CN208385563U - 顶针式化成柜 - Google Patents

Abstract

一种顶针式化成柜包括机架、热压装置及多个化成模组。热压装置包括气缸、基板及热压架，多个化成模组均设置于热压装置上，在其中一个化成模组中，化成模组包括活动板、加热组件、顶针转接板及托盘，活动板相对的两侧面上分别设置有加热部及化成部，加热组件安装于加热部上，顶针转接板设置于加热部上，托盘设置于化成部上，顶针转接板用于与托盘抵接。一种顶针式化成柜通过设置机架、热压装置及多个化成模组，化成模组上具有装夹电芯的托盘，托盘设计成可拆卸的形式，由此提高装夹电芯时的可操作空间，提高装夹电芯的效率，当托盘与顶针转接板接触时即可对托盘上的电芯进行充电操作，进一步简化装夹操作，以提高化成柜的工作效率。

Description

顶针式化成柜

技术领域

本实用新型涉及电池加工领域，特别是涉及一种顶针式化成柜。

背景技术

电池制造后，通过一定的充放电方式将其内部正负极物质激活，改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能的过程称为化成。锂电芯的化成是电池的初使化,使电芯的活性物质激活，即是一个能量转换的过程。锂电池化成柜用于对制造好的电池进行化成操作。

然而，现有的锂电池化成柜，电池夹具都是安装在化成柜的柜体上，操作空间狭小，放置和取下电池时都很不方便，且需等上一批生产完的电池取下后才能放置下一批待生产的电池，造成生产效率慢。

实用新型内容

基于此，有必要设计一种顶针式化成柜，优化化成柜的结构，增大化成柜的可操作空间，提高化成柜的工作效率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种顶针式化成柜包括：机架、热压装置及多个化成模组；

所述热压装置包括气缸、基板及热压架，所述基板安装于所述机架上，所述气缸及所述热压架分别设置于所述基板相对的两侧面上；

多个所述化成模组均设置于所述热压架上，在其中一个所述化成模组中，所述化成模组包括活动板、加热组件、顶针转接板及托盘，所述活动板相对的两侧面上分别设置有加热部及化成部，所述加热组件安装于所述加热部上，所述顶针转接板设置于所述加热部上，所述托盘设置于所述化成部上，所述顶针转接板用于与所述托盘抵接。

在其中一个实施例中，所述热压架包括拉带、承载板、封板、多个导向柱及多个连接块，所述承载板安装于所述基板上，多个所述导向柱的第一端均与所述基板连接，多个所述导向柱的第二端均与所述封板连接，所述拉带的第一端与所述承载板连接，所述拉带的第二端与所述封板连接，多个所述连接块均间隔设置于所述拉带上，多个所述化成模组与多个所述连接块一一对应，每一所述化成模组中的所述活动板对应安装于一个所述连接块上。

在其中一个实施例中，所述顶针转接板包括转接电路板、电接头及多个顶针，所述转接电路板安装于所述加热部上，所述电接头设置于所述转接电路板上，所述电接头与所述机架电连接，多个所述顶针均安装于所述转接电路板上，所述电接头与所述，多个所述顶针均与所述转接电路板电连接，多个所述顶针均与所述托盘抵接。

在其中一个实施例中，所述托盘包括治具板、多个PCB板及多个极耳夹，所述治具板设置于所述化成部上，所述治具板设置有导电部及定位部，所述导电部环绕所述定位部设置，所述定位部用于容置电芯，多个所述PCB板均安装于所述导电部上，多个所述极耳夹与多个所述PCB板一一对应，每一所述极耳夹对应安装于一个所述PCB板上，多个所述顶针一一对应与多个所述PCB板抵接。

在其中一个实施例中，所述PCB板包括板体、夹持片及导电片，所述板体安装于所述治具板上，所述夹持片及所述导电片分别设置于所述板体相对的两侧面上，所述导电片位于所述板体和所述治具板之间，所述顶针与所述导电片抵接。

在其中一个实施例中，所述极耳夹包括夹持座、正极夹、负极夹、第一金属夹片及第二金属夹片，所述正极夹与所述夹持座铰接，所述负极夹与所述夹持座铰接，所述第一金属夹片安装于所述正极夹上，所述第二金属夹片安装于所述负极夹上，所述第一金属夹片及所述第二金属夹片分别与所述夹持片抵接。

