CN215184135U - 一种软包化成机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种软包化成机，其包括主体机架和多个设置于主体机架上的热冷压一体夹具；热冷压一体夹具包括推板和尾座，推板和尾座之间设置有多根丝杆，多根丝杆与推板螺纹连接，丝杆转动驱动推板沿其长度方向滑动；推板和尾座之间还设置有两根挂杆和多片压板，多片压板均与两根挂杆活动连接，压板上均设置有两个与外界电源连通的导电板；每片压板内部均设置有盘状管路，压板侧壁上设置有分别与盘状管路两端连通的进水管接头和出水管接头。每片压板内部的盘状管路既可以通热水，完成在高温高压下对软包电芯的充放电工作，又可以通冷却水，完成对软包电芯的冷却塑形工作，取消了单独的冷压夹具，节约了设备成本。

Description

一种软包化成机

技术领域

本实用新型涉及软包动力锂电池制造设备技术领域，具体涉及一种软包化成机。

背景技术

当前软包锂离子电池工艺中对电池进行首次充电激活电芯的工序称为化成，软包电芯的化成普遍采用压板加压加热的方式进行充放电，再将化成后的电芯通过冷压板进行加压冷却塑形。实际上完整的软包电池化成工艺包含了压板高温高压充放电以及冷压塑形两个步骤。软包化成机主要由若干个加压加热的卧式化成夹具与若干个冷压夹具组成，且热压夹具主要采用电加热，而冷压夹具主要采用压板中通冷却水的方式。

传统的化成设备由于充放电时间长，需要配置大量的热压夹具以满足产能要求，另外需要根据工艺要求配置一定数量的冷压夹具，设备夹具数量多、整体狭长。电池从码盘上料搬运到热压夹具，再由热压夹具搬运到冷压夹具，再由冷压夹具搬运到下料拆盘，搬运机构的调度逻辑非常复杂，并且设备长致使搬运工作需保持高速运转，设备稳定性将下降。热压夹具采用电加热，在压板中分布多根发热管或使用发热片，长期使用稳定性差、故障率高，设备能耗与维护成本高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种软包化成机，将传统的化成热压夹具与冷压夹具整合为一个夹具，解决了现有技术中的化成设备中冷压夹具和热压夹具相互独立，造成软包化成工序复杂、搬运机构的调度逻辑复杂、设备占用面积大等问题。

为了解决该技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：提供了一种软包化成机，其包括主体机架和多个设置于所述主体机架上的热冷压一体夹具；所述热冷压一体夹具包括推板和尾座，所述推板和尾座之间设置有多根丝杆，多根所述丝杆与推板螺纹连接，丝杆转动驱动推板沿其长度方向滑动；

推板和尾座之间还设置有两根挂杆和多片压板，多片所述压板均与两根所述挂杆活动连接，相邻的两片压板之间设置有MYLAR片；每片压板上均设置有两个与外界电源连通的导电板；推板与多片压板中最上面的压板连接；

每片压板内部均设置有盘状管路，压板侧壁上设置有分别与所述盘状管路两端连通的进水管接头和出水管接头。每片压板内部的盘状管路既可以通热水，完成在高温高压下对软包电芯的充放电工作，又可以通冷却水，完成对软包电芯的冷却塑形工作，取消了单独的冷压夹具，节约了设备成本。

进一步地，所述推板上表面固定设置有电机和与所述电机输出端连接的齿轮箱；多根所述丝杆分别与所述齿轮箱内的传动齿轮连接。

进一步地，所述尾座上表面设置有压力传感器，当推板在电机的作用下，下推压板，压板与压力传感器接触，当压力传感器采集到的压板对其的压力达到预设工艺压力后，电机停止工作进入保压；压力传感器用于检测多片压板之间的相互压紧力。

进一步地，多片所述压板的侧壁上均设置有固定块，相邻的两个所述固定块之间设置有柔性连接绳，柔性连接绳可以为柔性钢丝等，在放开多片压板时，电机反转，丝杆带动推板向上移动，推板带动位于顶部的压板向上移动，位于顶部的压板通过柔性连接绳带动多片压板向上移动，进而放开多片压板之间的软包电芯。

