CN118231970A - 极耳整形装置、电池制造设备、电池单体及极耳整形方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种极耳整形装置、电池制造设备、电池单体及极耳整形方法。极耳整形装置用于对电极组件的极耳进行整形,极耳与转接件焊接且焊接处的两侧分别贴设有胶纸,极耳整形装置包括治具模块和热熔模块,治具模块用于定位电极组件,治具模块具有定位面,定位面用于承载电极组件,治具模块包括定位组件,定位组件用于与电极组件的至少一侧配合,以将电极组件固定于所述定位面;热熔模块包括热熔头和驱动件,驱动件用于驱动热熔头靠近或远离治具模块,以使热熔头与治具模块配合,将贴设在焊接处两侧的胶纸相互热熔连接。本申请提供的技术方案,能够提高电池单体的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种极耳整形装置、电池制造设备、电池单体及极耳整形方法。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
电池的制造过程中,如何提高电池单体的可靠性,是电池技术中一个亟需解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种极耳整形装置、电池制造设备、电池单体及极耳整形方法,能够提高电池单体的可靠性。
本申请是通过下述技术方案实现的:
第一方面,本申请实施例提供一种极耳整形装置,极耳整形装置用于对电极组件的极耳进行整形,极耳与转接件焊接且焊接处的两侧分别贴设有胶纸,极耳整形装置包括治具模块和热熔模块,治具模块用于定位电极组件,治具模块具有定位面,定位面用于承载电极组件,治具模块包括定位组件,定位组件用于与电极组件的至少一侧配合,以将电极组件固定于定位面;热熔模块包括热熔头和驱动件,驱动件用于驱动热熔头靠近或远离治具模块,以使热熔头与治具模块配合,将贴设在焊接处两侧的胶纸相互热熔连接。
在本申请实施例的技术方案中,通过治具模块对待热熔的电极组件进行承载,定位组件与电极组件的至少一侧配合,从而将电极组件固定于定位面,保持电极组件在热熔模块热熔时的相对位置,提高热熔模块对极耳与转接件的焊接处的胶纸的热熔精度。然后通过热熔模块与治具模块配合,在驱动件的作用下,热熔头靠近治具模块,将电极组件上贴设在极耳与转接件的焊接处两侧的胶纸相互热熔,胶纸给极耳提供束缚力,能够有效固定电极组件的极耳形貌,即对极耳起到形貌固定的功能,降低极耳冗余而导致极耳分叉或者极耳变形的风险,进而提高了电池单体的可靠性。
根据本申请的一些实施例,定位组件用于抵持电极组件的至少相对两侧,以定位电极组件。
在上述方案中,通过定位组件能够抵持于电极组件的至少相对的两侧,能够实现对电极组件的夹紧定位,且定位组件与电极组件的侧面接触,不易与热熔模块出现干涉的现象,利于热熔模块对电极组件进行热熔。
根据本申请的一些实施例,定位组件包括多个抵持件,多个抵持件共同配合,以用于抵持电极组件除具有极耳一侧的其余三个侧面。
在上述方案中,通过多个抵持件抵持于电极组件除具有极耳一侧的其余三个侧面,这样电极组件除具有转接件的一侧均具有抵持件抵持限位,对电极组件的定位效果更好,电极组件不易出现移动的情况。
根据本申请的一些实施例,治具模块还包括定位台,多个抵持件中的至少一者可移动地设置于定位台,以用于调节多个抵持件所围合的区域面积大小。
在上述方案中,通过将抵持件可移动地设置于定位台上,那么多个抵持件所围合的区域面积大小可以调节,这样便能适应于不同型号的电极组件的定位需求,适用范围更广。
根据本申请的一些实施例,电极组件包括第一电极组件和第二电极组件;定位组件的数量设为两个,两个定位组件在定位台间隔分布,分别用于对第一电极组件和第二电极组件定位。
在上述方案中,两个定位组件能够分别对第一电极组件和第二电极组件进行定位,这样热熔模块能够对第一电极组件和第二电极组件上相向一侧的极耳与转接件的焊接处两侧的胶纸热熔。
根据本申请的一些实施例,极耳整形装置还包括承载台和位置调节模块,位置调节模块设置于承载台和治具模块之间,位置调节模块用于使治具模块可移动地设置于承载台,以调节治具模块上的电极组件与热熔模块的相对位置。
在上述方案中,通过在承载台和治具模块之间设置有位置调节模块,位置调节模块能够带动治具模块在承载台上运动,以实现治具模块的位置调节,进而满足电极组件的热熔位置调节需求。
根据本申请的一些实施例,位置调节模块包括第一导向部和第一移动座,沿第一方向延伸设置于承载台;第一移动座沿第一方向滑动设置于第一导向部,治具模块设置于第一移动座,第一方向与定位面垂直。
在上述方案中,通过第一导向部和第一移动座滑动配合,治具模块设置在第一移动座上,那么治具模块便能够跟随第一移动座沿第一方向在承载台上运动,从而实现治具模块在第一方向上的位置调节。
根据本申请的一些实施例,位置调节模块包括第一导向部、第一移动座和第二导向部,第一导向部沿第一方向延伸设置于承载台,第一移动座沿第一方向滑动设置于第一导向部;第二导向部沿第二方向延伸设置于第一移动座,治具模块沿第二方向滑动设置于第二导向部,第一方向和第二方向均与定位面垂直,第一方向和第二方向垂直。
在上述方案中,通过第一导向部和第一移动座滑动配合,第二导向部设置于第一移动座上,而治具模块滑动设置在第二导向部上,那么治具模块便能够在承载台上实现第一方向和第二方向的运动,治具模块可以在第一方向和第二方向两个方向上的位置调节,治具模块的位置调节更加灵活,减少了热熔模块的位置调节需求,简化了热熔模块的结构。
根据本申请的一些实施例,极耳整形装置还包括限位模块,限位模块设置于承载台,限位模块用于对治具模块的位置进行限位。
在上述方案中,通过在承载台上设置有限位模块,限位模块能够对位置调节到位后的治具模块起到限位功能,利于热熔模块对治具模块上的电极组件的胶纸区域进行热熔作业。
根据本申请的一些实施例,限位模块包括多个限位部,多个限位部分布于治具模块的外周侧;各个限位部包括本体和限位件,本体设置于承载台,限位件沿第一方向或者第二方向可伸缩地设置于本体,多个限位件的相向一端分别抵持治具模块的外周侧。
在上述方案中,通过多个限位部共同配合,治具模块的外周侧每侧均具有限位部抵挡限位,对治具模块的限位效果好。而限位件可伸缩地设置于本体上,利用限位件的伸缩功能,可实现对治具模块位置调整时的让位以及治具模块的位置调节到位后的限位功能。
根据本申请的一些实施例,限位件与本体之间螺纹配合。
在上述方案中,通过将限位件与本体之间螺纹配合,通过转动限位件的方式,便能实现限位件伸出于本体的伸出长度,以实现对治具模块的限位和让位功能。
根据本申请的一些实施例,驱动件用于驱动热熔头沿第三方向移动,以靠近或远离治具模块,第三方向与定位面垂直。
在上述方案中,通过驱动件带动热熔头沿垂直于定位面的第三方向靠近治具模块上的电极组件对其进行热熔,实现热熔模块的热熔操作。热熔完成后,利用驱动件带动热熔头远离电极组件,便于调整电极组件上的热熔点位。
根据本申请的一些实施例,热熔模块还包括升降架和连接件,升降架与驱动件连接;热熔头通过连接件安装于升降架,连接件沿第一方向和/或第二方向可移动地设置于升降架,以用于调节热熔头与升降架的相对位置,第三方向、第一方向和第二方向两两垂直。
