CN113543621B - 一种化成夹具及化成设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种化成夹具及化成设备，包括用于放置电芯的安装板，以及设于所述安装板上并用于连接电芯极耳的极耳连接机构；所述极耳连接机构包括分别设于所述安装板相对两表面的PCB板和压块组件、以及用于调整所述PCB板位置的调节组件；所述极耳连接机构为两个，两个所述极耳连接机构位于所述安装板两侧,且两个所述极耳连接机构中的所述PCB板分别设置于所述安装板相对两表面上。本发明通过调节组件调整PCB板的位置，使PCB板可以适应电芯极耳的位置可以有效避免极耳的折弯变形；极耳连接机构为两个且呈中心对称设置，可以有效保持PCB板和压块组件压住极耳的均一性，减少对极耳弯折的影响，并且其适配性更高。
Description
技术领域
本发明涉及电芯加工领域，特别是关于一种化成夹具及化成设备。
背景技术
电芯在化成过程中，需要对其施加压紧力，同时进行充放电。充放电的过程通常是电芯的极耳连接PCB板，通过PCB板对其进行充放电。在自动化成时，需要用夹具将电芯夹紧，同时，PCB板需要与极耳紧密接触，以保持电连接可靠性。然而，由于不同产品的电芯大小不一致，极耳位置也不一致，夹具在夹紧极耳时容易造成极耳折弯，因此需要根据不同尺寸的电芯极耳位置来调整PCB板位置，进而保证PCB板与电芯极耳的稳定性。
发明内容
有鉴于此，本发明为解决上述技术问题，提供一种化成夹具及化成设备。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种化成夹具，包括用于放置电芯的安装板，以及设于所述安装板上并用于连接电芯极耳的极耳连接机构；所述极耳连接机构包括分别设于所述安装板相对两表面的PCB板和压块组件、以及用于调整所述PCB板位置的调节组件；所述极耳连接机构为两个，两个所述极耳连接机构位于所述安装板两侧，且两个所述极耳连接机构中的所述PCB板分别设置于所述安装板相对两表面上。
进一步的，所述调节组件通过安装块与所述安装板连接，所述调节组件包括第一调节单元和第二调节单元，所述第一调节单元用于调节所述PCB板相对于所述安装板的宽度方向的位置；所述第二调节单元用于调节所述PCB板相对于所述安装板的厚度方向的位置。
进一步的，所述第一调节单元包括与所述PCB板弹性连接第一滑块，所述第一滑块与所述安装块滑动连接。
进一步的，所述第二调节单元包括与所述安装块滑动连接的第二滑块、以及与所述第二滑块连接的楔形块，所述楔形块位于所述PCB板与所述安装板之间，所述安装板上设有与所述楔形块相配合的斜面槽。
进一步的，所述安装板包括依次设置的加热板、层板和隔热板，电芯放置于所述加热板上，所述斜面槽设于所述层板上。
进一步的，所述压块组件包括固定在所述层板上的支架、以及卡设在所述支架上并与所述支架弹性连接的多个绝缘压块。
进一步的，所述层板上设有温度探头。
进一步的，所述层板的左右两侧均设有连接块，所述连接块上设有安装孔。
进一步的，所述层板上设有导向件。
一种化成设备，包括多个化成夹具、以及机架，所述机架上设有用于为电芯提供压力的第一传动机构、用于带动第一滑块沿安装块滑动的第二传动机构、以及用于带动第二滑块沿安装块滑动的第三传动机构。
本发明相较于现有技术的有益效果是：
本发明的化成夹具，在使用时，依靠相邻的两个化成夹具配合使用，将电芯放置在其中一个化成夹具的安装板上，并在另一个化成夹具的作用下夹紧电芯，然后通过调节组件调整PCB板的位置，使PCB板可以适应电芯极耳的位置，并在另一个化成夹具中的压块组件的配合下压紧极耳，从而可以有效避免极耳的折弯变形。
本发明的极耳连接机构为设置在安装板的相对两侧的两个，且两个PCB板分别位于安装板相对的两个表面上，其好处在于，一个PCB板可以连接一个电芯，即一个夹具可以放置两个电芯，两个电芯左右对称，因此当两个化成夹具共同作用夹住电芯时，可以有效保持PCB板和压块组件压住极耳的均一性，减少对极耳弯折的影响，该种设置对电芯极耳的位置无要求，即不需要要求极耳位于电芯厚度方向的中间位置，其适配性更高。
附图说明
图1为本发明实施例化成夹具的整体结构示意图。
图2为本发明实施例化成夹具的爆炸图。
图3为本发明实施例化成夹具中第二调节单元的结构示意图。
图4本发明实施例化成夹具中压块组件的结构示意图。
图5为本发明实施例化成夹具中第一调节单元和PCB板的结构示意图。
