CN205248390U - 一种聚合物电池夹具化成机的夹具结构 - Google Patents

一种聚合物电池夹具化成机的夹具结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种聚合物电池夹具化成机的夹具结构，它包括夹具本体，所述夹具本体包括夹具顶板和夹具底板，该夹具顶板和夹具底板间设置有相互对应的四根夹具支杆，形成夹具内腔；所述夹具内腔上设置有四根直线轴，该直线轴上依次穿设有气缸推板和层板热压机构；所述夹具顶板上设置有驱动气缸，该驱动气缸的缸轴穿插过夹具顶板2中部的缸轴通孔与气缸推板相连；所述层板热压机构的左右两侧对应设置有若干第一合成石纤维隔热板，该层板热压机构的前后对应设置若干第二合成石纤维隔热板；所述直线轴与气缸推板的连接处套设有无油衬套；它具有结构简单，安装方便，成本低，简化工艺，节约了大量的人力物力资源以及极大提高了生产效率等优点。

Description

一种聚合物电池夹具化成机的夹具结构
【技术领域】
本实用新型涉及一种聚合物电池夹具化成机的夹具结构。
【背景技术】
聚合物电池的化成是电池生产过程中的重要工艺。聚合物电池的化成主要有两方面的作用：一是使电池中的活性物质借助于第一次充电转成具有正常电化学作用的物质；二是使电极主要是负极表面生成有效的钝化膜(SEI膜)，以防止负极自发与电解液发生反应，同时使活性物质与电解质之间有良好的接触。
当前大多数锂电池生产企业依然沿用旧的软包电池化成工艺，其化成工艺有电池夹板、鱼尾夹、老化板、baking夹具等繁琐的工艺，不仅生产效率低，耗时长，消耗大量的人力、物力资源，而且电池经过反复的装夹具和转移搬运，造成电池的质量得不到有效的保证。近年国内出现了一些电池设备企业开发的热压夹具化成机，但其设备在实际使用后出现电极的压紧在化成过程中容易出现接触不良；化成的电极线路采用PCB电路板，容易损坏等缺陷，给生产带来诸多不便，甚至影响生产。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的一种聚合物电池夹具化成机的夹具结构，它采用一体化式的夹具结构，它具有结构简单，安装方便，成本低，简化工艺，缩短工时，节约了大量的人力物力资源以及极大提高了生产效率等优点。
本实用新型所述的一种聚合物电池夹具化成机的夹具结构，它包括夹具本体，所述夹具本体包括夹具顶板和夹具底板，该夹具顶板和夹具底板间设置有相互对应的四根夹具支杆，形成夹具内腔；所述夹具内腔上设置有四根直线轴，该直线轴上依次穿设有气缸推板和层板热压机构；所述夹具顶板上设置有驱动气缸，该驱动气缸的缸轴穿插过夹具顶板2中部的缸轴通孔与气缸推板相连；所述层板热压机构的左右两侧对应设置有若干第一合成石纤维隔热板，该层板热压机构的前后对应设置若干第二合成石纤维隔热板；所述直线轴与气缸推板的连接处套设有无油衬套；所述气缸推板的左右两侧分别对应设置有电极基准线，该电极基准线穿插过气缸推板至层板热压机构的底部；所述层板热压机构的前后表面对应设置有芳纶纤维拉伸带，该芳纶纤维拉伸带中部设置有伸带定位块。
以上设计中导向和联动机构由直线轴、无油衬套、芳纶纤维拉伸带、拉伸带定位块组成，直线轴和无油衬套对层板热压机构的移动起到导向作用，芳纶纤维拉伸带和拉伸带定位块在气缸驱动层板热压机构提升时起到联动相邻层板的提升作用。
