CN206250298U - 电芯热压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电芯热压装置，其包括下热压组件、上热压组件以及水平度调节机构。下热压组件包括：下压板，支撑电芯，电芯具有相对的头部和尾部；以及下加热装置，用于对下压板加热。上热压组件包括：上压板，位于下压板上方并与下压板相对，能够相对下热压组件的下压板上下运动；以及上加热装置，用于对上压板加热，以使加热的上压板对加热的下压板支撑的电芯进行热压。水平度调节机构控制下热压组件的下压板的水平度。水平度调节机构的设置能够改变电芯在热压过程中的受力重点，除了正常对电芯的头部和尾部之间的主体部分进行热压之外，还能使电芯热压装置对电芯的头部和尾部有针对性地进行热压，改善了电芯最终整体的热压效果。

Description

电芯热压装置

技术领域

本实用新型涉及一种电池制造设备，尤其涉及一种电芯热压装置。

背景技术

在电芯装配过程中，需要有一定的粘结力才能使整个电芯固定住，目前，通用的方法是在装配完成后送入热压工位，然后在一定的温度和时间下对电芯施加一定的压力，使电芯中的极片与隔离膜充分粘结在一起。现有的热压都是对电芯整体热压，无法实现单独对头部和尾部的有针对性的热压。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电芯热压装置，其能够改变电芯在热压过程中的受力重点，对电芯的头部和尾部有针对性地进行热压，改善电芯最终整体的热压效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电芯热压装置，其包括下热压组件、上热压组件以及水平度调节机构。下热压组件包括：下压板，支撑电芯，电芯具有相对的头部和尾部；以及下加热装置，用于对下压板加热。上热压组件包括：上压板，位于下压板上方并与下压板相对，能够相对下热压组件的下压板上下运动；以及上加热装置，用于对上压板加热，以使加热的上压板对加热的下压板支撑的电芯进行热压。水平度调节机构控制下热压组件的下压板的水平度。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的叠片式电芯热压装置中，水平度调节机构的设置能够改变电芯在热压过程中的受力重点，除了正常对电芯的头部和尾部之间的主体部分进行热压之外，还能使电芯热压装置对电芯的头部和尾部有针对性地进行热压，改善了电芯最终整体的热压效果。

附图说明

图1为根据本实用新型的电芯热压装置的主视图，以叠片式电芯为例；

图2为图1的部分组成构件的主视图；

图3为图2的部分组成构件的左视图，其中上压板剖开；

图4为图3的俯视图；

图5为图1的叠片式电芯的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1下热压组件 255导套

11下压板 256活动弹簧

12下加热装置 3水平度调节机构

13下隔热板 31机体

14下固定板 32输出转轴

15下支撑弹簧 4机架

2上热压组件 41底板

21上压板 42平板

22上加热装置 421导套通孔

23上隔热板 43上支撑板

24上固定板 44下支撑杆

25施压机构 45上支撑杆

251下气压缸 C电芯

2511下缸体 H头部

2512下活塞杆 T尾部

252活动板 P极片

253上气压缸 S隔离膜

2531上缸体 E极耳

2532上活塞杆 R削薄区

254导柱

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本实用新型的电芯热压装置。

参照图1至图4，根据本实用新型的电芯热压装置包括下热压组件1、上热压组件2以及水平度调节机构3。下热压组件1包括：下压板11，支撑电芯C，电芯C具有相对的头部H和尾部T；以及下加热装置12，用于对下压板11加热。上热压组件2包括：上压板21，位于下压板11上方并与下压板11相对，能够相对下热压组件1的下压板11上下运动；以及上加热装置22，用于对上压板21加热，以使加热的上压板21对加热的下压板11支撑的电芯C进行热压。水平度调节机构3控制下热压组件1的下压板11的水平度。

在根据本实用新型的叠片式电芯热压装置中，水平度调节机构3控制下热压组件1的下压板11的水平度，具体地水平度调节机构3使下热压组件1的下压板11支撑的电芯C的头部H相对电芯C的尾部T升高、降低或平齐，进而使得上热压组件2的上压板21对下热压组件1的下压板11支撑的电芯C的头部H施加的热压力比尾部T大、上热压组件2的上压板21对下热压组件1的下压板11支撑的电芯C的尾部T施加的热压力比头部H大或上热压组件2的上压板21对下热压组件1的下压板11支撑的电芯C的尾部T施加的热压力与头部H相同。水平度调节机构3的设置能够改变电芯C在热压过程中的受力重点，除了正常对电芯C的头部H和尾部T之间的主体部分进行热压之外，还能使电芯热压装置对电芯C的头部H和尾部T有针对性地进行热压，改善了电芯C最终整体的热压效果。

在根据本实用新型的叠片式电芯热压装置中，如图1至图3所示，水平度调节机构3固定连接于下热压组件1的下压板11，以直接控制下压板11的水平度。

为了防止在热压过程中电芯C粘附在下压板11上，下压板11的上表面覆有抗粘材料，优选地，抗粘材料为铁氟龙或陶瓷。下加热装置12为设置于下压板11内部的加热棒，当然不限于此，可以采用其它方式，例如通入热流体加热。

