CN219246757U - 热压装置、电芯热压设备及切叠一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热压装置、电芯热压设备及切叠一体机，属于锂电池制造技术领域。热压装置包括安装架、第一热压机构、第二热压机构、辅压机构和辅助托料机构，其中：第一热压机构和第二热压机构相对设置在安装架上，第一热压机构靠近或远离第二热压机构运动；辅压机构预压紧前道工位传送来的电芯单元，辅助托料机构的固定端安装在安装架上，辅助托料机构的活动端用于在辅压机构预压紧电芯单元后，托住电芯单元的端部。通过辅助托料机构在辅压机构预压紧电芯单元后，托住电芯单元的端部，避免电芯端部由于重力弯曲。

Description

热压装置、电芯热压设备及切叠一体机

技术领域

本实用新型涉及锂电池制造技术领域，具体地说是一种热压装置、电芯热压设备及切叠一体机。

背景技术

在锂电池电芯制造过程中，在将不同极性的极片与隔膜按照顺序堆叠成电芯单元后需要将电芯单元送至热压装置中进行热压，热压装置对电芯单元加热并施加压力，以排出电芯单元内部各极片与隔膜之间的空气，并将电芯单元固化，使电池内部接触紧密。

现有的热压装置采用中间顶板托举电芯单元的方式和电芯上料装置进行对接，这种方式只对电芯的中间进行托举，当电芯上料装置撤出后由于未固化的电芯偏软电芯单元的长度方向两端会向下耷拉，导致极片散开，影响加热保压的效果。

实用新型内容

本实用新型针对现有的电芯热压过程中的问题，提供一种能够保证电芯单元能够平稳进行热压的热压装置、电芯热压设备和切叠一体机。

第一方面，本申请提供了一种热压装置，该热压装置包括安装架、第一热压机构、第二热压机构、辅压机构和辅助托料机构，其中：第一热压机构和第二热压机构相对设置在安装架上，第一热压机构被配置为靠近或远离第二热压机构运动；辅压机构被配置为预压紧前道工位传送来的电芯单元，辅压机构包括第一辅压组件，第一热压机构上设置有与第一辅压组件配合的第一容纳腔，和/或辅压机构包括第二辅压组件，第二热压机构上设置有与第二辅压组件配合的第二容纳腔；辅助托料机构的固定端安装在安装架上，辅助托料机构的活动端被配置为在辅压机构预压紧电芯单元后，托住电芯单元的端部。

通过辅助托料机构在辅压机构预压紧电芯单元后，托住电芯单元的端部，避免电芯端部由于重力弯曲。

可选的，辅助托料机构包括第一升降驱动件、安装板和托板组件，安装板滑动安装在安装架上，托板组件安装在安装板上，第一升降驱动件的固定端与安装架连接，第一升降驱动件的活动端与安装板连接并被配置为经安装板带动托板组件升降。

通过第一升降驱动件带动托板组件升降，从而使托板组件的托举位置能够随第一热压机构运动，保证电芯单元在运动过程中保持水平。

可选的，托板组件设置有两组，用于分别托住所述电芯单元的两端，每组托板组件包括移动块、水平驱动件和第一托板，第一托板固定安装在移动块上，移动块滑动安装在安装板上，水平驱动件的固定端与安装板连接，水平驱动件的活动端与移动块连接，并被配置为经移动块带动第一托板靠近或远离辅压机构运动。

通过设置两组托板组件分别托住电芯单元的两端，利用水平驱动件和第一托板的设计可以使辅助托料机构兼容不同尺寸的电芯电源。

可选的，托板组件还包括托板气缸和第二托板，托板气缸的固定端与移动块连接，托板气缸的活动端与第二托板连接，并被配置为带动第二托板靠近或远离第一托板运动。

通过托板气缸带动第二托板运动，从而实现对电芯端部进行捋直的效果。

可选的，第一热压机构滑动安装在安装架上，第一热压机构包括第一基座、压紧驱动件、第一热压板、第一加热件和压力传感器，第一加热件安装在第一热压板内部，并被配置为加热第一热压板，第一热压板与第一基座连接，压紧驱动件的固定端与安装架连接，压紧驱动件的活动端与第一基座连接，并被配置为经第一基座带动第一热压板靠近或远离第二热压机构运动，压力传感器安装在第一基座与第一热压板之间，并被配置为检测第一热压机构和第二热压机构之间的压力，第一热压板上开设有第一容纳腔。

