在一起，从而实现对锂电池进行加压；并且，通过在每块所述夹持板的侧壁上设置加热板，从而使所述加热板能直接与锂电池接触，热量直接从加热板传递到锂电池内，加快锂电池的加热速度，进而有效提高化成效率；而且，由于所述加热板是直接与锂电池接触加热的，因此，热量利用率很高，消耗的电量降低，从节省电量；整个所述电池热压化成机只需要由一电机控制丝杆螺母机构即可实现压缩，并且利用拉伸组件，在电机驱动丝杆螺母机构返回的过程中使所述夹持板之间能相互拉伸，从而保持一定的间距，方便放置下一批锂电池，结构十分简单，操作简便，维护成本低。
较佳地，所述拉伸组件固定于所述夹持板的上边缘，其包括公座及母座，所述母座具有向上延伸的挡块，所述公座具有呈水平再向下延伸的扣勾，所述扣勾扣于与所述挡块一侧。通过在所述公座上设置扣勾，并在所述母座上设置挡块，当所述扣勾与所述挡块扣在一起时，所述扣勾可向远离所述挡块的方向移动，而当靠近所述挡块并与挡块抵触时则可带动挡块移动，从而实现了压缩时夹持板之间能相互靠近，拉伸时，前一夹持板能保持一定间距后拉动下一夹持板移动，使所有夹持板实现拉伸。
较佳地，所述丝杆螺母机构数量为四，四个所述螺母分别固定于所述驱动板的四个角。由于所述驱动板面积较大，为了使所述丝杆螺母机构在驱动所述驱动板时受力均匀，因此，设置四个所述丝杆螺母机构并且使其分布于所述驱动板的四个角，可以使所述驱动板能整体地平移，从而使所述夹持板施加给锂电池的压力更加均匀。
具体地，所述电机及所述丝杆之间还设有驱动组件，所述驱动组件设置于所述承载板上，其包括一个主动轮、两个第一从动轮及四个第二从动轮；所述主动轮与所述电机的输出端连接；所述第二从动轮分别与所述丝杆套接固定；两所述第一从动轮分别与所述主动轮啮合并位于所述主动轮的两侧，且分别与同侧的两第二从动轮啮合。通过利用一个所述主动轮、两个第二从动轮以及四个第二从动轮，从而使只需使用一个电机，即可同时驱动四个第二从动轮，进而驱动四个丝杆螺母机构运动，不但减少电机的数量，使设备控制简单，而且驱使各丝杆螺母机构同步运动，保证锂电池的受力均匀。
较佳地，所述电池热压化成机还包括缓冲组件，所述缓冲组件设置于所述承载板与所述底板之间。所述缓冲组件可以在所述丝杆螺母机构对所述夹持板加压后进行缓冲，防止压力过大而压坏锂电池。
具体地，所述缓冲组件包括压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端抵顶于所述承载板及所述底板之间。
更具体地，所述缓冲组件还包括定位柱，所述定位柱的一端固定于所述底板，另一端穿过所述压缩弹簧并滑动地插接于所述承载板的通孔内。所述定位柱可防止所述压缩弹簧在工作时发生移位而影响缓冲效果。
更具体地，所述定位柱的另一端设有限位台阶，所述通孔为台阶孔，所述限位台阶抵顶于所述台阶孔的台阶面上。由于所述前一夹持板在拉伸时会带动底板移动，因此，设置所述限位台阶可避免所述底板过渡地移位，从而起到定位的作用。
较佳地，与所述底板相邻的所述承载板上设有触发器，所述底板上正对所述触发器位置固定一抵顶件，当所述底板移动并靠近所述承载板时，所述抵顶件抵压所述触发器的开关，从而控制所述电机停止转动。
较佳地，所述夹持板包括夹持区及位于所述夹持区两边的连接区，所述加热板固定于所述夹持区，所述连接区套接所述导向杆，所述夹持区与所述连接区之间固定有隔热块。通过设置所述隔热块，可以将所述连接区与夹持区隔离，从而防止热量通过连接区传递到其他部件上，一方面减少热量的散失，另一方面避免高温对其他部件造成影响。
附图说明
