一种锂电池电芯用成型装置及成型方法与流程

1.本发明属于锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池电芯用成型装置及成型方法。


背景技术：

2.锂电池的应用愈加广泛，电芯为锂电池的核心元件，现有的锂电池电芯多采用叠片工艺生产，在叠片后需要对多层电芯组件进行压制成型，现有技术存在的问题是：现有的锂电池电芯成型设备对辊距的调节误差较大，不能根据电芯的厚度进行调节。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种锂电池电芯用成型装置及成型方法，具备能够对电芯进行冷压成型，能够根据电芯的厚度进行辊距调节，而且调节的精度较大，避免出现成型误差过大的问题的优点，解决了现有的锂电池电芯成型设备对辊距的调节误差较大，不能根据电芯的厚度进行调节的问题。
4.本发明是这样实现的，一种锂电池电芯用成型装置，包括本体、设于本体上的下压辊、与下压辊相配合的上压辊以及用于调节下压辊与上压辊之间辊距的升降装置，所述升降装置包括设于上压辊两端的支架、设于上压辊两端的环形架、设于支架内的第一空腔、设于第一空腔内部多个倾斜设置的支撑板、设于支撑板上的第一支撑部件、设于上压辊上方和下方的第二支撑部件、用于带动上压辊升降的驱动部件及设于上压辊两侧的侧拉部件，所述环形架与上压辊之间通过轴承连接。
5.作为本发明优选的，所述第一支撑部件包括设于支撑板内的第二空腔、设于第二空腔内的滑动板、与滑动板相配合的第一弹簧、与滑动板相连的抵接杆、铰接于抵接杆末端的夹板及用于夹板角度微调的微调部件，所述夹板部分包在环形架的外侧。
6.作为本发明优选的，所述微调部件包括与夹板铰接的连杆、设于抵接杆两侧的第一滑槽、设于第一滑槽内的第一滑块、用于第一滑块导向的第一导杆及设于第一滑槽内的第二弹簧。
7.作为本发明优选的，所述第二支撑部件包括支撑块、设于支撑块内的第二滑槽、设于第二滑槽内的第二滑块、用于第二滑块导向的第二导杆、套设于第二导杆上的顶杆及设于第二滑块和顶杆之间的第三弹簧。
8.作为本发明优选的，所述驱动部件包括两根相互铰接的驱动杆、连接两根驱动杆的固定轴、设于驱动杆底端的第三滑块、用于第三滑块滑动的第三滑槽、用于带动两个第三滑块同步运动的双向螺杆及与双向螺杆相连的电机，所述驱动杆的顶端与滑动板铰接，所述固定轴与第二滑块相连。
9.作为本发明优选的，所述侧拉部件包括设于第一空腔两侧的第四滑槽、设于第四滑槽内的第四滑块、用于第四滑块导向的第三导杆、与第四滑块铰接的拉杆及设于第四滑块两侧的第四弹簧，所述拉杆与滑动板铰接。
10.作为本发明优选的，所述双向螺杆包括第一螺纹部和第二螺纹部，所述第一螺纹
部与第二螺纹部螺旋方向相反，两个所述第三滑块分别与第一螺纹部与第二螺纹部螺接。
11.作为本发明优选的，所述夹板的内部设有多个用于增大与环形架摩擦的凸条，所述凸条上设有倾斜部，所述倾斜部的高度朝第一空腔的两侧递减。
12.此外，本发明还提供一种使用上述锂电池电芯用成型装置的电芯成型方法，包括以下步骤：
13.s1、将叠片后的电芯放入上压辊与下压辊之间，确定电芯的厚度信息；
14.s2、确定下压辊与上压辊之间的距离信息；
15.s3、根据所述厚度信息，确定所需调节的上压辊的位置信息；
16.s4、根据所述位置信息确定电机转动的时间及转速信息；
17.s5、启动电机，电机的转速和时间达到根据步骤s要求时关闭电机，控制上压辊和下压辊对电芯进行冷压成型。
18.采用上述方案：通过使用上述步骤，能够通过扫描振镜系统对待成型的电芯位置进行确定，方便对电芯进行成型，提高成型的精度。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
20.1、本发明通过设置本体、下压辊、上压辊和升降装置的配合使用，能够对电芯进行冷压成型，能够根据电芯的厚度进行辊距调节，而且调节的精度较大，避免出现成型误差过大的问题，解决了现有的锂电池电芯成型设备对辊距的调节误差较大，不能根据电芯的厚度进行调节的问题。
21.2、本发明通过设置第二空腔、滑动板、第一弹簧、抵接杆和夹板，夹板的截面为u形，且包在环形架的外侧，滑动板能够在第二空腔内部滑动，能够根据不同的高度对上压辊进行支撑，第一弹簧能够方便滑动板的位置调节，方便上压辊的位置调节。
22.3、本发明通过设置连杆、第一滑槽、第一滑块、第一导杆和第二弹簧，连杆能够通过第一滑块在第一滑槽内部滑动，使夹板能够产生一定的倾斜，方便适应不同位置的环形架。
23.4、本发明通过设置支撑块、第二滑槽、第二滑块、第二导杆、顶杆和第三弹簧，支撑块上的顶杆能够通过环形架对上压辊进行支撑，能够方便上压辊高度的调节。