通过压紧驱动件带动第一热压板下压，实现热压电芯单元的目的。

可选的，第二热压机构包括第二基座、第二热压板和第二加热件，第二加热件安装在第二热压板内部，并被配置为加热第二热压板，第二基座固定安装在安装架上，第二热压板固定安装在第二基座上，第二热压板上开设有第二容纳腔。

通过第二热压板从下方承载电芯单元，在热压时提供支撑力，保证热压质量。

可选的，第一辅压组件包括第一辅压板、第二升降驱动件和第三加热件，第二升降驱动件的固定端与安装架连接，第二升降驱动件的活动端与第一辅压板连接，第三加热件安装于第一辅压板的内部；第二辅压组件包括第二辅压板、第三升降驱动件和第四加热件，第三升降驱动件的固定端与安装架连接，第三升降驱动件的活动端与第二辅压板连接，第四加热件安装于第二辅压板的内部。

通过第三加热件加热第一辅压板，使第一附加组件除了预压紧电芯单元外也能参与到热压整个电芯的过程中。

可选的，热压装置还包括第一隔膜机构和第二隔膜机构，第一隔膜机构包括第一隔膜、对称设置的第一导向件和第一隔膜固定组件，第一隔膜固定组件的固定端滑动安装在安装架上，对称设置的两个第一隔膜固定组件的活动端分别与第一隔膜的两端连接，并被配置为跟随第一隔膜运动以使第一隔膜的张力保持恒定，第一导向件设置于第一热压机构与第一隔膜固定组件之间，并被配置为与第一热压机构与第一隔膜固定组件之间的第一隔膜抵接；第二隔膜机构包括第二隔膜、对称设置的第二导向件和第二隔膜固定组件，第二隔膜固定组件的固定端固定安装在安装架上，对称设置的两个第二隔膜固定组件的活动端与第二隔膜的两端连接，并被配置为跟随第二隔膜运动以使第二隔膜的张力保持恒定，第二导向件设置于第二热压机构与第二隔膜固定组件之间，并被配置为与第二热压机构与第二隔膜固定组件之间的第二隔膜抵接。

通过设置第一隔膜机构和第二隔膜机构将电芯单元和第一热压机构和第二热压机构分隔开，避免热压过程中电芯单元表面材质加热后粘连在第一热压机构或第二热压机构的热压面上。

第二方面，本申请提供了一种电芯热压设备，该电芯热压设备包括两组如第一方面所涉及的热压装置，其中，两组热压装置上下设置或横向并排设置。

通过设置两组热压装置提高热压效率。

第三方面，本申请提供了一种切叠一体机，该切叠一体机包括极片处理部、叠片部和热压部，极片处理部被配置为给叠片部供应预定形状的正极片和负极片，叠片部被配置为将正极片、负极片与隔膜按照预定顺序层叠成电芯单元，热压部被配置为将电芯单元热压成单个电芯，其中，热压部包括如第一方面所涉及的热压装置。

通过设置带有辅助托料机构的热压装置，在辅压机构预压紧电芯单元后，托住电芯单元的端部，避免电芯端部由于重力弯曲，提高热压效率。

附图说明

图1为本申请一个实施例中提供的一种电芯热压设备的立体结构示意图；

图2为本申请一个实施例中提供的热压装置的结构示意图；

图3为图2另一视角的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在锂电池电芯制造过程中需要将堆叠好的电芯单元送至热压装置中进行热压，以排出电芯单元内部各极片与隔膜之间的空气，并将电芯单元固化，使电池内部接触紧密。采用中间顶板托举电芯单元的方式和电芯上料装置进行对接，这种方式只对电芯的中间进行托举，当电芯上料装置撤出后由于未固化的电芯偏软电芯单元的长度方向两端会向下耷拉，导致极片散开，影响加热保压的效果。