图1是本发明电池热压化成机的结构示意图。
图2是本发明电池热压化成机的另一角度的结构示意图。
图3是图2中A部分的放大图。
图4是本发明电池热压化成机的侧视图。
图5是本发明电池热压化成机的仰视图。
图6是图5中B-B方向的剖视图。
图7是图6中C部分的放大图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
如图1、图2所示，本发明电池热压化成机100包括两端向上延伸有承载板1a的机台1、电机2、驱动组件3、丝杆螺母机构4、导向杆5、驱动板6、底板7、若干夹持板8、加热板9、拉伸组件10及缓冲组件11；所述导向杆5及所述丝杆螺母机构4的数量为四个，四个所述丝杆螺母机构4分为两组并分别位于所述承载板1a的两侧，所述导向杆5位于两组所述丝杆螺母机构4之间，所述导向杆5及所述丝杆螺母机构4分别平行地安装于两所述承载板1a之间。
请参阅图2及图3，所述驱动板6滑动地套接于所述导向杆5且与所述丝杆螺母机构4的螺母固定，四个所述螺母分别固定于所述驱动板6的四个角。由于所述驱动板6面积较大，为了使所述丝杆螺母机构4在驱动所述驱动板6时受力均匀，因此，设置四个所述丝杆螺母机构4并且使其分布于所述驱动板6的四个角，可以使所述驱动板6能整体地平移，从而使所述夹持板8施加给锂电池的压力更加均匀。所述底板7滑动地套接于所述导向杆5所述夹持板8位于所述驱动板6及底板7之间且滑动地套接于所述导向杆5；各所述加热板9分别固定于各所述夹持板8的同一侧。所述驱动板6与所述夹持板8之间、两相邻的所述夹持板8之间及所述夹持板8与底板7之间分别设有拉伸组件10；所述电机2固定于所述承载板1a的一侧，所述电机2的输出端与所述丝杆螺母机构4的丝杆连接，且通过所述驱动板6压缩若干所述夹持板8，或通过所述拉伸组件10拉伸若干所述夹持板8。
再请参阅图3，所述拉伸组件10固定于所述夹持板8的上边缘，其包括公座101及母座102，所述母座102具有向上延伸的挡块102a，所述公座101具有呈水平再向下延伸的扣勾101a，所述扣勾101a扣于与所述挡块102a的一侧。通过在所述公座101上设置扣勾101a，并在所述母座102上设置挡块102a，当所述扣勾101a与所述挡块102a扣在一起时，所述扣勾101a可向远离所述挡块102a的方向移动，而当靠近所述挡块102a并与挡块102a抵触时则可带动挡块102a移动，从而实现了在压缩时夹持板8之间能相互靠近，在拉伸时，前一夹持板8能保持一定间距后拉动下一夹持板8移动，使所有夹持板8实现拉伸。
如图4所示，所述驱动组件3设置于所述电机2及所述丝杆螺母机构4的丝杆之间，且所述驱动组件3安装于所述承载板1a上，其包括一个主动轮31、两个第一从动轮32及四个第二从动轮33；所述主动轮31与所述电机2的输出端连接；所述第二从动轮32分别与丝杆套接固定；两所述第一从动轮32分别与所述主动轮31啮合并位于所述主动轮31的两侧，且分别与同侧的两第二从动轮33啮合。通过利用一个所述主动轮31、两个第二从动轮32以及四个第二从动轮33，从而使只需使用一个电机2，即可同时驱动四个第二从动轮32，进而驱动四个丝杆螺母机构4运动，不但减少电机2的数量，使设备控制简单，而且驱使各丝杆螺母机构4同步运动，保证锂电池的受力均匀。