图6为本发明实施例化成设备的整体结构示意图。
图7为本发明实施例化成设备的另一角度的结构示意图。
图8为本发明实施例化成设备的部分结构示意图。
附图标记：1-安装板；11-加热板；12-层板；13-隔热板；121-斜面槽；122-温度探头；123-导向件；2-极耳连接机构；21-PCB板；22-压块组件；221-支架；222-绝缘压块；223-缓冲弹簧；23-调节组件；231-第一调节单元；2311-第一滑块；2312-第一滑台；2313-第一驱动柱；232-第二调节单元；2321-第二滑块；2322-楔形块；2323-金属片；2324-第二滑台；2325-第二驱动柱；3-安装块；31-滑槽；4-连接块；41-安装孔；51-定位针；52-弹性件；6-机架；61-底板；62-顶板；63-连接柱；64-支撑柱；7-第一传动机构；71-第一丝杆；72-动力单元；721-旋转电机；722-主动齿轮；723-从动齿轮；724-联动齿轮；73-动压板；8-第二传动机构；81-第二丝杆；82-第一调节杆；83-连接件；9-第三传动机构；91-第三丝杆；92-第二调节杆；93-连接板。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细描述。
请参考图1-图8，本发明一较佳实施例为。
请参考图1，一种化成夹具，包括用于放置电芯的安装板1，以及设于安装板1上并用于连接电芯极耳的极耳连接机构2；极耳连接机构2包括分别设于安装板1相对两表面的PCB板21和压块组件22、以及用于调整PCB板21位置的调节组件23；极耳连接机构2为两个，两个极耳连接机构2位于安装板1两侧，且两个极耳连接机构2中的PCB板21分别设置于安装板1相对两表面上，即本实施例的两个极耳连接结构呈中心对称设置于安装板1的左右两侧。PCB板21上具有两个搭接区，分别用来搭接电芯的正负极耳。本实施例在使用时，依靠相邻的两个化成夹具配合使用，将电芯放置在其中一个化成夹具的安装板1上，并在另一个化成夹具的作用下夹紧电芯，即依靠相邻的两个安装板1夹紧电芯，保证电芯的稳定性，然后通过调节组件23调整PCB板21的位置，使PCB板21可以适应电芯极耳的位置，并在另一个化成夹具中的压块组件22的配合下压紧极耳，从而可以有效避免极耳的折弯变形。
需要说明的是，本实施例的极耳连接机构2位于安装板1两侧，且两个PCB板21分别位于安装板1相对的两个表面上，其中一个位于安装板1左侧的上方，另一个位于安装板1右侧的下方；相对的，两个压块组件22中的一个位于安装板1左侧的下方，另一个位于安装板1右侧的上方。如此做的好处在于，一个PCB板21可以连接一个电芯，即一个夹具可以放置两个电芯，两个电芯左右对称，因此当两个化成夹具共同作用夹住电芯时，可以有效保持PCB板21和压块组件22压住极耳的均一性，减少对极耳弯折的影响，而两个PCB板21若位于层板12的同一侧时，则对极耳位置要求较高，通常要求极耳处于电芯厚度方向的居中位置，本实施例对电芯极耳的位置无要求，即不需要要求极耳位于电芯厚度方向的中间位置，其适配性更高。
请参考图1和图2，本实施例的调节组件23通过安装块3与安装板1连接，调节组件23包括第一调节单元231和第二调节单元232。安装块3呈长条形结构，固定在安装板1上，安装块3与安装板1之间的连接可以是一体成型结构，也可以是可拆卸的分体结构。第一调节单元231用于调节PCB板21相对于安装板1的宽度方向的位置，第二调节单元232用于调节PCB板21相对于安装板1的厚度方向的位置。
请参考图3，具体的，第一调节单元231包括与PCB板21弹性连接第一滑块2311，第一滑块2311与安装块3滑动连接。安装块3上设有滑槽31，第一滑块2311上设有与滑槽31相匹配的第一滑台2312，第一滑台2312可相对于滑槽31移动，从而使第一滑块2311带动PCB板21的移动，以达到调节PCB板21相对与安装板1宽度方向的位置的目的。第一滑块2311上还设有间隔设置的两根第一驱动柱2313，其目的是为了方便与驱动机构的连接。
