极片加工工装的制作方法

本申请涉及储能器件生产技术领域，尤其涉及一种极片加工工装。

背景技术：

锂离子电池具有能量密度高和绿色低公害等优点，广泛的应用在电动汽车。在锂离子电池装配过程中需要将极片进行烘干除水，避免在电芯化成和后期使用过程中出现黑斑析锂，造成安全风险。

现有的极片烘干时，将卷绕成型的极片卷料或者分割后的极片卷料安装于卷轴上，对极片进行烘干。然而，这种极片卷料的固定方式，由于极片卷料呈卷轴状，且极片卷料只在其轴线处有支撑，因此，在加热烘干时，极片卷料受热会使极片卷料的各层之间出现沿极片卷料的轴向相对滑动的现象，导致极片卷料的一端产生空隙，膨胀不明显，另一端比较紧实，膨胀明显，最终使极片卷料两端的直径不相等，极片卷料呈炮筒形状，导致在后续电芯的卷绕以及装配中不易定位，影响生产。

技术实现要素：

本申请提供了一种极片加工工装，能够解决上述问题。

本申请提供了一种极片加工工装，包括支撑机构，所述支撑机构包括底座和支撑结构，所述支撑结构连接于所述底座，所述支撑结构具有支撑面，所述支撑面包括弧形面，所述支撑面用于承载极片卷料，且所述弧形面能够与所述极片卷料贴合。

优选地，所述支撑结构沿靠近或者远离所述底座的方向，活动连接于所述底座。

优选地，所述支撑结构沿直线轨迹活动连接于所述底座。

优选地，所述支撑机构还包括第一铰接轴、第二铰接轴、通过所述第一铰接轴相互铰接的第一连杆、第二连杆，和通过所述第二铰接轴相互铰接的第三连杆和第四连杆，所述第一连杆远离所述第二连杆的一端和所述第三连杆远离所述第四连杆的一端均与所述支撑结构铰接；所述第二连杆远离所述第一连杆的一端和所述第四连杆远离所述第三连杆的一端均与所述底座铰接。

优选地，所述第一连杆与所述第三连杆分别铰接于所述支撑结构的不同位置；和/或所述第二连杆与所述第四连杆分别铰接于所述底座的不同位置。

优选地，所述支撑机构还包括丝杆，所述第二铰接轴设有螺纹孔，所述丝杆螺接于所述螺纹孔，且所述丝杆转动连接于所述第一铰接轴。

优选地，所述支撑面上还连接有非金属材质的过渡结构，所述弧形面通过所述过渡结构与所述极片卷料贴合。

优选地，所述支撑机构还包括卷轴，所述卷轴与所述支撑结构相对设置，且所述卷轴能够插装于所述极片卷料的中心孔。

优选地，所述卷轴为气胀轴。

优选地，还包括加热腔和抽真空机构，所述抽真空机构用于对所述加热腔抽真空；所述支撑结构与所述底座设置于所述加热腔内。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的极片加工工装，在使用时，将极片卷料放置于支撑结构上，使极片卷料与弧形面贴合，弧形面对极片卷料的表面能够进行支撑，在加热时，当极片卷料发生膨胀，受到弧形面的挤压时，极片卷料的相邻两层之间的摩擦力增加，从而能够尽可能减小极片卷料的各层沿其轴向的相对滑动，因此，上述结构能够使加热过程中的极片卷料的两端的直径尽可能保持一致，防止极片卷料形成炮筒形状，进而保证极片卷料在后续电芯的卷绕以及装配中的定位精度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供的极片加工工装一种具体实施例的结构示意图；

图2为本申请所提供的极片加工工装支撑机构一种具体实施例的结构示意图。

附图标记：

100-加热机构；

110-保温层；

120-腔壁；

130-加热腔；

200-支撑机构；

210-底座；

220-支撑结构；221-支撑面；

230-第一铰接轴；

240-第二铰接轴；

250-第一连杆；

260-第二连杆；

270-第三连杆；

280-第四连杆；

290-丝杆；

300-抽真空机构；

310-真空泵；

320-真空管路；

330-抽气阀；

340-测量结构；

350-放气阀；

360-泄压管路；

400-卷轴；

500-极片卷料。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1-2所示，本申请实施例提供了一种极片加工工装，可以用于极片卷料500进行烘干过程的支撑，该极片卷料500通过卷绕成型，故，极片卷料500具有中心孔，且形成多层结构，一般地，极片卷料500的外表面近似于圆柱面。极片加工工装包括支撑机构200，具体地，如图2所示，支撑机构200包括底座210和支撑结构220，支撑结构220连接于底座210，二者可以直接连接，也可以间接连接，也可以支撑结构220与底座210固定连接或者而活动连接。支撑结构220具有支撑面221，支撑面221包括弧形面，即支撑面221沿极片卷料500的轴向延伸，支撑面221垂直于极片卷料500的轴向的横截面上包括弧线段。支撑面221用于承载极片卷料500，且弧形面能够与极片卷料500贴合，可以极片卷料500沿其轴向的两端均与弧形面贴合，也可以仅部分与弧形面贴合。

