CN216818422U - 一种锂电池包膜热烫夹具系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种锂电池包膜热烫夹具系统，属于新能源设备加工技术领域。该包膜热烫夹具系统包括升降动力支架、矩形环状滑轨和多个热烫夹持组件。矩形环状滑轨连接于升降动力支架上，矩形环状滑轨包括相互平行间隔布置的第一滑轨段和第二滑轨段。每个热烫夹持组件均包括滑动支座、行程缓冲结构和热烫模头。滑动支座可滑动地连接于矩形环状滑轨上，热烫模头位于滑动支座背向升降动力支架的一侧，热烫模头上具有脉冲电阻丝。采用该热烫夹具系统，能够使其用于夹持住锂电池顶盖支架的热烫模块对锂电池进行有效的分体式热烫焊接，保证加工效果的同时提高尺寸兼容性。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源设备加工技术领域，特别涉及一种锂电池包膜热烫夹具系统。
背景技术
锂离子电池以其能量密度高、重量轻、使用寿命长、自放电率低且无记忆效应等优点而被广泛应用在电动自行车、电动汽车等新能源领域。
在相关技术中，锂离子电池在生产过程中需要经过合浆、涂布、辊压、分切、激光切、卷绕、平压、X-Ray、短路测试、卷芯配对、极耳盖板超声焊、包膜、入壳、盖板激光焊、烘烤、注液、化成、高温老化、补液、封钢珠、清洗、分容等工序。其中，针对包膜工序，通常采用热烫工艺将绝缘膜通过固定的若干热烫点与锂电池的顶盖支架固定成一体。
采用相关技术中的热烫工艺，其使用的热烫夹具通常为一体式的固定结构，而方形锂离子电池往往具有多种规格，其顶盖支架上需要进行包膜的热烫点位高低和热烫面积也各不相同，采用一体式的热烫夹具对热烫点位分散或者具有一定高度区别的锂电池顶盖支架进行热烫焊接加工，往往会导致部分热烫点位的热烫面积和焊接效果与其他点位出现偏差，同时对无需进行热烫的部位进行加热也会造成能源的浪费，通用性和加工效果差。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种锂电池包膜热烫夹具系统，能够使其用于夹持住锂电池顶盖支架的热烫模块对锂电池进行有效的分体式热烫焊接，保证加工效果的同时提高尺寸兼容性。所述技术方案如下：
本实用新型实施例提供了一种锂电池包膜热烫夹具系统，包括：
升降动力支架；
矩形环状滑轨，连接于所述升降动力支架上，所述矩形环状滑轨沿水平方向延伸且包括相互平行间隔布置的第一滑轨段和第二滑轨段；
多个热烫夹持组件，每个所述热烫夹持组件均包括滑动支座、行程缓冲结构和热烫模头，所述滑动支座可滑动地连接于所述矩形环状滑轨上，所述热烫模头位于所述滑动支座背向所述升降动力支架的一侧，所述热烫模头上具有脉冲电阻丝，所述热烫模头通过所述行程缓冲结构与所述滑动支座连接，所述热烫模头被配置为能够在所述行程缓冲结构的伸缩驱动下具有距离所述滑动支座间距较大的第一工作位置和距离所述滑动支座间距较小的第二工作位置。
可选地，所述升降动力支架上具有伺服电机，所述伺服电机的输出轴沿竖直方向设置，所述矩形环状滑轨与所述伺服电机的输出轴固定连接。
可选地，所述行程缓冲结构为缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的一端与所述滑动支座连接，所述缓冲弹簧的另一端与所述热烫模头连接。
可选地，所述滑动支座上具有缓冲导向套筒，所述缓冲导向套筒沿竖直方向布置，所述缓冲弹簧设置于所述缓冲导向套筒中。
可选地，所述热烫模头面向所述滑动支座的一侧具有限位凸起，所述热烫模头被配置为能够在移动到所述第二工作位置时，通过所述限位凸起与所述缓冲导向套筒远离所述滑动支座一端的端面抵接。
可选地，所述缓冲弹簧的另一端与所述热烫模头的连接处设置有弹性缓冲垫。
可选地，所述行程缓冲结构为气动伸缩杆，所述气动伸缩杆的一端与所述滑动支座连接，所述气动伸缩杆的另一端与所述热烫模头连接。