请参考图4，第二调节单元232包括与安装块3滑动连接的第二滑块2321、以及与第二滑块2321连接的楔形块2322，楔形块2322位于PCB板21和安装板1之间，安装板1上设有与楔形块2322相配合的斜面槽121。第二滑块2321上设有与滑槽31相匹配的第二滑台2324，第二滑块2321和第一滑块2311间隔设于安装块3上。第二滑块2321上还设有间隔设置的两根第二驱动柱2325，其目的时为了方便与驱动机构的连接。楔形块2322通过一体折弯式的金属片2323与第二滑块2321连接，其目的在于可以有效节省空间，同时保证二者连接的稳定性。金属片2323的一端插设在楔形块2322上，用于支撑楔形块2322，金属片2323与楔形块2322之间的连接为活动连接。楔形块2322可相对于斜面槽121滑动，通过调整楔形块2322相对于斜面槽121的位置，进而来调整PCB板21相对于安装板1的距离，使PCB板21靠近或远离安装板1。需要说明的是，PCB板21与第一滑块2311之间的连接为弹性连接，因此PCB板21始终受弹力作用，确保其具有良好的稳定性并能有效复位。应当理解的是，斜面槽121不为斜面也可以，楔形块2322只要一侧有斜面也可以，或者斜面槽121与楔形块2322之间仅有一个斜面也可以。本实施例通过设置斜面槽121、楔形块2322的两个斜面，提高了调整精度。
请参考图2，在本实施例中，安装板1包括依次设置的加热板11、层板12和隔热板13，电芯放置于加热板11上，斜面槽121设于层板12上。加热板11用来对电芯加热控制电芯的温度，层板12上设有温度探头122，方便精准控温。隔热板13可以是硅胶垫，其成分优选二氧化硅，当然也可以使用其它隔热材料，隔热板13起到一定的隔热作用，化成夹具在多个堆叠使用时，具有隔热板13的一侧起隔热作用，方便对单个电芯进行精准控温，减轻相邻夹具上的加热板11的影响。
请参考图5，层板12上相对于斜面槽121的另一侧设有用于放置压块组件22的安装槽，压块组件22包括固定在层板12上的支架221、以及卡设在支架221上并与支架221弹性连接的多个绝缘压块。支架221固定在安装槽上，可以通过卡接、粘接或者螺钉固定等方式进行固定，绝缘压块和支架221的顶部之间设有缓冲弹簧223，绝缘压块通过缓冲弹簧223与支架221弹性连接，该种设置可以有效碱性绝缘压块和PCB板21在夹紧极耳时极耳受到的刚性冲击。
在本实施例中，层板12的左右两侧均设有连接块4，连接块4上设有安装孔42。安装孔42用于与化成设备相配合，用于将化成夹具安装在化成设备上。连接块4上设有定位针51，定位针51外套设有弹性件52。由于多个化成夹具层叠安装在化成设备上时，其安装精度较低，因此，通过设置定位针51来进一步提高夹具的定位精度，同时定位针51外套设的弹性件52可以防止定位针51的损坏和脱离，提高了使用的安全性，同时还具有一定的缓冲效果，防止相邻两个化成夹具产生剧烈的刚性冲击。另外，层板12上还设有导向件123，导向件123可以方便将电芯放置到加热板11上。
请参考图6-图8，一种化成设备，包括多个化成夹具、以及机架6，机架6上设有用于为电芯提供压力的第一传动机构7、用于带动第一滑块2311沿安装块3滑动的第二传动机构8、以及用于带动第二滑块2321沿安装块3滑动的第三传动机构9。具体的，机架6包括顶板62、底板61以及用于连接顶板62和底板61的连接柱63。底板61和顶板62之间还设有支撑柱64，支撑柱64穿过依次穿过多个化成夹具上的安装孔42，从而将多个化成夹具层叠组成在一起形成夹具组。
请参考图6，第一传动机构7包括设置在机架6上并与机架6转动连接的第一丝杆71、以及用于驱动第一丝杆71转动的动力单元72，第一丝杆71为多根，多根第一丝杆71共同连接有动压板73，动压板73与第一丝杆71的连接为螺纹连接，动压板73位于夹具组的端部。动力单元72在进行驱动时，带动第一丝杆71的转动，第一丝杆71在转动时使得动压板73靠近或者远离夹具组，当动压板73靠近夹具组时，通过挤压端部的夹具，使得夹具之间的距离缩小以实现对电芯的夹紧固定；当动压板73远离夹具组时，则松开电芯。其中，动力单元72包括设置在顶板62的旋转电机721，旋转电机721的输出轴上设有主动齿轮722，第一丝杆71上设有从动齿轮723，主动齿轮722和从动齿轮723之间还设有联动齿轮724，本实施例通过设置齿轮组的联动机构带动多根第一丝杆71的同步转动，使得第一丝杆71的转动更加一致和稳定。
请参考图7和图8，第二传动机构8包括分别设置在底板61和顶板62上的第二丝杆81，两根第二丝杆81分别与底板61和顶板62转动连接，两根第二丝杆81之间连接有第一调节杆82，第一调节杆82的两端通过连接件83与两根第二丝杆81螺纹连接，第一调节杆82穿过位于第一滑块2311上的两根第一驱动柱2313之间，通过转动第二丝杆81可以带动第一调节杆82的移动，从而带动PCB板21的移动，已达到控制PCB板21相对于安装板1宽度方向的位置。需要说明的是，本实施例的化成夹具上具有两个PCB板21，因此，第二传动机构8也为与之对应的两个。