鉴于此，本实用新型提供了一种能够在热压前保证电芯单元平整的热压装置、电芯热压设备及切叠一体机。第一方面，本申请提供了一种热压装置，如图1至图2所示，该热压装置包括安装架1、第一热压机构2、第二热压机构3、辅压机构4和辅助托料机构5，其中：第一热压机构2和第二热压机构3相对设置在安装架1上，第一热压机构2被配置为靠近或远离第二热压机构3运动；辅压机构4被配置为预压紧前道工位传送来的电芯单元，辅压机构4包括第一辅压组件41，第一热压机构2上设置有与第一辅压组件41配合的第一容纳腔，和/或辅压机构4包括第二辅压组件42，第二热压机构3上设置有与第二辅压组件42配合的第二容纳腔；辅助托料机构5的固定端安装在安装架1上，辅助托料机构5的活动端被配置为在辅压机构4预压紧电芯单元后，托住电芯单元的端部。通过辅助托料机构5在辅压机构4预压紧电芯单元后，托住电芯单元的端部，避免电芯端部由于重力弯曲。

在一种可实现的实施方式中，辅助托料机构5包括第一升降驱动件51、安装板52和托板组件53，安装板52滑动安装在安装架1上，托板组件53安装在安装板52上，第一升降驱动件51的固定端与安装架1连接，第一升降驱动件51的活动端与安装板52连接并被配置为经安装板52带动托板组件53升降。通过第一升降驱动件51带动托板组件53升降，从而使托板组件53的托举位置能够随第一热压机构2运动，保证电芯单元在运动过程中保持水平。在本实施例中，第一升降驱动件可以选用气缸、电机或电缸等其他驱动件，在此不多做赘述。

可选的，托板组件53设置有两组，用于分别托住所述电芯单元的两端，每组托板组件53包括移动块531、水平驱动件532和第一托板533，第一托板533固定安装在移动块531上，移动块531滑动安装在安装板52上，水平驱动件532的固定端与安装板52连接，水平驱动件532的活动端与移动块531连接，并被配置为经移动块531带动第一托板533靠近或远离辅压机构4运动。通过设置两组托板组件53分别托住电芯单元的两端，利用水平驱动件532和第一托板533的设计可以使辅助托料机构5兼容不同尺寸的电芯电源。在本实施例中，水平驱动件532为气缸，当然也可以选用电机、电缸等其他驱动件，在此不多做赘述。

可选的，托板组件53还包括托板气缸534和第二托板535，托板气缸534的固定端与移动块531连接，托板气缸534的活动端与第二托板535连接，并被配置为带动第二托板535靠近或远离第一托板533运动。通过托板气缸534带动第二托板535朝远离第一托板的方向运动，从而实现对电芯端部进行捋直的效果。

在一种可实现的实施方式中，第一热压机构2通过滑轨组件滑动安装在安装架1上，第一热压机构2包括第一基座21、压紧驱动件22、第一热压板23、第一加热件24和压力传感器25，第一加热件24安装在第一热压板23内部，并被配置为加热第一热压板23，第一热压板23与第一基座31连接，压紧驱动件22的固定端与安装架1连接，压紧驱动件22的活动端与第一基座21连接，并被配置为经第一基座21带动第一热压板23靠近或远离第二热压机构3运动，压力传感器25安装在第一基座21与第一热压板23之间，并被配置为检测第一热压机构2和第二热压机构3之间的压力，第一热压板23上开设有第一容纳腔。通过压紧驱动件22带动第一热压板23下压，实现热压电芯单元的目的。在本实施例中，压紧驱动件22为气缸。