在上述方案中,热熔头通过连接件安装于升降架,而连接件可移动地安装于升降架,热熔头的位置在升降架上可以微调,能够实现对电极组件的两个热熔区域之间的柔性移动,不需要重新调节治具模块的位置,相应提高了热熔头的热熔效率。
根据本申请的一些实施例,升降架具有沿第一方向和/或第二方向延伸设置的滑槽,连接件包括本体部和锁紧件,本体部可滑动地设置于滑槽,本体部的一端与热熔头连接,本体部的另一端与锁紧件螺纹配合。
在上述方案中,通过本体部滑动设置于滑槽,锁紧件与本体部的上端螺纹配合,仅需要旋转锁紧件,便能实现对本体部在滑槽上的锁紧或者解锁,操作方便。
根据本申请的一些实施例,热熔模块还包括立架,驱动件安装于立架,升降架具有沿第三方向延伸设置的导向杆,导向杆与立架穿设配合,以引导升降架相对于立架沿第三方向运动。
在上述方案中,通过在升降架设置有导向杆,导向杆与立架导向配合,这样在驱动件带动升降架升降的过程中,在导向杆与立架的导向配合作用下,提高了升降架在升降过程的稳定性,相应提高了热熔模块的热熔精度。
根据本申请的一些实施例,热熔模块还包括立架,驱动件沿第二方向可移动地设置于立架,第二方向与第三方向垂直。
在上述方案中,通过驱动件能够在立架上移动,这样治具模块在不具有第二方向位置调节功能或者在不调节治具模块在第二方向位置的情况下,也能通过对应调整热熔模块在第二方向的位置,实现热熔模块与治具模块上的电极组件的第二方向的相对位置调节,选择更加灵活,适用范围更广。
根据本申请的一些实施例,热熔头靠近于治具模块的一端设置有铁氟龙涂层。
在上述方案中,通过在热熔头的表面设置铁氟龙涂层,铁氟龙涂层能够降低热熔后胶纸与热熔头之间的粘性,减少胶纸拉丝的风险。
根据本申请的一些实施例,极耳整形装置还包括控制模块和控制屏,控制屏用于输入热熔模块的热熔参数,控制屏、热熔模块与控制模块电连接。
在上述方案中,通过控制屏幕的设置,操作人员可以作用于控制屏幕便能实现热熔模块的热熔参数的设定,控制模块根据控制屏幕的热熔参数对应自动控制热熔模块,自动化程度高,简化了人工操作。
根据本申请的一些实施例,极耳整形装置还包括热敏传感器,热敏传感器设置于热熔模块的热熔头,热敏传感器用于获取热熔头的实时温度。
在上述方案中,在热熔头对电极组件的胶纸的热熔过程中,热敏传感器能够获取热熔头的实时温度,控制模块能够根据热敏传感器所反馈的温度,精确调节热熔头的温度,对电极组件的热熔效果更好。
根据本申请的一些实施例,极耳整形装置还包括操作按钮,操作按钮与控制模块电连接,操作按钮用于启动或关闭热熔模块。
在上述方案中,操作人员仅需要作用于操作按钮,便能实现对热熔模块的启闭,操作简单。
第二方面,本申请实施例还提供了一种电池制造设备,电池制造设备包括上述实施例的极耳整形装置。
第三方面,本申请实施例还提供了一种极耳整形方法,极耳整形方法包括:将电极组件的极耳与转接件焊接,在焊接处的两侧分别贴设胶纸;将贴设在焊接处两侧的胶纸相互热熔连接。
在上述方案中,在将电极组件的极耳与转接件焊接后的焊接处的两侧分别贴设胶纸,胶纸能够对极耳提供束缚力,将焊接处两侧的胶纸相互热熔连接,能够有效固定电极组件的极耳形貌,即对极耳起到形貌固定的功能,降低了极耳分叉或者极耳变形的风险,电池单体在合芯后不易造成极耳冗余的失效风险,提高了电池单体的可靠性。
根据本申请的一些实施例,将贴设在焊接处两侧的胶纸相互热熔连接,包括:将胶纸的超出转接件边缘的部分相互热熔连接,以使胶纸将极耳固定于转接件。
在上述方案中,将胶纸的超出转接件边缘的部分相互热熔连接,利用胶纸将极耳固定于转接件,胶纸对极耳提供束缚力,对极耳进行形貌固定,降低极耳变形而与电极组件的主体区接触的风险。
第四方面,本申请实施例还提供了一种电池单体,电池单体包括电极组件、转接件和胶纸,电极组件具有极耳,极耳与转接件焊接,胶纸贴设于极耳和转接件的焊接处的两侧,焊接处两侧的胶纸热熔连接。
在上述方案中,将电极组件的贴设于极耳和转接件的焊接处的两侧的胶纸热熔连接,胶纸对极耳提供束缚力,对极耳进行形貌固定,降低了极耳变形而与电极组件的主体区接触的风险,提高了电池单体的可靠性。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,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相关的附图。
图1为本申请一些实施例的极耳整形装置的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的极耳整形装置的另一角度的结构示意图;
图3为本申请一些实施例的极耳整形装置的正视图;
图4为本申请一些实施例的电极组件中第一电极组件和第二电极组件之间热熔时的热熔区域的分布示意图;
图5为本申请一些实施例的极耳整形装置中位置调节模块的第一移动座的结构示意图;
图6为本申请一些实施例的极耳整形装置中热熔模块的结构示意图;
图7为本申请一些实施例的极耳整形装置中热熔模块的正视图;
图8为本申请另一些实施例的极耳整形装置的结构示意图;
图9为图8中极耳整形装置的侧视图。
图标:22-电极组件;221-第一电极组件;222-第二电极组件;23-胶纸;24-转接件;250-热熔区域;400-极耳整形装置;410-治具模块;411-定位组件;4111-抵持件;412-定位台;413-拉手;420-热熔模块;421-热熔头;4210-压块;4211-铁氟龙涂层;422-驱动件;423-升降架;4231-滑槽;4232-气缸接头;424-连接件;4241-本体部;4242-锁紧件;425-立架;4251-立杆;4252-横杆;426-导向杆;427-第一导轨;428-安装座;429-第二导轨;430-承载台;440-位置调节模块;441-第一导向部;442-第一移动座;443-第二导向部;450-限位模块;451-限位部;4511-本体;4512-限位件;460-控制屏;461-屏幕区;462-按键区;470-操作按钮。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限定本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请的描述中,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”、“附接”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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
电池单体一般包括电极组件。电极组件包括正极、负极以及隔离件。在电池单体充放电过程中,活性离子(例如锂离子)在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间,可以起到防止正负极短路的作用,同时可以使活性离子通过。
在一些实施例中,正极可以为正极极片,正极极片可以包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性材料。
作为示例,正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面,正极活性材料设置在正极集流体相对的两个表面的任意一者或两者上。
