CN214226983U - 热压设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于锂离子电池制造领域，提供了一种热压设备，包括：送料结构，包括用于放置电芯的载台，以及驱使载台移动而将电芯移动至获取工位的输送组件；翻转结构，用于在获取工位获取电芯并将电芯上下翻转；热压结构包括上下设置的上压板和下压板，上压板和下压板相对移动而对翻转后的电芯进行加压。本实施例提供的热压设备，能够避免由于缝隙或高度差带来的电芯极片断裂的风险，提高电芯成品的优良率，从而降低电芯制作成本。

Description

热压设备

技术领域

本实用新型属于锂离子电池制造设备领域，尤其涉及一种热压设备。

背景技术

软包锂电池制作的叠片工序中需要用到热压设备，现有热压设备包括上压板、下压板和顶升杆，顶升杆内嵌于下压板并能够上下伸缩。电芯置于顶升杆后，顶升杆的上表面下降至下压板同一水平位，上压板向下移动而与下压板、顶升杆共同对电芯进行热压。该设计下，由于顶升杆和下压板之间存在一定的间隙以及实际工作过程中可能出现的高度差，使得热压时电芯可能出现压痕，电芯内的极片发生断裂，进而使电芯容量发生异常从而导致电芯报废。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种热压设备，其旨在解决现有热压设备热压时电芯受力不均的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案：

一种热压设备，包括：

送料结构，包括用于放置电芯的载台，以及驱使载台移动而将电芯移动至获取工位的输送组件；

热压结构，包括上下设置的上压板和下压板，上压板和下压板可相对移动而对位于上压板和下压板之间的电芯施加压力，将下压板具有与电芯抵接的抵压面；

翻转结构，包括用于固定下压板的连接件、用于驱使连接件转动的驱转器和设于连接件上的夹具，驱转器驱使连接件转动而使下压板在抵压面朝下的第一状态和抵压面朝上的第二状态之间转换，在下压板处于第一状态时，抵压面抵接位于获取工位的电芯，夹具夹持电芯；下压板处于第二状态时，下压板与上压板压合。

通过采用上述技术方案，通过送料结构和翻转结构的配合，将电芯转移至上压板和下压板之间进行施压，替代现有顶升杆的设计。由于本实施例提供的热压设备中，下压板的抵压面为完整的平面，没有缝隙或高度差，上压板和下压板对电芯进行加压时电芯受到均匀荷载，而不容易产生压痕，从而避免由于缝隙或高度差带来的电芯极片断裂的风险，提高电芯成品的优良率，从而降低电芯制作成本。

可选的，热压设备还包括机架，机架包括机台和设于机台上的支撑块，送料结构、热压结构、翻转结构均设于机台上，支撑块避让送料结构；

热压设备还包括调节结构，调节结构在下压板处于第二状态时驱使翻转结构向下移动以使连接件抵接支撑块，支撑块用于在上压板对电芯施加压力时支撑连接件。

通过采用上述技术方案，支撑块将该压力传递至机架，从而起到保护连接件的效果。

可选的，支撑块有两个并沿连接件的延伸方向间隔设置。

通过采用上述技术方案，有利于更好保护连接件、提高连接件的使用寿命。

可选的，调节结构包括固定板、第一支架、第二滑轨、第二滑块和第二升降电机，固定板和第一支架设于机台并位于机台的上下两侧，第二滑块穿过机台，且其上端部连接翻转结构而下端部连接第二升降电机，第二滑轨设于第二滑块并沿上下方向延伸，且滑接固定板，第二升降电机设于第一支架并驱使第二滑块上下移动。

通过采用上述技术方案，能够减小翻转结构和下压板相对机台的高度，降低整体结构的重心，空间布置合理。

可选的，输送组件包括第一竖向模组，第一竖向模组驱使载台上下移动而在第一位置和第二位置之间转换；载台处于第一位置时，载台与下压板留有间距以避让下压板的转动；载台位于第二位置时，位于载台上的电芯处于获取工位而与下压板抵接。

通过采用上述技术方案，相比于将电芯水平或倾斜移入获取工位，有利于简化操作和控制。

可选的，输送组件还包括纵向模组，纵向模组驱使载台在上料工位和第一位置之间转换。

通过采用上述技术方案，使得电芯的上料操作在远离热压结构的位置进行，从而便利上料操作。

可选的，夹具包括设于下压板相对两侧的可伸缩的第一夹件和第二夹件，下压板处于第一状态时，第一夹件和第二夹件相向伸出而将电芯抵压下压板，而在下压板处于第二状态时，第一夹件和第二夹件相背收缩以避让下压板。

