CN209183632U - 一种极耳成型机构及极耳成型设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种极耳成型机构及极耳成型设备，其中极耳成型机构包括直流电源、形成在金属带上方的压贴机构和形成在金属带下方的导电机构，导电机构包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极分别在极耳胶的两侧、对应金属带未设置极耳胶的位置设置；直流电源的正极与第一电极连接，直流电源的负极与第二电极连接，热复合时，压贴机构与导电机构贴合在极耳胶两侧的金属带位置，直流电源的正极、第一电极、金属带、第二电极及直流电源的负极之间形成回路，所述直流电源输出电流，第一电极和第二电极之间的金属带在电流热效应下发热进而使极耳胶热熔在金属带上，有效提高生产效率，提升产品品质，降低能量损耗。

Description

一种极耳成型机构及极耳成型设备

技术领域

本实用新型涉及动力电池极耳制造技术领域，更具体地涉及一种极耳成型机构及极耳成型设备。

背景技术

锂离子聚合物动力电池广泛应用于电动汽车、后备电源等，是新能源汽车电池的一个重要分支。动力极耳（以下简称极耳）是该电池中一个关键零件，由经过化学处理后的金属片（铝或铜镀镍）及形成在金属片上下表面的一对极耳胶熔合后制成，如图1、图2所示。极耳品质的好坏直接影响到电池的性能，尤其是安全性和使用寿命。

极耳成型是指以化学处理后的金属带卷和极耳胶卷为材料，通过加热方式将金属带和极耳胶熔合（以下简称热复合）并通过冲裁等手段加工出如图1所示极耳的过程，其中热复合工序分为贴胶和熔胶两步，极耳成型机构是完成热复合工序的设备，其中贴胶为将极耳胶初步熔贴在金属带上，熔胶为将极耳胶彻底熔合在金属带上，目前热复合的方法大致上有两种：

1、通过加热压板与金属带接触，利用热传导加热金属带。这种方法的缺点是由于热传导效率低导致生产效率低，热传导速度不一致导致温度不均匀，热复合一致性差，且这种利用高温向低温传导的工作方式必然导致能耗大。

2、 利用中高频电磁场在金属带上产生涡流的发热。这种方法比热传导方式加热速度快，能耗低，但由于涡流加热存在集肤效应、近邻效应和圆环效应，导致温度分布中间低外围高，而极耳胶呈长条状，导致热复合一致性不好，此外，铝和铜均为非铁磁材料，电磁转换时仍有一定能量损失。

3、以上加热方法由于结构限制，在贴胶时必须先加热金属带再将极耳胶熔合，导致贴胶时有错位无法纠正，容易产生气泡，粘结力较低。

发明内容

为了克服现有热复合方法生产效率低，温度分布不均匀，能量利用不充分，贴胶质量差的缺点，本实用新型提供的一种极耳成型机构及极耳成型设备，利用电流流过导体时，导体发热、温度升高的电流热效应原理，使用直流电源将电流流入至极耳胶两侧金属带未设极耳胶的部位，使第一电极与第二电极之间的金属带迅速达到热复合所需要的温度，有效提高生产效率，提升产品品质，降低能量损耗。

本实用新型所要达到的技术效果通过以下方案实现：一种极耳成型机构，用于金属带与极耳胶热复合工序，包括直流电源、形成在金属带上方的压贴机构和形成在金属带下方的导电机构，所述导电机构包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极分别在极耳胶的两侧、对应金属带未设置极耳胶的位置设置；所述直流电源的正极与第一电极连接，所述直流电源的负极与第二电极连接，热复合时，所述压贴机构与导电机构贴合在极耳胶两侧的金属带位置，所述直流电源的正极、第一电极、金属带、第二电极及直流电源的负极之间形成回路，所述直流电源输出电流时，第一电极和第二电极之间的金属带在电流热效应下发热进而使极耳胶热熔在金属带上。

优选地，所述导电机构包括第一气缸安装板、第一气缸、第一气缸输出轴、第一活动底板和绝缘板，所述第一气缸安装板上设置第一气缸，所述第一气缸输出轴与第一气缸连接并朝向金属带设置，所述第一气缸输出轴上连接第一活动底板，所述第一活动底板上设置有绝缘板，所述第一电极和第二电极设置在绝缘板上。

优选地，还包括底板、设置在底板上的第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和第二导轨形成在第一气缸安装板的下端面，所述第一气缸安装板在第一导轨和第二导轨上相对金属带的长度方向水平移动。