作为示例,正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如,作为金属箔片,可以采用表面镀银处理的铝、表面镀银处理的不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、碳、镍或钛等。复合集流体可包括高分子材料基材和金属层。复合集流体可通过将金属材料(铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材)上而形成。
作为示例,正极活性材料可包括以下材料中的至少一种:含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料,还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。
在一些实施例中,负极可以为负极极片,负极极片可以包括负极集流体。
作为示例,负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如,作为金属箔片,可以采用表面镀银处理的铝、表面镀银处理的不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、用碳、镍或钛等。
在一些实施例中,负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面,负极活性材料设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
作为示例,负极活性材料可采用本领域公知的用于电池的负极活性材料。作为示例,负极活性材料可包括以下材料中的至少一种:人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料,还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
在一些实施方式中,隔离件为隔膜。本申请对隔膜的种类没有特别的限制,可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔膜。
作为示例,隔膜的主要材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯,陶瓷中的至少一种。隔膜可以是单层薄膜,也可以是多层复合薄膜,没有特别限制。在隔膜为多层复合薄膜时,各层的材料可以相同或不同,没有特别限制。隔离件可以是单独的一个部件位于正负极之间,也可以附着在正负极的表面。
在一些实施方式中,隔离件为固态电解质。固态电解质设于正极和负极之间,同时起到传输离子和隔离正负极的作用。
在一些实施方式中,电极组件为卷绕结构。正极极片、负极极片卷绕成卷绕结构。
从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素,例如,能量密度、充放电倍率等性能参数,另外,还需要考虑电池的可靠性。
电极组件包括主体区和极耳,极耳从主体区延伸出以与转接件连接,实现电极组件的电能的导出与导入。
目前,电极组件的极耳和转接件通过超声焊接,焊后由贴胶机在焊接处粘贴上下层胶纸。受胶纸的粘性和在电极组件合芯时,极耳受力等因素影响,上下层胶纸粘接效果较差,因此合芯后的电极组件的极耳形貌异常,易出现冗余风险,冗余风险后会导致极耳插入电极组件的主体区,导致正负极接触短路,影响电池单体的可靠性。
基于以上考虑,为了能够降低极耳冗余风险,提高电池单体的可靠性,本申请设计了一种极耳整形装置,极耳整形装置包括治具模块和热熔模块,治具模块用于定位电极组件,热熔模块与治具模块配合,热熔模块用于将贴设在焊接处两侧的胶纸相互热熔连接。
这样,热熔模块能够对电极组件的极耳与转接件的焊接处两侧的胶纸进行热熔,从而热熔后的胶纸对电极组件的极耳形貌固定,对极耳起到约束的功能,极耳不易插入电极组件的主体区,进而降低正负极接触短路的风险,提高电池单体的可靠性。
本申请实施例提供一种极耳整形装置,请参照图1至图4,图1为本申请一些实施例的极耳整形装置的结构示意图;图2为本申请一些实施例的极耳整形装置的另一角度的结构示意图;图3为本申请一些实施例的极耳整形装置的正视图;图4为本申请一些实施例的电极组件中第一电极组件和第二电极组件之间热熔时的热熔区域的分布示意图。极耳整形装置400用于对电极组件22的极耳进行整形,极耳与转接件24焊接且焊接处的两侧分别贴设有胶纸23,极耳整形装置400包括治具模块410和热熔模块420,治具模块410用于定位电极组件22,治具模块410具有定位面,定位面用于承载电极组件22,治具模块410包括定位组件411,定位组件411用于与电极组件22的至少一侧配合,以将电极组件22固定于定位面;热熔模块420包括热熔头421和驱动件422,驱动件422用于驱动热熔头421靠近或远离治具模块410,以使热熔头421与治具模块410配合,用于将贴设在焊接处两侧的胶纸23相互热熔连接。
治具模块410为定位工装,治具模块410的作用为对电极组件22起到承载和定位的功能,在热熔模块420对电极组件22的极耳与转接件24的焊接处两侧的胶纸23进行热熔时,能保持电极组件22的相对位置。
定位组件411的作用为对治具模块410上的电极组件22起到定位的功能,让电极组件22的位置在热熔时不会发生变化,确保热熔的精度。
定位组件411与电极组件22的至少一侧配合,是指定位组件411可以与电极组件22的一侧或者多侧配合,根据定位组件411的具体结构而定。譬如,定位组件411可以是夹紧气缸、下压气缸、真空吸附件或者抵持件等定位部件。
当定位组件411为真空吸附件时,定位组件411与电极组件22的底面吸附配合,利用真空吸附件对电极组件22的底部产生负压力,将电极组件22吸附固定于治具模块410上,同样能够给电极组件22提供定位的功能,即定位组件411与电极组件22的底面一侧配合。
在定位组件411为下压气缸的情况下,下压气缸与电极组件22的顶面接触,给电极组件22提供下压力,从而将电极组件22定位在治具模块410上。
在定位组件411为夹紧气缸的情况下时,利用夹紧气缸可以夹持于电极组件22的两侧,从而实现对电极组件22的定位。也就是说,当定位组件411为夹紧气缸或者抵持件时,那么定位组件411可与电极组件22的多侧配合,以实现对电极组件22的定位固定。
热熔模块420具有热熔功能,热熔模块420的作用为对治具模块410上的电极组件22的极耳与转接件24的焊接处两侧的胶纸23进行热熔,从而对电极组件22的极耳形貌固定,起到约束的功能,极耳不易插入电极组件22的主体区,进而降低正负极接触短路的风险,提高电池单体的可靠性。该极耳整形装置400可适用于实验室,用于对不同热熔参数下的热熔效果测试验证,适用于贴胶机后和电芯合芯之前。
热熔头421可以是能够通过高温将物料进行熔化的零部件。热熔头421的下方可以设置有压块4210,压块4210具有供热熔头421穿过的让位孔,热熔头421对胶纸23进行热熔时,压块4210能够对极耳固定,提高热熔的精度。热熔模块420可以包括至少一个热熔头421,热熔头421的数量可以根据实际情况而定。在本实施例中,热熔头421的数量为两个。
驱动件422是指能够驱动热熔头421运动的驱动部件,驱动件422可以为多种驱动机构,譬如,驱动件422可以为气缸、液压缸、电动推杆、丝杠螺母副或者直线模组等。可选地,驱动件422为气缸。
