CN209766568U - 电芯热压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电芯热压装置，包括：机座；增压机构，所述增压机构设置于所述机座上；上层加热组件和下层加热组件，所述上层加热组件可上下移动的设置于所述机座的上端并与所述增压机构驱动连接，所述下层加热组件固设于所述机座的下端；及中间层加热机构，可上下移动的设置于所述机座的中部，且所述中间层加热机构包括相对设置的第一加热组件和第二加热组件，所述第一加热组件与所述上层加热组件配合构成用于对至少一个电芯进行热压加工的第一热压机构，所述第二加热组件与所述下层加热组件配合构成用于对至少一个所述电芯进行热压加工的第二热压机构。本技术方案的电芯热压装置的加工效率大大提升，进而利于提升电池生产效能与经济性。

Description

电芯热压装置

技术领域

本实用新型涉及电池加工设备技术领域，特别是涉及一种电芯热压装置。

背景技术

电芯热压加工是新能源动力电池生产中必不可少的工艺环节，其目的在于使电芯外观达到预设的尺寸和形状要求，为手续入壳工艺做准备。现有的电芯热压设备通常一次只能对一个电芯进行热压加工，因而加工效率低下，经济性差。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种电芯热压装置，能够同时对两个或以上数量的电芯同时进行热压加工，加工效率大大提升，利于提升电池生产效能与经济性。

其技术方案如下：

一种电芯热压装置，其包括：

机座；

增压机构，所述增压机构设置于所述机座上；

上层加热组件和下层加热组件，所述上层加热组件可上下移动的设置于所述机座的上端并与所述增压机构驱动连接，所述下层加热组件固设于所述机座的下端；及

中间层加热机构，可上下移动的设置于所述机座的中部，且所述中间层加热机构包括相对设置的第一加热组件和第二加热组件，所述第一加热组件与所述上层加热组件配合构成用于对至少一个电芯进行热压加工的第一热压机构，所述第二加热组件与所述下层加热组件配合构成用于对至少一个所述电芯进行热压加工的第二热压机构。

上述电芯热压装置中，中间层加热机构由相对设置的第一加热组件和第二加热组件构成，因而加工时，第一加热组件上能够通过上料机械手放置至少一个电芯，下层加热组件上也能够通过上料机械手放置至少一个电芯；之后，增压机构动作对上层加热组件施压并向下推动，使得上层加热组件和中间层加热机构能够相互抵接并一同向下移动，直至中间层加热机构与下层加热组件抵接。此时第一加热组件与上层加热组件紧密贴紧并配合构成第一热压机构，第二加热组件与下层加热组件紧密贴紧并配合构成第二热压机构，由此便能够在单个加工周期内实现对至少两个或以上数量电芯同时热压加工。相较于传统热压设备，本技术方案的电芯热压装置的加工效率大大提升，进而利于提升电池生产效能与经济性。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述电芯热压装置还包括提放机构，所述提放机构包括设置于所述机座内的导柱、移动套设于所述导柱上的第一导套、及设置于所述机座上的提放驱动件，所述提放驱动件与所述中间层加热机构驱动连接，所述第一导套与所述中间层加热机构连接。

在其中一个实施例中，所述提放机构还包括设置于所述机座内的支杆、及间隔设置于所述支杆上的上位置传感器和下位置传感器，所述上位置传感器和所述下位置传感器均能够与所述中间层加热机构触发配合。

在其中一个实施例中，所述增压机构包括调压阀、增压驱动件、压力传感器和第二导套，所述调压阀与所述增压驱动件连接，所述增压驱动件设置于所述机座上，且所述增压驱动件的动力轴与所述上层加热组件驱动连接，所述压力传感器设置于所述动力轴与所述上层加热组件之间，所述第二导套移动套设于所述导柱上并与所述上层加热组件连接。

在其中一个实施例中，所述第一加热组件与所述下层加热组件结构相同，且均包括安装板、设置于所述安装板上的第一热压板、及设置于所述安装板上的温度传感器。

在其中一个实施例中，所述第一加热组件和所述下层加热组件还均包括第一隔热板，所述第一隔热板设置于所述安装板与所述第一热压板之间。

在其中一个实施例中，所述第二加热组件和所述上层加热组件结构相同，且均包括设置于所述安装板上的第二热压板。

在其中一个实施例中，所述第二加热组件和所述上层加热组件还均包括第二隔热板，所述第二隔热板设置于所述第二热压板与所述安装板之间。

在其中一个实施例中，所述电芯热压装置还包括设置于所述安装板上的固定座、及设置于所述固定座上的探针。

在其中一个实施例中，所述电芯热压装置还包括压板，所述压板设置于所述探针面向所述第一热压板的一端。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的电芯热压装置的结构示意图；

