CN211957809U - 电池施压装置和电池加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种电池施压装置和电池加工设备，涉及电池制备领域，该电池施压装置包括施压件、压力传感器以及控制器，压力传感器安装于施压件，压力传感器用于在施压件靠近电池的同时挤压电池的外表面，并检测电池受到的压力值，压力传感器和施压件均与控制器通信，控制器用于接收压力传感器发出的表征压力值的信号，且还用于在压力值达到预设值时，控制施压件停止工作。该电池加工设备包括上述提到的电池施压装置。该电池施压装置和电池加工设备能够对电池准确地施加压力。

Description

电池施压装置和电池加工设备

技术领域

本实用新型涉及电池制备领域，具体而言，涉及一种电池施压装置和电池加工设备。

背景技术

锂电池以质量轻、循环寿命长等优点在能源市场占据重要地位，特别是在电动汽车行业更是具有不可替代的作用。目前，电动汽车广泛采用软包锂电池，但是软包锂电池循环性能的发挥受到电极材料和外部压力的影响，使得软包锂电池仍有很大的提升空间。在现有软包电池材料体系下，可以通过对软包锂电池施加压力实现降低软包电池内阻，提高循环稳定性的目的。

但是，现有的施压设备不能够准确控制对电池施加的压力，压力值过小不能够达到有效降低电池内阻的效果，压力值过大容易对电池造成损伤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池施压装置，其能够有效地改善上述提到的技术问题。

本实用新型的目的在于还提供一种电池加工设备，包括上述提到的电池施压装置，并且具备该电池施压装置的全部功能。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种电池施压装置，包括施压件、压力传感器以及控制器，所述压力传感器安装于所述施压件，所述压力传感器用于在所述施压件靠近电池的同时挤压所述电池的外表面，并检测所述电池受到的压力值，所述压力传感器和所述施压件均与所述控制器通信，所述控制器用于接收所述压力传感器发出的表征所述压力值的信号，且还用于在所述压力值达到预设值时，控制所述施压件停止工作。

在可选的实施方式中，所述施压件包括驱动器和传动轴，所述驱动器与所述控制器通信，所述传动轴的一端与所述驱动器的输出轴传动连接，所述传动轴的另一端与所述压力传感器连接；

所述驱动器用于在所述压力值到达所述预设值时，被所述控制器控制停止；

所述传动轴用于在所述驱动器的作用下，沿预设方向或与预设方向相反的方向移动，以使所述压力传感器靠近所述电池或远离所述电池。

在可选的实施方式中，所述驱动器为电机，所述传动轴为螺杆，所述电池施压装置还包括支撑架，所述驱动器安装于所述支撑架，所述传动轴与所述支撑架螺纹配合，所述传动轴用于在所述驱动器的作用下，相对于所述支撑架转动的同时，沿所述预设方向或与所述预设方向相反的方向移动。

在可选的实施方式中，所述支撑架包括间隔设置第一板、第二板以及第三板，所述电机安装于所述第一板，且所述电机的输出轴穿过所述第一板，所述传动轴穿过所述第二板，且所述传动轴与所述第二板螺纹配合，所述第三板用于承接所述电池。

在可选的实施方式中，所述支撑架还包括第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆的两端分别与所述第一板和所述第二板连接，所述第二支撑杆分别与所述第二板和所述第三板连接。

在可选的实施方式中，所述传动轴与所述压力传感器通过球铰结构连接，所述压力传感器不跟随所述传动轴的转动而转动。

在可选的实施方式中，所述施压件还包括第一连接头和第二连接头，所述第一连接头与所述传动轴远离所述驱动器的一端螺纹配合，所述第二连接头与所述第一连接头球铰连接，所述压力传感器安装于所述第二连接头远离所述第一连接头的一端。