热熔模块420和治具模块410之间配合实现对贴设在电极组件22的焊接处两侧的胶纸23相互热熔连接,可以为多种情况。第一种情况是热熔模块420静止,治具模块410运动,治具模块410带动电极组件22移动至热熔模块420处供热熔模块420热熔。第二情况是,热熔模块420运动,治具模块410静止,治具模块410上的电极组件22不动,热熔模块420运动至目标位置,以与治具模块410上的电极组件22热熔作业。第三种情况是,热熔模块420运动,治具模块410也可运动,两者相互配合运动,从而实现热熔模块420与治具模块410上的电极组件22的热熔作业。
在本申请实施例的技术方案中,通过治具模块410对待热熔的电极组件22进行承载,定位组件411与电极组件22的至少一侧配合,从而将电极组件22固定于定位面,保持电极组件22在热熔模块420热熔时的相对位置,提高热熔模块420对极耳与转接件24的焊接处的胶纸23的热熔精度。然后通过热熔模块420与治具模块410配合,在驱动件422的作用下,热熔头421靠近治具模块410,将电极组件22上贴设在极耳与转接件24的焊接处两侧的胶纸23相互热熔,胶纸23给极耳提供束缚力,能够有效固定电极组件22的极耳形貌,即对极耳起到形貌固定的功能,降低了极耳冗余而导致极耳分叉或者极耳变形的风险,进而提高了电池单体的可靠性。
根据本申请的一些实施例,定位组件411用于抵持电极组件22的至少相对两侧,以定位电极组件22。
通过定位组件411能够抵持于电极组件22的至少相对的两侧,能够实现对电极组件22的夹紧定位,且定位组件411与电极组件22的侧面接触,不易与热熔模块420出现干涉的现象,利于热熔模块420对电极组件22进行热熔。
根据本申请的一些实施例,请参照图1和图2,图1为本申请一些实施例的极耳整形装置的结构示意图;图2为本申请一些实施例的极耳整形装置的另一角度的结构示意图。定位组件411包括多个抵持件4111,多个抵持件4111共同配合,以用于抵持电极组件22除具有极耳一侧的其余三个侧面。
抵持件4111给电极组件22提供抵持的功能,抵持件4111可以为多种结构,譬如,当抵持件4111为伸缩机构时,如抵持件4111为气缸或者电动推杆等,利用抵持件4111自身的伸缩功能可以实现对电极组件22的侧面的抵持或松开。当然,抵持件4111也可为常规的挡块,挡块自身不具有伸缩功能,但挡块可通过移动的方式设置在治具模块410上,同样也能实现对电极组件22的抵持功能。
多个抵持件4111分布在治具模块410上并位于电极组件22的周侧,多个抵持件4111共同配合,对电极组件22起到定位的功能。电极组件22除具有转接件24一侧的其余三个侧面,电极组件22每侧的抵持件4111的数量可以为一个,也可以为多个,抵持件4111的数量具体可以根据实际情况而定。在本实施例中,电极组件22上与转接件24相对的一侧的抵持件4111的数量为两个,电极组件22的另外两侧的抵持件4111的数量各为一个。
通过多个抵持件4111抵持于电极组件22除具有极耳一侧的其余三个侧面,这样电极组件22除具有转接件24的一侧均具有抵持件4111抵持限位,对电极组件22的定位效果更好,电极组件22不易出现移动的情况。
根据本申请的一些实施例,治具模块410还包括定位台412,多个抵持件4111中的至少一者可移动地设置于定位台412,以用于调节多个抵持件4111所围合的区域面积大小。
抵持件4111在定位台412上移动的方式可以有多种。譬如,定位台412上对应于抵持件4111的位置可以设置有多个连接孔,抵持件4111的横截面为L形的挡块,抵持件4111靠近于定位台412的一侧对应设置有通孔,抵持件4111可沿多个连接孔的分布方向移动,以调节抵持件4111的位置。抵持件4111的位置确定后,通过紧固件穿设通孔后择一连接孔穿设,可实现抵持件4111的位置固定。
当然,还可以是定位台412上设置有连接孔,抵持件4111靠近于定位台412的一侧对应设置有长条形的通孔,通过紧固件穿设通孔后与连接孔锁紧,当需要调节抵持件4111的位置时,仅需要将抵持件4111沿长条形孔的延伸方向移动,抵持件4111移动到位后,利用紧固件穿过通孔与连接孔锁紧便可。紧固件可以为螺栓。
通过将抵持件4111可移动地设置于定位台412上,那么多个抵持件4111所围合的区域面积大小可以调节,这样便能适应于不同型号的电极组件22的定位需求,适用范围更广。
根据本申请的一些实施例,请参照图1和图4,图1为本申请一些实施例的极耳整形装置的结构示意图;图4为本申请一些实施例的电极组件22中第一电极组件和第二电极组件之间热熔时的热熔区域的分布示意图。电极组件22包括第一电极组件221和第二电极组件222;定位组件411的数量设为两个,两个定位组件411在定位台412间隔分布,分别用于对第一电极组件221和第二电极组件222定位。
电极组件22包括正极、负极以及隔离件。在电池单体充放电过程中,活性离子(例如锂离子)在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间,可以起到防止正负极短路的作用,同时可以使活性离子通过。正极极片和负极极片具有活性物质的部分构成电极组件22的主体部,正极极片和负极极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。
两个定位组件411能够分别对第一电极组件221和第二电极组件222进行定位,这样热熔模块420能够利于完成对第一电极组件221和第二电极组件222上相向一侧的极耳与转接件24的焊接处两侧的胶纸23热熔,热熔效果好。
根据本申请的一些实施例,请继续参照图3,极耳整形装置400还包括承载台430和位置调节模块440,位置调节模块440设置于承载台430和治具模块410之间,位置调节模块440用于使治具模块410可移动地设置于承载台430,以调节治具模块410上的电极组件22与热熔模块420的相对位置。
承载台430的主要功能为承载功能,承载台430可以为板体结构,也可以为机架。位置调节模块440是指能够让治具模块410可移动地设置在承载台430上,进而实现治具模块410与承载台430的相对位置调节,以满足电极组件22上对应位置的热熔需求。位置调节模块440可以实现治具模块410的一个方向的调节,也可以实现治具模块410的多个方向的位置调节,具体可以根据实际情况而定。
通过在承载台430和治具模块410之间设置有位置调节模块440,位置调节模块440能够使得治具模块410在承载台430上可运动,以实现治具模块410的位置调节,进而满足电极组件22的热熔位置调节需求。
根据本申请的一些实施例,请参照图8和图9,图8为本申请另一些实施例的极耳整形装置的结构示意图;图9为图8中极耳整形装置的侧视图。位置调节模块440包括第一导向部441和第一移动座442,沿第一方向X延伸设置于承载台430;第一移动座442沿第一方向X滑动设置于第一导向部441,治具模块410设置于第一移动座442,第一方向X与定位面垂直。
第一导向部441是指能够对第一移动座442的移动起到导向功能的部件,第一导向部441可以为多种导向结构,譬如,第一导向部441可以为滑槽、滑轨或者导向杆等。在本实施例中,第一导向部441为滑轨。