24.5、本发明通过设置驱动杆、固定轴、第三滑块、第三滑槽、双向螺杆和电机，电机能够通过双向螺杆带动两个第三滑块在第三滑槽内部同步滑动，能够带动两个驱动杆转动，并带动两个滑动板升降，能够提高上压辊高度调节的精度。
25.6、本发明通过设置第四滑槽、第四滑块、第三导杆和拉杆，能够对滑动板进行侧面的牵引，能够防止滑动板受力方向不同造成损坏的问题。
26.7、本发明通过设置第一螺纹部和第二螺纹部，能够使两个第三滑块同步收张，能够使一侧的两个夹板同步升降，保持辊距调节的稳定。
27.8、本发明通过设置凸条和倾斜部，凸条能够增大与环形架之间的摩擦，倾斜部能够轻托着环形架，进一步提高夹板与环形架之间的摩擦。
28.9、本发明通过使用上述步骤，能够通过扫描振镜系统对待成型的电芯位置进行确定，方便对电芯进行成型，提高成型的精度。
附图说明
29.图1是本发明实施例提供的结构示意图；
30.图2是本发明实施例提供前视图；
31.图3是本发明实施例提供的图2中a
‑
a处的剖面图；
32.图4是本发明实施例提供的图3中a处的放大图；
33.图5是本发明实施例提供的图4中b处的放大图；
34.图6是本发明实施例提供的图2中b
‑
b处的剖面图；
35.图7是本发明实施例提供的图6中c处的放大图；
36.图8是本发明实施例提供的图6中d处的放大图；
37.图9是本发明实施例提供的图4中e处的放大图。
38.图中：1、本体；2、下压辊；3、上压辊；41、支架；42、环形架；43、第一空腔；44、支撑板；451、第二空腔；452、滑动板；453、第一弹簧；454、抵接杆；455、夹板；4561、连杆；4562、第一滑槽；4563、第一滑块；4564、第一导杆；4565、第二弹簧461、支撑块；462、第二滑槽；463、第二滑块；464、第二导杆；465、顶杆；466、第三弹簧；471、驱动杆；472、固定轴；473、第三滑块；474、第三滑槽；475、双向螺杆；476、电机；481、第四滑槽；482、第四滑块；483、第三导杆；484、拉杆；485、第四弹簧；51、第一螺纹部；52、第二螺纹部；61、凸条；62、倾斜部。
具体实施方式
39.为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
40.下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
41.如图1至图9所示，本发明实施例提供的一种锂电池电芯用成型装置，包括本体1、设于本体1上的下压辊2、与下压辊2相配合的上压辊3以及用于调节下压辊2与上压辊3之间辊距的升降装置，所述升降装置包括设于上压辊3两端的支架41、设于上压辊3两端的环形架42、设于支架41内的第一空腔43、设于第一空腔43内部多个倾斜设置的支撑板44、设于支撑板44上的第一支撑部件、设于上压辊3上方和下方的第二支撑部件、用于带动上压辊3升降的驱动部件及设于上压辊3两侧的侧拉部件，所述环形架42与上压辊3之间通过轴承连接。
42.本发明通过设置本体1、上压辊3、下压辊2和升降装置，能够对上压辊3的位置进行调节，能够调节上压辊3与下压辊2之间的距离，能够方便根据不同厚度的电芯进行冷压成型，支架41安装在上压辊3的两侧，环形架42用于对上压辊3进行支撑，支撑板44为倾斜且对称设置的四个，能够通过环形架42对上压辊3位置进行调节，方便调节上压辊3与下压辊2之间的辊距，能够根据电芯的厚度进行调节，方便电芯的成型。
43.参考图4，所述第一支撑部件包括设于支撑板44内的第二空腔451、设于第二空腔451内的滑动板452、与滑动板452相配合的第一弹簧453、与滑动板452相连的抵接杆454、铰接于抵接杆454末端的夹板455及用于夹板455角度微调的微调部件，所述夹板455部分包在环形架42的外侧。
44.采用上述方案：通过设置第二空腔451、滑动板452、第一弹簧453、抵接杆454和夹板455，夹板455的截面为u形，且包在环形架42的外侧，滑动板452能够在第二空腔451内部
滑动，能够根据不同的高度对上压辊3进行支撑，第一弹簧453能够方便滑动板452的位置调节，方便上压辊3的位置调节。
45.参考图5，所述微调部件包括与夹板455铰接的连杆4561、设于抵接杆454两侧的第一滑槽4562、设于第一滑槽4562内的第一滑块4563、用于第一滑块4563导向的第一导杆4564及设于第一滑槽4562内的第二弹簧4565。
46.采用上述方案：通过设置连杆4561、第一滑槽4562、第一滑块4563、第一导杆4564和第二弹簧4565，连杆4561能够通过第一滑块4563在第一滑槽4562内部滑动，使夹板455能够产生一定的倾斜，方便适应不同位置的环形架42。