一般地，极片加工工装还包括加热机构100，加热机构100包括腔壁120，腔壁120围成加热腔130，在极片卷料500烘干时，将支撑机构200放置于加热腔130进行加热烘干，为了保证加热腔130的热量，腔壁120的内侧设有保温层110，其中，加热机构100的加热丝可以设置于保温层110与腔壁120之间，加热丝可以采用发热性能良好的铜合金材料。

采用上述结构，在极片烘干时，将极片卷料500放置于支撑结构220上，使极片卷料500与弧形面贴合，尤其在沿着极片卷料500的轴向，极片卷料500的两端均与弧形面贴合时，弧形面对极片卷料500的表面起到支撑作用，在加热时，当极片卷料500发生膨胀，受到弧形面的挤压时，极片卷料500的相邻两层之间的摩擦力增加，从而能够减小极片卷料的各层间沿极片卷料500的轴向发生的相对滑动，因此，该极片加工工装能够使加热过程中的极片卷料500的两端的直径尽可能保持一致，防止极片卷料500形成炮筒形状，进而保证极片卷料500在后续电芯的卷绕以及装配中的定位精度。

上述弧形面可以为圆弧面，也可以为椭圆弧面，由于极片卷料500一般表面为圆柱面，为了与极片卷料500的贴合度更好，优选弧形面为圆弧面，以在加热过程中，使弧形面对极片卷料500的压力均匀，进一步防止极片卷料500发生炮筒现象；且通过圆弧面与极片卷料500的贴合，能够使极片卷料500沿周向的受热均匀，使极片卷料500的含水量一致，同时防止极片卷料500由于压力不均衡产生压痕。

在弧形面为圆弧面时，圆弧面的直径大于支撑结构220所承载的极片卷料500的直径，以使支撑结构220更好地支撑极片卷料500。

支撑结构220可以与底座210固定连接，也可以活动连接，为了方便加载极片卷料500，以及保证极片卷料500与腔壁120之间的距离尽量保持一致，使极片卷料500被加热地更均匀，通常，支撑结构220沿靠近或者远离底座210的方向，活动连接于底座210。使用时，向远离底座210的方向移动支撑结构220，移动一定的位移后，由人工或者机械手等将极片卷料500直接放置于弧形面上，使极片卷料500距离腔壁120的距离在工艺要求范围内，然后进行加热操作。

具体地，支撑结构220可以沿曲线、直线等轨迹相对于底座210活动，在支撑结构220沿直线轨迹相对于底座210活动时，能够使支撑结构220的运动更易控制。

支撑结构220可以通过直线导轨、直线电机等方式实现与底座210沿直线轨迹的相对运动，为了保证支撑结构220运动的稳定性，支撑机构200括第一铰接轴230、第二铰接轴240、通过第一铰接轴230相互铰接的第一连杆250、第二连杆260，和通过第二铰接轴240相互铰接的第三连杆270和第四连杆280，第一连杆250远离第二连杆260的一端和第三连杆270远离第四连杆280的一端均与支撑结构220铰接；第二连杆260远离第一连杆250的一端和第四连杆280远离第三连杆270的一端均与底座210铰接，其中，第一铰接轴230的轴线、第二铰接轴240的轴线以及第一连杆250、第二连杆260、第三连杆270、第四连杆280与底座210或者支撑结构220的铰接轴均相互平行，且均垂直于直线轨迹。

可以理解地，第一连杆250、第二连杆260、第三连杆270以及第四连杆280四者的长度可以均相等，也可以其中一者、两者或者三者相等，剩余的几者不相等，为了控制的方便性，以及运动的稳定性，第一连杆250、第二连杆260、第三连杆270以及第四连杆280四者的长度相等。

