CN220710363U - 一种电芯化成加热层板组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯化成加热层板组件，包括层板，层板内设有加热件，层板上设有电芯安装面；加热件用于对电芯安装面进行加热；托板，托板以可拆卸的方式安装于层板上，并延伸至层板的电芯安装面；托板用于装夹电芯；PCB板机构，PCB板机构设于层板的两侧，PCB板机构包括安装座以及PCB板，安装座安装于层板上，并可沿层板的长度方向运动；PCB板的一端安装于安装座上，PCB板的另一端用于与外部电路电性连接。本实用新型可以通过将电芯装夹于托板并对电芯进行加热，且层板两侧的PCB板机构可以相对靠近或者远离，适用于不同尺寸的电芯化成。

Description

一种电芯化成加热层板组件

技术领域

本实用新型涉及新能源聚合物动力电池的电芯化成技术领域，尤其涉及一种电芯化成加热层板组件。

背景技术

目前，聚合物软包动力电池化成是指聚合物软包动力电池的电芯生产出来后对其进行充、放电、热压，充、放电的目的是激活聚合物软包动力电池的电芯内的活性物质，热压的目的是防止聚合物软包动力电池的电芯在充、放电的使用过程中出现膨胀、鼓包的现象，避免在使用环节造成安全隐患。经过充电、热压等化成工艺过程后的电芯才能够组装成聚合物软包动力电池，进行正常地使用。

现有技术中的热压化成设备在对聚合物软包动力电池的电芯进行热压化成时，需要事先对电芯进行加热，加热达到设定的温度(最高温度90℃)时，再对电芯进行加压。但是，现有化成机在进行电芯化成，一般在层板的两侧设置加热电极，加热是由层板的两侧朝向中间加热，由于不同尺寸的电芯在化成过程中，电芯两侧的极耳相对距离不一致，层板两侧的PCB板在层板上的位置不能调整，这样会导致加热效果不够均匀。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种电芯化成加热层板组件，其可以通过将电芯装夹于托板，并对电芯进行加热，且层板两侧的PCB板机构可以相对靠近或者远离，适用于不同尺寸的电芯化成，加热效果好。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种电芯化成加热层板组件，包括，

层板，所述层板内设有加热件，所述层板上设有电芯安装面；所述加热件用于对所述电芯安装面进行加热；

托板，所述托板以可拆卸的方式安装于所述层板上，并延伸至所述层板的电芯安装面；所述托板用于装夹电芯；

PCB板机构，所述PCB板机构设于所述层板的两侧，所述PCB板机构包括安装座以及PCB板，所述安装座安装于所述层板上，并可沿所述层板的长度方向运动；所述PCB板的一端安装于所述安装座上，所述PCB板的另一端用于与外部电路电性连接。

进一步地，层板内设有加热丝以及导热层，所述加热丝盘设于所述电芯安装面上；所述导热层覆盖于所述加热丝外，并用于与所述托板接触。

进一步地，所述加热丝具有多个纵向分布的第一加热段以及多个横向分布的第二加热段；相邻两个第一加热段之间以第二加热段衔接。

进一步地，所述PCB板机构还包括导电板，所述导电板设于所述安装座靠近所述电芯安装面的端面，所述导电板与所述安装座间隔形成穿接间隔；所述穿接间隔内设有多个弹性部件，所述弹性部件的一端连接于所述安装座上，所述弹性部件的另一端连接于所述导电板；所述导电板用于在电芯装夹至所述托板后与电芯的极耳接触；所述弹性部件用于提供一驱使所述导电板朝向电芯的极耳方向压紧的弹性应力。