在可选的实施方式中，所述电池施压装置还包括夹持件，所述夹持件用于夹持所述电池，所述压力传感器用于在所述施压件的作用下，对所述夹持件施加压力，以挤压所述电池。

在可选的实施方式中，所述夹持件包括第一夹片和第二夹片，所述第一夹片和所述第二夹片可拆卸连接，所述第一夹片与所述第二夹片分别覆盖于所述电池的上表面和下表面。

第二方面，本实用新型实施例提供一种电池加工设备，包括前述实施方式任一项所述的电池施压装置。

本实用新型实施例的有益效果包括，例如：

本实用新型实施例提供了一种电池施压装置，包括施压件、压力传感器以及控制器，压力传感器安装在施压件上，施压件能够带动压力传感器靠近电池，并且使压力传感器挤压电池的外表面。在挤压电池的过程中，压力传感器能够检测到电池受到的压力值，当压力值小于预设值时，施压件对电池持续施加压力，避免电池受到的压力过小而达不到改善内阻的效果。当压力值到达预设值时，控制器控制施压件停止工作，避免电池受到的压力过大而损伤。这样，该电池施压装置能够准确地控制对电池的压力，既达到改善电池内阻的效果，同时避免电池受到损伤。

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为本实用新型实施例提供的电池施压装置对电池施压的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电池施压装置的爆炸示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为本实用新型实施例提供的第一连接头与第二连接头的结构示意图。

图标：1-电池施压装置；11-施压件；111-驱动器；112-传动轴；113-第一连接头；114-第二连接头；115-连接件；12-压力传感器；13-支撑架；131-第一板；132-第二板；133-第三板；134-第一支撑杆；135-第二支撑杆；14-夹持件；141-第一夹片；142-第二夹片；2-电池。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1，本实施例提供了一种电池施压装置1，该电池施压装置1包括施压件11、压力传感器12以及控制器(图中未示出)，压力传感器12安装在施压件11上，施压件11能够带动压力传感器12靠近或远离电池2。可以理解的是，压力传感器12在施压件11的作用下逐渐靠近电池2，并且与电池2最终抵接，以挤压电池2的表面。

需要说明的是，压力传感器12在挤压电池2的表面时，其本身也会受到反作用力，这样，压力传感器12能够检测到电池2所受到的压力值。

在本实施例中，压力传感器12与控制器通信，这样，压力传感器12能够将表征电池2受到的压力值的信号传递给控制器。控制器还与施压件11通信，当压力值到达预设值时，控制器将控制施压件11停止工作。

可以理解的是，当压力值小于预设值时，施压件11将通过压力传感器12对电池2持续施加压力，避免电池2受到的压力过小而达不到改善电池2内阻的效果。当压力值达到预设值时，控制器将控制施压件11停止工作，避免电池2受到的压力过大而对电池2造成损伤。这样，该电池施压装置1能够准确地控制电池2受到的压力，既达到了改善电池2内阻的效果，同时避免了电池2因压力过大而受到损伤。

需要说明的是，在本实施例中，上述的电池2选用软包锂电池。

需要说明的是，在本实施例中，预设值可根据电池2的软硬度、电池2的尺寸、电池2的电极材料等进行具体设置。

请参照图1和图2，在本实施例中，施压件11包括驱动器111和传动轴112，驱动器111与控制器通信，传动轴112的一端与驱动器111的输出轴传动连接，传动轴112的另一端与压力传感器12连接。

在本实施例中，驱动器111启动后，传动轴112能够带动压力传感器12沿预设方向或与预设方向相反的方向移动，从而使得压力传感器12能够靠近或远离电池2。

在本实施例中，预设方向为该电池施压装置1在正常放置状态下时，竖直向下的方向。可以推理的是，与预设方向相反的方向即为竖直向上的方向。以图1为例，预设方向为图1中箭头B所指示的方向，与预设方向相反的方向为图1中箭头C所指示的方向。

可以理解的是，在本实施例中，电池2受到的压力达到预设值时，控制器通过控制驱动器111的停止，来使得传动轴112停止工作，从而停止对电池2施加压力。

具体地，请参照图1和图2，在本实施例中，驱动器111为电机，传动轴112为螺杆。该电池施压装置1还包括支撑架13，驱动器111安装在支撑架13上，支撑架13上设置有螺纹孔，传动轴112通过螺纹孔与支撑架13螺纹配合。