再请参阅图5至图7，所述缓冲组件11设置于所述承载板1a与所述底板7之间，所述缓冲组件11可以在所述丝杆螺母机构4对所述夹持板8加压后进行缓冲，防止压力过大而压坏锂电池。具体地，所述缓冲组件11包括压缩弹簧111及定位柱112，所述压缩弹簧111的两端抵顶于所述承载板1a及所述底板7之间；所述定位柱112的一端固定于所述底板7，另一端穿过所述压缩弹簧111并滑动地插接于所述承载板1a的通孔1b内。所述定位柱112可防止所述压缩弹簧111在工作时发生移位而影响缓冲效果。所述定位柱112的另一端设有限位台阶112a，所述通孔1b为台阶孔，所述限位台阶112a抵顶于台阶孔的台阶面上。由于所述前一夹持板8在拉伸时会带动底板7移动，因此，设置所述限位台阶112a可避免所述底板7过渡地移位，从而起到定位的作用。
再如图2所示，与所述底板7相邻的所述承载板1a上设有触发器12，所述底板7上正对所述触发器12位置固定一抵顶件71，当所述底板7移动并靠近所述承载板1a时，所述抵顶件71抵压所述触发器12的开关，从而控制所述电机2停止转动，有效控制夹持板8对锂电池所施加的压力。
再如图3所示，所述夹持板8包括夹持区81及位于所述夹持区81两边的连接区82，所述加热板9固定于所述夹持区81，所述连接区82套接所述导向杆5，所述夹持区81与所述连接区82之间固定有隔热块83。通过设置所述隔热块83，可以将所述连接区82与夹持区81隔离，从而防止热量通过连接区82传递到其他部件上，一方面减少热量的散失，另一方面避免高温对其他部件造成影响。
综合上述并结合附图，下面对本发明电池热压化成机100的工作原理进行详细描述：
化成前，先通过位于本发明电池热压化成机100下方的电池输送装置（图中未示）将电池200放置于所述夹持板8之间，并且将电池200与电极连接以方便稍后的通电；然后启动所述电机2，所述电机2转动带动所述驱动组件3，所述驱动组件3驱动各丝杆螺母机构4的丝杆转动，所述丝杆螺母机构4的螺母推动所述驱动板6沿所述导向杆5的方向向所述底板7一方移动。这时，所述驱动板6与所述夹持板8之间的拉伸组件10的公座101与母座102相互分离，之后所述驱动板6与所述夹持板8抵触，并推动所述夹持板8运动；当继续驱动时，所有夹持板8被一一压缩在一起，因此，位于两夹持板8之间的电池200被压缩；当所述夹持板8顶推所述底板7向所述承载板1a移动时，所述底板7压缩所述缓冲组件11，所述缓冲组件11与所述驱动板6之间作用对夹持板8之间的电池200施加一定的压力。当所述底板7上的抵顶件71与所述触发器12抵触时，通过所述触发器12控制所述电机2停止，此时，所述驱动板6与所述底板7之间对所述电池200保持地施加一定的压力。然后对所述电池200通电，这时即对电池进行化成。当化成完成后，启动所述电机2，使电机2反转，所述电机2驱动所述驱动板6向远离所述底板7，当所述驱动板6与相邻的夹持板8之间达到一定的间距后，所述公座101上的扣勾101a与所述母座102上的档块102a扣合，从而带动夹持板8移动；所述驱动板6继续移动时，两夹持板6之间的公座101及母座102相互扣合，从而所述夹持板8在保持一定的间距后陆续移动。当所述底板7被夹持板8带动并远离所述承载板1a一定距离时，所述缓冲组件11的定位柱112的限位台阶112a则与台阶孔抵触，从而防止夹持板8及底板7移位过渡。这时，电池200即可从所述电池热压化成机100卸下，所述电池热压化成机100即可进行下一次的化成。