可选的，第二热压机构3包括第二基座31、第二热压板32和第二加热件33，第二加热件33安装在第二热压板32内部，并被配置为加热第二热压板32，第二基座32固定安装在安装架1上，第二热压板32固定安装在第二基座32上，第二热压板32上开设有第二容纳腔。通过第二热压板32从下方承载电芯单元，在热压时提供支撑力，保证热压质量。

可选的，第一辅压组件41包括第一辅压板、第二升降驱动件和第三加热件，第二升降驱动件的固定端与安装架连接，第二升降驱动件的活动端与第一辅压板连接，第三加热件安装于第一辅压板的内部；第二辅压组件42包括第二辅压板、第三升降驱动件和第四加热件，第三升降驱动件的固定端与安装架连接，第三升降驱动件的活动端与第二辅压板连接，第四加热件安装于第二辅压板的内部。通过第三加热件加热第一辅压板，使第一辅压组件41除了预压紧电芯单元外也能参与到热压整个电芯的过程中。在本实施例中，第二升降驱动件为电缸，当然也可以选用电机等其他驱动件，在此不多做赘述。

在一种可实现的实施方式中，前道工位将按照预定顺序将正极片、隔膜和负极片按照预定顺序堆叠好后形成电芯单元，通过搬运夹爪夹紧后搬运至第一热压机构2和第二热压机构3之间，第二升降驱动件带动第二辅压板升起，从下方托住电芯单元底部，辅助托料机构5托住电芯单元的两端，第二升降驱动件带动第二辅压板下降，将电芯单元放置于第二热压板32上，同时辅助托料机构5离开热压装置的工作区域。随后压紧驱动件22带动第一热压板23下降，将电芯单元压紧于第二热压板32上进行热压处理。

在另一种可实现的实施方式中，前道工位将按照预定顺序将正极片、隔膜和负极片按照预定顺序堆叠好后形成电芯单元，通过搬运夹爪夹紧后搬运至第一热压机构2和第二热压机构3之间，第二升降驱动件带动第二辅压板升起，从下方托住电芯单元底部，第一升降驱动件带动第一辅压板下降，第一辅压板和第二辅压板将电芯单元预压紧，辅助托料机构5托住电芯单元的两端；第一升降驱动件和第二升降驱动件配合，使第一辅压板和第二辅压板夹住电芯单元下降，将电芯单元放置于第二热压板32上，同时辅助托料机构5离开热压装置的工作区域。随后压紧驱动件22带动第一热压板23下降，将电芯单元压紧于第二热压板32上进行热压处理。

在一种可实现的实施方式中，热压装置还包括第一隔膜机构6和第二隔膜机构7，第一隔膜机构6包括第一隔膜61、对称设置的第一导向件62和第一隔膜固定组件63，第一隔膜固定组件63的固定端滑动安装在安装架1上，对称设置的两个第一隔膜固定组件63的活动端分别与第一隔膜61的两端连接，并被配置为跟随第一隔膜61运动以使第一隔膜61的张力保持恒定，第一导向件62设置于第一热压机构2与第一隔膜固定组件63之间，并被配置为与第一热压机构2与第一隔膜固定组件63之间的第一隔膜61抵接；第二隔膜机构7包括第二隔膜71、对称设置的第二导向件72和第二隔膜固定组件73，第二隔膜固定组件73的固定端固定安装在安装架1上，对称设置的两个第二隔膜固定组件73的活动端与第二隔膜71的两端连接，并被配置为跟随第二隔膜71运动以使第二隔膜71的张力保持恒定，第二导向件72设置于第二热压机构3与第二隔膜固定组件73之间，并被配置为与第二热压机构3与第二隔膜固定组件73之间的第二隔膜71抵接。通过设置第一隔膜机构6和第二隔膜机构7将电芯单元和第一热压机构2和第二热压机构3分隔开，避免热压过程中电芯单元表面材质加热后粘连在第一热压机构2或第二热压机构3的热压面上。在本实施例中，第一隔膜固定组件63包括第一锁紧件、第一张力气缸和第一导向杆，第一锁紧件用于锁紧固定第一隔膜61的端部，第一锁紧件的两端与第一导向杆连接，第一导向杆滑动安装在第一基座21上并可以跟随第一基座21运动，第一张力气缸的活动端与第一锁紧件连接并用于给第一锁紧件提供恒定的张力，当第一隔膜61由于第一辅压组件41的带动下产生张力变化时，第一张力气缸也跟随运动，保证第一隔膜61的张力保持恒定。可选的，第二隔膜固定组件73包括固定块、第二锁紧件、第二张力气缸和第二导向杆，固定块固定安装在安装架上，第二锁紧件用于锁紧固定第二隔膜71的端部，第二锁紧件的两端与第二导向杆连接，第二导向杆滑动安装在固定块上，第二张力气缸的固定端与固定块连接，第二张力气缸的活动端与第二锁紧件连接，并用于给第二隔膜71提供恒定的张力，当第二隔膜71由于第二辅压组件42的带动下产生张力变化时，第二张力气缸也跟随运动，保证第二隔膜71的张力保持恒定。