图2为图1所示电芯热压装置的后视结构示意图；

图3为图1所示电芯热压装置中的中间层加热机构的结构示意图。

附图标记说明：

10、机座；20、增压机构；21、调压阀；22、增压驱动件；23、压力传感器；24、第二导套；30、上层加热组件；40、下层加热组件；50、中间层加热机构；51、第一加热组件；52、第二加热组件；53、安装板；54、第一热压板；55、温度传感器；56、第一隔热板；57、第二热压板；58、第二隔热板；60、提放机构；61、导柱；62、第一导套；63、提放驱动件；64、支杆；65、上位置传感器；66、下位置传感器；70、固定座；80、探针；90、压板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”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；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述，优选采用螺纹连接的固定方式。

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。

本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1所示，为本申请一实施例展示的电芯热压装置，用于电池加工生产中，对电芯进行热压工艺处理，以使电芯能够达到预设的尺寸形状，为后续电芯入壳作准备。

请继续参阅图1和图2，该电芯热压装置包括：控制器、机座10、增压机构20、上层加热组件30、下层加热组件40及中间层加热机构50。增压机构20、上层加热组件30、下层加热组件40和中间层加热机构50分别与控制器电连接，因而热压装置能够自动化工作。其中，机座10用作其余各功能组件的安装载体，使装置整体结构更加紧凑。机座10主要包括上支撑板、下支撑板和连接在上支撑板及下支撑板之间的立板构成，这样的机座10能够形成周向开放式的结构，不仅便于电芯上下料，还能够使加工产生的热量快速散发出去。

所述增压机构20设置于所述机座10上，具体安装在上支撑板的顶面上，并能够输出向下的压力。即使得所述上层加热组件30可上下移动的设置于所述机座10的上端并与所述增压机构20驱动连接。

所述下层加热组件40固设于所述机座10的下端，具体安装在下支撑板的上表面，即位于机座10的内部。为保证加工可靠，下层加热组件40是固定在下支撑板上不动的。

请继续参阅图2和图3，中间层加热机构50能够上下移动的设置于所述机座10的中部，且所述中间层加热机构50包括相对设置的第一加热组件51和第二加热组件52，所述第一加热组件51与所述上层加热组件30配合构成用于对至少一个电芯进行热压加工的第一热压机构，所述第二加热组件52与所述下层加热组件40配合构成用于对至少一个所述电芯进行热压加工的第二热压机构。

上述电芯热压装置中，中间层加热机构50由相对设置的第一加热组件51和第二加热组件52构成，因而加工时，第一加热组件51上能够通过上料机械手放置至少一个电芯，下层加热组件40上也能够通过上料机械手放置至少一个电芯；之后，增压机构20动作对上层加热组件30施压并向下推动，使得上层加热组件30和中间层加热机构50能够相互抵接并一同向下移动，直至中间层加热机构50与下层加热组件40抵接。此时第一加热组件51与上层加热组件30紧密贴紧并配合构成第一热压机构，第二加热组件52与下层加热组件40紧密贴紧并配合构成第二热压机构，由此便能够在单个加工周期内实现对至少两个或以上数量电芯同时热压加工。相较于传统热压设备，本技术方案的电芯热压装置的加工效率大大提升，进而利于提升电池生产效能与经济性。

此外，需要强调的是，相较于现有技术中某些能够在平面内进行两个以上电芯同步热压处理的设备来说，本申请的电芯热压装置采用立体结构设计，即纵向布置的上层加热组件30、中间层加热机构50和下层加热组件40不仅能够同时加热多个电芯，保证热压加工效率，同时还能有效减小装置的横向体积，减少占用空间。

根据产能及客户要求，上层加热组件30、中间层加热机构50和下层加热组件40的尺寸规格可进行灵活调整，即在单层热压机构(第一热压机构或第二热压机构)中可同时放置两块或以上数量的电芯，从而进一步提升热压装置的处理效能，提升经济性。例如，在本实施例中，第一热压机构和第二热压机构中可分别同时放置两块电芯，使得热压装置可同时加工四块电芯。