优选地，所述压贴机构包括第二气缸安装板、安装在第二气缸安装板上端面的第二气缸，所述第二气缸向下延伸有第二气缸输出轴，所述第二气缸输出轴的下方安装有第二活动底板，所述第二活动底板的下端面安装有第一压块和第二压块，所述第一压块对应第一电极设置、所述第二压块对应第二电极设置。

优选地，所述第一压块和第二压块的下端面还分别设有软胶。

优选地，还包括相对立设置的第一立板和第二立板，所述第一立板和第二立板形成在第一气缸安装板和第二气缸安装板之间，所述第一立板的内侧面设有竖直安装的第三导轨，所述第二立板上设有竖直安装的第四导轨，所述第一活动底板的两侧分别与第三导轨、第四导轨连接，所述第二活动底板的两侧也分别与第三导轨、第四导轨连接。

优选地，所述直流电源与第一电极之间还连接有第一电线，所述直流电源与第二电极之间还连接有第二电线，所述第一电极通过第一电线连接到直流电源的正极，所述第二电极通过第二电线连接到直流电源的负极。

优选地，还包括温度传感器，所述温度传感器形成在第一电极和第二电极之间。

一种极耳成型设备，包括上述所述的极耳成型机构。

本实用新型具有以下优点：

1、 本实用新型实施例利用电流流过导体时，导体发热、温度升高的电流热效应原理，使用直流电源将电流流入金属带特定部位，使该部位金属带迅速发热并达到所需要的温度，由于电流是直接导通金属带发热，相比现有技术的间接传递加热效果更好，大幅提高生产效率；

2、由于金属带内部物理性能一致，因此通过其截面的电流分布是均匀的，由电流作用引起的温度变化也是均匀的，有效提升极耳胶在金属带表面热熔的均匀性；

3、由于金属带的截面积远小于电极及电线的截面积，电流的主要热效应只在金属带上产生，同时通电时间很短，热量来不及散发到周围的介质而几乎全部被金属带本身吸收，又由于回路为纯电阻电路，没有其它损耗，因此总体能量转换效率极高；

4、由于采用先将极耳胶与金属带对位贴合后再进行通电金属带，使极耳胶热熔在金属带，可提高对位精度，减少气泡形成，增加粘结力；

5、实施本实用新型申请的极耳成型机构，有效提高生产效率，提升产品品质，降低能量损耗。

附图说明

图1为本实用新型所述极耳的平面结构示意图；

图2为本实用新型所述极耳的侧视结构示意图；

图3为本实用新型极耳成型机构的立体结构示意图；

图4为本实用新型极耳成型机构的侧视结构示意图；

图5为本实用新型极耳成型机构显示压贴结构与导电机构的侧视结构示意图；

图6为本实用新型极耳成型机构工作状态的立体结构示意图。

图中110.压贴机构，120.直流电源，130.第一电线，140.第二电线，150.导电机构，200.支架，210.热复合上一工序，220.热复合下一工序，300.金属带，310.极耳胶，1.底板，2.第一导轨，3.第二导轨，4.第一气缸安装板，5.第一气缸，51.第一气缸输出轴，6.第一活动底板，7.绝缘板，8.第一电极，9.第二电极，10.第一立板，11.第二立板，12.第三导轨，13.第四导轨，14.第二气缸安装板，15.第二气缸，151，第二气缸输出轴，16.第二活动底板，17.第一压块，18.第二压块，19.软胶，20.温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

本实用新型实施例提供一种极耳成型机构，用于图1、图2所示的金属带300与极耳胶310热复合工序，其中所述金属带300自热复合上一工序210的金属带300卷中拉伸成条形状，若干对所述极耳胶310与金属带300的长度方向呈垂直状态且间隔地设置在金属带300的上下表面，金属带300同一侧的极耳胶310在延伸出金属带300的部位相互贴合设置（图2、图6中所示）。请参阅图3-图6，所述极耳成型机构包括直流电源120、形成在金属带300上方的压贴机构110和形成在金属带300下方的导电机构150，所述导电机构150包括第一电极8和第二电极9，所述第一电极8和第二电极9分别在极耳胶310的两侧、对应金属带300未设置极耳胶310的位置设置。所述直流电源120的正极与第一电极8连接，所述直流电源120的负极与第二电极9连接，热复合时，所述压贴机构110与导电机构150在极耳胶310两侧的金属带300位置贴合，所述直流电源120的正极、第一电极8、金属带300、第二电极9及直流电源120的负极之间形成回路，所述直流电源120输出电流，第一电极8和第二电极9之间的金属带300在电流热效应下发热进而使极耳胶310热熔在金属带300上。