进一步地，所述层板热压机构由铝合金整形板、第一绝缘环氧树脂垫板、电发热管、化成电路块机构、控温热电偶、弹簧固定板、绝缘发泡胶、折叠弹簧板、线槽和第二绝缘环氧树脂垫板组成；所述铝合金整形板表面左右两侧对应设置有第一绝缘环氧树脂垫板；所述铝合金整形板背面左右两侧对应设置有第二绝缘环氧树脂垫板；所述铝合金整形板的前后两侧边对应设置有线槽；所述第一绝缘环氧树脂垫板左右两侧边分别对应设置有四个化成电路块机构；所述铝合金整形板的后表面左右两侧对应设置有电发热管；所述铝合金整形板的右侧面中部设置有控温热电偶，该铝合金整形板的右侧面的左右两端分别对应设置有弹簧固定板，该弹簧固定板通过绝缘发泡胶连接有折叠弹簧板；所述第一绝缘环氧树脂垫板设置有四个电芯，该电芯与化成电路块机构相连。
进一步地，所述化成电路块机构由电路块基座、化成负极电压采样极板、化成电芯负极极板、基电路块座端盖A、基电路块座端盖B、化成电芯正极极板和化成正极电压采样极板组成；所述电路块基座的两端分别对应设置有基电路块座端盖A和基电路块座端盖B；所述电路块基座上表面中部从左到右依次设置有化成电芯正极极板和化成电芯负极极板；所述电路块基座上，化成电芯正极极板和化成电芯负极极板的左侧分别设置有化成正极电压采样极板和化成负极电压采样极板。
采用上述结构后，本实用新型有益效果为：本实用新型所述的一种聚合物电池夹具化成机的夹具结构，它采用一体化式的夹具结构，它具有结构简单，安装方便，成本低，简化工艺，缩短工时，节约了大量的人力物力资源以及极大提高了生产效率等优点。
【附图说明】
此处所说明的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
图1为本实用新型的夹具组件结构示意图。
图2为本实用新型的的层板热压机构图。
图3为本实用新型的化成电路块机构图。
图4为本实用新型的电芯极耳压紧结构局部图；
附图标记说明：
1、驱动气缸；2、夹具顶板；3、直线轴；4、电极基准线；5、气缸推板；6、无油衬套；7、第一合成石纤维隔热板；8、夹具支杆；9、层板热压机构；10、芳纶纤维拉伸带；11、伸带定位块；12、夹具底板；13、合成石纤维隔热板；14、电芯、9.1、铝合金整形板；9.2、第一绝缘环氧树脂垫板；9.3、电发热管；9.4、化成电路块机构；9.5、控温热电偶；9.6、弹簧固定板；9.7、绝缘发泡胶；9.8、折叠弹簧板；9.9、线槽；9.10第二绝缘环氧树脂垫板；9.4.1、电路块基座；9.4.2、化成负极电压采样极板；9.4.3、化成电芯负极极板；9.4.4、基电路块座端盖A；9.4.5、基电路块座端盖B；9.4.6、化成电芯正极极板；9.4.7、化成正极电压采样极板。
【具体实施方式】
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，本具体实施方式所述的一种聚合物电池夹具化成机的夹具结构，它包括夹具本体，所述夹具本体包括夹具顶板2和夹具底板12，该夹具顶板2和夹具底板12间设置有相互对应的四根夹具支杆8，形成夹具内腔；所述夹具内腔上设置有四根直线轴3，该直线轴3上依次穿设有气缸推板5和层板热压机构9；所述夹具顶板2上设置有驱动气缸1，该驱动气缸1的缸轴穿插过夹具顶板2中部的缸轴通孔与气缸推板5相连；所述层板热压机构9的左右两侧对应设置有若干第一合成石纤维隔热板7，该层板热压机构9的前后对应设置若干第二合成石纤维隔热板13；所述直线轴3与气缸推板5的连接处套设有无油衬套6；所述气缸推板5的左右两侧分别对应设置有电极基准线4，该电极基准线4穿插过气缸推板5至层板热压机构9的底部；所述层板热压机构9的前后表面对应设置有芳纶纤维拉伸带10，该芳纶纤维拉伸带10中部设置有伸带定位块11。