通过采用上述技术方案，降低固定电芯所需要第一夹件和第二夹件的夹持力的要求，提高电芯在翻转时的稳固性。

可选的，载台包括载板和多个设于载板上并共同用于支撑电芯的撑件，各撑件间隔设置以避让夹具。

通过采用上述技术方案，在电芯位于获取工位时，夹具与撑件在水平面上错位设置，从而避免夹具抵触撑件的情况。相比于在载台上开槽，本设计能够降低材料用量，减少载台的重量，从而降低第一升降电机和第一驱动器驱使载台移动所需要的能量。

可选的，各撑件活动设置于载板上，使相邻的撑件的间距可调节设置。

通过采用上述技术方案，以更好适用多尺寸的电芯的转移操作。

可选的，热压设备包括用于对上压板和下压板进行加热的加热结构。

通过采用上述技术方案，简化结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的热压设备的示意图；

图2为图1结构的正视图；

图3为本实用新型实施例中送料结构的示意图；

图4为本实用新型实施例的热压设备的局部示意图；

图5为图4结构的正视图；

图6为本实用新型中第三竖向模组的正视图。

其中，图中各附图标记：

100、送料结构；110、载台；111、载板；112、撑件；A、第一承载面； 120、输送组件；121、第一竖向模组；1211、第一升降电机；1212、第一导杆； 122、纵向模组；1221、第一驱动器；1222、第一滑块；1223、第一滑轨；200、热压结构；210、上压板；220、下压板；230、第三竖向模组；231、第三升降电机；232、第三滑块；233、第三滑轨；234、导向板；235、第二支架；300、翻转结构；310、连接件；320、驱转器；330、夹具；331、第一夹件；332、第二夹件；400、调节结构；410、固定板；420、第二滑轨；430、第二滑块；440、第二升降电机；450、第一支架；500、机架；510、机台；520、支撑块；B、第二支撑面；C、抵压面。

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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“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，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”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。

请参照图1至图6，现对本申请提供的热压设备进行示例性说明。

热压设备包括送料结构100、翻转结构300和热压结构200。

送料结构100包括用于放置电芯的载台110，以及驱使载台110移动而将电芯移动至获取工位的输送组件120。图示结构中，载台110的上表面为第一承载面A。

翻转结构300用于在获取工位获取电芯并将电芯上下翻转；

热压结构200包括上下设置的上压板210和下压板220，上压板210和下压板220可相对移动而对翻转后的电芯进行加压。

下压板220具有与电芯抵接抵压面C。

翻转结构300包括用于固定下压板220的连接件310、用于驱使连接件310 转动的驱转器320和设于连接件310的夹具330，驱转器320驱使连接件310 转动而使下压板220在抵压面C朝下的第一状态和抵压面C朝上的第二状态之间转换，在下压板220处于第一状态时，抵压面C抵接位于获取工位的电芯，夹具330夹持电芯；下压板220处于第二状态时，上压板210和下压板220压合。

具体操作如下：

将电芯放置于载台110上，由输送组件120转移至获取工位。下压板220 在初始状态时处于抵压面C朝下的第一状态，在电芯到达获取工位后，夹具330 对电芯进行夹持固定。而后，驱转器320驱使连接件310转动，而使连接件310 连同下压板220、夹具330和电芯一并向上翻转，翻转后，下压板220的抵压面C向上，下压板220转换至第二状态，电芯位于上压板210和下压板220之间。最后，上压板210和下压板220相对移动而对电芯进行施压。完成对电芯的施压作业。

在施压作业结束后，上压板210和下压板220相对分离，驱转器320驱使连接件310转动而使连接件310连同下压板220、夹具330和电芯一并向下翻转，翻转后，下压板220的抵压面C向下，下压板220转换至第一状态。而后，夹具330解除对电芯的夹持，电芯由载台110所承载。输送组件120将载台110 移动至下料位置。

本实施例提供的热压设备，通过送料结构100和翻转结构300的配合，将电芯转移至上压板210和下压板220之间进行施压，替代现有顶升杆的设计。由于本实施例提供的热压设备中，下压板220的抵压面C为完整的平面，没有缝隙或高度差，上压板210和下压板220对电芯进行加压时电芯受到均匀荷载，而不容易产生压痕，从而避免由于缝隙或高度差带来的电芯极片断裂的风险，提高电芯成品的优良率，从而降低电芯制作成本。