可选地，所述滑动支座上具有第一螺栓孔，所述第一滑轨段和所述第二滑轨段上具有多个与所述第一螺栓孔相匹配的第二螺栓孔，多个所述第二螺栓孔相互均匀间隔布置。
可选地，所述滑动支座设置有滑动电机，所述滑动支座通过所述滑动电机与所述矩形环状滑轨滑动连接。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
在位于升降动力支架上的矩形环状滑轨上滑动挂载设置有多个热烫夹持组件，每个热烫夹持组件均可以在升降动力支架的驱动下，跟随矩形环状滑轨一同在竖直方向下降，通过热烫模头对顶盖支架上需要进行包膜的热烫点位进行热烫焊接。矩形环状滑轨具有平行间隔布置且首位相连的第一滑轨段和第二滑轨段，根据所要进行热烫焊接的锂电池顶盖支架的规格，在一种可能实现的方式中，第一滑轨段和第二滑轨段的其中之一为加工段，可以将符合热烫点位数量的若干组热烫夹持组件滑动调整到第一滑轨段上并与热烫点位相对应，在升降动力支架下降后，仅通过位于第一滑轨段上的热烫夹持组件进行热烫焊接。而剩余的热烫夹持组件则可以滑动调整到作为备用第二滑轨段上闲置备用；而在另一种可能实现的方式中，第一滑轨段和第二滑轨段可以共同作为加工段，将多个热烫夹持组件进行分配并分别滑动调整到第一滑轨段和第二滑轨段上的对应位置后，通过位于第一滑轨段和第二滑轨段上的全部热烫夹持组件进行热烫焊接。
而通过在热烫模头和滑动支座之间设置行程缓冲结构进行连接，当热烫模头未接触待焊接部位时，其受重力作用在行程缓冲结构的连接下处于距离滑动支座间距最远第一工作位置。当待加工的锂电池顶盖支架上具有多个高低具有一定差距的热烫点位时，随着升降动力支架的下降，部分热烫夹持组件中的热烫模头率先与高度较高的热烫点位相接触。此时在升降动力支架继续下降时，这部分热烫模头可以挤压行程缓冲结构向第二工作位置移动，直到剩余的其他热烫模头分别与对应的高度较低的热烫点位充分接触，实现对不同规格的锂电池顶盖支架均能够适应性的进行热烫焊接加工。采用该锂电池包膜热烫夹具系统，能够使其用于夹持住锂电池顶盖支架的热烫模块对锂电池进行有效的分体式热烫焊接，使各个热烫点位都能形成有效焊接，保证加工效果的同时提高尺寸兼容性。
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，下面将对实施例描述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是本实用新型实施例提供的一种锂电池包膜热烫夹具系统的立体结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的一种锂电池包膜热烫夹具系统工作时的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的一种热烫夹持组件的局部结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的另一种热烫夹持组件的局部结构示意图。
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，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
在相关技术中，锂离子电池在生产过程中需要经过合浆、涂布、辊压、分切、激光切、卷绕、平压、X-Ray、短路测试、卷芯配对、极耳盖板超声焊、包膜、入壳、盖板激光焊、烘烤、注液、化成、高温老化、补液、封钢珠、清洗、分容等工序。其中，针对包膜工序，通常采用热烫工艺将绝缘膜通过固定的若干热烫点与锂电池的顶盖支架固定成一体。
采用相关技术中的热烫工艺，其使用的热烫夹具通常为一体式的固定结构，而方形锂离子电池往往具有多种规格，其顶盖支架上需要进行包膜的热烫点位高低和热烫面积也各不相同，采用一体式的热烫夹具对热烫点位分散或者具有一定高度区别的锂电池顶盖支架进行热烫焊接加工，往往会导致部分热烫点位的热烫面积和焊接效果与其他点位出现偏差，同时对无需进行热烫的部位进行加热也会造成能源的浪费，通用性和加工效果差。