应当理解的是，本申请所述的压贴机构110与导电机构150相对金属带300的位置不应以附图作为限制，例如压贴机构110与导电机构150相对金属带300的位置上下调换即压贴机构110形成在金属带300的下方，导电机构150形成在金属带300的上方，其也可以实现对金属带300的压贴导电，均在本实用新型申请的保护范围之内。

本实用新型实施例利用电流流过导体（即本申请所述的金属带300）时，导体发热、温度升高的电流热效应原理，使用直流电源120将电流流入金属带300特定部位，使该部位金属带300迅速发热并达到所需要的温度，由于电流是直接导通金属带300发热，相比现有技术的间接传递加热效果更好，大幅提高生产效率，且由于金属带300内部物理性能一致，因此通过其截面的电流分布是均匀的，由电流作用引起的温度变化也是均匀的，有效提升极耳胶310在金属带300表面热熔的均匀性。所述第一电极8、第二电极9均与金属带300直接接触导通发热，结构简单，降低生产成本。

另外，由于金属带300的截面积远小于电极及电线的截面积，电流的主要热效应只在金属带300上产生，同时通电时间很短，热量来不及散发到周围的介质（例如空气）而几乎全部被金属带300本身吸收，又由于回路为纯电阻电路，没有其它损耗，因此总体能量转换效率极高。

具体地，结合图5、图6所示，所述导电机构150包括第一气缸安装板4、第一气缸5、第一气缸输出轴51、第一活动底板6和绝缘板7，所述第一气缸安装板4上设置第一气缸5，所述第一气缸输出轴51与第一气缸5连接并朝向金属带300设置，所述第一气缸输出轴51上连接第一活动底板6，所述第一活动底板6上安装有绝缘板7，所述绝缘板7上安装第一电极8和第二电极9，所述第一气缸5带动第一气缸输出轴51上下运动，进而带动第一电极8和第二电极9上下运动实现第一电极8和第二电极9与金属带300的接触和分离。

进一步地，结合图5所示，所述极耳成型机构还包括底板1、设置在底板1上的第一导轨2和第二导轨3，所述第一导轨2和第二导轨3形成在第一气缸安装板4的下端面，所述第一气缸安装板4可在第一导轨2和第二导轨3上相对金属带300的长度方向水平移动，进而调整极耳成型机构相对金属带300的位置，使第一电极8和第二电极9调整在极耳胶310的两侧、对应金属带300未设置极耳胶310的部位设置。所述极耳成型机构还可以包括支架200，所述底板1设置在支架200上。

具体地，请参阅图5、图6，所述压贴机构110包括第二气缸安装板14、安装在第二气缸安装板14上端面的第二气缸15，所述第二气缸15向下延伸有第二气缸输出轴151，所述第二气缸输出轴151的下方安装有第二活动底板16，所述第二活动底板16的下端面安装有第一压块17和第二压块18，所述第一压块17对应第一电极8设置、所述第二压块18对应第二电极9设置，所述第二气缸15带动第二气缸输出轴151上下运动，进而带动第一压块17和第二压块18上下运动实现第一压块17和第二压块18与金属带300的接触和分离。

进一步地，所述第一压块17和第二压块18的下端面（即第一压块17和第二压块18朝向金属带300的一端面）还分别设有软胶19。由于金属带300从金属带300卷拉伸出来后，并非呈完全平整的水平条状，此处软胶19的设置使得压贴结构有弹性压贴空间，压贴机构110与导电机构150压贴金属带300时，更有利于金属带300与第一电极8和第二电极9的紧密接触。

进一步地，结合图4、图5所示，所述极耳成型机构还包括相对立设置的第一立板10和第二立板11，所述第一立板10和第二立板11形成在第一气缸安装板4和第二气缸安装板14之间使第一立板10、第二立板11、第一气缸安装板4和第二气缸安装板14呈框型结构。所述第一立板10的内侧面设有竖直安装的第三导轨12，所述第二立板11上设有竖直安装的第四导轨13，所述第一活动底板16的两侧分别与第三导轨12、第四导轨13连接，所述第二活动底板16的两侧也分别与第三导轨12、第四导轨13连接，这样，可以保证压贴机构110和导电机构150均可以水平地上下移动，进而实现金属带300精准水平压贴。