第一移动座442是指能够在第一导向部441上沿其延伸方向移动的部件。在本实施例中,第一移动座442为滑块部件,第一移动座442与第一导向部441之间滑动配合。第一移动座442可以靠手动实现对治具模块410的移动驱动,也可以靠电机、气泵等自动的方式实现对治具模块410的移动驱动。在本实施例中,移动座为手动调节移动,治具模块410对应设置有拉手413,操作人员作用于拉手413,能够带动治具模块410进行位置调节。若以定位面为基准面,第一方向X可以是垂直于定位面上的任意特定方向。
通过第一导向部441和第一移动座442滑动配合,治具模块410设置在第一移动座442上,那么治具模块410便能够跟随第一移动座442沿第一方向X在承载台430上运动,从而实现治具模块410在第一方向X上的位置调节。
根据本申请的一些实施例,请参照图3和图5,图3为本申请一些实施例的极耳整形装置的正视图;图5为本申请一些实施例的极耳整形装置中位置调节模块的第一移动座的结构示意图。位置调节模块440包括第一导向部441、第一移动座442和第二导向部443,第一导向部441沿第一方向X延伸设置于承载台430,第一移动座442沿第一方向X滑动设置于第一导向部441;第二导向部443沿第二方向Y延伸设置于第一移动座442,治具模块410沿第二方向Y滑动设置于第二导向部443,第一方向X和第二方向Y均与定位面垂直,第一方向X和第二方向Y垂直。
第二导向部443是指能够对治具模块410的移动起到导向功能的部件,第二导向部443可以为多种导向结构,譬如,第二导向部443可以为滑槽、滑轨或者导向杆等。在本实施例中,第二导向部443为滑轨。
以定位面为基准面,第一方向X和第二方向Y均垂直于定位面,即,第一方向X可以是垂直于定位面上的任意特定方向。第二方向Y与第一方向X垂直,那么第二方向Y便是与第一方向X所垂直的方向。
通过第一导向部441和第一移动座442滑动配合,第二导向部443设置于第一移动座442上,而治具模块410滑动设置在第二导向部443上,那么治具模块410便能够在承载台430上实现第一方向X和第二方向Y的运动,治具模块410可以在第一方向X和第二方向Y两个方向上的位置调节,治具模块410的位置调节更加灵活,减少了热熔模块420的位置调节需求,简化了热熔模块420的结构。
根据本申请的一些实施例,请继续参照图5,图5为本申请一些实施例的极耳整形装置中位置调节模块的第一移动座的结构示意图。极耳整形装置400还包括限位模块450,限位模块450设置于承载台430,限位模块450用于对治具模块410的位置进行限位。
由于治具模块410能够在承载台430上移动,治具模块410位置调节到位后,限位模块450是指能够对治具模块410的位置起到限位功能的部件,阻止治具模块410在承载台430上移动。限位模块450可以是多种限位机构,譬如,限位模块450可以是压板或者多个限位部451,在限位模块450为压板的情况下时,治具模块410移动到位后,压板向治具模块410施加下压力,压在治具模块410上,从而阻止治具模块410移动。
通过在承载台430上设置有限位模块450,限位模块450能够对位置调节到位后的治具模块410起到限位功能,利于热熔模块420对治具模块410上的电极组件22的胶纸23区域进行热熔作业。
根据本申请的一些实施例,限位模块450包括多个限位部451,多个限位部451分布于治具模块410的外周侧;各个限位部451包括本体4511和限位件4512,本体4511设置于承载台430,限位件4512沿第一方向X或者第二方向Y可伸缩地设置于本体4511,多个限位件4512的相向一端分别抵持治具模块410的外周侧。
本体4511供限位件4512安装,本体4511可以为横截面为L形,本体4511包括水平部和竖直部,竖直部与水平部的一侧垂直连接。本体4511可通过水平部与承载台430连接,竖直部供限位件4512安装。限位件4512可以是多种限位部451件,譬如,限位模块450可以为气缸、液压缸或者螺杆等限位部451件。限位部451的数量可以为多个,譬如,限位部451的数量可以为四个、五个、六个或者八个等。在本实施例中,限位部451的数量为八个,八个限位部451共分为四组限位机构,四组限位机构分别对治具模块410周侧的四个侧面进行限位抵挡。每组限位机构包括两个限位部451,两个限位部451对治具模块410的一个侧面进行限位。
通过多个限位部451共同配合,治具模块410的外周侧每侧均具有限位部451抵挡限位,对治具模块410的限位效果好。而限位件4512可伸缩地设置于本体4511上,利用限位件4512的伸缩功能,可实现对治具模块410位置调整时的让位以及治具模块410的位置调节到位后的限位功能。
根据本申请的一些实施例,限位件4512与本体4511之间螺纹配合。
限位件4512可以为调节螺杆,本体4511上对应设置有供限位件4512穿设的螺纹孔,调节螺杆与本体4511的螺纹孔之间螺纹配合。
具体的,当治具模块410需要进行位置调节时,可将限位件4512的伸缩长度缩短,以对治具模块410进行让位,降低限位件4512与治具模块410干涉的风险。当治具模块410的位置调节到位后,旋转限位件4512,将限位件4512的伸出端朝向于治具模块410移动,并抵持于治具模块410,完成对治具模块410该侧的抵持限位。
通过将限位件4512与本体4511之间螺纹配合,通过转动限位件4512的方式,便能实现限位件4512伸出于本体4511的伸出长度,以实现对治具模块410的限位和让位功能。
根据本申请的一些实施例,请参照图6和图7,图6为本申请一些实施例的极耳整形装置中热熔模块的结构示意图;图7为本申请一些实施例的极耳整形装置中热熔模块的正视图。驱动件422用于驱动热熔头421沿第三方向Z移动,以靠近或远离治具模块410,第三方向Z与定位面垂直。
通过驱动件422带动热熔头421沿垂直于定位面的第三方向Z靠近治具模块410上的电极组件22对其进行热熔,实现热熔模块420的热熔操作。热熔完成后,利用驱动件422带动热熔头421远离电极组件22,便于调整电极组件22上的热熔点位。
根据本申请的一些实施例,请继续参照图6和图7,热熔模块420还包括升降架423和连接件424,升降架423与驱动件422连接;热熔头421通过连接件424安装于升降架423,连接件424沿第一方向X和/或第二方向Y可移动地设置于升降架423,以用于调节热熔头421与升降架423的相对位置,第三方向Z、第一方向X和第二方向Y两两垂直。
升降架423为架体结构,升降架423上对应设置有气缸接头4232,驱动件422连接于气缸接头4232,从而能够带动升降架423上下升降,实现热熔头421靠近或远离治具模块410。连接件424是指将热熔头421安装至升降架423上的连接部件。
第三方向Z与定位面垂直,若以定位面为水平面,那么第三方向Z为竖直方向。第一方向X与第三方向Z垂直,即,第一方向X可以是水平面上的任意特定方向。第二方向Y与第一方向X垂直,那么第二方向Y便是水平面上与第一方向X所垂直的方向。
热熔头421通过连接件424安装于升降架423,而连接件424可移动地安装于升降架423,热熔头421的位置在升降架423上可以微调,能够实现对电极组件22的两个热熔区域250之间的柔性移动,不需要重新调节治具模块410的位置,相应提高了热熔头421的热熔效率。