进一步地，所述层板的顶端设有导向块，所述导向块的顶端设有引导斜面；所述引导斜面由上至下逐渐朝向所述电芯安装面倾斜。

进一步地，所述安装座上设有穿接通槽，所述层板的侧部可滑动的穿接于所述穿接通槽内。

进一步地，所述穿接通槽的顶壁以及底壁均设有定位凹槽，所述层板的顶端以及底端均设有定位凸块；所述定位凸块滑动的安装于所述定位凹槽内。

进一步地，该电芯化成加热层板组件还包括导向座；所述层板由所述穿接通槽穿出的侧部与所述导向座可拆卸连接。

进一步地，所述导向座上设有安装块，所述层板的侧部设有安装槽，所述安装块嵌装于所述安装槽内。

进一步地，所述导向座上设有导向孔；所述导向孔的内壁上设有至少两个滚轮轴承，至少两个所述滚轮轴承绕所述导向孔的中心轴线圆周间隔分布。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

由于两侧的安装座可以沿层板滑动，安装座上的PCB板也可以相对层板滑动，如此，与安装座的PCB板在层板上的位置可以调整，在电芯的尺寸较大时，电芯两侧的极耳的相对位置较远，故可以通过两个安装座相互远离滑动，使得两个PCB板之间距离变大，适用于电芯两侧的极耳相对位置较远的大尺寸电芯。而在电芯尺寸较小时，电芯两侧的极耳的相对位置较近，故可以通过两个安装座相互靠近滑动，使得两个PCB板之间的距离减小，适用于电芯两侧的极耳相对位置较小的小尺寸电芯。也即，可以通过根据电芯的尺寸，调整两个PCB板机构之间的距离，适用范围更大，加热效果好。

附图说明

图1为本实用新型的电芯化成加热层板组件的结构示意图；

图2本本实用新型的电芯化成加热层板组件的结构示意图；

图3为本实用新型的PCB板机构的结构示意图。

图中：10、层板；11、导向块；111、引导斜面；12、安装槽；113、定位凹槽；20、PCB板机构；21、安装座；211、穿接通槽；22、PCB板；23、导电板；24、导向座；241、导向孔；242、滚轮轴承；243、安装块；25、弹性部件；30、托板。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、图2以及图3所示的一种电芯化成加热层板10组件，包括层板10、托板30以及PCB板机构20，在层板10内设有加热件，层板10上设有电芯安装面，该电芯安装面可以用于装夹电芯，上述该加热件可以对电芯安装面进行加热。托板30以可拆卸的方式的安装在层板10上，且托板30在安装在层板10后可以延伸至电芯安装面后，托板30可以装夹电芯。

具体在层板10的两侧均设有PCB板机构20，PCB板机构20包括安装座21以及PCB板22，将安装座21安装于层板10上，安装座21可以沿层板10的长度方向运动，将PCB板22的一端安装于安装座21上，PCB板22的另一端可以与电路电性连接。如此，可以通过安装座21在层板10的长度方向运动，调整两个PCB板机构20的PCB板22之间的距离。

在上述结构基础上，使用本实用新型的电芯化成加热层板10组件时，可以将电芯装夹在层板10的托板30上，由于托板30延伸电芯安装面，因而电芯可以放入托板30后可以与电芯安装面贴合，且电芯的装夹在托板30后，电芯的两个电芯极耳可以与层板10的两侧的PCB板22进行电性连接。

通过加热件在层板10内进行加热，因而与电芯安装面贴合的电芯可以受热，然后传递至托板30内装夹的电芯，电芯在受热后可以达到一定的温度。然后PCB板22可以导电，具体的是，由于在电芯化成时，电芯化成机机体上设置多个层板10，在热压化成时，各个层板10装夹各个电芯之后，然后通过层板10与层板10之间靠近，电芯被挤压，相邻两个层板10之间均有电芯结构，在层板10与层板10挤压时，其中一个层板10的PCB板22与另一个层板10的电芯极耳挤压接触，实现导电，电芯通电后，电芯内的电解液可以充电激活实现电芯化成。