图1是本实用新型实施例提供的一种锂电池包膜热烫夹具系统的立体结构示意图。图2是本实用新型实施例提供的一种锂电池包膜热烫夹具系统工作时的结构示意图。图3是本实用新型实施例提供的一种热烫夹持组件的局部结构示意图。图4是本实用新型实施例提供的另一种热烫夹持组件的局部结构示意图。如图1至4所示，通过实践，本申请人提供了一种锂电池包膜热烫夹具系统，包括升降动力支架1、矩形环状滑轨2和多个热烫夹持组件3。
其中，矩形环状滑轨2连接于升降动力支架1上，矩形环状滑轨2沿水平方向延伸且包括相互平行间隔布置的第一滑轨段21和第二滑轨段22。每个热烫夹持组件3均包括滑动支座31、行程缓冲结构32和热烫模头33。滑动支座31可滑动地连接于矩形环状滑轨2上，热烫模头33位于滑动支座31背向升降动力支架1的一侧，热烫模头33上具有脉冲电阻丝。热烫模头33通过行程缓冲结构32与滑动支座31连接，热烫模头33被配置为能够在行程缓冲结构32的伸缩驱动下具有距离滑动支座31间距较大的第一工作位置和距离滑动支座31间距较小的第二工作位置。
在本实用新型实施例中，在位于升降动力支架1上的矩形环状滑轨2上滑动挂载设置有多个热烫夹持组件3，每个热烫夹持组件3均可以在升降动力支架1的驱动下，跟随矩形环状滑轨2一同在竖直方向下降，通过热烫模头33对顶盖支架上需要进行包膜的热烫点位进行热烫焊接。矩形环状滑轨2具有平行间隔布置且首位相连的第一滑轨段21和第二滑轨段22，根据所要进行热烫焊接的锂电池顶盖支架的规格，在一种可能实现的方式中，第一滑轨段21和第二滑轨段22的其中之一为加工段，可以将符合热烫点位数量的若干组热烫夹持组件3滑动调整到第一滑轨段21上并与热烫点位相对应，在升降动力支架1下降后，仅通过位于第一滑轨段21上的热烫夹持组件3进行热烫焊接。而剩余的热烫夹持组件3则可以滑动调整到作为备用第二滑轨段22上闲置备用；而在另一种可能实现的方式中，第一滑轨段21和第二滑轨段22可以共同作为加工段，将多个热烫夹持组件3进行分配并分别滑动调整到第一滑轨段21和第二滑轨段22上的对应位置后，通过位于第一滑轨段21和第二滑轨段22上的全部热烫夹持组件3进行热烫焊接。而通过在热烫模头33和滑动支座31之间设置行程缓冲结构32进行连接，当热烫模头33未接触待焊接部位时，其受重力作用在行程缓冲结构32的连接下处于距离滑动支座31间距最远第一工作位置。当待加工的锂电池顶盖支架上具有多个高低具有一定差距的热烫点位时，随着升降动力支架1的下降，部分热烫夹持组件3中的热烫模头33率先与高度较高的热烫点位相接触。此时在升降动力支架1继续下降时，这部分热烫模头33可以挤压行程缓冲结构32向第二工作位置移动，直到剩余的其他热烫模头33分别与对应的高度较低的热烫点位充分接触，实现对不同规格的锂电池顶盖支架均能够适应性的进行热烫焊接加工。采用该锂电池包膜热烫夹具系统，能够使其用于夹持住锂电池顶盖支架的热烫模头33对锂电池进行有效的分体式热烫焊接，使各个热烫点位都能形成有效焊接，保证加工效果的同时提高尺寸兼容性。
可选地，升降动力支架1上具有伺服电机11，伺服电机11的输出轴沿竖直方向设置，矩形环状滑轨2与伺服电机11的输出轴固定连接。示例性地，在本实用新型实施例中，根据锂电池的顶盖支架的规格，该热烫夹具系统可以通过伺服电机11驱动输出轴旋转，以带动真个矩形环状滑轨2和连接的多个热烫夹持组件3一同在水平方向上相对于下方的锂电池的顶盖支架进行旋转。从而调整多个热烫夹持组件3中热烫模头33相对于锂电池的顶盖支架的位置，从而使热烫夹具系统能够对应更多不同尺寸规格的锂电池的顶盖支架进行适应性加工，进一步提高了热烫夹具系统的尺寸兼容性。