根据本申请的一些实施例,请继续参照图6,升降架423具有沿第一方向X和/或第二方向Y延伸设置的滑槽4231,连接件424包括本体部4241和锁紧件4242,本体部4241可滑动地设置于滑槽4231,本体部4241的一端与热熔头421连接,本体部4241的另一端与锁紧件4242螺纹配合。
本体部4241为移动设置在滑槽4231的部件,滑槽4231为长条形槽,滑槽4231的延伸方向为第一方向X或第二方向Y,本体部4241穿设于滑槽4231并与滑槽4231滑动配合,热熔头421连接于本体部4241的下端,而锁紧件4242与本体部4241的上端连接。由于锁紧件4242与本体部4241的上端螺纹配合,当旋松锁紧件4242时,本体部4241丧失锁紧件4242的压紧作用,那么本体部4241可在滑槽4231的长度方向移动,从而调节热熔头421的位置。当热熔头421的位置调节到位后,旋紧锁紧件4242,锁紧件4242贴紧于升降架423的顶部,使得本体部4241定位于滑槽4231,不能在滑槽4231上滑动。
通过本体部4241滑动设置于滑槽4231,锁紧件4242与本体部4241的上端螺纹配合,仅需要旋转锁紧件4242,便能实现对本体部4241在滑槽4231上的锁紧或者解锁,操作方便。
根据本申请的一些实施例,请参照图1,热熔模块420还包括立架425,驱动件422安装于立架425,升降架423具有沿第三方向Z延伸设置的导向杆426,导向杆426与立架425穿设配合,以引导升降架423相对于立架425沿第三方向Z运动。
立架425为架体结构,立架425的功能为给驱动件422提供承载功能,使得驱动件422能够安装在治具模块410的上方。立架425可以为多种架体结构,譬如,立架425可以为L形架体、三角形支撑架、矩形框架或者门字形架体。
在一些实施例中,立架425为门字形架体,立架425包括两根立杆4251和连接于两根立杆4251的顶端之间的横杆4252,驱动件422安装于横杆4252上。
导向杆426为引导升降架423在沿第三方向Z移动过程起到导向作用的杆件,立架425对应设置有供导向杆426穿设的导向装置,导向装置可以为导向套或者导向孔,导向杆426穿过于立架425的导向装置,导向装置对导向杆426起到导向和限位的功能,引导导向杆426仅能在第三方向Z移动。
通过在升降架423设置有导向杆426,导向杆426与立架425导向配合,这样在驱动件422带动升降架423升降的过程中,在导向杆426与立架425的导向配合作用下,提高了升降架423在升降过程的稳定性,相应提高了热熔模块420的热熔精度。
根据本申请的一些实施例,请参照图8和图9,热熔模块420还包括立架425,驱动件422沿第二方向Y可移动地设置于立架425,第二方向Y与第三方向Z垂直。
立架425为架体结构,立架425的功能为给驱动件422提供承载功能,使得驱动件422能够可移动地安装在治具模块410的上方。立架425上对应设置有供驱动件422移动的第一导轨427,导轨沿第二方向Y延伸设置,驱动件422通过安装座428上对应设置有与第一导轨427滑动配合的滑块,当然,滑块上对应设置有锁止结构,实现对滑块的锁定和解锁。安装座428上设置有第二导轨429,第二导轨429沿第三方向Z延伸设置,升降架423上对应设置于滑块,第二导轨429引导升降架423沿第三方向Z移动。
通过驱动件422能够在立架425上移动,这样治具模块410在不具有第二方向Y位置调节功能或者在不调节治具模块410在第二方向Y位置的情况下,也能通过对应调整热熔模块420在第二方向Y的位置,实现热熔模块420与治具模块410上的电极组件22的第二方向Y的相对位置调节,选择更加灵活,适用范围更广。
根据本申请的一些实施例,请参照图6,热熔头421靠近于治具模块410的一端设置有铁氟龙涂层4211。
铁氟龙涂层,也被称为Teflon涂层,是一种非常常见的涂层材料,它由聚四氟乙烯(PTFE)制成。聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,简写为PTFE),俗称“塑料王”,是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物。PTFE是一种具有低摩擦系数和优异耐冷热性能的材料,因此被广泛应用于各个领域,尤其是厨房用具的涂层。
通过在热熔头421的表面设置铁氟龙涂层4211,铁氟龙涂层4211能够降低热熔后胶纸23与热熔头421之间的粘性,减少胶纸23拉丝的风险。
根据本申请的一些实施例,请参照图1,极耳整形装置400还包括控制模块和控制屏460,控制屏460用于输入热熔模块420的热熔参数,控制屏460、热熔模块420与控制模块电连接。
控制模块,为PLC,可编程逻辑控制器(PLC)是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
控制屏460为实现输入和显示热熔参数的功能。控制屏460包括屏幕区461和按键区462,按键区462为操作人员输入热熔参数的功能,热熔参数可以包括热熔温度、热熔时间和下压力。屏幕区461为显示热熔模块420的热熔数据。操作人员通过控制屏460上的按键区462的按钮录入热熔参数,并屏幕区461上实时显示数据。
通过控制屏460幕的设置,操作人员可以作用于控制屏460幕便能实现热熔模块420的热熔参数的设定,控制模块根据控制屏460幕的热熔参数对应自动控制热熔模块420,自动化程度高,简化了人工操作。
根据本申请的一些实施例,请参照图1,极耳整形装置400还包括热敏传感器,热敏传感器设置于热熔模块420的热熔头421,热敏传感器用于获取热熔头421的实时温度。
热敏传感器是将温度转换成电信号的转换器件,可分为有源和无源两大类。前者的工作原理是热释电效应、热电效应、半导体结效应。
在热熔头421对电极组件22的胶纸23的热熔过程中,热敏传感器能够获取热熔头421的实时温度,控制模块能够根据热敏传感器所反馈的温度,精确调节热熔头421的温度,对电极组件22的热熔效果更好。
根据本申请的一些实施例,极耳整形装置400还包括操作按钮470,操作按钮470与控制模块电连接,操作按钮470用于启动或关闭热熔模块420。
操作按钮470的作用是控制驱动件422(气缸)下压,热熔完成后,或者间隔预设时长后,驱动件422自动返回。操作按钮470设置在承载台430上。
操作按钮470的数量为两个,当两个操作按钮470都按下后热熔模块420才工作,相比于操作按钮470设置为一个而言,两个操作按钮470的设置,能够起到防止误碰的功能,安全性更高。
操作人员仅需要作用于操作按钮470,便能实现对热熔模块420的启闭,操作简单。
本申请实施例还提供了一种电池制造设备,电池制造设备包括上述实施例的极耳整形装置400。
极耳整形装置400设置于贴胶设备和合芯设备之间。
本申请实施例还提供了一种极耳整形方法,极耳整形方法包括:将电极组件22的极耳与转接件24焊接,在焊接处的两侧分别贴设胶纸23;将贴设在焊接处两侧的胶纸23相互热熔连接。
在将电极组件22的极耳与转接件24焊接后的焊接处的两侧分别贴设胶纸23,胶纸23能够对极耳提供束缚力,将焊接处两侧的胶纸23相互热熔连接,能够有效固定电极组件22的极耳形貌,即对极耳起到形貌固定的功能,降低了极耳冗余而导致极耳分叉或者极耳变形的风险,进而提高了电池单体的可靠性。