可以理解，热压设备包括加热结构。本实施例中，加热结构用于对上压板210和下压板220上进行加热，具体的，上压板210和下压板220设有加热片。上压板210和下压板220对电芯施压的同时进行加热，实现对电芯的热压。该设置能够简化结构。在其它实施例中，加热结构也可以设为直接对电芯加热或对电芯所在的环境进行加热，在此不作限制。

在本申请另一实施例中，请参照图3，输送组件120包括第一竖向模组121，第一竖向模组121驱使载台110上下移动而在第一位置和第二位置之间转换；载台110处于第一位置时，载台110与下压板220留有间距以避让下压板220 的转动；载台110位于第二位置时，位于载台110上的电芯处于获取工位而与下压板220抵接。

输送组件120将置于载台110上的电芯先转移至获取工位的下方(载台110 处于第一位置)，而后，通过第一竖向模组121驱使载台110向上移动而使电芯抵接下压板220(电芯到达获取工位)，相比于将电芯水平或倾斜移入获取工位，有利于简化操作和控制。在电芯于获取工位被夹具330所固定后，第一竖向模组121驱使载台110向下移动回到第一位置，以避让连接件310、下压板220、电芯和夹具330的翻转。

可以理解，载台110处于第一位置时，载台110上表面的水平位低于支撑块520上表面的水平位，从而避让连接件310的下移。

图3所示结构中，第一竖向模组121包括第一升降电机1211和第一导杆 1212，载台110由第一升降电机1211驱使而沿第一导杆1212上下移动。载台 110通过直线轴承滑接第一导杆1212，第一导杆1212有四个，并共同用于限制载台110的转动和径向移动，使得载台110仅具有上下移动的自由度。本实施例中，第一升降电机1211为气缸。

在本申请另一实施例中，请参照图3，输送组件120还包括纵向模组122，纵向模组122驱使载台110在上料工位和第一位置之间转换。纵向模组122的设置，使得电芯的上料操作在远离热压结构200的位置进行。可以理解，上压板210和下压板220的相对移动、连接件310的旋转和夹具330对电芯的获取都大体位于同一垂向空间内，使得该垂向空间内结构繁多，空余空间紧张。将上料操作位置外移，能够便利上料操作。具体的，通过纵向模组122实现载台 110在上料工位和第一位置之间的转换。载台110在上料工位供操作人员上料操作或机械手等自动上料操作而在第一位置，通过第一竖向模组121将载台110 转移至第二位置，实现电芯的机械化自动转移。

图3所示结构中，纵向模组122包括第一驱动器1221、第一滑块1222和第一滑轨1223，第一滑轨1223和第一驱动器1221均设于机架500上，第一升降电机1211和第一导杆1212固定在第一滑块1222上，第一滑块1222滑接第一滑轨1223而沿能够第一滑轨1223的延伸方向移动，第一驱动器1221驱使第一滑块1222沿第一滑轨1223移动而使第一升降电机1211、第一导杆1212连同载台110一并沿第一滑轨1223的延伸方向移动，并使载台110在上料工位和第一位置之间转换。本实施例中，第一驱动器1221为伺服电机。

在本申请另一实施例中，请参照图2和图3，载台110包括载板111和多个设于载板111上并共同用于支撑电芯的撑件112，各撑件112间隔设置以避让夹具330。各撑件112的上表面共面设置并共同构成承载电芯的第二承载面。载板111将各撑件112连接成一体。第一升降电机1211驱使载板111沿第一导杆1212上下移动。

图示结构中，各撑件112沿电芯的长度方向间隔设置。

各撑件112间隔设置以避让夹具330，具体的，在电芯位于获取工位时，夹具330与撑件112在水平面上错位设置，从而避免夹具330抵触撑件112的情况。结合后文，夹具330伸入电芯的下表面而向上将电芯压贴至下压板220，该操作过程中，夹具330置入撑件112之间的间隙而伸入电芯的下表面。在其它实施例中，也可以在载台110上开设避让槽避让夹具330的夹持操作。相比于在载台110上开槽，本实施例采用多个撑件112间隔设置，能够降低材料用量，减少载台110的重量，从而降低第一升降电机1211和第一驱动器1221驱使载台110移动所需要的能量。

优选的，各撑件112活动设置于载板111上，使相邻撑件112的间距可调节。图示结构中，载板111开设有沿电芯长度方向延伸的调节孔，调节孔成对设置并与撑件112对应。各撑件112呈门式结构，其两支腿分别置于一对调节孔内。撑件112的位置调节范围为调节孔的延伸长度。在撑件112位置调节完毕后，通过紧固件对撑件112和载板111进行固定。各撑件112间距可调，以更好适用多尺寸的电芯的转移操作。