与现有技术相比，由于本发明通过在所述承载板1a之间设置导向杆5及丝杆螺母机构4，并将所述驱动板6、底板7及夹持板8滑动地套接于所述导向杆5上，通过电机2驱动所述丝杆螺母机构4进而可推动所述驱动板6、底板7及夹持板8压缩在一起，从而实现对锂电池进行加压；并且，通过在每块所述夹持板8的侧壁上设置加热板9，从而使所述加热板9能直接与锂电池接触，热量直接从加热板9传递到锂电池内，加快锂电池的加热速度，进而有效提高化成效率；而且，由于所述加热板9是直接与锂电池接触加热的，因此，热量利用率很高，消耗的电量降低，从节省电量；整个所述电池热压化成机100只需要由一电机2控制丝杆螺母机构4即可实现压缩，并且利用拉伸组件10，在电机2驱动丝杆螺母机构4返回的过程中使所述夹持板8之间能相互拉伸，从而保持一定的间距，方便放置下一批锂电池，结构十分简单，操作简便，维护成本低。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电池热压化成机，其特征在于：包括两端向上延伸有承载板的机台、电机、丝杆螺母机构、导向杆、驱动板、底板、若干夹持板、加热板及拉伸组件；所述导向杆及丝杆螺母机构分别平行地安装于两所述承载板之间；所述驱动板滑动地套接于所述导向杆且与所述丝杆螺母机构的螺母固定，所述底板滑动地套接于所述导向杆，所述夹持板位于所述驱动板及底板之间且滑动地套接于所述导向杆；各所述加热板分别固定于各所述夹持板的同一侧；所述驱动板与所述夹持板之间、两相邻的所述夹持板之间及所述夹持板与所述底板之间分别设有拉伸组件；所述电机固定于所述承载板的一侧，输出端与所述丝杆螺母机构的丝杆连接，且通过所述驱动板压缩若干所述夹持板，或通过所述拉伸组件拉伸若干所述夹持板。
2.如权利要求1所述的电池热压化成机，其特征在于：所述拉伸组件固定于所述夹持板的上边缘，其包括公座及母座，所述母座具有向上延伸的挡块，所述公座具有呈水平再向下延伸的扣勾，所述扣勾扣于与所述挡块一侧。
3.如权利要求1所述的电池热压化成机，其特征在于：所述丝杆螺母机构数量为四，四个所述螺母分别固定于所述驱动板的四个角。
4.如权利要求3所述的电池热压化成机，其特征在于：所述电机及所述丝杆之间还设有驱动组件，所述驱动组件设置于所述承载板上，其包括一个主动轮、两个第一从动轮及四个第二从动轮；所述主动轮与所述电机的输出端连接；所述第二从动轮分别与所述丝杆套接固定；两所述第一从动轮分别与所述主动轮啮合并位于所述主动轮的两侧，且分别与同侧的两第二从动轮啮合。
5.如权利要求1所述的电池热压化成机，其特征在于：所述电池热压化成机还包括缓冲组件，所述缓冲组件设置于所述承载板与所述底板之间。
6.如权利要求5所述的电池热压化成机，其特征在于：所述缓冲组件包括压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端抵顶于所述承载板及所述底板之间。
7.如权利要求6所述的电池热压化成机，其特征在于：所述缓冲组件还包括定位柱，所述定位柱的一端固定于所述底板，另一端穿过所述压缩弹簧并滑动地插接于所述承载板的通孔内。
8.如权利要求7所述的电池热压化成机，其特征在于：所述定位柱的另一端设有限位台阶，所述通孔为台阶孔，所述限位台阶抵顶于所述台阶孔的台阶面上。
9.如权利要求1所述的电池热压化成机，其特征在于：与所述底板相邻的所述承载板上设有触发器，所述底板上正对所述触发器位置固定一抵顶件，当所述底板移动并靠近所述承载板时，所述抵顶件抵压所述触发器的开关，从而控制所述电机停止转动。
10.如权利要求1所述的电池热压化成机，其特征在于：所述夹持板包括夹持区及位于所述夹持区两边的连接区，所述加热板固定于所述夹持区，所述连接区套接所述导向杆，所述夹持区与所述连接区之间固定有隔热块。
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