进一步地，为了方面直观明了的知道每块压板的温度，每片压板内部均设置有多个用于检测压板温度的温度传感器。

进一步地，所述主体机架上设置有天车导轨以及设置于所述天车导轨上的移动天车，所述移动天车用于夹持并移动热冷压一体夹具内的软包电芯，热冷压夹具合并后，搬运机构的调度逻辑将简化、搬运工作量将大幅减少。

进一步地，为了让压板可以直接切换，无缝衔接的完成高温高压下的软包电芯的放电以及冷却塑形，一种软包化成机还包括温度调节装置，所述温度调节装置包括热水循环系统和冷水循环系统；

所述热水循环系统包括进水系统和出水系统；所述进水系统包括热水循环水泵和进水汇流管，所述热水循环水泵通过热水管道与所述进水汇流管连通，进水汇流管上设置有多根进水软管，多根所述进水软管分别于多片所述压板上的进水管接头连通；

所述出水系统包括与多片压板上的出水管接头连通的出水软管和与所述出水软管连通的出水汇流管，所述出水汇流管上设置有与热水循环水泵连通的热水回水管；

所述冷水循环系统包括冷水进水管、与所述冷水进水管连通的冷却水循环水泵和冷水出水管；冷水进水管与进水汇流管连通，所述冷水出水管一端与出水汇流管连通，另一端与冷却水循环水泵连通。

进一步地，所述温度调节装置还包括进水端电动三通阀和回水端电动三通阀；所述进水端电动三通阀的三个端口分别与热水管道、冷水管道和进水汇流管连通；所述回水端电动三通阀的三个端口分别与出水汇流管、热水回水管和冷水出水管连通。进水端电动三通阀和回水端电动三通阀的设置，使得热水循环系统和冷水循环系统可以共用进水汇流管和出水汇流管，简化管道的设计，使得整个温度调节装置简洁高效。

进一步地，所述热水管道和冷水进水管上均分别设置有电动阀、进水温度传感器和水压传感器；所述出水汇流管上设置有出水温度传感器。电动阀用于控制热水管道和冷水进水管水流的通断，进水温度传感器和水压传感器用于检测水温和水压，判断是否达到工艺预设温度和预设压力。

本实用新型将传统的化成热压夹具与冷压夹具整合为一个夹具，压板中设计水管，当需要加温加压充放电时通以厂房热水，冷压塑形时通以冷却水，在此过程可以直接切换，无缝衔接。热水和冷水的切换，可以在极短的时间内完成，对产品工艺温度和时间不会带来影响。如此可将两个工步整合为一个，省下了松开热压夹具取料搬运至冷压夹具重新夹紧冷却的工作。管路设计相比复杂的发热管电路设计更加精简，后续维保更简单。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为一种软包化成机的结构示意图。

图2为热冷压一体夹具的结构示意图。

图3为压板的结构示意图。

图4为压板的内部结构示意图。

图5为温度调节装置与热冷压一体夹具的安装结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1、主体机架；2、热冷压一体夹具；3、推板；4、尾座；5、丝杆；6、挂杆；7、压板； 8、MYLAR片；9、导电板；10、盘状管路；11、进水管接头；12、出水管接头；13、电机；14、齿轮箱；15、压力传感器；16、固定块；17、柔性连接绳；18、温度传感器；19、天车导轨；20、移动天车；21、热水循环水泵；22、热水管道；23、进水汇流管；24、进水软管； 25、出水软管；26、出水汇流管；27、热水回水管；28、冷水进水管；29、冷却水循环水泵； 30、冷水出水管；31、进水端电动三通阀；32、回水端电动三通阀；33、电动阀；34、进水温度传感器；35、水压传感器；36、出水温度传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

如图1～5所示，本实用新型提供了一种软包化成机，将传统的化成热压夹具与冷压夹具整合为一个夹具，解决了现有技术中的化成设备中冷压夹具和热压夹具相互独立，造成软包化成工序复杂、搬运机构的调度逻辑复杂、设备占用面积大等问题。

为了解决该技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：提供了一种软包化成机，其包括主体机架1和多个设置于主体机架1上的热冷压一体夹具2；