在其中一个实施例中，所述顶针转接板设置有多个，所述托盘设置有多个，所述托盘的数量与所述顶针转接板的数量相同。

在其中一个实施例中，所述化成模组还包括多个限位条，多个所述限位条间隔设置于所述化成部上，每相邻两个所述限位条围成一个限位轨道，所述托盘位于所述限位轨道内。

在其中一个实施例中，所述加热组件包括发热板、铝制隔板及多个边封，所述发热板安装于所述加热部上，多个所述边封分别设置于所述发热板的边缘上，所述铝制隔板安装于所述发热板远离所述加热部的侧面上。

在其中一个实施例中，所述活动板上开设有多个导向槽，多个所述导向槽与多个所述导向柱一一对应，每一所述导向槽的内侧壁对应与一个所述导向柱贴合。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

一种顶针式化成柜通过设置机架、热压装置及多个化成模组，化成模组上具有装夹电芯的托盘，托盘设计成可拆卸的形式，由此提高装夹电芯时的可操作空间，提高装夹电芯的效率，当托盘与顶针转接板接触时即可对托盘上的电芯进行充电操作，进一步简化装夹操作，以提高化成柜的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型一实施例中的顶针式化成柜的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中的热压装置的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中的化成模组的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中的托盘的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中的顶针转接板的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一种顶针式化成柜10包括：机架100、热压装置200及多个化成模组300。多个化成模组300安装于机架100上，待化成操作的电池放置于化成模组300上，化成模组300对电池进行充电，热压装置200推动多个化成模组300相互贴合，以对各化成模组300上的电池进行热压，热压装置200与化成模组300相互配合对电池进行热压化成处理。

请参阅图2，热压装置200包括气缸210、基板220及热压架230，基板220 安装于机架100上，气缸210及热压架230分别设置于基板220相对的两侧面上。气缸210容置于机架100内，机架100在提供支持力的同时，还保护气缸 210不受磨损，同时，采用这种设置方式能够有效地降低设备的总体积，提高空间利用率。

请参阅图1及图3，多个化成模组300均设置于热压架230上，在其中一个化成模组300中，化成模组300包括活动板310、加热组件320、顶针转接板330 及托盘340，活动板310相对的两侧面上分别设置有加热部及化成部，加热组件 320安装于加热部上，顶针转接板330设置于加热部上，托盘设置于化成部上，顶针转接板330用于与托盘抵接。

其中，顶针转接板330用于将托盘与顶针式化成柜10电连接，顶针转接板 330由PCB电路板制成，顶针转接板330输入端与顶针式化成柜10电连接，顶针转接板330的输出端用于与托盘340抵接，顶针转接板330的输出端上设置有用于导电的导电件，导电件与托盘接触时，顶针化成柜10中的电流通过顶针转接板330进入托盘340中，对托盘340中的电池进行充电。通过将顶针转接板330和托盘340设置在活动板310相对的两侧面上，可以在保证设备正常工作的同时，减小活动板340的体积，使得顶针式化成柜的结构更加紧凑。

另外，多个化成模组300设在热压架230上，多个化成模组300间隔分布于热压架230内，并在热压架230形成多个分层(如图1所示)，每一化成模组 300为一层，这样能够充分利用热压架230内的空间，增加同时进行化成工艺的电池的量。在相邻的两个化成模组300中，位于上方的化成模组上的加热组件 320朝向位于下方的化成模组上的托盘340，这样在顶针式化成柜工作时，热压装置200上的气缸210会推动位于热压架230中最下方的化成模组300上升，使得最下方的化成模组上的托盘340与位于上方的化层模组300中的加热组件 320抵接，并且在气缸210的推力下克服重力继续上升，直至热压架230内的所有多个化成模组300顺序层叠在一起，此时，放置在托盘340中的电池均与加热组件320贴合，加热组件320对电池进行加热，气缸210为热压架内的电池提供压力，通过热压装置200及多个化成模组300配合作用，同时对多个电池进行热压化成操作，进而提高了顶针式化成柜10的工作效率。