第二方面，本申请提供了一种电芯热压设备，该电芯热压设备包括两组如第一方面所涉及的热压装置，其中，两组热压装置上下设置或横向并排设置。通过设置两组热压装置提高热压效率。再参见图1，本实施例中，两组热压装置中心对称设置，能够在有限的横向空间中尽可能多的设置热压装置，以提高设备的工作效率，同时不增加设备长度。

第三方面，本申请提供了一种切叠一体机，该切叠一体机包括极片处理部、叠片部和热压部，极片处理部被配置为给叠片部供应预定形状的正极片和负极片，叠片部被配置为将正极片、负极片与隔膜按照预定顺序层叠成电芯单元，热压部被配置为将电芯单元热压成单个电芯，其中，热压部包括如第一方面所涉及的热压装置。通过设置带有辅助托料机构的热压装置，在辅压机构预压紧电芯单元后，托住电芯单元的端部，避免电芯端部由于重力弯曲，提高热压效率。

上文对本实用新型进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本实用新型的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本实用新型的保护范围。本实用新型所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (10)

1.一种热压装置，其特征在于，所述热压装置包括安装架、第一热压机构、第二热压机构、辅压机构和辅助托料机构，其中：

所述第一热压机构和所述第二热压机构相对设置在所述安装架上，所述第一热压机构被配置为靠近或远离所述第二热压机构运动；

所述辅压机构被配置为预压紧前道工位传送来的电芯单元，所述辅压机构包括第一辅压组件，所述第一热压机构上设置有与所述第一辅压组件配合的第一容纳腔，和/或所述辅压机构包括第二辅压组件，所述第二热压机构上设置有与所述第二辅压组件配合的第二容纳腔；

所述辅助托料机构的固定端安装在所述安装架上，所述辅助托料机构的活动端被配置为在所述辅压机构预压紧所述电芯单元后，托住所述电芯单元的端部。

2.根据权利要求1所述的热压装置，其特征在于，所述辅助托料机构包括第一升降驱动件、安装板和托板组件，所述安装板滑动安装在所述安装架上，所述托板组件安装在所述安装板上，所述第一升降驱动件的固定端与所述安装架连接，所述第一升降驱动件的活动端与所述安装板连接并被配置为经所述安装板带动所述托板组件升降。

3.根据权利要求2所述的热压装置，其特征在于，所述托板组件设置有两组，用于分别托住所述电芯单元的两端，每组所述托板组件包括移动块、水平驱动件和第一托板，所述第一托板固定安装在所述移动块上，所述移动块滑动安装在所述安装板上，所述水平驱动件的固定端与所述安装板连接，所述水平驱动件的活动端与所述移动块连接，并被配置为经所述移动块带动所述第一托板靠近或远离所述辅压机构运动。