所述层板热压机构9由铝合金整形板9.1、第一绝缘环氧树脂垫板9.2、电发热管9.3、化成电路块机构9.4、控温热电偶9.5、弹簧固定板9.6、绝缘发泡胶9.7、折叠弹簧板9.8、线槽9.9和第二绝缘环氧树脂垫板9.10组成；所述铝合金整形板9.1表面左右两侧对应设置有第一绝缘环氧树脂垫板9.2；所述铝合金整形板9.1背面左右两侧对应设置有第二绝缘环氧树脂垫板9.10；所述铝合金整形板9.1的前后两侧边对应设置有线槽9.9；所述第一绝缘环氧树脂垫板9.2左右两侧边分别对应设置有四个化成电路块机构9.4；所述铝合金整形板9.1的后表面左右两侧对应设置有电发热管9.3；所述铝合金整形板9.1的右侧面中部设置有控温热电偶9.5，该铝合金整形板9.1的右侧面的左右两端分别对应设置有弹簧固定板9.6，该弹簧固定板9.6通过绝缘发泡胶9.7连接有折叠弹簧板9.8；所述第一绝缘环氧树脂垫板9.2设置有四个电芯14，该电芯14与化成电路块机构9.4相连。
所述化成电路块机构9.4由电路块基座9.4.1、化成负极电压采样极板9.4.2、化成电芯负极极板9.4.3、基电路块座端盖A9.4.4、基电路块座端盖B9.4.5、化成电芯正极极板9.4.6和化成正极电压采样极板9.4.7组成；所述电路块基座9.4.1的两端分别对应设置有基电路块座端盖A9.4.4和基电路块座端盖B9.4.5；所述电路块基座9.4.1上表面中部从左到右依次设置有化成电芯正极极板9.4.6和化成电芯负极极板9.4.3；所述电路块基座9.4.1上，化成电芯正极极板9.4.6和化成电芯负极极板9.4.3的左侧分别设置有化成正极电压采样极板9.4.7和化成负极电压采样极板9.4.2。
本实用新型的工作原理如下：
如图1所示，驱动气缸1伸出通过作用在气缸推板5上，气缸推板5的向下移动使得层板热压机构9相应移动挤压，最终气缸的作用力作用放置在层板热压机构9的电芯14上，使电芯获得压实所需的的压力；同时相邻的层板热压机构9把热量传递给电芯14，使电芯获得所需的热量而升温，增加了活性物质与电解质的化学活性。在层板热压机构9移动到位时，化成电路块机构9.4和折叠弹簧板9.8压紧并导通电芯和化成机电源的电路，最终实现了实现聚合物电池的热压化成充电。在化成完成后，驱动气缸1复位，气缸推板5在驱动气缸1作用下上升，层板热压机构9在联动机构芳纶纤维拉伸带10和伸带定位块11的作用下上升到相应位置，同时化成电路因折叠弹簧板9.8的复位而断开。本设计的导向机构为直线轴3和无油衬套6。
如图2所示，铝合金整形板9.1上下两面分布粘贴第一绝缘环氧树脂垫板9.2和第二绝缘环氧树脂垫板9.10对电芯14起保护作用，电发热管9.3对铝合金整形板9.1进行加热，其温度由控温热电偶9.5进行检测控制，每个层板上放置8个电芯14，电芯14的化成电路导通由化成电路块机构9.4和相邻层板的弹簧固定板9.6完成，绝缘发泡胶9.7起到绝缘作用，两侧线槽9.9用于电缆线的保护。
如图3所示化成电路块机构由电路块基座9.4.1、化成负极电压采样极板9.4.2、化成电芯负极极板9.4.3、基电路块座端盖A9.4.4、基电路块座端盖B9.4.5、化成电芯正极极板9.4.6、和化成正极电压采样极板9.4.7组合而成，其作用是提供电芯充电的导通电路和化成完成低压检测。
如图4所示电芯极耳压紧机构化成电路块机构9.4和折叠弹簧板9.8对电芯14充电化成和电压采样电路的接通，层板热压机构9压紧时电路导通，其中电极基准线4在装电芯时作为参照基准，可有效避免电芯正负极极耳同时落在同一极板上造成短路。
