CN208849017U - 一种软包动力电池的热压化成工作机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种软包动力电池的热压化成工作机，包括机架、预压机构和压力调整机构，所述预压机构和压力调整机构分别位于机架的两端。先启动预压机构移动，对电池进行预压，然后锁定预压机构，利用压力调整机构动态调整实时的压力数据，使其达到要求的压力，采用两端式出力的形式，有效解决电池在高温压力化成过程中产生的“麻花”现象。

Description

一种软包动力电池的热压化成工作机

技术领域

本实用新型涉及锂电池热压化成技术领域，尤其涉及一种软包动力电池的热压化成工作机。

背景技术

锂电池已应用于生活中的各个方面，软包的动力锂电池的生产制造过程一般包括以下工序：搅拌、涂布、冷压、裁片、卷绕（或者叠片）、注液、化成、容量等。其中，化成是将初次成型的电池在电极两端通入适当的低电流对电池内部的活性物质进行激活的过程，是提高锂电池电气性能的一个十分关键的工序。现有技术中的压力夹具是用螺杆推动压力板进行电池的高温压力化成，由于螺杆的加工精度难以保证，同时螺杆与螺母配合的时候的位置度难以调整到同一位置，导致电池在压力化成出来之后出现电池“麻花”现象，影响电池的使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种软包动力电池的热压化成工作机，可以解决电池在高温压力化成过程中产生的麻花现象。

本实用新型提供的技术方案为：一种软包动力电池的热压化成工作机，包括机架、预压机构和压力调整机构，所述预压机构和压力调整机构分别位于机架的两端。

其中，所述预压机构包括导柱、预压板、预压电机、第一传动轴、第二传动轴、联轴器、链轮、链条、惰轮、固定块和位置传感器，所述预压板滑动设置在所述导柱上，所述预压电机带动第一传动轴旋转，第二传动轴通过联轴器与第一传动轴连接，链轮分别设置在第一传动轴和第二传动轴的外侧端，所述惰轮和链轮通过链条连接，所述预压板和链条通过固定块连接，所述位置传感器用于感应预压板的位置，所述热压化成工作机还包括预压板定位锁紧机构，所述预压板定位锁紧机构用于当预压板移动至锁紧位置时，锁紧预压板。

其中，所述预压板定位锁紧机构设置在预压板上，包括调节气缸、螺牙调节板、直线导轨、齿板和凸轮随动器，所述螺牙调节板滑动地设置在直线导轨上，凸轮随动器固定设置在齿板上，调节气缸带动螺牙调节板直线运动，螺牙调节板带动凸轮随动器，凸轮随动器带动齿板前后移动，所述机架上设有齿条，所述齿板被推出后与齿条锁紧。

其中，所述压力调整机构包括压力调整电机、涡轮蜗杆传动组件、T型螺杆输出轴、球形浮动接头、压力导向板、导向块、导向轴套和压力传感器，所述导向块用于T型螺杆输出轴的导向，所述导向轴套用于压力导向板的导向，所述T型螺杆输出轴通过球形浮动接头与压力导向板连接，压力传感器设置在压力导向板上，压力调整电机通过涡轮蜗杆传动组件带动T型螺杆输出轴前后移动，T型螺杆输出轴带动球形浮动接头与压力导向板前后移动，所述压力传感器用于实时反馈压力的数值。

其中，所述热压化成工作机还包括层板机构，包括发热铝板、层板左右定位模块、PCB板、发热管、温度探头、层板底部支撑模块、PCB板左右微调模块、PCB板上下微调模块和PCB板压紧模块，所述层板左右定位模块包括层板挂座和定位轴套。

其中，所述PCB板左右微调模块包括导向条与调整固定块，所述导向条上设有导向槽，所述调整固定块在导向槽内进行移动。

其中，所述PCB板上下调微调块包括T型导向条、调整座、轴承和轴承隔套，轴承与轴承隔套固定在调整座上，通过对调整座上下位置的调整来更改PCB板的位置，T型导向条上设有T型导向槽，T型导向槽用于保证调整座在进行上下位置调整时位置不会左右移动。