4.根据权利要求3所述的热压装置，其特征在于，所述托板组件还包括托板气缸和第二托板，所述托板气缸的固定端与所述移动块连接，所述托板气缸的活动端与所述第二托板连接，并被配置为带动所述第二托板靠近或远离所述第一托板运动。

5.根据权利要求1所述的热压装置，其特征在于，所述第一热压机构滑动安装在所述安装架上，所述第一热压机构包括第一基座、压紧驱动件、第一热压板、第一加热件和压力传感器，所述第一加热件安装在所述第一热压板内部，并被配置为加热所述第一热压板，所述第一热压板与所述第一基座连接，所述压紧驱动件的固定端与所述安装架连接，所述压紧驱动件的活动端与所述第一基座连接，并被配置为经所述第一基座带动所述第一热压板靠近或远离所述第二热压机构运动，所述压力传感器安装在所述第一基座与所述第一热压板之间，并被配置为检测所述第一热压机构和所述第二热压机构之间的压力，所述第一热压板上开设有所述第一容纳腔。

6.根据权利要求1所述的热压装置，其特征在于，所述第二热压机构包括第二基座、第二热压板和第二加热件，所述第二加热件安装在所述第二热压板内部，并被配置为加热所述第二热压板，所述第二基座固定安装在所述安装架上，所述第二热压板固定安装在所述第二基座上，所述第二热压板上开设有所述第二容纳腔。

7.根据权利要求1所述的热压装置，其特征在于，所述第一辅压组件包括第一辅压板、第二升降驱动件和第三加热件，所述第二升降驱动件的固定端与所述安装架连接，所述第二升降驱动件的活动端与所述第一辅压板连接，所述第三加热件安装于所述第一辅压板的内部；

所述第二辅压组件包括第二辅压板、第三升降驱动件和第四加热件，所述第三升降驱动件的固定端与所述安装架连接，所述第三升降驱动件的活动端与所述第二辅压板连接，所述第四加热件安装于所述第二辅压板的内部。

8.根据权利要求1所述的热压装置，其特征在于，所述热压装置还包括第一隔膜机构和第二隔膜机构，所述第一隔膜机构包括第一隔膜、对称设置的第一导向件和第一隔膜固定组件，所述第一隔膜固定组件的固定端滑动安装在所述安装架上，对称设置的两个所述第一隔膜固定组件的活动端分别与所述第一隔膜的两端连接，并被配置为跟随所述第一隔膜运动以使所述第一隔膜的张力保持恒定，所述第一导向件设置于所述第一热压机构与所述第一隔膜固定组件之间，并被配置为与所述第一热压机构与所述第一隔膜固定组件之间的第一隔膜抵接；

所述第二隔膜机构包括第二隔膜、对称设置的第二导向件和第二隔膜固定组件，所述第二隔膜固定组件的固定端固定安装在所述安装架上，对称设置的两个所述第二隔膜固定组件的活动端与所述第二隔膜的两端连接，并被配置为跟随所述第二隔膜运动以使所述第二隔膜的张力保持恒定，所述第二导向件设置于所述第二热压机构与所述第二隔膜固定组件之间，并被配置为与所述第二热压机构与所述第二隔膜固定组件之间的所述第二隔膜抵接。

9.一种电芯热压设备，其特征在于，所述电芯热压设备包括两组如权利要求1-8任一所述的热压装置，其中，两组所述热压装置上下设置或横向并排设置。

10.一种切叠一体机，其特征在于，所述切叠一体机包括极片处理部、叠片部和热压部，所述极片处理部被配置为给所述叠片部供应预定形状的正极片和负极片，所述叠片部被配置为将所述正极片、负极片与隔膜按照预定顺序层叠成电芯单元，所述热压部被配置为将所述电芯单元热压成单个电芯，其中

所述热压部包括如权利要求1-8任一所述的热压装置。

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