本实用新型实施例的极耳胶310与金属带300热熔时，在第一气缸5带动下，第一电极8和第二电极9上升并接触金属带300；在第二气缸15的带动下，第一压块17和第二压块18下降，第一压块17和第二压块18上的软胶19将金属带300压紧在第一电极8和第二电极9上实现第一电极8和第二电极9与金属带300的紧密接触导电作用。

作为本实用新型实施例的进一步改进，请参阅图6，所述极耳成型机构还包括温度传感器20，所述温度传感器20形成在第一电极8和第二电极9之间，以便实时监测极耳胶310的实际温度。可选地，所述温度传感器20安装在绝缘板7上。本实施例所述温度传感器20可以是热电偶、热电阻或者是红外感应探头，不作具体限制。所述温度传感器20可以与极耳成型设备的电控系统连接，以便将监测结果及时反馈显示。

本实用新型实施例中，请参阅图3，所述直流电源120与第一电极8之间还连接有第一电线130，所述直流电源120与第二电极9之间还连接有第二电线140，所述第一电极8通过第一电线130连接到直流电源120的正极，所述第二电极9通过第二电线140连接到直流电源120的负极，当金属带300与第一电极8和第二电极9同时接触后，在直流电源120正极、第一电线130、第一电极8、金属带300、第二电极9、第二电线140及直流电源120负极之间形成一个回路，直流电源120提供的电流流过回路时，第一电极8与第二电极9之间的金属带300在电流热效应作用下迅速发热升温，达到所需温度。依据公式 Q＝I²Rt，（Q：导体产生的热量，I：导体流过的电流，R：导体的电阻t：电流通过时间），只要精确控制电流变化大小、通电时间，即可得到所要求的加热温度。

本实用新型实施例中所述金属带300的材质可以是镍、铝、铜或铜镀镍等。所述极耳胶310的材质为本领域技术人员所公知，本实用新型不作具体限定，其一般是以热塑性树脂为基料并含有少量改性剂(石蜡、松香)、 增塑剂、填充剂、防老剂等加工而成。

本实用新型实施例的极耳成型机构工作时，所述金属带300自热复合上一工序210出来后从压贴机构110和导电机构150之间穿入，所述极耳胶310自极耳胶310卷中移动至金属带300的上下表面并对位贴合，在第一气缸5带动下，第一电极8和第二电极9上升并接触金属带300，在第二气缸15的带动下，第一压块17和第二压块18下降，压块上的软胶19将金属带300压紧在第一电极8和第二电极9上。开启直流电源120，直流电源120正极、第一电线130、第一电极8、金属带300、第二电极9、第二电缆、直流电源120负极形成一个回路，电流流过回路，第一电极8与第二电极9之间的金属带300在电流热效应作用下迅速发热升温，温度感应器将检测的极耳胶310温度反馈到控制系统，控制系统控制电流大小和通电时间，直到热复合完成后，第一气缸5下降，第二气缸15上升，金属带300前进一个极耳胶310间距进行热复合下一工序220，极耳成型机构继续下一个极耳胶310的热复合。

实施例二

本实用新型实施例二公开了实施例一所述的极耳成型机构的极耳成型方法，用于金属带300与极耳胶310热复合工序，包括如下步骤：

步骤S1：压贴后的金属带300和极耳胶310穿设在导电机构150与压贴机构110之间并第一电极8和第二电极9对位在极耳胶310的两侧、对应金属带300未设置极耳胶310的位置设置；

步骤S2：第一气缸5动作，第一电极8和第二电极9上升并接触金属带300；

步骤S3：第二气缸15动作，第一压块17和第二压块18下降将金属带300压紧在第一电极8和第二电极9上；

步骤S4：开启直流电源120，第一电极8与第二电极9之间的金属带300在电流热效应作用下迅速发热升温使极耳胶310热复合在金属片上。

步骤S5：热复合完成后，第一气缸5下降，第二气缸15上升，金属带300前进一个极耳胶310间距，重复步骤S2、步骤S3和步骤S4。

本实用新型实施例所述的极耳成型方法可以用于热复合工序中的贴胶步骤，也可以用于热复合工序中的溶胶步骤，所述贴胶步骤还包括在步骤S1之前将极耳胶310与金属带300贴合的步骤。