另外，由于两侧的安装座21可以沿层板10滑动，安装座21上的PCB板22也可以相对层板10滑动，如此，与安装座21的PCB板22在层板10上的位置可以调整，在电芯的尺寸较大时，电芯两侧的极耳的相对位置较远，故可以通过两个安装座21相互远离滑动，使得两个PCB板22之间距离变大，适用于电芯两侧的极耳相对位置较远的大尺寸电芯。而在电芯尺寸较小时，电芯两侧的极耳的相对位置较近，故可以通过两个安装座21相互靠近滑动，使得两个PCB板22之间的距离减小，适用于电芯两侧的极耳相对位置较小的小尺寸电芯。也即，可以通过根据电芯的尺寸调整两个PCB板机构20之间距离，适用范围更大。

而在本实施例中，层板10的工作面平行度要小于或等于0.05mm，而层板10表面的平面度要小于或等于0.03mm，以使层板10表面的压力保持平整均匀。并且需要保证层板10的压力均匀性，要使层板10之间的压力在200-2000kgf之间，并且同一排夹具中前中后的夹具之间的精度要在±15kgf之间。另外，还要控制压力控制精度，要使压力控制精度在300-1000kgf±20kgf的范围之内，以做到加压精度控制高，并使加压稳定性好，加压调节速度快，从而能够同时对不同厚度尺寸的电芯进行加压，提高兼容性。

另外，层板10通过采用环氧树脂电热板的方式进行加热，并且可以调节维度，层板10温度最高可调节至90℃，并且层板10与层板10之间的托板30的温度均匀性在±2℃之间，每个托板30之间的温差在±3℃之间，整个层板组件的温差不超过3℃，并且在室温加热到85℃时所需要的时间为20分钟，并在20分钟内保持温度稳定，从而提高热压化成一体机对电芯热压的稳定性以及热压的速度。当然，层板10的加热方式还可以采用现有技术中的其他方式进行设置，可以根据实际情况的需要进行选择和设置。

需要说明的是，本实施例中的托板30包括两个承托片，相邻两个承托片的底端之间连接，相邻两个承托片的顶端间隔形成供电芯穿入的电芯装夹间隔，承托片的顶端设有连接片，连接片上设有连接孔，连接片可以安装在层板10的顶端，在连接孔内设有螺钉，螺钉可以将连接片装配在层板10的顶端。在层板10与层板10之间相互靠近时，承托片与承托片之间的间隔可以被压缩，对电芯施压。

进一步地，在层板10内设有加热丝以及导热层，将加热丝盘设于电芯安装面上，且导热层覆盖于加热丝外，并用于与托板30接触。也即在层板10进行加热时，加热丝可以布满电芯安装面，在加热丝进行加热，可以对层板10的电芯安装面整个面进行均匀加热，并通过导热层进行热传递至托板30内的电芯，以对电芯进行加热，如此，加热效果更加均匀。

当然，上述导热层可以选用为涂覆于层板10上铁氟龙材料层形成，铁氟龙材料具有耐高温的性能，导热效果好，且还能够绝缘，能够对电热丝与PCB板22以及电芯进行绝缘，避免出现漏电或者短路的情况。

更具体的是，加热丝具有多个纵向分布的第一加热段以及多个横向分布的第二加热段；相邻两个第一加热段之间以第二加热段衔接，如此，加热丝在电芯安装面分布，既有多个纵向分布的第一加热段，也有多个横向分布的第二加热段，在电芯安装面上的具有更大的加热面，加热效果更加均匀。

当然，上述加热丝的两个接电接头可以由层板10下方伸出来，用于接入电源。此外，加热丝也可以盘设在电芯安装面上，同样也可以增加加热面积，加热效果均匀。

需要说明的是，加热件也可以选用为多个加热管实现，且多个加热管间隔分布层板10内，但是，采用多个加热管进行加热，加热管的加热温度集中在加热管分布位置，会导致热量分布不够均匀。

进一步地，本实施例中的PCB板机构20还包括导电板23，将导电板设置在安装座21靠近电芯安装面的端面，且导电板23与安装座21间隔形成穿接间隔，在电芯安装在托板30之后，电芯的极耳可以与导电板23接触。

