CN207009564U - 双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机 - Google Patents

Abstract

双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机，包括机架、压力控制组件、加热控制组件、充放电装置以及控制器，所述压力控制组件、加热控制组件以及所述充放电装置均设置在机架上，所述压力控制组、所述加热控制组件均与所述充放电装置的供电端相连，其中所述压力控制组件设置在机架的工作台面上，加热控制组件设置在所述压力控制组件上；压力控制组件的控制端、加热控制组件的控制端、充放电装置的控制端分别与所述控制器的相应控制引脚电连。本实用新型的有益效果为：解决双侧出极耳的电池的批量夹具化成问题；通过自动化的方案，把加压，加温，化成集合在一个夹具里面进行，减少工序之间的中转流程，并且结合原先两个工序为一道工序，提升了生产效率。

Description

双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机

技术领域

本实用新型涉及一种双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机。

背景技术

在原有的电池生产技术上面，只是针对单侧极耳的电池夹具机，现在对于双侧极耳的电池无法进行适应，所以针对性开发了这一套专门解决双侧极耳的夹具化成设备，解决双侧极耳的批量化生产的问题。设备的加温加压与充放电化成是分开进行了，而且这两个工序所需要的时间周期都是较长的，并且加温加压在高温的情况下进行的，环境温度高，对人工操作带来很大的不便，另外人工在搬运电池时直接接触电池本体，导致电池的不良率高。并且人为因素带来的不确定性难以得到有效的控制。在对于这种重复劳动而且在这环境复杂的场合，自动化设备是最好的改进方向。将两道工序结合成为一个工序，并且实现自动化操作，是必需进行推进的。

发明内容

为了解决上述的问题，本实用新型提出了一种双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机，能够实现针对双侧极耳聚合物软所动力电池的化成问题，一次性投料，只需在一个设备中进行加热，加压，化成，以及不良电池判定等功能。这套系统操作简便，节省能源，降低损耗，并且可以提高电池产量，降低生产成本。

本实用新型所述的双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机，其特征在于：包括机架、压力控制组件、加热控制组件、充放电装置以及控制器，所述压力控制组件、加热控制组件以及所述充放电装置均设置在机架上，所述压力控制组、所述加热控制组件均与所述充放电装置的供电端相连，其中所述压力控制组件设置在机架的工作台面上，所述加热控制组件设置在所述压力控制组件上；所述压力控制组件的控制端、加热控制组件的控制端、充放电装置的控制端分别与所述控制器的相应控制引脚电连；

所述压力控制组件包括用于提供驱动力的伺服电机、对伺服电机的驱动力进行比例调整的减速电机、将转动转换为水平方向移动的滚珠丝杆副、对所述层压板水平支撑的导向杆、若干块对电池进行隔断与加压的层压板、用于对所述层压板进行加压缓冲的弹簧缓冲模组及对伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量压力传感器，所述伺服电机的输出轴与所述减速电机的输入轴轴接，所述减速电机的输出轴通过齿轮箱与滚珠丝杆副的滚珠螺母固接；所述层压板套在所述导向杆上，并且所述层压板与所述导向杆间隙配合，实现所述层压板沿导向杆轴向滑移；所述弹簧缓冲模组夹在所述层压板与滚珠丝杆副之间，其中所述弹簧缓冲模组一端与同侧最外端的层压板相连，另一端与滚珠丝杆副的挡板相连；所述压力传感器设置在所述挡板与同侧的滚珠螺母之间；

所述充放电装置包括用于对聚合物软包电池通电的充放电驱动板、连接导线、电源以及安装框架，所述充放电驱动板和电源安装在所述安装框架上，其中所述充放电驱动板的供电端通过所述连接导线、所述接触探针与聚合物软包电池的极耳电连；所述电源的供电端与所述充放电驱动板的充电端电连，实现对电池进行充放电的供电模块；