可选地，行程缓冲结构32为缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端与滑动支座31连接，缓冲弹簧的另一端与热烫模头33连接。示例性地，在本实用新型实施例中，行程缓冲结构可以采用缓冲弹簧，也即是弹簧缓冲器。在升降动力支架1尚未下降进行热烫焊接工序时，缓冲弹簧可以基于自身刚度使连接于一端的热烫模头33保持在第一工作位置。而在升降动力支架1下压，热烫模头33与锂电池的顶盖支架接触后，缓冲弹簧也可以在压力作用下在其行程内进行压缩，保证热烫模头33能够由第一工作位置移动到第二工作位置。而在完成热烫焊接加工，升降动力支架1上升后，缓冲弹簧也可以在弹性作用下重新伸长，使热烫模头33重新回到第一工作位置，无需进行额外的还原操作调整，实用性高。
可选地，滑动支座31上具有缓冲导向套筒311，缓冲导向套筒311沿竖直方向布置，缓冲弹簧设置于缓冲导向套筒311中。示例性地，在本实用新型实施例中，通过在滑动支座31上设置缓冲导向套筒311，并将作为行程缓冲结构32的缓冲弹簧的一端连接设置于缓冲导向套筒311中，仅保持一部分行程的缓冲弹簧外露在缓冲导向套筒311外部并与热烫模头33相连接。在升降动力支架1下压，热烫模头33与锂电池的顶盖支架接触并使缓冲弹簧压缩时，缓冲导向套筒311能够在缓冲弹簧的周向上对缓冲弹簧进行限位导向，保证缓冲弹簧始终保持沿轴向进行压缩；或者在完成热烫焊接时保持沿轴向进行伸长还原，避免发生晃动或者弯曲，进一步提高了热烫夹具系统的工作稳定性。
可选地，热烫模头33面向滑动支座31的一侧具有限位凸起331，热烫模头33被配置为能够在移动到第二工作位置时，通过限位凸起331与缓冲导向套筒311远离滑动支座31一端的端面抵接。示例性地，在本实用新型实施例中，通过在热烫模头33上设置围绕缓冲弹簧设置的限位凸起331，在升降动力支架1下压，热烫模头33与锂电池的顶盖支架接触并使缓冲弹簧压缩时，限位凸起331可以在热烫模头33移动到第二工作位置时与缓冲导向套筒311远离滑动支座31一端的端面抵接，以对缓冲弹簧的整体压缩行程进行限位，避免过压缩导致缓冲弹簧被压坏，进一步提高了热烫夹具系统的使用寿命。
可选地，缓冲弹簧的另一端与热烫模头33的连接处设置有弹性缓冲垫34。示例性地，在本实用新型实施例中，缓冲弹簧的另一端与热烫模头33的连接处设置有采用耐高温橡胶或者硅胶材质的弹性缓冲垫34，该弹性缓冲垫34与热烫模头33接触的一端成微凸设计，能够在热烫模头33与锂电池的顶盖支架相抵时进一步减少接触应力，实现平稳接触，同时确保热烫模头33的加温部与锂电池的顶盖支架上的热烫点位充分接触，保证热烫焊接效果时进一步提高热烫夹具系统的使用寿命。
可选地，参考图2，滑动支座31上具有第一螺栓孔312，第一滑轨段21和第二滑轨段22上具有多个与第一螺栓孔312相匹配的第二螺栓孔23，多个第二螺栓孔23相互均匀间隔布置。示例性地，在本实用新型实施例中，在基于热烫点位完成多个热烫夹持组件3在第一滑轨段21和第二滑轨段22上外置的调整后，可以通过第一螺栓孔312与对应位置的第二螺栓孔23进行螺栓连接，以完成滑动支座31的固定连接，结构简单，操作方便，能够有效提高热烫夹具系统的工作稳定性。
可选地，参考图4，行程缓冲结构32为气动伸缩杆，气动伸缩杆的一端与滑动支座31连接，气动伸缩杆的另一端与热烫模头33连接。示例性地，在另一种可能的实现方式中，行程缓冲结构32可以为启动伸缩杆，也即是气缸。使用者可以根据锂电池的顶盖支架上热烫点位的高度，在升降动力支架1下压之前就调节好连接热烫模头33的各个气动伸缩杆的伸缩长度，以保证升降动力支架1下压到指定位置时，多个热烫夹持组件3上的热烫模头33能够准确的与锂电池的顶盖支架上热烫点位相接触完成热烫焊接。相比采用缓冲弹簧的实现方式，虽然需要提供额外的能源对气动伸缩杆进行功能和驱动，但其行程调整精度更高，能够进一步提高热烫夹具系统的加工精确度。
可选地，滑动支座31设置有滑动电机，滑动支座31通过滑动电机与矩形环状滑轨2滑动连接。示例性地，在本实用新型实施例中，在另一种可能实现的方式中，可以通过滑动电机驱动滑动支座31在矩形环状滑轨2滑动以调整相对位置，相比采用螺栓连接固定的方式，虽然需要设置额外的控制系统和提供滑动电机滑动的能源，但行程和到达目标位置后的锁止固定都基于滑动电机完成，无需考虑螺栓孔的设置与间隔等额外问题，热烫模头33的位置调整更加灵活，覆盖范围更广，进一步提高了热烫夹具系统的尺寸兼容性。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种锂电池包膜热烫夹具系统，其特征在于，包括：