具体的是，由于在电芯化成时，电芯化成机机体上设置多个层板10，在热压化成时，各个层板10装夹各个电芯之后，然后通过层板10与层板10之间靠近，在层板10与层板10挤压时，其中一个层板10的PCB板22与另一个层板10的导电板23挤压接触，实现导电。也即其中一个层板10上的导电板23将与之接触的电芯的极耳压接在另一个层板10的PCB板22上进行导电接触，电性连接面更大，电性连接结构更加稳定。

更具体的是，还可以在穿接间隔内设有多个弹性部件25，弹性部件25的一端连接于安装座21上，弹性部件25的另一端连接于导电板23。在这一结构基础上，层板10受到挤压，弹性部件25可以提供弹性应力施压于导电板23上，弹性部件25提供的弹性应力能够驱使导电板23朝向导电板23压紧，导电板23压紧在电芯的极耳至PCB板22，使导电板23、电芯的极耳，以及PCB板22能够在一定压力下保持导通状态，导通结构更加稳定。

进一步地，上述层板10的顶端设有导向块11，该导向块11的顶端设有引导斜面111；引导斜面111由上至下逐渐朝向电芯安装面倾斜。在这一结构基础上，将电芯放入层板10的托板30后，电芯可以与导向块11的引导斜面111接触，然后电芯引导放入托板30，减少放入过程中出现偏移的情况，放入过程更加稳定。

进一步地，还可以在安装座21上设有穿接通槽211，上述层板10的侧部可滑动的穿接于穿接通槽211内，也即是说，在进行层板10与PCB板机构20进行装配时，可以通过层板10的侧部穿接在穿接通道内，通过侧板与安装座21的穿接通槽211内，如此实现安装座21与层板10的滑动装配，安装座21上的PCB板22便可以相对层板10滑动，且以穿接通槽211与层板10的滑动装配实现滑动，安装座21相对层板10的滑动更加稳定。

更进一步地，还可以穿接通槽211的顶壁以及底壁均设有定位凹槽113，层板10的顶端以及底端均设有定位凸块，在层板10与安装座21进行安装时，层板10的侧部可以穿接在穿接通槽211内，然后定位凸块滑动的定位凹槽113内，层板10与安装座21滑动时，定位凸块与定位凹槽113的滑动配合可以进行安装定位，并在滑动过程中实现定位导向。

进一步地，上述安装座21的顶端以及底端均设有穿接孔，在该穿接孔可以供电芯化成机机体上的滑动杆进行穿接，通过电芯化成机机体上的滑动杆移动，带动层板10上的安装座21相对层板10的滑动。

由于电芯化成时，电芯化成机机体上设置多个层板10，电芯化成机上的滑动杆可以依次穿过各个层板10的穿接孔，滑动杆的滑动可以对多个层板10上的PCB板机构20的位置进行调整，操作方便。

进一步地，该电芯化成加热层板10组件还包括导向座24，上述层板10由穿接通槽211穿出的侧部可以与导向座24可拆卸连接。

由于在电芯化成时，电芯化成机机体上设置多个层板10，在热压化成时，各个层板10装夹各个电芯之后，然后通过层板10与层板10之间靠近，挤压电芯，而层板10与层板10之间的靠近或者远离需要通过电芯化成机上的驱动结构进行驱动，导向杆与电芯化成机两侧的驱动结构进行转动连接，当其中一侧的驱动结构的驱动电机进行转动时，驱动电机驱动导向杆进行转动，导向杆转动会带动电芯化成机另一侧的驱动结构开始转动，使位于电芯化成机机体两侧的多个导向座24能够同时水平移动，调节安装座21之间的间距。而导向座24可以与电芯化成机上的导向杆进行滑动配合，实现层板10的运动导向。