特别地，对于同时进行热压加工的多块电芯，可以是相同规格尺寸的，也可以是不同规格尺寸的，因而能够进一步提升热压装置的适用和加工能力。

请继续参阅图1和图2，工作初期，为了方便上料机械手对热压装置放置电芯，需要使中间层加热机构50能够纵向升降移动，以预留出上料机械手足够的操作空间。为满足该需求，所述电芯热压装置还包括提放机构60，所述提放机构60包括设置于所述机座10内的导柱61、移动套设于所述导柱61上的第一导套62、及设置于所述机座10上的提放驱动件63，所述提放驱动件63与所述中间层加热机构50驱动连接，所述第一导套62与所述中间层加热机构50连接。因而提放驱动件63可首先提拉中间层加热机构50上移而露出下层加热组件40，上料机械手可首先在下层加热组件40上放置电芯；之后提放驱动件63驱动中间层加热机构50下移而露出第一加热组件51，使得上料机械手能够在第一加热组件51上放置电芯，由此完成上料作业，上料效率高，可靠性好。此外，中间层加热机构50通过第一导套62与导柱61连接，不仅能够保证上下移动平稳，保证上加热组件与第一加热组件51，第二加热组件52与下层加热组件40配对准确，同时还能够在增压机构20施加向下压力时，增强中间层加热机构50的刚度。

可选地，提放驱动件63为气缸。且在本实施例中，较优选地，导柱61、第一导套62、提放驱动件63的数量均为两个，且一一配合为一组并间隔布置。如此可进一步牢固固定中间层加热机构50，并使其升降移动稳定。

请继续参阅图1，进一步地，为提升上料机械手与热压装置之间配合准确度，所述提放机构60还包括设置于所述机座10内的支杆64、及间隔设置于所述支杆64上的上位置传感器65和下位置传感器66，所述上位置传感器65和所述下位置传感器66均能够与所述中间层加热机构50触发配合。当提放机构60驱动中间层加热机构50上移经过并触发上位置传感器65时，此时表明下层加热组件40已可靠露出足够操作空间，控制器才驱控上料机械手为下层加热组件40放置电芯。同理，当提放机构60驱动中间层加热机构50下移经过并触发下位置传感器66时，上料机械手才会为第一加热组件51放置电芯。如此可避免中间层加热机构50还未移动到安全位置，上料机械手就开始上料而发生碰撞干涉，影响装置安全、可靠使用。

请继续参阅图1，在一可选实施例中，所述增压机构20包括调压阀21、增压驱动件22、压力传感器23和第二导套24，所述调压阀21与所述增压驱动件22连接，使得热压加工前，工作人员能够根据加工要求，使用调压阀21精确调节增压驱动件22的输出压力，保证电芯加工质量与安全。所述增压驱动件22设置于所述机座10上，该增压驱动件22为增压缸。增压缸的动力轴与所述上层加热组件30驱动连接，所述压力传感器23设置于所述动力轴与所述上层加热组件30之间，所述第二导套24移动套设于所述导柱61上并与所述上层加热组件30连接。加工时，增压缸的动力轴向下伸出，并逐步推动上层加热组件30、中间层加热机构50下移并最终与下层加热组件40依次紧密接触，由此形成对电芯进行热压加工的压力条件。而通过设置压力传感器23，则能够通过控制器实时检测电芯所受压力值，以便根据不同加工要求进行灵活调整，或保证电芯处于合适的压力环境下，保证加工质量。

请继续参阅图3，在上述任一实施例的基础上，一实施例中，为降低设计制造成本，所述第一加热组件51与所述下层加热组件40结构相同，且均包括安装板53、设置于所述安装板53上的第一热压板54、及设置于所述安装板53上的温度传感器55。安装板53能够承载固定第一热压板54，使得第一热压板54在控制器通电下，能够有效发热，提供电芯热压加工的高温环境。而温度传感器55的设置，则能够实时检测热压加工过程中的温度值，并通过控制器实现自适应调整，保证电芯一直处于合适的温度环境中，保证加工安全、可靠。

进一步地，所述第一加热组件51和所述下层加热组件40还均包括第一隔热板56，所述第一隔热板56设置于所述安装板53与所述第一热压板54之间。第一隔热板56能够保证第一热压板54的温度恒定，并防止第一热压板54四周的温度变化过大，避免影响热压质量。

一实施例中，所述第二加热组件52和所述上层加热组件30结构相同，且均包括设置于所述安装板53上的第二热压板57。第二热压板57则能够与上方的第一热压板54配合，对电芯的上下两侧同步进行热压加工，保证加工效率和质量。

请继续参阅图3，此外，所述第二加热组件52和所述上层加热组件30还均包括第二隔热板58，所述第二隔热板58设置于所述第二热压板57与所述安装板53之间。第二隔热板58能够保证第二热压板57的温度恒定，并防止第二热压板57四周的温度变化过大，避免影响电芯的热压质量。