根据本申请的一些实施例,将贴设在焊接处两侧的胶纸23相互热熔连接,包括:将胶纸23的超出转接件24边缘的部分相互热熔连接,以使胶纸23将极耳固定于转接件24。
将胶纸23的超出转接件24边缘的部分相互热熔连接,利用胶纸23将极耳固定于转接件24,胶纸23对极耳提供束缚力,对极耳进行形貌固定,降低极耳变形而与电极组件22的主体区接触的风险。
本申请实施例还提供了一种电池单体,电池单体包括电极组件22、转接件24和胶纸23,电极组件22具有极耳,极耳与转接件24焊接,胶纸23贴设于极耳和转接件24的焊接处的两侧,焊接处两侧的胶纸23热熔连接。
将电极组件22的贴设于极耳和转接件24的焊接处的两侧的胶纸23热熔连接,胶纸23对极耳提供束缚力,对极耳进行形貌固定,降低了极耳变形而与电极组件22的主体区接触的风险,提高了电池单体的可靠性。
请参照图7,电池单体包括第一电极组件221和第二电极组件222,第一电极组件221具有第一极耳,第二电极组件222具有第二极耳,第一极耳与第二极耳之间焊接有转接件24,第一极耳与转接件24,以及第二极耳与转接件24的焊接处两侧贴设有胶纸23,且第一极耳与转接件24,以及第二极耳与转接件24的焊接处两侧的胶纸23热熔连接。
将第一电极组件221与第二电极组件222之间的第一极耳与转接件24,以及第二极耳与转接件24的焊接处两侧的胶纸23热熔连接,利用胶纸23将第一极耳和第二极耳固定于转接件24,胶纸23对第一极耳和第二极耳提供束缚力,对第一极耳和第二极耳进行形貌固定,降低第一极耳和第二极耳变形而与第一电极组件221或第二电极组件222的主体区接触的风险,提高了电池单体的可靠性。
在一些实施例中,请参照图4,第一电极组件221和第二电极组件222的极耳与转接件24之间的胶纸23上的热熔区为多个点位,在本实施例中,热熔区包括八个热熔区域250,八个热熔区域250分别间隔分布于第一电极组件221和第二电极组件222之间的胶纸23上。
极耳整形装置400的工作流程:
极耳整形装置400在非自动化场景中离线使用,可作为实验平台,因此可采用人工上料。将第一电极组件221和第二电极组件222上料至极耳整形装置400的治具模块410,调整定位组件411所围合的区域大小,让定位组件411对电极组件22进行定位,将电极组件22(第一电极组件221和第二电极组件222)定位在定位面。对应调节位置调节模块440,让热熔模块420的热熔头421与电极组件22上的热熔区域250正对。确定热熔参数,控制屏460上设置热熔参数,包括热熔温度、热熔时间和下压力。按压操作按钮470启动,驱动件422下压热熔头完成热熔,每次可完成两个热熔区域250的热熔。利用位置调节模块440调节治具模块410的位置,依次完成胶纸23上的八个热熔区域250的热熔。
根据本申请的一些实施例,请参照图1至图4,极耳整形装置400包括治具模块410和热熔模块420,治具模块410用于定位电极组件22,治具模块410具有定位面,定位面用于承载电极组件22;热熔模块420与治具模块410配合,用于将贴设在焊接处两侧的胶纸23相互热熔连接。治具模块410包括定位组件411,定位组件411用于抵持电极组件22的至少相对两侧,以定位电极组件22;定位组件411包括多个抵持件4111,多个抵持件4111共同配合,以用于抵持电极组件22除具有转接件24一侧的其余三个侧面;治具模块410还包括定位台412,多个抵持件4111中的至少一者可移动地设置于定位台412,以用于调节多个抵持件4111所围合的区域面积大小。
治具模块410对待热熔的电极组件22进行承载和定位,保持电极组件22在热熔模块420热熔时的相对位置,提高热熔模块420对极耳与转接件24的焊接处的胶纸23的热熔精度。然后通过热熔模块420与治具模块410配合,将电极组件22上贴设在极耳与转接件24的焊接处两侧的胶纸23相互热熔,胶纸23给极耳提供束缚力,能够有效固定电极组件22的极耳形貌,即对极耳起到形貌固定的功能,降低了极耳分叉或者极耳变形的风险,进而降低了极耳的冗余风险,提高了电池单体的可靠性。定位组件411能够抵持于电极组件22的至少相对的两侧,能够实现对电极组件22的夹紧定位,且定位组件411上的多个抵持件4111与电极组件22的多个侧面接触,不易与热熔模块420出现干涉的现象,利于热熔模块420对电极组件22进行热熔。抵持件4111可移动地设置于定位台412上,这样便能适应于不同型号的电极组件22的定位需求,适用范围更广。
在一些实施例中,请参照图5,极耳整形装置400还包括承载台430和位置调节模块440,位置调节模块440设置于承载台430和治具模块410之间,位置调节模块440用于使治具模块410可移动地设置于承载台430,以调节治具模块410上的电极组件22与热熔模块420的相对位置。位置调节模块440包括第一导向部441、第一移动座442和第二导向部443,第一导向部441沿第一方向X延伸设置于承载台430,第一移动座442沿第一方向X滑动设置于第一导向部441;第二导向部443沿第二方向Y延伸设置于第一移动座442,治具模块410沿第二方向Y滑动设置于第二导向部443,第一方向X和第二方向Y均与定位面垂直,第一方向X和第二方向Y垂直。极耳整形装置400还包括限位模块450,限位模块450设置于承载台430,限位模块450用于对治具模块410的位置进行限位。
请参照图6和图7,热熔模块420包括热熔头421和驱动件422,驱动件422用于驱动热熔头421沿第三方向Z移动,以靠近或远离治具模块410,第三方向Z与定位面垂直。热熔模块420还包括升降架423和连接件424,升降架423与驱动件422连接;热熔头421通过连接件424安装于升降架423,连接件424沿第一方向X和/或第二方向Y可移动地设置于升降架423,以用于调节热熔头421与升降架423的相对位置,第三方向Z、第一方向X和第二方向Y两两垂直。热熔模块420还包括立架425,驱动件422安装于立架425,升降架423具有沿第三方向Z延伸设置的导向杆426,导向杆426与立架425穿设配合,以引导升降架423相对于立架425沿第三方向Z运动。
通过第一导向部441和第一移动座442滑动配合,第二导向部443设置于第一移动座442上,而治具模块410滑动设置在第二导向部443上,那么治具模块410便能够在承载台430上实现第一方向X和第二方向Y的运动,治具模块410可以在第一方向X和第二方向Y两个方向上的位置调节,治具模块410的位置调节更加灵活,减少了热熔模块420的位置调节需求,简化了热熔模块420的结构。限位模块450能够对位置调节到位后的治具模块410起到限位功能,利于热熔模块420对治具模块410上的电极组件22的胶纸23区域进行热熔作业。驱动件422带动热熔头421靠近治具模块410上的电极组件22对其进行热熔,实现热熔模块420的热熔操作。热熔完成后,利用驱动件422带动热熔头421远离电极组件22,便于调整电极组件22上的热熔点位。导向杆426与立架425导向配合,这样在驱动件422带动升降架423升降的过程中,在导向杆426与立架425的导向配合作用下,提高了升降架423在升降过程的稳定性,相应提高了热熔模块420的热熔精度。