本实用新型实施例公开的极耳成型方法，利用电流流过导体（即本申请所述的金属带300）时，导体发热、温度升高的电流热效应原理，通过将第一电极8和第二电极9直接与金属带300接触，使用直流电源120将电流流入金属带300特定部位，使该部位金属带300迅速发热并达到所需要的温度，由于电流是直接导通金属带300发热，相比现有技术的间接传递加热效果更好，大幅提高生产效率，且由于金属带300内部物理性能一致，因此通过其截面的电流分布是均匀的，由电流作用引起的温度变化也是均匀的，有效提升极耳胶310在金属带300表面热熔的均匀性。

另外，由于金属带300的截面积远小于电极及电线的截面积，电流的主要热效应只在金属带300上产生，同时通电时间很短，热量来不及散发到周围的介质（例如空气）而几乎全部被金属带300本身吸收，又由于回路为纯电阻电路，没有其它损耗，因此总体能量转换效率极高。

本实用新型实施例通过先将极耳胶310与金属带300对位贴合后再进行通电金属带300使极耳胶310热熔在金属带300上 ，可提高对位精度，减少气泡形成，增加粘结力。

实施例三

本实用新型实施例三公开了一种极耳成型设备，包括实施例一所述的极耳成型机构。所述极耳成型设备还包括极耳成型机构热复合金属带300与极耳胶310后的裁切机构等。本实用新型实施例先将金属带300上的若干对极耳胶310热复合在金属带300上，再进行裁切等工序，有效提升产品生产效率和产品的合格率。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种极耳成型机构，用于金属带与极耳胶热复合工序，其特征在于，包括直流电源、形成在金属带上方的压贴机构和形成在金属带下方的导电机构，所述导电机构包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极分别在极耳胶的两侧、对应金属带未设置极耳胶的位置设置；所述直流电源的正极与第一电极连接，所述直流电源的负极与第二电极连接，热复合时，所述压贴机构与导电机构贴合在极耳胶两侧的金属带位置，所述直流电源的正极、第一电极、金属带、第二电极及直流电源的负极之间形成回路，所述直流电源输出电流，第一电极和第二电极之间的金属带在电流热效应下发热进而使极耳胶热熔在金属带上。

2.如权利要求1所述的一种极耳成型机构，其特征在于，所述导电机构包括第一气缸安装板、第一气缸、第一气缸输出轴、第一活动底板和绝缘板，所述第一气缸安装板上设置第一气缸，所述第一气缸输出轴与第一气缸连接并朝向金属带设置，所述第一气缸输出轴上连接第一活动底板，所述第一活动底板上设置有绝缘板，所述第一电极和第二电极设置在绝缘板上。

3.如权利要求2所述的一种极耳成型机构，其特征在于，还包括底板、设置在底板上的第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和第二导轨形成在第一气缸安装板的下端面，所述第一气缸安装板在第一导轨和第二导轨上相对金属带的长度方向水平移动。

4.如权利要求2所述的一种极耳成型机构，其特征在于，所述压贴机构包括第二气缸安装板、安装在第二气缸安装板上端面的第二气缸，所述第二气缸向下延伸有第二气缸输出轴，所述第二气缸输出轴的下方安装有第二活动底板，所述第二活动底板的下端面安装有第一压块和第二压块，所述第一压块对应第一电极设置、所述第二压块对应第二电极设置。

5.如权利要求4所述的一种极耳成型机构，其特征在于，所述第一压块和第二压块的下端面还分别设有软胶。

6.如权利要求4所述的一种极耳成型机构，其特征在于，还包括相对立设置的第一立板和第二立板，所述第一立板和第二立板形成在第一气缸安装板和第二气缸安装板之间，所述第一立板的内侧面设有竖直安装的第三导轨，所述第二立板上设有竖直安装的第四导轨，所述第一活动底板的两侧分别与第三导轨、第四导轨连接，所述第二活动底板的两侧也分别与第三导轨、第四导轨连接。

7.如权利要求1所述的一种极耳成型机构，其特征在于，所述直流电源与第一电极之间还连接有第一电线，所述直流电源与第二电极之间还连接有第二电线，所述第一电极通过第一电线连接到直流电源的正极，所述第二电极通过第二电线连接到直流电源的负极。

8.如权利要求1所述的一种极耳成型机构，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器形成在第一电极和第二电极之间。

9.一种极耳成型设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的极耳成型机构。