升降动力支架(1)；
矩形环状滑轨(2)，连接于所述升降动力支架(1)上，所述矩形环状滑轨(2)沿水平方向延伸且包括相互平行间隔布置的第一滑轨段(21)和第二滑轨段(22)；
多个热烫夹持组件(3)，每个所述热烫夹持组件(3)均包括滑动支座(31)、行程缓冲结构(32)和热烫模头(33)，所述滑动支座(31)可滑动地连接于所述矩形环状滑轨(2)上，所述热烫模头(33)位于所述滑动支座(31)背向所述升降动力支架(1)的一侧，所述热烫模头(33)上具有脉冲电阻丝，所述热烫模头(33)通过所述行程缓冲结构(32)与所述滑动支座(31)连接，所述热烫模头(33)被配置为能够在所述行程缓冲结构(32)的伸缩驱动下具有距离所述滑动支座(31)间距较大的第一工作位置和距离所述滑动支座(31)间距较小的第二工作位置。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池包膜热烫夹具系统，其特征在于，所述升降动力支架(1)上具有伺服电机(11)，所述伺服电机(11)的输出轴沿竖直方向设置，所述矩形环状滑轨(2)与所述伺服电机(11)的输出轴固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池包膜热烫夹具系统，其特征在于，所述行程缓冲结构(32)为缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的一端与所述滑动支座(31)连接，所述缓冲弹簧的另一端与所述热烫模头(33)连接。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池包膜热烫夹具系统，其特征在于，所述滑动支座(31)上具有缓冲导向套筒(311)，所述缓冲导向套筒(311)沿竖直方向布置，所述缓冲弹簧设置于所述缓冲导向套筒(311)中。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池包膜热烫夹具系统，其特征在于，所述热烫模头(33)面向所述滑动支座(31)的一侧具有限位凸起(331)，所述热烫模头(33)被配置为能够在移动到所述第二工作位置时，通过所述限位凸起(331)与所述缓冲导向套筒(311)远离所述滑动支座(31)一端的端面抵接。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池包膜热烫夹具系统，其特征在于，所述缓冲弹簧的另一端与所述热烫模头(33)的连接处设置有弹性缓冲垫(34)。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池包膜热烫夹具系统，其特征在于，所述行程缓冲结构(32)为气动伸缩杆，所述气动伸缩杆的一端与所述滑动支座(31)连接，所述气动伸缩杆的另一端与所述热烫模头(33)连接。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种锂电池包膜热烫夹具系统，其特征在于，所述滑动支座(31)上具有第一螺栓孔(312)，所述第一滑轨段(21)和所述第二滑轨段(22)上具有多个与所述第一螺栓孔(312)相匹配的第二螺栓孔(23)，多个所述第二螺栓孔(23)相互均匀间隔布置。
9.根据权利要求1至7任一项所述的一种锂电池包膜热烫夹具系统，其特征在于，所述滑动支座(31)设置有滑动电机，所述滑动支座(31)通过所述滑动电机与所述矩形环状滑轨(2)滑动连接。
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