由于第一连杆250与支撑结构220的铰接轴，和第三连杆270与支撑结构220的铰接轴若重合，则支撑结构220施加于铰接轴处的压强太大，易造成铰接轴的损坏，为此，第一连杆250与第三连杆270分别铰接于支撑结构220的不同位置。同理，第二连杆260与第四连杆280分别铰接于底座210的不同位置。

此时，第一连杆250与第二连杆260呈第一V型结构；第三连杆270与第四连杆280呈第二V型结构，可选地，第一V型结构的开口与第二V型结构的开口相对，以进一步增加各铰接轴的寿命，以及保证支撑结构220运动的稳定性。

采用上述连杆结构时，当把极片卷料500放置于支撑结构220时，由于重力的作用，可能造成第一铰接轴230、第二铰接轴240发生转动，导致支撑结构220发生位移，为此，支撑机构200还包括丝杆290，第二铰接轴240设有螺纹孔，丝杆290螺接于螺纹孔，并穿过螺纹孔，且丝杆290转动连接于第一铰接轴230，当然，丝杆290也可以穿过第一铰接轴230，在使用时，通过转动丝杆290，驱动支撑结构220运动，因此，上述结构通过丝杆290与螺纹孔的螺纹配合，既可以实现支撑结构220的运动，又能给同时起到锁紧的作用。可选地，支撑结构220在运动后的锁紧，也可以通过设置于第一连杆250与第二连杆260之间、或者设置于第三连杆270与第四连杆280之间的锁紧销实现锁紧。另外，第一铰接轴230与第二铰接轴240的转动也可以通过电机进行驱动。

通常，支撑结构220的材质为金属材质，如不锈钢，为了避免极片卷料500与支撑结构220的贴合，支撑面221上还连接有非金属材质的过渡结构，弧形面通过过渡结构与极片卷料500贴合，以防止金属颗粒进入到极片卷料500内，造成后续生产中的故障。

过渡结构一般选用硬度较软的材质制成，如硅胶，可以在支撑面221上设置一层硅胶层。又由于过渡结构也会被加热，因此，过渡结构的材质还需为耐温材质。

为了进一步保证加热过程中，极片卷料500支撑的稳定性，极片加工工装还包括卷轴400，卷轴400与支撑结构220相对设置，在烘干时，将极片卷料500安装于卷轴400，即卷轴400插装于极片卷料500的中心孔，同时使极片卷料500与弧形面贴合。

由于卷轴400与支撑结构220相对固定，在安装极片卷料500时，可能由于卷轴400与支撑结构220之间的空间太小，造成极片卷料500的划伤，为此，卷轴400与支撑结构220能够沿二者相互靠近或者远离的方向相对运动，可选地，在支撑结构220活动连接于底座210时，卷轴400与底座210固定，二者可以均固定于加热机构100，如图1所示，卷轴400、支撑结构220与底座210沿支撑结构220的运动方向顺次排列，在极片卷料500烘干时，通过人工或者机械手先将极片卷料500安装于卷轴400，然后使支撑结构220向靠近卷轴400的方向运动，从而使支撑结构220与极片卷料500贴合，然后再进行加热。当然，也可以卷轴400与支撑结构220均相对于底座210运动，或者支撑结构220与底座210固定，卷轴400相对于底座210运动。

进一步地，卷轴400为气胀轴，即在通气时，卷轴400的外周面沿其径向向远离自身的轴线的方向运动，以使卷轴400与极片卷料500之间形成挤压力，使极片卷料500的固定更可靠；在气体消失后，卷轴400的外周面沿其径向向靠近自身的轴线的方向运动，以在卷轴400与极片卷料500之间形成间隙，方便极片卷料500的拆卸。

此外，极片加工工装还包括抽真空机构300，抽真空机构300能够对加热腔130内抽真空；以进一步加速极片卷料500的干燥。具体地，抽真空机构300包括真空管路320和真空泵310，真空泵310通过真空管路320与加热腔130连通。为了方便对加热腔130抽真空的控制，抽真空机构300还包括抽气阀330，抽气阀330串联于真空管路320，以对真空管路320实现开闭操作。

可以想到的，在干燥结束后，还需要使加热腔130内保持常压，因此，抽真空机构300还包括泄压管路360与放气阀350，泄压管路360的一端通过放气阀350与加热腔130连通，另一端与外界连通。

可选地，抽真空机构300还包括测量结构340，测量结构340可以包括真空压力表，测量结构340用于检测加热腔130内的真空度，以便于抽真空机构300对加热腔130抽真空时的控制，测量结构340可以与真空泵310电连接。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。