所述控制器包括信号采集器、温度控制器、压力控制器以及充放电控制器，所述压力传感器的信号输出端、所述加热控制组件信号输出端分别与所述信号采集器的相应信号输入端电连，所述信号采集器的第一信号输出端与所述压力控制器的信号输入端电连，所述信号采集器的第二信号输出端与所述温度控制器的信号输入端电连，所述压力控制器的信号输出端与所述伺服电机的控制端电连，所述温度控制器的信号输出端与所述充放电控制器的信号输入端电连，所述充放电控制器的信号输出端与所述充放电驱动板的控制端电连。

所述层压板包括夹具压板、连接链条和用于支撑存放聚合物软包电池的电池支撑膜，所述夹具压板套接在所述导向杆上，保证夹具压板彼此平行布置，所述夹具压板通过所述连接链条依次相互连接；所述电池支撑膜置于两块所述夹具压板之间间隙内。

所述加热控制组件包括电加热板和温度传感器，所述电加热板贴附在所述层压板的夹具板表面，其中一块电加热板的外表面贴附所述硅胶板；所述温度传感器安装在所述夹具压板内部，所述温度传感器的信号输出端与所述信号采集器的相应信号输入端电连。

每块夹具压板沿长度方向两侧装有用于与聚合物软包电池的极耳接触的接触探针，所述接触探针包括电压片、电流片、安装底座以及探针保护套，所述电压片、电流片分别通过安装底座安装在所述的夹具压板两侧，并且所述电压片、电流片一端与聚合物软包电池的相应的极耳接触，所述电压片、电流片的另一端分别通过连接导线与所述充放电驱动板供电端相应引脚电连；所述探针保护套罩在聚合物软包电池的相应的极耳处。

所述滚珠丝杆副包括滚珠丝杆、滚珠螺母、丝杆固定座、支撑轴承以及挡板，所述滚珠螺母与齿轮箱的输出轴键连接；所述滚珠丝杆水平布置，并且所述滚轮丝杆与所述滚珠螺母螺接；所述丝杆的两端通过支撑轴承与所述丝杆固定座转动连接，所述丝杆固定座安装在所述机架的工作台面上。

所述齿轮箱包括主传动齿轮、两个一级传动齿轮和四个二级传动齿轮，所述主传动齿轮与所述减速机的输出轴相连，两个一级传动齿轮分别与所述主传动齿轮、所述二级传动齿轮啮合，所述二级传动齿轮与所述滚珠丝杆副的滚珠螺母键连接，实现动力的逐级传动。

所述充放电装置增设散热风扇，其中所述散热风扇装在安装框架上，并且散热风扇的出风口对准充放电驱动板。

在使用此夹具时，确定聚合物软包电池的生产工艺后，对设备进行调整设定技术参数，设备初始化完成后，层压板开始按照设定要求对夹具压板(夹具压板为铝板)进行加温，夹具进入初始位置，开始进行上料，聚合物软包电池放入到压力控制组件所带动的层压板之间，聚合物软包电池放入完成后压力控制组件开始对聚合物软包电池进行加压操作，当压力达到所设定的要求范围内之后开始对聚合物软包电池进行充放电化成工作。当所有条件满足后，设备自动打开，取出聚合物软包电池。如此为一个循环。

本实用新型的有益效果为：

1.解决双侧出极耳的电池的批量夹具化成问题。

2.通过自动化的方案，把加压，加温，化成集合在一个夹具里面进行，减少工序之间的中转流程，并且结合原先两个工序为一道工序，提升了生产效率。

3.将电池平压式的热压需要手工单个进行上料的情况，更改为可以整组电池同时进行上下料，可以多个电池同时进行热压化成，在相同的环境条件下每只电池的所受的压力的均匀性与热均匀性得到了很好的保证。采用伺服电机及滚珠丝杆来实时调整压力，压力精确度及可靠性得到了有效的提升。