如图1至图3所示，下热压组件1还包括：下隔热板13，位于下压板11下方并与下压板11间隔开；下固定板14，位于下隔热板13下方并固定于下隔热板13，且固定支撑水平度调节机构3。其中，下隔热板13要求具有隔热作用，防止下热压组件1的热量传递到其他位置而烫伤工作人员。优选地，下隔热板13为陶瓷板。

如图1至图3所示，下热压组件1还包括：多个下支撑弹簧15，固定且支撑在下压板11和下隔热板13之间。由于下压板11与下隔热板13之间存在一定间隙，多个下支撑弹簧15的设置可以使下压板11平稳地设置于下隔热板13之上。

为了防止电芯粘附在上压板21上，上压板21的下表面覆有抗粘材料，优选地，抗粘材料为铁氟龙或陶瓷。同样地，上加热装置22可为设置于上压板21内部的加热棒。

如图1所示，上热压组件2还包括：上隔热板23，位于上压板21上方并固定于上压板21。同样地，上隔热板23要求具有隔热作用，防止上热压组件2的热量传递到其他位置而烫伤工作人员。优选地，上隔热板23为陶瓷板。

在根据本实用新型的电芯热压装置中，如图1所示，上热压组件2还包括：上固定板24，位于上隔热板23上方并固定于上隔热板23；以及施压机构25，对上固定板24向下施压。

施压机构25包括：下气压缸251。下气压缸251具有：下缸体2511；以及下活塞杆2512，沿上下方向伸缩地设置于下缸体2511内，下端固定于上固定板24的居中位置，以带动上固定板24上下运动。其中，下活塞杆2512可采用卡设方式固定于上固定板24，以便容易拆装。

如图1所示，施压机构25还包括：活动板252；上气压缸253以及多个导柱254。上气压缸253具有：上缸体2531；以及上活塞杆2532，沿上下方向伸缩地设置于上缸体2531内，下端固定于活动板252。多个导柱254围绕下气压缸251设置，各导柱254的下端固定连接于上固定板24的靠近周边的位置而各导柱254的上端固定于活动板252。同样地，上活塞杆2532可采用卡设方式固定于上固定板24，以便容易拆装。

在对电芯C进行热压时，施压机构25的下气压缸251作为主要施压元件，上气压缸253作为辅助施压元件，二者对电芯C配合施压，使热压过程中热压力充分，从而使电芯C热压后极片P和隔离膜S之间的粘结力发挥到最大。

在根据本实用新型的电芯热压装置中，如图1所示，电芯热压装置还包括：机架4。

机架4包括：底板41，支撑并固定下压板11；平板42，下缸体2511支撑并固定于平板42上，下活塞杆2512和所述多个导柱254均穿设平板42；上支撑板43，上缸体2531支撑并固定于上支撑板43，而上活塞杆2532穿设上支撑板43；多个下支撑杆44，各下支撑杆44的下端固定设置于底板41而各下支撑杆44的上端固定于平板42；多个上支撑杆45，各上支撑杆45的下端固定平板42而各上支撑杆45的上端固定设置于上支撑板43。其中，参照图1，底板41直接支撑并固定下固定板14，下隔热板13直接固定设置于下固定板14上，而下压板11通过下支撑弹簧15间隔地设置于下隔热板13的正上方，换句话来说，即，底板41间接地支撑并固定下压板11。当然，底板41可直接支撑并固定下压板11。

参照图1，机架4的平板42设有多个导套通孔421。相应地，施压机构25还包括：多个导套255，各导套255穿设于平板42的一个导套通孔421；以及多个活动弹簧256，各活动弹簧256套设于对应一个导柱254的下部且位于对应一个导套255和上固定板24之间。在一实施例中，如图3所示，水平度调节机构3具有：机体31；输出转轴32，连接于机体31并穿设固定于下压板11内，能够正反向旋转以控制下压板11的水平度。水平度调节机构3为电机。电机为扭转电机。其中，输出转轴32与下压板11之间可通过轴承配合连接，以实现输出转轴32与下压板11同步正反向旋转。

在对电芯C进行热压时，下气压缸251的下缸体2511推动下活塞杆2512向下运动，同时带动导柱254沿着导套255拖动活动板252以及上活塞杆2532向下运动，上压板21先压住整个电芯C，扭转电机此时不转动，待对电芯C加热一定时间后，扭转电机通过电信号进行正反向转动，当扭转电机正向转动时(如图2所示)，输出转轴32带动下压板11正向转动，使得电芯C的头部H位置的上压板21与下压板11之间的间隙变小，此时电芯C的头部H重点受力，提高电芯C的头部H处的极片P和隔离膜S之间的粘结力。经过一定时间后，扭转电机反向转动(未示出)，输出转轴32带动下压板11反向转动，使得电芯C的尾部T位置的上压板21与下压板11之间的间隙变小，此时电芯C的尾部T重点受力，提高电芯C的尾部T处的极片P和隔离膜S之间的粘结力。如果电芯C的粘结力还未达到要求，可以增大施压机构25的压力，此时便需要上气压缸253发挥作用，上气压缸253的上缸体2531推动上活塞杆2532带动活动板252向下运动，使得活动板252带动导柱254向下压板11施加补偿压力，实现增加压力的作用。此外还可以增加热压的时间以及温度来提高电芯C的极片P和隔离膜S之间的粘结力。