可选地，第一热压板54和第二热压板57主要由板壳和设置在板壳内的加热管构成。控制器能够为加热管通电，加热管便能够发热，热量可通过板壳均匀传递给电芯。当然了，在其它实施例中，第一热压板54和第二热压板57还可以是现有技术中的其它结构。例如加热管更换为加热丝或加热片；或者把通电发热的工作方式替换为红外发热、光波发热等。

然而，在实际生产中，由于诸多不可控因素的存在，来料中的某些电芯可能会存在质量问题，如果这些有质量问题的电芯被组装到电池中，则会极大影响电池的使用质量与安全。现有技术中，也有在热压工艺之后，单独借助检测设备对电芯进行检测的，但由于两道工艺相互独立，导致加工流程繁杂，成本高。

基于此，在本申请进一步的实施方案中，所述电芯热压装置还包括设置于所述安装板53上的固定座70、及设置于所述固定座70上的探针80。探针80通过固定座70能够集成到热压装置中，之后，探针80的一端与外部的短路测试仪连接好后，另一端在热压加工的同时能够与电芯极耳接触，通过检测电芯正负极之间的阻值，即可判定电芯是否发生短路，存在质量问题。上述方案能够将热压加工与短路检测集成到一道工序中，大大提升了热压装置的加工能力，并能够在动力电池的加工初始阶段对存在质量问题的来料电芯进行准确检测，以便将次品及时剔除出产线，保证电池的加工质量。

特别地，所述电芯热压装置还包括压板90，所述压板90设置于所述探针80面向所述第一热压板54的一端。在进行短路检测之前，由于在探针80的端部设置了压板90，压板90能够首先将电芯极耳压紧，可防止电芯极耳受到损伤，从而对探针80进行短路检测提供可靠保证。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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)

1.一种电芯热压装置，其特征在于，包括：

机座；

增压机构，所述增压机构设置于所述机座上；

上层加热组件和下层加热组件，所述上层加热组件可上下移动的设置于所述机座的上端并与所述增压机构驱动连接，所述下层加热组件固设于所述机座的下端；及

中间层加热机构，可上下移动的设置于所述机座的中部，且所述中间层加热机构包括相对设置的第一加热组件和第二加热组件，所述第一加热组件与所述上层加热组件配合构成用于对至少一个电芯进行热压加工的第一热压机构，所述第二加热组件与所述下层加热组件配合构成用于对至少一个所述电芯进行热压加工的第二热压机构。

2.根据权利要求1所述的电芯热压装置，其特征在于，所述电芯热压装置还包括提放机构，所述提放机构包括设置于所述机座内的导柱、移动套设于所述导柱上的第一导套、及设置于所述机座上的提放驱动件，所述提放驱动件与所述中间层加热机构驱动连接，所述第一导套与所述中间层加热机构连接。

3.根据权利要求2所述的电芯热压装置，其特征在于，所述提放机构还包括设置于所述机座内的支杆、及间隔设置于所述支杆上的上位置传感器和下位置传感器，所述上位置传感器和所述下位置传感器均能够与所述中间层加热机构触发配合。

4.根据权利要求2所述的电芯热压装置，其特征在于，所述增压机构包括调压阀、增压驱动件、压力传感器和第二导套，所述调压阀与所述增压驱动件连接，所述增压驱动件设置于所述机座上，且所述增压驱动件的动力轴与所述上层加热组件驱动连接，所述压力传感器设置于所述动力轴与所述上层加热组件之间，所述第二导套移动套设于所述导柱上并与所述上层加热组件连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电芯热压装置，其特征在于，所述第一加热组件与所述下层加热组件结构相同，且均包括安装板、设置于所述安装板上的第一热压板、及设置于所述安装板上的温度传感器。

6.根据权利要求5所述的电芯热压装置，其特征在于，所述第一加热组件和所述下层加热组件还均包括第一隔热板，所述第一隔热板设置于所述安装板与所述第一热压板之间。

7.根据权利要求6所述的电芯热压装置，其特征在于，所述第二加热组件和所述上层加热组件结构相同，且均包括设置于所述安装板上的第二热压板。

8.根据权利要求7所述的电芯热压装置，其特征在于，所述第二加热组件和所述上层加热组件还均包括第二隔热板，所述第二隔热板设置于所述第二热压板与所述安装板之间。

9.根据权利要求8所述的电芯热压装置，其特征在于，所述电芯热压装置还包括设置于所述安装板上的固定座、及设置于所述固定座上的探针。

10.根据权利要求9所述的电芯热压装置，其特征在于，所述电芯热压装置还包括压板，所述压板设置于所述探针面向所述第一热压板的一端。