请参考图7和图8，第三传动机构9分别设置在底板61和顶板62上的两根第三丝杆91，两根第三丝杆91分别与底板61和顶板62转动连接，两根第三丝杆91之间设有第二调节杆92，第二调节杆92的两端通过连接板93与两根第三丝杆91螺纹连接，第二调节杆92穿过位于第二滑块2321上的两根第二驱动柱2325之间，通过转动第三丝杆91可以带动第二调节杆92的移动，从而带动第二滑块2321和楔形块2322的移动，以实现调节PCB板21相对于安装板1厚度方向上的位置。值得注意的是，第二调节杆92为两根，且均通过连接板93与第三丝杆91连接，用于同时带动调节安装板1上的两个PCB板21的位置，从而提高效率。
需要说明的是，本实施例的第二丝杆81和第三丝杆91的旁边均设有标尺，以便于精确调节PCB板21的位置。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。
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该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。
Claims (4)
1.一种化成夹具，其特征在于，包括用于放置电芯的安装板（1），以及设于所述安装板（1）上并用于连接电芯极耳的极耳连接机构（2）；所述极耳连接机构（2）包括分别设于所述安装板（1）相对两表面的PCB板（21）和压块组件（22）、以及用于调整所述PCB板（21）位置的调节组件（23）；所述极耳连接机构（2）为两个，两个所述极耳连接机构（2）位于所述安装板（1）两侧，且两个所述极耳连接机构（2）中的所述PCB板（21）分别设置于所述安装板（1）相对两表面上，其中一个位于安装板左侧的上方，另一个位于安装板右侧的下方；相对的，两个压块组件中的一个位于安装板左侧的下方，另一个位于安装板右侧的上方；
所述调节组件（23）通过安装块（3）与所述安装板（1）连接，所述调节组件（23）包括第一调节单元（231）和第二调节单元（232），所述第一调节单元（231）用于调节所述PCB板（2）相对于所述安装板（1）的宽度方向的位置；所述第二调节单元（232）用于调节所述PCB板（2）相对于所述安装板（1）的厚度方向的位置；
所述第一调节单元（231）包括与所述PCB板（2）弹性连接第一滑块（2311），所述第一滑块（2311）与所述安装块（3）滑动连接；
所述第二调节单元（232）包括与所述安装块（3）滑动连接的第二滑块（2321）、以及与所述第二滑块（2321）连接的楔形块（2322），所述楔形块（2322）位于所述PCB板（21）与所述安装板（1）之间，所述安装板（1）上设有与所述楔形块（2322）相配合的斜面槽（121），所述楔形块（2322）通过一体折弯式的金属片（2323）与第二滑块（2321）连接；
所述安装板（1）包括依次设置的加热板（11）、层板（12）和隔热板（13），电芯放置于所述加热板（11）上，所述斜面槽（121）设于所述层板（12）上，所述层板（12）的左右两侧均设有连接块（4），所述连接块（4）上设有安装孔（41）和定位针（51），所述定位针（51）外套设有弹性件（52）；
所述压块组件（22）包括固定在所述层板（12）上的支架（221）、以及卡设在所述支架（221）上并与所述支架（221）弹性连接的多个绝缘压块（222）。
2.根据权利要求1所述的一种化成夹具，其特征在于，所述层板（12）上设有温度探头（122）。
3.根据权利要求1所述的一种化成夹具，其特征在于，所述层板（12）上设有导向件（123）。
4.一种化成设备，其特征在于，包括多个如权利要求1-3任一项权利要求所述的化成夹具、以及机架（6），所述机架（6）上设有用于为电芯提供压力的第一传动机构（7）、用于带动第一滑块（2311）沿安装块（3）滑动的第二传动机构（8）、以及用于带动第二滑块（2321）沿安装块（3）滑动的第三传动机构（9）。
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