其中，所述热压化成工作机还包括PCB板左右调整机构，PCB板左右调整机构包括螺杆、齿轮、PCB左右调节杆、齿条、导轨安装块、锁紧块和直线导轨，PCB板设置在PCB左右调节杆上，齿轮固定在螺杆上，螺杆上设有手轮，齿条通过导轨安装块固定在直线导轨上，PCB左右调节杆固定在齿条上，齿轮与齿条啮合，手动旋转手轮，螺杆旋转，带动齿轮旋转，齿轮带动齿条沿直线导轨移动，所述锁紧块用于锁紧齿轮，防止齿轮转动。

其中，所述热压化成工作机还包括所述PCB板上下调整机构，PCB板上下调整机构包括螺杆、齿轮、PCB上下调节杆、齿条、导轨安装块、锁紧块和直线导轨，PCB上下调节杆设置在齿条上，齿轮固定在螺杆上，螺杆上设有手轮，齿条通过导轨安装块固定在直线导轨上，PCB上下调节杆固定在齿条上，齿轮与齿条啮合，手动旋转手轮，螺杆旋转带动齿轮旋转，齿轮带动齿条沿直线导轨移动，所述锁紧块用于锁紧齿轮，防止齿轮转动。

其中，所述链条下方还安装有防护板。

本实用新型的有益效果为：所述热压化成工作机包括预压机构和压力调整机构，所述预压机构和压力调整机构分别位于机架的两端，先启动预压机构移动，对电池进行预压，然后锁定预压机构，利用压力调整机构动态调整实时的压力数据，使其达到要求的压力，采用两端式出力的形式，有效解决电池在高温压力化成过程中产生的“麻花”现象。

附图说明

图1是本实用新型所述热压化成工作机的立体示意图；

图2是本实用新型所述热压化成工作机的另一角度的立体示意图；

图3是本实用新型所述机架的结构示意图；

图4是本实用新型所述热压化成工作机的电源电压接线模块的结构示意图；

图5是本实用新型所述热压化成工作机的电器控制单元的结构示意图；

图6是本实用新型所述热压化成工作机的预压机构的结构示意图；

图7是本实用新型所述预压板定位锁紧机构的结构示意图；

图8是图7中A处放大图；

图9是本实用新型所述压力调整机构的结构示意图；

图10是本实用新型所述压力调整机构的剖面结构示意图；

图11是本实用新型所述PCB板左右调节机构的结构示意图；

图12是本实用新型所述PCB板左右调节机构的剖面结构示意图；

图13是本实用新型所述PCB板上下调节机构的结构示意图；

图14是本实用新型所述层板机构的结构示意图。

其中，1、机架；11、齿条；2、预压机构；20、导柱；21、预压板；22、预压电机；23、第一传动轴；24、第二传动轴；25、联轴器；26、链轮；27、链条；271、防护板；28、惰轮；29、固定块；3、压力调整机构；31、压力调整电机；32、涡轮蜗杆传动组件；33、T型螺杆输出轴；34、球形浮动接头；35、压力导向板；36、导向块；37、导向轴套；38、压力传感器；4、预压板定位锁紧机构；41、调节气缸；42、螺牙调节板；43、直线导轨；44、齿板；45、凸轮随动器； 5、层板机构；51、PCB板左右微调模块；52、PCB板上下微调模块；6、PCB板左右调整机构；61、螺杆；62、齿轮；63、PCB左右调节杆；64、齿条；65、导轨安装块；66、锁紧块；67、直线导轨；68、手轮；7、PCB板上下调整机构；71、螺杆、72、齿轮；73、PCB上下调节杆；74、齿条；75、导轨安装块；76、锁紧块；77、直线导轨；78、手轮；8、电源电压接线模块；9、电器控制单元。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

作为本实用新型所述热压化成工作机的实施例，如图1至图14所示，包括机架1、预压机构2和压力调整机构3，所述预压机构2和压力调整机构3分别位于机架1的两端。机架1为框架形，位于底层，机架1的左端为电源电压接线模块8，机架1右端为电器控制单元9。