下面对上述顶针式化成柜10的具体工作原理进行介绍：

启动顶针式化成柜10，将待化成的电池放置在托盘340上，然后将放置有电池的托盘340转移至顶针式化成柜10中，将托盘340放置在其中一个活动板 310上，将待进行化成的电池全部放入顶针式化成柜10中，接着，气缸210推动活动板310上升，并使得各个化成模组300被层叠在一起，待进行化成的电池均与加热组件320贴合进行加热，并在气缸210施加的压力下充电，待化成工艺完成后，气缸210的输出轴缩回，各个化成模组300在重力的作用下下降，相互分离并恢复原状，工作人员取出化成好的电池即可，在此过程中，取放电池均用在顶针式化成柜中进行，电池的装夹可在较为宽敞的地方操作，且将托盘340放置到热压架230上时不需要进行接线，等操作，方便快捷。

请参阅图1，进一步的，为了使得热压架230的结构更加紧凑，热压架230 包括拉带231、承载板232、封板233、多个导向柱234及多个连接块235，承载板232安装于基板220上，多个导向柱234的第一端均与基板220连接，多个导向柱234的第二端均与封板233连接，拉带231的第一端与承载板232连接，拉带231的第二端与封板233连接，多个连接块均间隔设置于拉带231上，多个化成模组与多个连接块一一对应，每一化成模组中的活动板310对应安装于一个连接块上。如此，使得热压架230内部空间足够大，且具备较好的结构强度。

请参阅图5，一实施例中，顶针转接板330包括转接电路板331、电接头332 及多个顶针333，转接电路板331安装于加热部上，电接头332设置于转接电路板331上，电接头332与机架电连接，多个顶针333均安装于转接电路板331 上，电接头332与，多个顶针333均与转接电路板331电连接，多个顶针333 均与托盘抵接。采用顶针333来与托盘340进行电性连接，这样托盘340上只需设置有具有导电性能的零件与顶针333接触，即可将托盘340与顶针转接板 330电连接，不需要采用电接头进行接线，使得拆装托盘的过程更加便捷，轻松，由于不需要进行接线操作，对操作人员的要求也交底，可以很好地避免操作人员接错线，发生不必要的损失，进而提高设备的安全性能。

请参阅图4，进一步的，为了提高托盘340装夹电池的效率，托盘340包括治具板341、多个PCB板342及多个极耳夹343，治具板341设置于化成部上，治具板341设置有导电部及定位部，导电部环绕定位部设置，定位部用于容置电芯，多个PCB板342均安装于导电部上，多个极耳夹343与多个PCB板342 一一对应，每一极耳夹343对应安装于一个PCB板342上，多个顶针333一一对应与多个PCB板342抵接，PCB板342包括板体、夹持片及导电片，板体安装于治具板341上，夹持片及导电片分别设置于板体相对的两侧面上，导电片位于板体和治具板341之间，顶针333与导电片抵接，极耳夹343包括夹持座、正极夹、负极夹第一金属夹片及第二金属夹片，正极夹与夹持座铰接，负极夹与夹持座铰接，第一金属夹片安装于正极夹上，第二金属夹片安装于负极夹上，第一金属夹片及第二金属夹片分别与夹持片抵接。PCB板342、极耳夹343及顶针转接板330组成顶针化成柜10的充电电路，通过极耳夹343对托盘上的电池进行夹持，在固定电池的同时，将电池接入充电电路中。

进一步的，为了提高顶针式化成柜10同时进行化成的电池的量，顶针转接板330设置有多个，托盘设置有多个，托盘的数量与多个顶针转接板330的数量相同。

请参阅图2，一实施例中，化成模组还包括多个限位条，多个限位条间隔设置于化成部上，每相邻两个限位条围成一个限位轨道，托盘位于限位轨道内。限位条将能够辅助操作人员将托盘340放置到热压架230中，并且能够对托盘 340起到一定的定位作用，提高操作人员的操作精度。

请再次参阅图3，进一步的，为了提高对电池的加热效果，加热组件320包括发热板、铝制隔板及多个边封，发热板安装于加热部上，多个边封分别设置于发热板的边缘上，铝制隔板安装于发热板远离加热部的侧面上。活动板310 上开设有多个导向槽，多个导向槽与多个导向柱234一一对应，每一导向槽的内侧壁对应与一个导向柱234贴合。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