在另一些实施例中,请参照图8和图9,位置调节模块440包括第一导向部441和第一移动座442,沿第一方向X延伸设置于承载台430;第一移动座442沿第一方向X滑动设置于第一导向部441,治具模块410设置于第一移动座442,第一方向X与定位面垂直。热熔模块420包括热熔头421和驱动件422,驱动件422用于驱动热熔头421沿第三方向Z移动,以靠近或远离治具模块410,第三方向Z与定位面垂直。热熔模块420还包括升降架423和连接件424,升降架423与驱动件422连接;热熔模块420还包括立架425,驱动件422沿第二方向Y可移动地设置于立架425,第二方向Y与第三方向Z垂直。
立架425上对应设置有供驱动件422移动的第一导轨427,导轨沿第二方向Y延伸设置,驱动件422通过安装座428上对应设置有与第一导轨427滑动配合的滑块,当然,滑块上对应设置有锁止结构,实现对滑块的锁定和解锁。安装座428上设置有第二导轨429,第二导轨429沿第三方向Z延伸设置,升降架423上对应设置于滑块,第二导轨429引导升降架423沿第三方向Z移动。
通过位置调节模块440能够使得治具模块410在第一方向X的位置调节,而热熔模块420的热熔头421能够在第二方向Y和第三方向Z进行移动,同样也能满足热熔模块420对治具模块410上的电极组件22的胶纸23的热熔区的热熔。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (24)
1.一种极耳整形装置,用于对电极组件的极耳进行整形,所述极耳与转接件焊接且焊接处的两侧分别贴设有胶纸,其特征在于,所述极耳整形装置包括:
治具模块,用于定位所述电极组件,所述治具模块具有定位面,所述定位面用于承载所述电极组件,所述治具模块包括定位组件,所述定位组件用于与所述电极组件的至少一侧配合,以将所述电极组件固定于所述定位面;
热熔模块,所述热熔模块包括热熔头和驱动件,所述驱动件用于驱动所述热熔头靠近或远离所述治具模块,以使所述热熔头与所述治具模块配合,将贴设在所述焊接处两侧的所述胶纸相互热熔连接。
2.根据权利要求1所述的极耳整形装置,其特征在于,所述定位组件用于抵持所述电极组件的至少相对两侧,以定位所述电极组件。
3.根据权利要求2所述的极耳整形装置,其特征在于,所述定位组件包括多个抵持件,多个所述抵持件共同配合,以用于抵持所述电极组件除具有所述极耳一侧的其余三个侧面。
4.根据权利要求3所述的极耳整形装置,其特征在于,所述治具模块还包括:
定位台,多个所述抵持件中的至少一者可移动地设置于所述定位台,以用于调节多个所述抵持件所围合的区域面积大小。
5.根据权利要求4所述的极耳整形装置,其特征在于,所述电极组件包括第一电极组件和第二电极组件;
所述定位组件的数量设为两个,两个所述定位组件在所述定位台间隔分布,分别用于对所述第一电极组件和所述第二电极组件定位。
6.根据权利要求1所述的极耳整形装置,其特征在于,所述极耳整形装置还包括:
承载台;
位置调节模块,设置于所述承载台和所述治具模块之间,所述位置调节模块用于使所述治具模块可移动地设置于所述承载台,以调节所述治具模块上的所述电极组件与所述热熔模块的相对位置。
7.根据权利要求6所述的极耳整形装置,其特征在于,所述位置调节模块包括:
第一导向部,沿第一方向延伸设置于所述承载台;
第一移动座,沿所述第一方向滑动设置于所述第一导向部,所述治具模块设置于所述第一移动座,所述第一方向与所述定位面垂直。
8.根据权利要求6所述的极耳整形装置,其特征在于,所述位置调节模块包括:
第一导向部,沿第一方向延伸设置于所述承载台;
第一移动座,沿所述第一方向滑动设置于所述第一导向部;
第二导向部,沿第二方向延伸设置于所述第一移动座,所述治具模块沿所述第二方向滑动设置于所述第二导向部,所述第一方向和所述第二方向均与所述定位面垂直,且所述第一方向与所述第二方向垂直。
9.根据权利要求6所述的极耳整形装置,其特征在于,所述极耳整形装置还包括:
限位模块,设置于所述承载台,所述限位模块用于对所述治具模块的位置进行限位。
10.根据权利要求9所述的极耳整形装置,其特征在于,所述限位模块包括多个限位部,多个所述限位部分布于所述治具模块的外周侧;
各个所述限位部包括本体和限位件,所述本体设置于所述承载台,所述限位件沿第一方向或者第二方向可伸缩地设置于所述本体,多个所述限位件的相向一端分别抵持所述治具模块的外周侧。
11.根据权利要求10所述的极耳整形装置,其特征在于,所述限位件与所述本体之间螺纹配合。
12.根据权利要求1所述的极耳整形装置,其特征在于,所述驱动件用于驱动所述热熔头沿第三方向移动,所述第三方向与所述定位面垂直。
13.根据权利要求12所述的极耳整形装置,其特征在于,所述热熔模块还包括:
升降架,与所述驱动件连接;
连接件,所述热熔头通过所述连接件安装于所述升降架,所述连接件沿第一方向和/或第二方向可移动地设置于所述升降架,以用于调节所述热熔头与所述升降架的相对位置,所述第三方向、所述第一方向和所述第二方向两两垂直。
14.根据权利要求13所述的极耳整形装置,其特征在于,所述升降架具有沿所述第一方向和/或所述第二方向延伸设置的滑槽,所述连接件包括本体部和锁紧件,所述本体部可滑动地设置于所述滑槽,所述本体部的一端与所述热熔头连接,所述本体部的另一端与所述锁紧件螺纹配合。
15.根据权利要求13所述的极耳整形装置,其特征在于,所述热熔模块还包括:
立架,所述驱动件安装于所述立架,所述升降架具有沿所述第三方向延伸设置的导向杆,所述导向杆与所述立架穿设配合,以引导所述升降架相对于所述立架沿所述第三方向运动。
16.根据权利要求15所述的极耳整形装置,其特征在于,所述热熔模块还包括:
立架,所述驱动件沿第二方向可移动地设置于所述立架,所述第二方向与所述第三方向垂直。
17.根据权利要求12-16中任一项所述的极耳整形装置,其特征在于,所述热熔头靠近于所述治具模块的一端设置有铁氟龙涂层。
18.根据权利要求1所述的极耳整形装置,其特征在于,所述极耳整形装置还包括:
控制模块;
控制屏,所述控制屏用于输入所述热熔模块的热熔参数,所述控制屏、所述热熔模块与所述控制模块电连接。
19.根据权利要求18所述的极耳整形装置,其特征在于,所述极耳整形装置还包括:
热敏传感器,设置于所述热熔模块的热熔头,所述热敏传感器用于获取所述热熔头的实时温度。
20.根据权利要求18所述的极耳整形装置,其特征在于,所述极耳整形装置还包括:
操作按钮,所述操作按钮与所述控制模块电连接,所述操作按钮用于启动或关闭所述热熔模块。
21.一种电池制造设备,其特征在于,包括根据权利要求1-20中任一项所述的极耳整形装置。
22.一种极耳整形方法,其特征在于,包括:
将电极组件的极耳与转接件焊接,在焊接处的两侧分别贴设胶纸;
将贴设在所述焊接处两侧的所述胶纸相互热熔连接。
23.根据权利要求22所述的极耳整形方法,其特征在于,所述将贴设在所述焊接处两侧的所述胶纸相互热熔连接,包括:
将所述胶纸的超出所述转接件边缘的部分相互热熔连接,以使所述胶纸将所述极耳固定于所述转接件。
24.一种电池单体,其特征在于,包括电极组件、转接件和胶纸,所述电极组件具有极耳,所述极耳与所述转接件焊接,所述胶纸贴设于所述极耳和所述转接件的焊接处的两侧,所述焊接处两侧的所述胶纸热熔连接。
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