4.采用集成式设计，对于电池生产厂家的工艺需求，可以任意进行组建，实现自动的流水线。

附图说明

图1是本实用新型的结构图。

图2是本实用新型的主视图。

图3是本实用新型的右侧视图。

图4是本实用新型的俯视图。

图5是本实用新型的压力控制组件结构图。

图6是本实用新型的压力控制组件主视图。

图7是本实用新型的压力控制组件右侧视图。

图8是本实用新型的压力控制组件俯视图。

图9是本实用新型的弹簧缓冲模组的结构图。

图10是本实用新型的层压板的结构图。

图11是本实用新型的层压板的主视图。

图12是本实用新型的层压板的俯视图。

图13是本实用新型的层压板的侧视图。

图14是本实用新型的接触探针的结构图。

图15是本实用新型的接触探针的主视图。

图16是本实用新型的接触探针的右侧视图。

图17是本实用新型的接触探针的俯视图。

图18是本实用新型的充放电装置的结构图。

图19是本实用新型的充放电装置的侧视图。

图20是本实用新型的充放电装置的主视图。

图21是本实用新型的充放电装置的俯视图。

图22是本实用新型的充放电装置部分结构图(省去散热风扇)。

图23是本实用新型的充放电装置结构图(含连接导线)。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型

参照附图：

实施例1本实用新型所述的双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机，包括机架1、压力控制组件2、加热控制组件3、充放电装置5以及控制器，所述压力控制组件2、加热控制组件3以及所述充放电装置5均设置在机架1上，所述压力控制组件2、所述加热控制组件33均与所述充放电装置5的供电端相连，其中所述压力控制组件2设置在机架1的工作台面上，所述加热控制组件3设置在所述压力控制组件2上；所述压力控制组件2的控制端、加热控制组件3的控制端、充放电装置5的控制端分别与所述控制器的相应控制引脚电连；

所述压力控制组件2包括用于提供驱动力的伺服电机21、对伺服电机的驱动力进行比例调整的减速电机22、将转动转换为水平方向移动的滚珠丝杆副24、对所述层压板水平支撑的导向杆25、若干块对电池进行隔断与加压的层压板26、用于对所述层压板进行加压缓冲的弹簧缓冲模组27及对伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量压力传感器28，所述伺服电机21的输出轴与所述减速电机22的输入轴轴接，所述减速电机22的输出轴通过齿轮箱23与滚珠丝杆副24的滚珠螺母固接；所述层压板26套在所述导向杆25上，并且所述层压板26与所述导向杆25间隙配合，实现所述层压板26沿导向杆25轴向滑移；所述弹簧缓冲模组27夹在所述层压板26与滚珠丝杆副24之间，其中所述弹簧缓冲模组27一端与同侧最外端的层压板26相连，另一端与滚珠丝杆副24的挡板相连；所述压力传感器28设置在所述挡板与同侧的滚珠螺母之间；

所述充放电装置5包括用于对聚合物软包电池通电的充放电驱动板52、连接导线51、电源53以及安装框架54，所述充放电驱动板52和电源53安装在所述安装框架54上，其中所述充放电驱动板52的供电端通过所述连接导线51、接触探针4与聚合物软包电池267的极耳电连；所述电源53的供电端与所述充放电驱动板52的充电端电连，实现对聚合物软包电池267进行充放电的供电模块；

所述控制器包括信号采集器、温度控制器、压力控制器以及充放电控制器，所述压力传感器的信号输出端、所述加热控制组件信号输出端分别与所述信号采集器的相应信号输入端电连，所述信号采集器的第一信号输出端与所述压力控制器的信号输入端电连，所述信号采集器的第二信号输出端与所述温度控制器的信号输入端电连，所述压力控制器的信号输出端与所述伺服电机的控制端电连，所述温度控制器的信号输出端与所述加热控制组件的控制端电连，所述充放电控制器的信号输出端与所述充放电驱动板的控制端电连。