一种顶针式化成柜通过设置机架、热压装置及多个化成模组，化成模组上具有装夹电芯的托盘，托盘设计成可拆卸的形式，由此提高装夹电芯时的可操作空间，提高装夹电芯的效率，当托盘与顶针转接板330接触时即可对托盘上的电芯进行充电操作，进一步简化装夹操作，以提高化成柜的工作效率。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种顶针式化成柜，其特征在于，包括：

机架，

热压装置，所述热压装置包括气缸、基板及热压架，所述基板安装于所述机架上，所述气缸及所述热压架分别设置于所述基板相对的两侧面上；

多个化成模组，多个所述化成模组均设置于所述热压架上，在其中一个所述化成模组中，所述化成模组包括活动板、加热组件、顶针转接板及托盘，所述活动板相对的两侧面上分别设置有加热部及化成部，所述加热组件安装于所述加热部上，所述顶针转接板设置于所述加热部上，所述托盘设置于所述化成部上，所述顶针转接板用于与所述托盘抵接。

2.根据权利要求1所述的顶针式化成柜，其特征在于，所述热压架包括拉带、承载板、封板、多个导向柱及多个连接块，所述承载板安装于所述基板上，多个所述导向柱的第一端均与所述基板连接，多个所述导向柱的第二端均与所述封板连接，所述拉带的第一端与所述承载板连接，所述拉带的第二端与所述封板连接，多个所述连接块均间隔设置于所述拉带上，多个所述化成模组与多个所述连接块一一对应，每一所述化成模组中的所述活动板对应安装于一个所述连接块上。

3.根据权利要求2所述的顶针式化成柜，其特征在于，所述顶针转接板包括转接电路板、电接头及多个顶针，所述转接电路板安装于所述加热部上，所述电接头设置于所述转接电路板上，所述电接头与所述机架电连接，多个所述顶针均安装于所述转接电路板上，所述电接头与所述，多个所述顶针均与所述转接电路板电连接，多个所述顶针均与所述托盘抵接。

4.根据权利要求3所述的顶针式化成柜，其特征在于，所述托盘包括治具板、多个PCB板及多个极耳夹，所述治具板设置于所述化成部上，所述治具板设置有导电部及定位部，所述导电部环绕所述定位部设置，所述定位部用于容置电芯，多个所述PCB板均安装于所述导电部上，多个所述极耳夹与多个所述PCB板一一对应，每一所述极耳夹对应安装于一个所述PCB板上，多个所述顶针一一对应与多个所述PCB板抵接。

5.根据权利要求4所述的顶针式化成柜，其特征在于，所述PCB板包括板体、夹持片及导电片，所述板体安装于所述治具板上，所述夹持片及所述导电片分别设置于所述板体相对的两侧面上，所述导电片位于所述板体和所述治具板之间，所述顶针与所述导电片抵接。

6.根据权利要求5所述的顶针式化成柜，其特征在于，所述极耳夹包括夹持座、正极夹、负极夹第一金属夹片及第二金属夹片，所述正极夹与所述夹持座铰接，所述负极夹与所述夹持座铰接，所述第一金属夹片安装于所述正极夹上，所述第二金属夹片安装于所述负极夹上，所述第一金属夹片及所述第二金属夹片分别与所述夹持片抵接。

7.根据权利要求6所述的顶针式化成柜，其特征在于，所述顶针转接板设置有多个，所述托盘设置有多个，所述托盘的数量与所述顶针转接板的数量相同。

8.根据权利要求1所述的顶针式化成柜，其特征在于，所述化成模组还包括多个限位条，多个所述限位条间隔设置于所述化成部上，每相邻两个所述限位条围成一个限位轨道，所述托盘位于所述限位轨道内。

9.根据权利要求1所述的顶针式化成柜，其特征在于，所述加热组件包括发热板、铝制隔板及多个边封，所述发热板安装于所述加热部上，多个所述边封分别设置于所述发热板的边缘上，所述铝制隔板安装于所述发热板远离所述加热部的侧面上。

10.根据权利要求2所述的顶针式化成柜，其特征在于，所述活动板上开设有多个导向槽，多个所述导向槽与多个所述导向柱一一对应，每一所述导向槽的内侧壁对应与一个所述导向柱贴合。