可以理解的是，驱动器111启动后，传动轴112相对于支撑架13转动，在转动的同时，传动轴112的整体能够沿预设方向或与预设方向相反的方向移动，从而使得压力传感器12靠近或远离电池2。

需要说明的是，在本实施例中，传动轴112的一端与驱动器111的输出轴之间通过连接件115连接，连接件115固定在驱动器111的输出轴上，传动轴112与连接件115之间螺纹连接。这样，传动轴112相对于支撑架13转动时，在驱动器111的输出轴不伸长的前提下，传动轴112能够相对于驱动器111整体沿预设方向或沿与预设方向相反的方向移动。

需要说明的是，在其它实施例中，驱动器111也可以为电动推杆，传动轴112与电动推杆传动连接，电动推杆启动后，传动轴112也可以带动压力传感器12靠近或远离电池2。或者，在其它实施例中，驱动器111也可以为电缸、油缸等，驱动器111的活塞杆与传动轴112传动连接。

请参照图1和图2，在本实施例中，支撑架13包括间隔设置第一板131、第二板132以及第三板133，电机安装于第一板131，且驱动器111的输出轴穿过第一板131，传动轴112穿过第二板132，上述的螺纹孔设置在第二板132上，传动轴112通过该螺纹孔与第二板132螺纹配合，电池2放置在第三板133上。

另外，在本实施例中，支撑架13还包括第一支撑杆134和第二支撑杆135，第一支撑杆134的两端分别与第一板131和第二板132连接，第二支撑杆135的两端分别与第二板132和第三板133连接。这样，能够有效地提高第一板131与第二板132之间的连接强度，以及能够提高第二板132与第三板133之间的连接强度。

需要说明的是，在实际使用中，第一支撑杆134与第二支撑杆135的数量不作具体限制，第一支撑杆134和第二支撑杆135的数量均可以为一个、两个、三个、四个等。

结合图1，在本实施例中，该电池施压装置1还包括夹持件14，该夹持件14用于夹持电池2。在施压过程中，压力传感器12直接作用在夹持件14上，然后通过夹持件14对电池2施加压力。

在本实施例中，夹持件14能够避免压力传感器12与电池2的表面直接接触，能够减少压力传感器12对电池2的表面造成损伤。

需要说明的是，在本实施例中，夹持件14安装在第三板133上，夹持件14夹持电池2后，还能够避免电池2在被施压时发生移动。

具体地，在本实施例中，夹持件14包括第一夹片141和第二夹持片，第二夹片142安装在第三板133上，第一夹片141与第二夹片142分别覆盖于电池2的上表面和下表面。这样，第一夹片141和第二夹片142能够分别对电池2的上表面和下表面进行保护。

另外，在本实施例中，第一夹片141与第二夹片142可拆卸连接。这样，工作人员可以根据电池2的尺寸，设置第一夹片141与第二夹片142之间的距离，应用范围更加广泛。

值得注意的是，在本实施例中，当驱动器111停止工作后，第一夹片141与第二夹片142依然能够夹紧电池2，能够起到良好的保压作用。

请参照图3和图4，在本实施例中，施压件11还包括第一连接头113和第二连接头114，第一连接头113与传动轴112远离驱动器111的一端螺纹配合，方便第一连接头113的安装和更换。第二连接头114与第一连接头113球铰连接，压力传感器12安装在第二连接头114远离第一连接头113的一端。

需要说明的是，在本实施例中，压力传感器12与控制器之间通过线缆实现信号的传递。第一连接头113跟随传动轴112转动时，第二连接头114不会跟随第一连接头113的转动而转动，但是会跟随传动轴112沿预设方向或与预设方向相反的方向移动。这样，安装在第二连接头114上的压力传感器12在移动的过程中，也不会跟随传动轴112的转动而转动，也就不会发生线缆缠绕在压力传感器12上的情况，能够有效地提高安全性能。