所述层压板26包括夹具压板261、连接链条262和用于支撑存放聚合物软包电池263的电池支撑膜，所述夹具压板261套接在所述导向杆25上，保证夹具压261板彼此平行布置，所述夹具压板261通过所述连接链条262依次相互连接；所述电池支撑膜置于两块所述夹具压板261之间间隙内。

所述加热控制组件3包括电加热板31、温度传感器32和操作板33，所述电加热板31贴附在所述层压板26的夹具压板261表面，其中一块电加热板31的外表面贴附所述硅胶板34；所述温度传感器32安装在所述夹具压板261内部，所述温度传感器32的信号输出端与所述信号采集器的相应信号输入端电连；所述操作板33的控制端与所述温度控制器的信号输出端电连。

每块夹具压板261沿长度方向两侧装有用于与聚合物软包电池263的极耳接触的接触探针4，所述接触探针4包括电压片41、电流片42、安装底座43以及探针保护套44，所述电压片41、电流片42分别通过安装底座43安装在所述的夹具压板261两侧，并且所述电压片41、电流片42一端与聚合物软包电池263的相应的极耳接触，所述电压片41、电流片42的另一端分别通过连接导线51与所述充放电驱动板52供电端相应引脚电连；所述探针保护套44罩在聚合物软包电池263的相应的极耳处。

所述滚珠丝杆副24包括滚珠丝杆241、滚珠螺母242、丝杆固定座243、支撑轴承244以及挡板245，所述滚珠螺母242与齿轮箱23的输出轴键连接；所述滚珠丝杆241水平布置，并且所述滚轮丝杆241与所述滚珠螺母242螺接；所述滚轮丝杆241的两端通过支撑轴承244与所述丝杆固定座243转动连接，所述丝杆固定座243安装在所述机架1的工作台面上。

所述齿轮箱23包括主传动齿轮、两个一级传动齿轮和四个二级传动齿轮，所述主传动齿轮与所述减速机的输出轴相连，两个一级传动齿轮分别与所述主传动齿轮、所述二级传动齿轮啮合，所述二级传动齿轮与所述滚珠丝杆副的滚珠螺母键连接，实现动力的逐级传动。

所述充放电装置5增设散热风扇55，其中所述散热风扇55装在安装框架54上，并且散热风扇55的出风口对准充放电驱动板52。

在使用此夹具时，确定聚合物软包电池263的生产工艺后，对设备进行调整设定技术参数，设备初始化完成后，层压板26开始按照设定要求对夹具压板(夹具压板为铝板)进行加温，夹具进入初始位置，开始进行上料，聚合物软包电池263放入到压力控制组件2所带动的层压板26之间，聚合物软包电池263放入完成后压力控制组件2开始对聚合物软包电池263进行加压操作，当压力达到所设定的要求范围内之后开始对聚合物软包电池263进行充放电化成工作。当所有条件满足后，设备自动打开，取出聚合物软包电池263。如此为一个循环。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (7)

1.双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机，其特征在于：包括机架、压力控制组件、加热控制组件、充放电装置以及控制器，所述压力控制组件、加热控制组件以及所述充放电装置均设置在机架上，所述压力控制组件、所述加热控制组件均与所述充放电装置的供电端相连，其中所述压力控制组件设置在机架的工作台面上，所述加热控制组件设置在所述压力控制组件上；所述压力控制组件的控制端、加热控制组件的控制端、充放电装置的控制端分别与所述控制器的相应控制引脚电连；