在本申请另一实施例中，请参照图4，夹具330包括设于下压板220相对两侧的可伸缩的第一夹件331和第二夹件332，下压板220处于第一状态时，第一夹件331和第二夹件332相向伸出而将电芯抵压至下压板220，而在下压板220处于第二状态时，第一夹件331和第二夹件332相背收缩以避让下压板 220。第一夹件331和第二夹件332伸入电芯的下表面而将电芯向上抵压至下压板220。在其它实施例中，第一夹件331和第二夹件332也可以抵压电芯相对的两侧表面以固定电芯。相比之下，本实施例采用第一夹件331/第二夹件332 和下压板220共同夹持电芯的设计，第一夹件331/第二夹件332和下压板220 限制电芯在上下方向的移动，而其它实施例采用第一夹件331和第二夹件332 抵压电芯两侧表面的设计，电芯上下方向的限制由第一夹件331、第二夹件332 与电芯之间的摩擦力所承担，相较而言，本实施例采用第一夹件331/第二夹件 332和下压板220共同夹持电芯能够降低固定电芯所需要第一夹件331和第二夹件332的夹持力的要求，提高电芯在翻转时的稳固性。

图4所示结构中，夹具330有3个，并间隔设置。

请参照图2和图4，热压设备还包括机架500，机架500包括机台510和设于机台510上的支撑块520，送料结构100、热压结构200、翻转结构300均设于机台510上，支撑块520避让送料结构100。

热压设备还包括调节结构400，调节结构400在下压板220处于第二状态时驱使翻转结构300向下移动以使连接件310抵接支撑块520，支撑块520用于在上压板210对电芯施加的压力时支撑连接件310。图示结构中，支撑块520 的上表面为第二承载面B。

下压板220在初始状态时处于抵压面C朝下的第一状态，此时，下压板220 与支撑块520存在间距，以避让连接件310、下压板220和夹具330的转动。在电芯到达获取工位后，下压板220抵接电芯，夹具330对电芯进行夹持固定。电芯由夹具330夹持而固定在下压板220上，并随连接件310转动而向上翻转。而后，调节结构400将整个翻转结构300连同其上的下压板220和电芯一并向下移动直至连接件310与支撑块520抵接，上压板210向下移动以对电芯施加压力。此时，支撑块520将该压力传递至机架500，从而起到保护连接件310 的效果。

可以理解，在不设置支撑块520的情况下，来自上压板210的压力经电芯、下压板220传递至连接件310，连接件310两端由调节结构400固定在机架500 上。此时，连接件310两端受到径向的作用力，而容易产生弯曲乃至被剪断。而在设置支撑块520的情况下，连接件310受到来自下压板220的压力由支撑块520所平衡，从而使连接件310两端受到径向的作用力明显降低乃至不受力，从而起到保护连接件310的作用。因此，支撑块520的设置能够提高连接件310 的使用寿命，受力合理。

需要说明的是，在翻转结构300向下移动的时候，载台110已由输送组件 120转移而不会对翻转结构300的下移产生干涉。

在本申请另一实施例中，请参照图2，支撑块520有两个并沿连接件310 的延伸方向间隔设置，两个支撑块520的上表面共面设置(共同形成第二承载面B)并共同用于在上压板210对电芯施加的压力时支撑连接件310。

两个支撑块520间隔以避让输送组件120的移动。两个支撑块520沿连接件310延伸方向间隔设置，在上压板210对电芯施压时，连接件310的上表面受到来自下压板220且方向向下的荷载，而下表面受到两个支撑块520向上的支撑力，两个支撑力与荷载相平衡。两个支撑块520沿连接件310延伸方向间隔设置，使得连接件310受力合理，而有利于提高连接件310的使用寿命。

请参照图4和图5，调节结构400包括固定板410、第二滑轨420、第二滑块430、第一支架450和第二升降电机440。固定板410和第一支架450固定在机台510上，第二滑块430通过第二滑轨420滑接固定板410。翻转结构300 设于第二滑块430上。图示结构中，第二滑轨420设于第二滑块430上，固定块与第二滑轨420滑接，在其它实施例中，第二滑轨420也可以设于固定板410 上，第二滑块430与第二滑轨420滑接。第二滑轨420上下延伸。第二升降电机440固定在第一支架450上，并用于驱使第二滑块430沿第二滑轨420上下移动而使翻转结构300连同下压板220上下移动。图示结构中，机台510开设有避让第二滑块430的避让孔，第一支架450和第二升降电机440位于机台510 的下方。第二滑块430穿过机台510。第二滑块430位于机台510上方的部分与翻转结构300、第二滑轨420、第二滑块430连接，而位于机台510下方的部分与第二升降电机440连接。该设置能够减小翻转结构300和下压板220相对机台510的高度，降低整体结构的重心，空间布置合理。