主体机架上设置有天车导轨19以及设置于天车导轨19上的移动天车，移动天车20用于夹持并移动热冷压一体夹具2内的软包电芯，热冷压夹具合并后，搬运机构的调度逻辑将简化、搬运工作量将大幅减少。

热冷压一体夹具2包括推板3和尾座4，推板3和尾座4之间设置有多根丝杆5，多根丝杆5与推板3螺纹连接，丝杆5转动驱动推板3沿其长度方向滑动；推板3和尾座4之间还设置有两根挂杆6和多片压板7，多片压板7均与两根挂杆6活动连接，相邻的两片压板7 之间设置有MYLAR片8；每片压板7上均设置有两个与外界电源连通的导电板9；推板3 与多片压板7中最上面的压板7连接；每片压板7内部均设置有盘状管路10，压板7侧壁上设置有分别与盘状管路10两端连通的进水管接头11和出水管接头12；

每片压板7内部均设置有多个用于检测压板7温度的温度传感器18，方便直观明了的知道每块压板7的温度。

推板3上表面固定设置有电机13和与电机13输出端连接的齿轮箱14；多根丝杆5分别与齿轮箱14内的传动齿轮连接。

每片压板7内部的盘状管路10既可以通热水，完成在高温高压下对软包电芯的充放电工作，又可以通冷却水，完成对软包电芯的冷却塑形工作，取消了单独的冷压夹具，节约了设备成本。

尾座4上表面设置有压力传感器15，当推板3在电机13的作用下，下推压板7，压板7与压力传感器15接触，当压力传感器15采集到的压板7对其的压力达到预设工艺压力后，电机13停止工作进入保压；压力传感器15用于检测多片压板7之间的相互压紧力。

多片压板7的侧壁上均设置有固定块16，相邻的两个固定块16之间设置有柔性连接绳 17，柔性连接绳17可以为柔性钢丝等，在放开多片压板7时，电机13反转，丝杆5带动推板3向上移动，推板3带动位于顶部的压板7向上移动，位于顶部的压板7通过柔性连接绳 17带动多片压板7向上移动，进而放开多片压板7之间的软包电芯。

一种软包化成机还包括温度调节装置，温度调节装置包括热水循环系统和冷水循环系统；热水循环系统包括进水系统和出水系统；进水系统包括热水循环水泵21和进水汇流管23，热水循环水泵21通过热水管道22与进水汇流管23连通，进水汇流管23上设置有多根进水软管24，多根进水软管24分别于多片压板7上的进水管接头11连通；

出水系统包括与多片压板7上的出水管接头12连通的出水软管25和与出水软管25连通的出水汇流管26，出水汇流管26上设置有与热水循环水泵21连通的热水回水管27；

冷水循环系统包括冷水进水管28、与冷水进水管28连通的冷却水循环水泵29和冷水出水管30；冷水进水管28与进水汇流管23连通，冷水出水管30一端与出水汇流管26连通，另一端与冷却水循环水泵29连通。温度调节装置可以让压板7可以直接切换，无缝衔接的完成高温高压下的软包电芯的放电以及冷却塑形。

温度调节装置还包括进水端电动三通阀31和回水端电动三通阀32；进水端电动三通阀 31的三个端口分别与热水管道22、冷水管道和进水汇流管23连通；回水端电动三通阀32的三个端口分别与出水汇流管26、热水回水管27和冷水出水管30连通。进水端电动三通阀31 和回水端电动三通阀32的设置，使得热水循环系统和冷水循环系统可以共用进水汇流管23 和出水汇流管26，简化管道的设计，使得整个温度调节装置简洁高效。热水管道22和冷水进水管28上均分别设置有电动阀33、进水温度传感器34和水压传感器35；出水汇流管26 上设置有出水温度传感器36。电动阀33用于控制热水管道22和冷水进水管28水流的通断，进水温度传感器34和水压传感器35用于检测水温和水压，判断是否达到工艺预设温度和预设压力。