本实用新型所述的一种聚合物电池夹具化成机的夹具结构，它采用一体化式的夹具结构，它具有结构简单，安装方便，成本低，简化工艺，缩短工时，节约了大量的人力物力资源以及极大提高了生产效率等优点。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种聚合物电池夹具化成机的夹具结构，其特征在于：它包括夹具本体，所述夹具本体包括夹具顶板(2)和夹具底板(12)，该夹具顶板(2)和夹具底板(12)间设置有相互对应的四根夹具支杆(8)，形成夹具内腔；所述夹具内腔上设置有四根直线轴(3)，该直线轴(3)上依次穿设有气缸推板(5)和层板热压机构(9)；所述夹具顶板(2)上设置有驱动气缸(1)，该驱动气缸(1)的缸轴穿插过夹具顶板(2)中部的缸轴通孔与气缸推板(5)相连；所述层板热压机构(9)的左右两侧对应设置有若干第一合成石纤维隔热板(7)，该层板热压机构(9)的前后对应设置若干第二合成石纤维隔热板(13)；所述直线轴(3)与气缸推板(5)的连接处套设有无油衬套(6)；所述气缸推板(5)的左右两侧分别对应设置有电极基准线(4)，该电极基准线(4)穿插过气缸推板(5)至层板热压机构(9)的底部；所述层板热压机构(9)的前后表面对应设置有芳纶纤维拉伸带(10)，该芳纶纤维拉伸带(10)中部设置有伸带定位块(11)。
2.根据权利要求1所述的一种聚合物电池夹具化成机的夹具结构，其特征在于：所述层板热压机构(9)由铝合金整形板(9.1)、第一绝缘环氧树脂垫板(9.2)、电发热管(9.3)、化成电路块机构(9.4)、控温热电偶(9.5)、弹簧固定板(9.6)、绝缘发泡胶(9.7)、折叠弹簧板(9.8)、线槽(9.9)和第二绝缘环氧树脂垫板(9.10)组成；所述铝合金整形板(9.1)表面左右两侧对应设置有第一绝缘环氧树脂垫板(9.2)；所述铝合金整形板(9.1)背面左右两侧对应设置有第二绝缘环氧树脂垫板(9.10)；所述铝合金整形板(9.1)的前后两侧边对应设置有线槽(9.9)；所述第一绝缘环氧树脂垫板(9.2)左右两侧边分别对应设置有四个化成电路块机构(9.4)；所述铝合金整形板(9.1)的后表面左右两侧对应设置有电发热管(9.3)；所述铝合金整形板(9.1)的右侧面中部设置有控温热电偶(9.5)，该铝合金整形板(9.1)的右侧面的左右两端分别对应设置有弹簧固定板(9.6)，该弹簧固定板(9.6)通过绝缘发泡胶(9.7)连接有折叠弹簧板(9.8)；所述第一绝缘环氧树脂垫板(9.2)设置有四个电芯(14)，该电芯(14)与化成电路块机构(9.4)相连。
3.根据权利要求2所述的一种聚合物电池夹具化成机的夹具结构，其特征在于：所述化成电路块机构(9.4)由电路块基座(9.4.1)、化成负极电压采样极板(9.4.2)、化成电芯负极极板(9.4.3)、基电路块座端盖A(9.4.4)、基电路块座端盖B(9.4.5)、化成电芯正极极板(9.4.6)和化成正极电压采样极板(9.4.7)组成；所述电路块基座(9.4.1)的两端分别对应设置有基电路块座端盖A(9.4.4)和基电路块座端盖B(9.4.5)；所述电路块基座(9.4.1)上表面中部从左到右依次设置有化成电芯正极极板(9.4.6)和化成电芯负极极板(9.4.3)；所述电路块基座(9.4.1)上，化成电芯正极极板(9.4.6)和化成电芯负极极板(9.4.3)的左侧分别设置有化成正极电压采样极板(9.4.7)和化成负极电压采样极板(9.4.2)。
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