若是在层板10进行损坏时，而由于导向座24与电芯化成机上的导向杆进行滑动装配，在更换时，需要整体进行拆换，故本实施例中，采用层板10与导向座24可拆式结构，如可以直接将层板10由导向座24进行拆换，无需将导向座24与机体上的导向杆进行拆换。

更具体的是，导向座24上设有安装块243，对应在层板10的侧部设有安装槽12，在导向座24与层板10进行装配时，层板10的侧部可以由安装座21的穿接通道穿出，而安装块243嵌装于所述安装槽12内，此后，通过螺栓进行锁定即可，由于安装块243与安装槽12进行嵌装配合，因而装配后结构更加稳定。

进一步地，还可以在导向座24上设有导向孔241；导向孔241的内壁上设有至少两个滚轮轴承242，至少两个滚轮轴承242绕导向孔241的中心轴线圆周间隔分布，如此，电芯化成机上的导向杆可以穿入导向座24的导向孔241内，在层板10运动过程中，导向孔241内的多个滚轮轴承242可以在导向杆的周向上与之滚动配合，使得层板10的运动过程更加顺畅。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯化成加热层板组件，其特征在于，包括，

层板，所述层板内设有加热件，所述层板上设有电芯安装面；所述加热件用于对所述电芯安装面进行加热；

托板，所述托板以可拆卸的方式安装于所述层板上，并延伸至所述层板的电芯安装面；所述托板用于装夹电芯；

PCB板机构，所述PCB板机构设于所述层板的两侧，所述PCB板机构包括安装座以及PCB板，所述安装座安装于所述层板上，并可沿所述层板的长度方向运动；所述PCB板的一端安装于所述安装座上，所述PCB板的另一端用于与外部电路电性连接。

2.根据权利要求1所述的电芯化成加热层板组件，其特征在于，层板内设有加热丝以及导热层，所述加热丝盘设于所述电芯安装面上；所述导热层覆盖于所述加热丝外，并用于与所述托板接触。

3.根据权利要求2所述的电芯化成加热层板组件，其特征在于，所述加热丝具有多个纵向分布的第一加热段以及多个横向分布的第二加热段；相邻两个第一加热段之间以第二加热段衔接。

4.根据权利要求1所述的电芯化成加热层板组件，其特征在于，所述PCB板机构还包括导电板，所述导电板设于所述安装座靠近所述电芯安装面的端面，所述导电板与所述安装座间隔形成穿接间隔；所述穿接间隔内设有多个弹性部件，所述弹性部件的一端连接于所述安装座上，所述弹性部件的另一端连接于所述导电板；所述导电板用于在电芯装夹至所述托板后与电芯的极耳接触；所述弹性部件用于提供一驱使所述导电板朝向电芯的极耳方向压紧的弹性应力。

5.根据权利要求1所述的电芯化成加热层板组件，其特征在于，所述层板的顶端设有导向块，所述导向块的顶端设有引导斜面；所述引导斜面由上至下逐渐朝向所述电芯安装面倾斜。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电芯化成加热层板组件，其特征在于，所述安装座上设有穿接通槽，所述层板的侧部可滑动的穿接于所述穿接通槽内。

7.根据权利要求6所述的电芯化成加热层板组件，其特征在于，所述穿接通槽的顶壁以及底壁均设有定位凹槽，所述层板的顶端以及底端均设有定位凸块；所述定位凸块滑动的安装于所述定位凹槽内。

8.根据权利要求6所述的电芯化成加热层板组件，其特征在于，该电芯化成加热层板组件还包括导向座；所述层板由所述穿接通槽穿出的侧部与所述导向座可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的电芯化成加热层板组件，其特征在于，所述导向座上设有安装块，所述层板的侧部设有安装槽，所述安装块嵌装于所述安装槽内。

10.根据权利要求8所述的电芯化成加热层板组件，其特征在于，所述导向座上设有导向孔；所述导向孔的内壁上设有至少两个滚轮轴承，至少两个所述滚轮轴承绕所述导向孔的中心轴线圆周间隔分布。