47.参考图4，所述第二支撑部件包括支撑块461、设于支撑块461内的第二滑槽462、设于第二滑槽462内的第二滑块463、用于第二滑块463导向的第二导杆464、套设于第二导杆464上的顶杆465及设于第二滑块463和顶杆465之间的第三弹簧466。
48.采用上述方案：通过设置支撑块461、第二滑槽462、第二滑块463、第二导杆464、顶杆465和第三弹簧466，支撑块461上的顶杆465能够通过环形架42对上压辊3进行支撑，能够方便上压辊3高度的调节。
49.参考图7，所述驱动部件包括两根相互铰接的驱动杆471、连接两根驱动杆471的固定轴472、设于驱动杆471底端的第三滑块473、用于第三滑块473滑动的第三滑槽474、用于带动两个第三滑块473同步运动的双向螺杆475及与双向螺杆475相连的电机476，所述驱动杆471的顶端与滑动板452铰接，所述固定轴472与第二滑块463相连。
50.采用上述方案：通过设置驱动杆471、固定轴472、第三滑块473、第三滑槽474、双向螺杆475和电机476，电机476能够通过双向螺杆475带动两个第三滑块473在第三滑槽474内部同步滑动，能够带动两个驱动杆471转动，并带动两个滑动板452升降，能够提高上压辊3高度调节的精度。
51.参考图8，所述侧拉部件包括设于第一空腔43两侧的第四滑槽481、设于第四滑槽481内的第四滑块482、用于第四滑块482导向的第三导杆483、与第四滑块482铰接的拉杆484及设于第四滑块482两侧的第四弹簧485，所述拉杆484与滑动板452铰接。
52.采用上述方案：通过设置第四滑槽481、第四滑块482、第三导杆483和拉杆484，能够对滑动板452进行侧面的牵引，能够防止滑动板452受力方向不同造成损坏的问题。
53.参考图7，所述双向螺杆475包括第一螺纹部51和第二螺纹部52，所述第一螺纹部51与第二螺纹部52螺旋方向相反，两个所述第三滑块474分别与第一螺纹部51与第二螺纹部52螺接。
54.采用上述方案：通过设置第一螺纹部51和第二螺纹部52，能够使两个第三滑块473同步收张，能够使一侧的两个夹板455同步升降，保持辊距调节的稳定。
55.参考图9，所述夹板455的内部设有多个用于增大与环形架42摩擦的凸条61，所述凸条上设有倾斜部62，所述倾斜部62的高度朝第一空腔43的两侧递减。
56.采用上述方案：通过设置凸条61和倾斜部62，凸条61能够增大与环形架42之间的摩擦，倾斜部62能够轻托着环形架42，进一步提高夹板455与环形架42之间的摩擦。
57.本发明还提供一种使用上述锂电池电芯用成型装置的电芯成型方法，包括以下步骤：
58.s1、将叠片后的电芯放入上压辊3与下压辊2之间，确定电芯的厚度信息；
59.s2、确定下压辊2与上压辊3之间的距离信息；
60.s3、根据所述厚度信息，确定所需调节的上压辊3的位置信息；
61.s4、根据所述位置信息确定电机476转动的时间及转速信息；
62.s5、启动电机476，电机476的转速和时间达到根据步骤s4要求时关闭电机476，控制上压辊3和下压辊2对电芯进行冷压成型。
63.采用上述方案：通过使用上述步骤，能够通过扫描振镜系统对待成型的电芯位置进行确定，方便对电芯进行成型，提高成型的精度。
64.本发明的工作原理如下：
65.在使用时，在需要对上压辊3和下压辊2之间辊距进行调大时，首先通过电机476带动双向螺杆475带动两个第三滑块473滑动，此时两个驱动杆471会相对转动，两个驱动轴之间的固定轴472会升高，使第二滑块463以及顶杆465向上运动，与此同时，驱动杆471顶端之间的距离会降低，并使滑动板452的位置升高，使夹板455通过环形架42推着上压辊3升高，同时两侧的拉杆484会拉着滑动板452防止受力损坏，当需要对上压辊3和下压辊2之间辊距进行调小时，使电机476带动双向螺杆475反向转动即可，方便辊距的微调。
66.综上所述：该锂电池电芯用成型装置，通过设置本体1、下压辊2、上压辊3和升降装置的配合使用，能够对电芯进行冷压成型，能够根据电芯的厚度进行辊距调节，而且调节的精度较大，避免出现成型误差过大的问题，解决了现有的锂电池电芯成型设备对辊距的调节误差较大，不能根据电芯的厚度进行调节的问题。
67.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
68.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。