本实用新型将传统的化成热压夹具与冷压夹具整合为一个夹具，压板7中设计水管，当需要加温加压充放电时通以厂房热水，冷压塑形时通以冷却水，在此过程可以直接切换，无缝衔接。热水和冷水的切换，可以在极短的时间内完成，对产品工艺温度和时间不会带来影响。如此可将两个工步整合为一个，省下了松开热压夹具取料搬运至冷压夹具重新夹紧冷却的工作。管路设计相比复杂的发热管电路设计更加精简，后续维保更简单。

以上的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (9)

1.一种软包化成机，包括主体机架(1)，其特征在于，还包括多个设置于所述主体机架(1)上的热冷压一体夹具(2)，所述热冷压一体夹具(2)包括推板(3)和尾座(4)，所述推板(3)和尾座(4)之间设置有多根丝杆(5)，多根所述丝杆(5)与推板(3)螺纹连接，丝杆(5)转动驱动推板(3)沿其长度方向滑动；

推板(3)和尾座(4)之间还设置有两根挂杆(6)和多片压板(7)，多片所述压板(7)均与两根所述挂杆(6)活动连接，相邻的两片压板(7)之间设置有MYLAR片(8)；每片压板(7)上均设置有两个与外界电源连通的导电板(9)；推板(3)与多片压板(7)中最上面的压板(7)连接；

每片压板(7)内部均设置有盘状管路(10)，压板(7)侧壁上设置有分别与所述盘状管路(10)两端连通的进水管接头(11)和出水管接头(12)。

2.根据权利要求1所述的一种软包化成机，其特征在于，所述推板(3)上表面固定设置有电机(13)和与所述电机(13)输出端连接的齿轮箱(14)；多根所述丝杆(5)分别与所述齿轮箱(14)内的传动齿轮连接。

3.根据权利要求2所述的一种软包化成机，其特征在于，所述尾座(4)上表面设置有压力传感器(15)。

4.根据权利要求3所述的一种软包化成机，其特征在于，多片所述压板(7)的侧壁上均设置有固定块(16)，相邻的两个所述固定块(16)之间设置有柔性连接绳(17)。

5.根据权利要求4所述的一种软包化成机，其特征在于，每片压板(7)内部均设置有多个用于检测压板(7)温度的温度传感器。

6.根据权利要求5所述的一种软包化成机，其特征在于，所述主体机架(1)上设置有天车导轨(19)以及设置于所述天车导轨(19)上的移动天车(20)，所述移动天车(20)用于夹持并移动热冷压一体夹具(2)内的软包电芯。

7.根据权利要求1所述的一种软包化成机，其特征在于，还包括温度调节装置，所述温度调节装置包括热水循环系统和冷水循环系统；

所述热水循环系统包括进水系统和出水系统；所述进水系统包括热水循环水泵(21)和进水汇流管(23)，所述热水循环水泵(21)通过热水管道(22)与所述进水汇流管(23)连通，进水汇流管(23)上设置有多根进水软管(24)，多根所述进水软管(24)分别与多片所述压板(7)上的进水管接头(11)连通；

所述出水系统包括与多片压板(7)上的出水管接头(12)连通的出水软管(25)和与所述出水软管(25)连通的出水汇流管(26)，所述出水汇流管(26)上设置有与热水循环水泵(21)连通的热水回水管(27)；

所述冷水循环系统包括冷水进水管(28)、与所述冷水进水管(28)连通的冷却水循环水泵(29)和冷水出水管(30)；冷水进水管(28)与进水汇流管(23)连通，所述冷水出水管(30)一端与出水汇流管(26)连通，另一端与冷却水循环水泵(29)连通。

8.根据权利要求7所述的一种软包化成机，其特征在于，所述温度调节装置还包括进水端电动三通阀(31)和回水端电动三通阀(32)；所述进水端电动三通阀(31)的三个端口分别与热水管道(22)、冷水管道和进水汇流管(23)连通；所述回水端电动三通阀(32)的三个端口分别与出水汇流管(26)、热水回水管(27)和冷水出水管(30)连通。

9.根据权利要求8所述的一种软包化成机，其特征在于，所述热水管道(22)和冷水进水管(28)上均分别设置有电动阀(33)、进水温度传感器(34)和水压传感器(35)；所述出水汇流管(26)上设置有出水温度传感器(36)。

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