在本实施例中，所述预压机构2包括导柱20、预压板21、预压电机22、第一传动轴23、第二传动轴24、联轴器25、链轮26、链条27、惰轮28、固定块29和位置传感器，所述预压板21滑动设置在所述导柱20上，所述预压电机22带动第一传动轴23旋转，第二传动轴24通过联轴器25与第一传动轴23连接，链轮26分别设置在第一传动轴23和第二传动轴24的外侧端，所述惰轮28和链轮26通过链条27连接，所述预压板21和链条27通过固定块29连接，所述位置传感器用于感应预压板21的位置，当预压板21移动到锁紧位置时，预压电机22停止工作，所述热压化成工作机还包括预压板定位锁紧机构4，所述预压板定位锁紧机构4用于当预压板21移动至锁紧位置时，锁紧预压板21。通过调节联轴器25的安装角度可以调整两端链轮26的起始位置。惰轮28处还设有安装螺钉，通过调节惰轮28的安装螺钉可以调节链条27的张紧度。采用链条链轮传动结构，移动速度快，可以快速使预压板21进入到锁紧位置，效率高。

在本实施例中，所述链条27下方还安装有防护板271，可以防止工作过程中误操作夹伤手指，同时防护板271还有收集油污的作用，防止油污直接掉落在设备上。

在本实施例中，所述预压板定位锁紧机构4设置在预压板21上，包括调节气缸41、螺牙调节板42、直线导轨43、齿板44和凸轮随动器45，所述螺牙调节板42滑动地设置在直线导轨43上，凸轮随动器45固定设置在齿板44上，调节气缸41带动螺牙调节板42直线运动，螺牙调节板42带动凸轮随动器45，凸轮随动器45带动齿板44前后移动，所述机架1上设有齿条11，所述齿板44被推出后与齿条11锁紧。锁紧可靠，可以承受较大的压力，预压板21不会动摇。

在本实施例中，所述压力调整机构3包括压力调整电机31、涡轮蜗杆传动组件32、T型螺杆输出轴33、球形浮动接头34、压力导向板35、导向块36、导向轴套37和压力传感器38，所述导向块36用于T型螺杆输出轴33的导向，所述导向轴套37用于压力导向板35的导向，所述T型螺杆输出轴33通过球形浮动接头34与压力导向板35连接，压力传感器38设置在压力导向板35上，压力调整电机31通过涡轮蜗杆传动组件32带动T型螺杆输出轴33前后移动，T型螺杆输出轴33带动球形浮动接头34与压力导向板35前后移动，所述压力传感器38用于实时反馈压力的数值。通过压力传感器38反馈的信号来控制压力调整电机31的转动与停止，达到要求的压力时压力调整电机31停止转动。压力传感器38实时反馈压力的数值，当压力的数值发生变化的时候，将信号反馈给电器控制单元9，电器控制单元9通过控制压力调整电机31的转动来调整压力，使其达到要求的压力。涡轮蜗杆传动组件32具有减速器的效果，可以提供很大的扭力。球形浮动接头34具有自调节功能，保证压力导向板35向锂电池均匀施压，不会产生局部过压，局部压力不足现象。

在本实施例中，所述热压化成工作机还包括层板机构5，包括发热铝板、层板左右定位模块、PCB板、发热管、温度探头、层板底部支撑模块、PCB板左右微调模块51、PCB板上下微调模块52和PCB板压紧模块，所述层板左右定位模块包括层板挂座和定位轴套，层板挂座是一体式开模制作，保证孔与孔之间的尺寸公差。

在本实施例中，所述PCB板左右微调模块51包括导向条与调整固定块，所述导向条上设有导向槽，所述调整固定块在导向槽内进行移动。

在本实施例中，所述PCB板上下调微调块52包括T型导向条、调整座、轴承和轴承隔套，轴承与轴承隔套固定在调整座上，通过对调整座上下位置的调整来更改PCB板的位置，T型导向条上设有T型导向槽，T型导向槽用于保证调整座在进行上下位置调整时位置不会左右移动。