在本申请另一实施例中，请参照图1和图6，热压结构200还包括第三竖向模组230，第三竖向模组230用于驱使上压板210上下移动。上压板210向下移动对电芯施加压力。第三竖向模组230包括第三升降电机231、第三滑块232、第三滑轨233、导向板234和第二支架235。第二支架235固定在机台510 上，并用于固定第三升降电机231。导向板234固定在第二支架235上，第三滑轨233设于导向板234上并沿上下延伸。第三滑块232与第三滑轨233滑接。下压板220与第三滑块232连接，并由第三升降电机231驱使而沿第三滑轨233 上下移动。在其它实施例中，第三滑块232、第三滑轨233和导向板234的结构也可以采用导杆替代。本实施例中，第三升降电机231为伺服电机。

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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热压设备，其特征在于，包括：

送料结构，包括用于放置电芯的载台，以及驱使所述载台移动而将电芯移动至获取工位的输送组件；

热压结构，包括上下设置的上压板和下压板，所述上压板和所述下压板可相对移动而对位于所述上压板和所述下压板之间的电芯施加压力，所述下压板具有与电芯抵接的抵压面；

翻转结构，包括用于固定所述下压板的连接件、用于驱使所述连接件转动的驱转器和设于所述连接件上的夹具，所述驱转器驱使所述连接件转动而使所述下压板在所述抵压面朝下的第一状态和所述抵压面朝上的第二状态之间转换，在所述下压板处于所述第一状态时，所述抵压面抵接位于所述获取工位的电芯，所述夹具夹持所述电芯；所述下压板处于所述第二状态时，所述下压板与所述上压板压合。

2.如权利要求1所述的热压设备，其特征在于，所述热压设备还包括机架，所述机架包括机台和设于所述机台上的支撑块，所述送料结构、所述热压结构、所述翻转结构均设于所述机台上，所述支撑块避让所述送料结构；

所述热压设备还包括调节结构，所述调节结构在所述下压板处于所述第二状态时驱使所述翻转结构向下移动以使所述连接件抵接所述支撑块，所述支撑块用于在所述上压板对电芯施加压力时支撑所述连接件。

3.如权利要求2所述的热压设备，其特征在于，所述支撑块有两个并沿所述连接件的延伸方向间隔设置。

4.如权利要求2所述的热压设备，其特征在于，所述调节结构包括固定板、第一支架、第二滑轨、第二滑块和第二升降电机，所述固定板和所述第一支架设于所述机台并位于所述机台的上下两侧，所述第二滑块穿过所述机台，且其上端部连接所述翻转结构而下端部连接所述第二升降电机，所述第二滑轨设于所述第二滑块并沿上下方向延伸，且滑接所述固定板，所述第二升降电机设于所述第一支架并驱使所述第二滑块上下移动。

5.如权利要求1所述的热压设备，其特征在于，所述输送组件包括第一竖向模组，所述第一竖向模组驱使所述载台上下移动而在第一位置和第二位置之间转换；所述载台处于所述第一位置时，所述载台与所述下压板留有间距以避让所述下压板的转动；所述载台位于所述第二位置时，位于所述载台上的所述电芯处于所述获取工位而与所述下压板抵接。

6.如权利要求5所述的热压设备，其特征在于，所述输送组件还包括纵向模组，所述纵向模组驱使所述载台在上料工位和第一位置之间转换。

7.如权利要求1所述的热压设备，其特征在于，所述夹具包括设于所述下压板相对两侧的可伸缩的第一夹件和第二夹件，所述下压板处于所述第一状态时，所述第一夹件和所述第二夹件相向伸出而将所述电芯抵压所述下压板，而在所述下压板处于所述第二状态时，所述第一夹件和所述第二夹件相背收缩以避让所述下压板。

8.如权利要求1所述的热压设备，其特征在于，所述载台包括载板和多个设于所述载板上并共同用于支撑电芯的撑件，各所述撑件间隔设置以避让所述夹具。

9.如权利要求8所述的热压设备，其特征在于，各所述撑件活动设置于所述载板上，使相邻的所述撑件的间距可调节。

10.如权利要求1至9任一所述的热压设备，其特征在于，所述热压设备包括用于对所述上压板和所述下压板进行加热的加热结构。

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