参照图3，水平度调节机构3的机体31可固定于下固定板14上。

对于电芯C而言，电芯C可以为任意类型，即电芯C可以为叠片式电芯、卷绕式电芯或者是卷绕加叠片式电芯，电芯C优选叠片式电芯。

当采用叠片式电芯时，参照图5，极性为正的极片P在电芯C的头部H处可存在活性材料层的削薄区R，极性为负的极片P在电芯C的头部H处也可存在活性材料层的削薄区R。极性为正的极片P还可在电芯C的尾部T处存在活性材料层的削薄区R。极性为负的极片P在电芯C的尾部T处也可存在活性材料层的削薄区R。活性材料层的削薄区R的存在是由于活性材料层涂布过程中形成的。各极片P在电芯C的头部H和尾部T存在削薄区R，使得各极片P堆叠在一起时削薄区R被放大，在现有技术的热压装置中对电芯C热压时头部H和尾部T无法热压到位，从而导致电芯C的头部H和尾部T偏软。而本实用新型的电芯热压装置可以对电芯C的头部H和尾部T有针对性地热压，改善了整个电芯C的热压效果。其中，电芯C的头部H指的是电芯C的与极耳E所处的位置对应的部分，而尾部T与头部H相对。在图1和图5中，为了便于说明，电芯C仅以两个极片P(正负极性相反，其中一个为正极性，而另一个为负极性)和一个隔离膜S表示。

Claims (10)

1.一种电芯热压装置，其特征在于，包括：

下热压组件(1)，包括：

下压板(11)，支撑电芯(C)，电芯(C)具有相对的头部(H)和尾部(T)；以及

下加热装置(12)，用于对下压板(11)加热；

上热压组件(2)，包括：

上压板(21)，位于下压板(11)上方并与下压板(11)相对，能够相对下热压组件(1)的下压板(11)上下运动；以及

上加热装置(22)，用于对上压板(21)加热，以使加热的上压板(21)对加热的下压板(11)支撑的电芯(C)进行热压；以及

水平度调节机构(3)，控制下热压组件(1)的下压板(11)的水平度。

2.根据权利要求1所述的电芯热压装置，其特征在于，水平度调节机构(3)固定连接于下热压组件(1)的下压板(11)。

3.根据权利要求1所述的电芯热压装置，其特征在于，下热压组件(1)还包括：

下隔热板(13)，位于下压板(11)下方并与下压板(11)间隔开；

下固定板(14)，位于下隔热板(13)下方并固定于下隔热板(13)，且固定支撑水平度调节机构(3)。

4.根据权利要求1所述的电芯热压装置，其特征在于，上热压组件(2)还包括：

上隔热板(23)，位于上压板(21)上方并固定于上压板(21)。

5.根据权利要求4所述的电芯热压装置，其特征在于，上热压组件(2)还包括：

上固定板(24)，位于上隔热板(23)上方并固定于上隔热板(23)；以及

施压机构(25)，对上固定板(24)向下施压。

6.根据权利要求5所述的电芯热压装置，其特征在于，施压机构(25)包括：

下气压缸(251)，具有：

下缸体(2511)；以及

下活塞杆(2512)，沿上下方向伸缩地设置于下缸体(2511)内，下端固定于上固定板(24)的居中位置，以带动上固定板(24)上下运动。

7.根据权利要求6所述的电芯热压装置，其特征在于，施压机构(25)还包括：

活动板(252)；

上气压缸(253)，具有：

上缸体(2531)；以及

上活塞杆(2532)，沿上下方向伸缩地设置于上缸体(2531)内，下端固定于活动板(252)；

多个导柱(254)，围绕下气压缸(251)设置，各导柱(254)的下端固定连接于上固定板(24)的靠近周边的位置而各导柱(254)的上端固定于活动板(252)。

8.根据权利要求7所述的电芯热压装置，其特征在于，电芯热压装置还包括：

机架(4)，包括：

底板(41)，支撑并固定下压板(11)；

平板(42)，下缸体(2511)支撑并固定于平板(42)上，下活塞杆(2512)和所述多个导柱(254)均穿设平板(42)；

上支撑板(43)，上缸体(2531)支撑并固定于上支撑板(43)，而上活塞杆穿设上支撑板(43)；

多个下支撑杆(44)，各下支撑杆(44)的下端固定设置于底板(41)而各下支撑杆(44)的上端固定于平板(42)；以及

多个上支撑杆(45)，各上支撑杆(45)的下端固定平板(42)而各上支撑杆(45)的上端固定设置于上支撑板(43)。

9.根据权利要求1所述的电芯热压装置，其特征在于，水平度调节机构(3)具有：

机体(31)；

输出转轴(32)，连接于机体(31)并穿设固定于下压板(11)内，能够正反向旋转以控制下压板(11)的水平度。

10.根据权利要求1所述的电芯热压装置，其特征在于，电芯(C)为叠片式电芯。