在本实施例中，所述热压化成工作机还包括PCB板左右调整机构6，PCB板左右调整机构6包括螺杆61、齿轮62、PCB左右调节杆63、齿条64、导轨安装块65、锁紧块66和直线导轨67，PCB板设置在PCB左右调节杆63上，齿轮62固定在螺杆61上，螺杆61上设有手轮68，齿条64通过导轨安装块65固定在直线导轨67上，PCB左右调节杆63固定在齿条64上，齿轮62与齿条64啮合，手动旋转手轮68，螺杆61旋转，带动齿轮62旋转，齿轮62带动齿条64沿直线导轨67移动，从而实现PCB板位置的左右调节，所述锁紧块66用于锁紧齿轮62，防止齿轮62转动。PCB板左右调整机构6用于快速调整PCB板的左右位置。

在本实施例中，所述热压化成工作机还包括所述PCB板上下调整机构7，PCB板上下调整机构7包括螺杆71、齿轮72、PCB上下调节杆73、齿条74、导轨安装块75、锁紧块76和直线导轨77，PCB板设置在PCB上下调节杆73上，PCB上下调节杆73设置在齿条74上，齿轮72固定在螺杆71上，螺杆71上设有手轮78，齿条74通过导轨安装块75固定在直线导轨77上，PCB上下调节杆73固定在齿条74上，齿轮72与齿条74啮合，手动旋转手轮78，螺杆71旋转带动齿轮72旋转，齿轮72带动齿条74沿直线导轨77移动，从而实现PCB板位置的上下调节，所述锁紧块76用于锁紧齿轮72，防止齿轮72转动。PCB板上下调整机构7用于快速调整PCB板的上下位置。

本实用新型所述热压化成工作机的工作过程为：先进行预压动作，预压电机22带动第一传动轴23旋转，第一传动轴23通过联轴器25带动第二传动轴24旋转，第一传动轴23和第二传动轴24分别带动两个链轮26旋转，链轮26带链条27移动，链条27通过固定块29带动预压板21移动，通过位置传感器确定位置，将预压板21移动到待锁紧位置，预压板21沿导柱20移动，方向性好，不晃动偏移等。

然后把预压板21锁定，调节气缸41带动螺牙调节板42移动，螺牙调节板42与固定在齿板44上的凸轮随动器45精密配合，在预压板21移动到锁紧位置之后调节气缸41动作，通过螺牙调节板42动作控制凸轮随动器45将齿板44推出与齿条11锁紧，从而完全锁定预压板21。

然后进行最后的热压，预压板21在初步锁紧后，压力调整电机31根据需要转动，通过涡轮蜗杆传动组件32将力输出到T型螺杆输出轴33，T型螺杆输出轴33在导向块36的作用下，向前移动，T型螺杆输出轴33通过球形浮动接头34与压力导向板35连接，在导向轴套37的作用下，压力导向板35水平移动，通过压力传感器38反馈的信号来控制压力调整电机31的转动与停止，达到要求的压力时压力调整电机31停止转动，并进行实时调整。

所述热压化成工作机包括预压机构2和压力调整机构3，所述预压机构2和压力调整机构3分别位于机架1的两端，先启动预压机构2移动，对电池进行预压，然后锁定预压机构2，利用压力调整机构3动态调整实时的压力数据，使其达到要求的压力，采用两端式出力的形式，预压板21在导柱20上滑动，具有导向功能，有效解决电池在高温压力化成过程中产生的“麻花”现象；同时内部接线简单，可以进行模块式安装，便于设备的整体的安装维护；柔性连接输出力的方式，降低生产过程中其他的力对电池的影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软包动力电池的热压化成工作机，其特征在于，包括机架、预压机构和压力调整机构，所述预压机构和压力调整机构分别位于机架的两端。