所述压力控制组件包括用于提供驱动力的伺服电机、对伺服电机的驱动力进行比例调整的减速电机、将转动转换为水平方向移动的滚珠丝杆副、对层压板水平支撑的导向杆、若干块对电池进行隔断与加压的层压板、用于对所述层压板进行加压缓冲的弹簧缓冲模组及对伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的压力传感器，所述伺服电机的输出轴与所述减速电机的输入轴轴接，所述减速电机的输出轴通过齿轮箱与滚珠丝杆副的滚珠螺母固接；所述层压板套在所述导向杆上，并且所述层压板与所述导向杆间隙配合，实现所述层压板沿导向杆轴向滑移；所述弹簧缓冲模组夹在所述层压板与滚珠丝杆副之间，其中所述弹簧缓冲模组一端与同侧最外端的层压板相连，另一端与滚珠丝杆副的挡板相连；所述压力传感器设置在所述挡板与同侧的滚珠螺母之间；

所述充放电装置包括用于对聚合物软包电池通电的充放电驱动 板、连接导线、电源以及安装框架，所述充放电驱动板和电源安装在所述安装框架上，其中所述充放电驱动板的供电端通过所述连接导线、接触探针与聚合物软包电池的极耳电连；所述电源的供电端与所述充放电驱动板的充电端电连，对电池进行充放电；

所述控制器包括信号采集器、温度控制器、压力控制器以及充放电控制器，所述压力传感器的信号输出端、所述加热控制组件信号输出端分别与所述信号采集器的相应信号输入端电连，所述信号采集器的第一信号输出端与所述压力控制器的信号输入端电连，所述信号采集器的第二信号输出端与所述温度控制器的信号输入端电连，所述压力控制器的信号输出端与所述伺服电机的控制端电连，所述温度控制器的信号输出端与所述充放电控制器的信号输入端电连，所述充放电控制器的信号输出端与所述充放电驱动板的控制端电连。

2.如权利要求1所述的双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机，其特征在于：所述层压板包括夹具压板、连接链条和用于支撑存放聚合物软包电池的电池支撑膜，所述夹具压板套接在所述导向杆上，保证夹具压板彼此平行布置，所述夹具压板通过所述连接链条依次相互连接；所述电池支撑膜置于两块所述夹具压板之间间隙内。

3.如权利要求1所述的双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机，其特征在于：所述加热控制组件包括电加热板和温度传感器，所述电加热板贴附在所述层压板的夹具压板表面，其中一块电加热板的外表面贴附硅胶板；所述温度传感器安装在夹具压板内部，所述温度 传感器的信号输出端与所述信号采集器的相应信号输入端电连。

4.如权利要求3所述的双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机，其特征在于：每块夹具压板沿长度方向两侧装有用于与聚合物软包电池的极耳接触的接触探针，所述接触探针包括电压片、电流片、安装底座以及探针保护套，所述电压片、电流片分别通过安装底座安装在所述的夹具压板两侧，并且所述电压片、电流片一端与聚合物软包电池的相应的极耳接触，所述电压片、电流片的另一端分别通过连接导线与所述充放电驱动板供电端相应引脚电连；所述探针保护套罩在聚合物软包电池的相应的极耳处。

5.如权利要求1所述的双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机，其特征在于：所述滚珠丝杆副包括滚珠丝杆、滚珠螺母、丝杆固定座、支撑轴承以及挡板，所述滚珠螺母与齿轮箱的输出轴键连接；所述滚珠丝杆水平布置，并且所述滚珠丝杆与所述滚珠螺母螺接；所述丝杆的两端通过支撑轴承与所述丝杆固定座转动连接，所述丝杆固定座安装在所述机架的工作台面上。

6.如权利要求5所述的双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机，其特征在于：所述齿轮箱包括主传动齿轮、两个一级传动齿轮和四个二级传动齿轮，所述主传动齿轮与减速机的输出轴相连，两个一级传动齿轮分别与所述主传动齿轮、所述二级传动齿轮啮合，所述二级传动齿轮与所述滚珠丝杆副的滚珠螺母键连接，实现动力的逐级传动。

7.如权利要求1所述的双侧极耳聚合物软包动力电池化成夹具机，其特征在于：所述充放电装置增设散热风扇，其中所述散热风扇装在安装框架上，并且散热风扇的出风口对准充放电驱动板。