需要说明的是，在其它实施例中，第一连接头113与传动轴112也可以一体成型，即可以直接将传动轴112的端部加工形成球状结构。

本实施例还提供了一种电池加工设备，该电池加工设备包括上述提到的电池施压装置1，并且具有该电池施压装置1的全部功能。可以理解的是，该电池加工设备还可以包括涂膜装置、装配装置等，涂膜装置可以将浆料均匀地涂覆在金属箔的表面，以形成正极片和负极片。装配装置可以用于安装正极片、隔膜、负极片等，并卷绕制成电池2的极芯，再注入电解液完成电池2的装配过程。需要说明的是，装配装置以及涂膜装置的具体结构在相关技术中均有涉及，这里就不再赘述。

综上，本实施例提供的电池施压装置1的工作原理：

使用第一夹片141和第二夹片142夹持电池2，然后将第二夹片142安装在第三板133上，启动驱动器111，传动轴112相对于第二板132转动的过程中，带动压力传感器12靠近电池2，并且持续对电池2施加压力，当电池2受到的压力值到达预设值时，控制器控制驱动器111停止，完成对电池2的施压作业。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池施压装置，其特征在于，包括施压件、压力传感器以及控制器，所述压力传感器安装于所述施压件，所述压力传感器用于在所述施压件靠近电池的同时挤压所述电池的外表面，并检测所述电池受到的压力值，所述压力传感器和所述施压件均与所述控制器通信，所述控制器用于接收所述压力传感器发出的表征所述压力值的信号，且还用于在所述压力值达到预设值时，控制所述施压件停止工作。

2.根据权利要求1所述的电池施压装置，其特征在于，所述施压件包括驱动器和传动轴，所述驱动器与所述控制器通信，所述传动轴的一端与所述驱动器的输出轴传动连接，所述传动轴的另一端与所述压力传感器连接；

所述驱动器用于在所述压力值到达所述预设值时，被所述控制器控制停止；

所述传动轴用于在所述驱动器的作用下，沿预设方向或与预设方向相反的方向移动，以使所述压力传感器靠近所述电池或远离所述电池。

3.根据权利要求2所述的电池施压装置，其特征在于，所述驱动器为电机，所述传动轴为螺杆，所述电池施压装置还包括支撑架，所述驱动器安装于所述支撑架，所述传动轴与所述支撑架螺纹配合，所述传动轴用于在所述驱动器的作用下，相对于所述支撑架转动的同时，沿所述预设方向或与所述预设方向相反的方向移动。

4.根据权利要求3所述的电池施压装置，其特征在于，所述支撑架包括间隔设置第一板、第二板以及第三板，所述电机安装于所述第一板，且所述电机的输出轴穿过所述第一板，所述传动轴穿过所述第二板，且所述传动轴与所述第二板螺纹配合，所述第三板用于承接所述电池。

5.根据权利要求4所述的电池施压装置，其特征在于，所述支撑架还包括第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆的两端分别与所述第一板和所述第二板连接，所述第二支撑杆分别与所述第二板和所述第三板连接。

6.根据权利要求3所述的电池施压装置，其特征在于，所述传动轴与所述压力传感器通过球铰结构连接，所述压力传感器不跟随所述传动轴的转动而转动。

7.根据权利要求6所述的电池施压装置，其特征在于，所述施压件还包括第一连接头和第二连接头，所述第一连接头与所述传动轴远离所述驱动器的一端螺纹配合，所述第二连接头与所述第一连接头球铰连接，所述压力传感器安装于所述第二连接头远离所述第一连接头的一端。

8.根据权利要求2-7任一项所述的电池施压装置，其特征在于，所述电池施压装置还包括夹持件，所述夹持件用于夹持所述电池，所述压力传感器用于在所述施压件的作用下，对所述夹持件施加压力，以挤压所述电池。

9.根据权利要求8所述的电池施压装置，其特征在于，所述夹持件包括第一夹片和第二夹片，所述第一夹片和所述第二夹片可拆卸连接，所述第一夹片与所述第二夹片分别覆盖于所述电池的上表面和下表面。

10.一种电池加工设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电池施压装置。

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