2.根据权利要求1所述的热压化成工作机，其特征在于，所述预压机构包括导柱、预压板、预压电机、第一传动轴、第二传动轴、联轴器、链轮、链条、惰轮、固定块和位置传感器，所述预压板滑动设置在所述导柱上，所述预压电机带动第一传动轴旋转，第二传动轴通过联轴器与第一传动轴连接，链轮分别设置在第一传动轴和第二传动轴的外侧端，所述惰轮和链轮通过链条连接，所述预压板和链条通过固定块连接，所述位置传感器用于感应预压板的位置，所述热压化成工作机还包括预压板定位锁紧机构，所述预压板定位锁紧机构用于当预压板移动至锁紧位置时，锁紧预压板。

3.根据权利要求2所述的热压化成工作机，其特征在于，所述预压板定位锁紧机构设置在预压板上，包括调节气缸、螺牙调节板、直线导轨、齿板和凸轮随动器，所述螺牙调节板滑动地设置在直线导轨上，凸轮随动器固定设置在齿板上，调节气缸带动螺牙调节板直线运动，螺牙调节板带动凸轮随动器，凸轮随动器带动齿板前后移动，所述机架上设有齿条，所述齿板被推出后与齿条锁紧。

4.根据权利要求2所述的热压化成工作机，其特征在于，所述压力调整机构包括压力调整电机、涡轮蜗杆传动组件、T型螺杆输出轴、球形浮动接头、压力导向板、导向块、导向轴套和压力传感器，所述导向块用于T型螺杆输出轴的导向，所述导向轴套用于压力导向板的导向，所述T型螺杆输出轴通过球形浮动接头与压力导向板连接，压力传感器设置在压力导向板上，压力调整电机通过涡轮蜗杆传动组件带动T型螺杆输出轴前后移动，T型螺杆输出轴带动球形浮动接头与压力导向板前后移动，所述压力传感器用于实时反馈压力的数值。

5.根据权利要求1所述的热压化成工作机，其特征在于，所述热压化成工作机还包括层板机构，包括发热铝板、层板左右定位模块、PCB板、发热管、温度探头、层板底部支撑模块、PCB板左右微调模块、PCB板上下微调模块和PCB板压紧模块，所述层板左右定位模块包括层板挂座和定位轴套。

6.根据权利要求5所述的热压化成工作机，其特征在于，所述PCB板左右微调模块包括导向条与调整固定块，所述导向条上设有导向槽，所述调整固定块在导向槽内进行移动。

7.根据权利要求5所述的热压化成工作机，其特征在于，所述PCB板上下调微调块包括T型导向条、调整座、轴承和轴承隔套，轴承与轴承隔套固定在调整座上，通过对调整座上下位置的调整来更改PCB板的位置，T型导向条上设有T型导向槽，T型导向槽用于保证调整座在进行上下位置调整时位置不会左右移动。

8.根据权利要求5所述的热压化成工作机，其特征在于，所述热压化成工作机还包括PCB板左右调整机构，PCB板左右调整机构包括螺杆、齿轮、PCB左右调节杆、齿条、导轨安装块、锁紧块和直线导轨，PCB板设置在PCB左右调节杆上，齿轮固定在螺杆上，螺杆上设有手轮，齿条通过导轨安装块固定在直线导轨上，PCB左右调节杆固定在齿条上，齿轮与齿条啮合，手动旋转手轮，螺杆旋转，带动齿轮旋转，齿轮带动齿条沿直线导轨移动，所述锁紧块用于锁紧齿轮，防止齿轮转动。

9.根据权利要求5所述的热压化成工作机，其特征在于，所述热压化成工作机还包括所述PCB板上下调整机构，PCB板上下调整机构包括螺杆、齿轮、PCB上下调节杆、齿条、导轨安装块、锁紧块和直线导轨，PCB上下调节杆设置在齿条上，齿轮固定在螺杆上，螺杆上设有手轮，齿条通过导轨安装块固定在直线导轨上，PCB上下调节杆固定在齿条上，齿轮与齿条啮合，手动旋转手轮，螺杆旋转带动齿轮旋转，齿轮带动齿条沿直线导轨移动，所述锁紧块用于锁紧齿轮，防止齿轮转动。

10.根据权利要求2所述的热压化成工作机，其特征在于，所述链条下方还安装有防护板。