新型的动力电池化成夹具的制作方法

文档序号:15452971发布日期:2018-09-15 00:24阅读:116来源:国知局

本发明涉及新型的动力电池化成夹具领域,具体涉及新型的动力电池化成夹具。



背景技术:

软包锂电池,即动力电池,在生产过程中需要化成处理。动力电池在化成时,电池的内部压力会增加,因此在化成时需要给电池一个压力。目前为了保证动力电池的容量和质量,因此在化成时,在化成过程中中每个时间段要给电池不同的压力,并且在该时间段中还要保证压力大小一致。在中国专利中,专利号为cn201710860251.0,专利名为电池热压化成夹具的发明专利中公开了:通过丝杆驱动弹簧模架滑动,达到推动成板将电池夹紧,并且通过弹簧的弹力给电池保压,并且通过压力传感器检测压紧的压力。在化成过程中,由于电池内部会产生压力膨胀,为了调整给电池施加的压力,因此需要通过丝杆带动弹簧模架往后运动,达到来调节电池的压力;根据力学原理,在电池收到一定压力的同时,丝杆也受到同样大小的压力,当丝杆带动弹簧模架运动时,会增加丝杆与螺母的摩擦力,因此会加快丝杆和螺母的磨损,降低其使用寿命。鉴于以上缺陷,实有必要设计新型的动力电池化成夹具。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于:是提供新型的动力电池化成夹具来解决通过丝杆带动模架运动,达到调节电池压力而导致丝杆和螺母磨损的问题。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:新型的动力电池化成夹具,包括相对设置的第一支撑机构,第二支撑机构和设于所述第一支撑机构和所述第二支撑机构之间的丝杆组件和导向机构,所述导向机构上套有多个夹板组件;所述第二支撑机构上设有压力传感器,所述压力传感器的受力端连接一受力板;设于所述第一支撑机构上设有电机组件;所述电机组件驱动所述丝杆组件运动,使的一推压机构沿所述导向机构滑动;所述推压机构包括沿所述导向机构滑动的推压板,与所述丝杆组件连接的驱动安装组件,以及设于所述驱动安装组件上的保压气缸;所述保压气缸与气压调节机构管道连接;所述保压气缸的活塞杆贯穿所述驱动安装组件;所述电机组件驱动所述丝杆组件运转,使所述推压机构推动相邻所述夹板组件压紧锂电池,所述保压气缸推动所述推压板沿所述导向机构滑动压紧电池。

进一步,所述导向机构包括从上到下依次平行地设于所述第一支撑机构和所述第二支撑机构之间的两根第一导柱,两根二导柱和两根第三导柱,以及套于所述第一导柱上的长滑套和套于所述第三导柱上的短滑套;所述第一导柱,所述第二导柱和所述第三导柱的两端分别与第一支撑机构和所述第二支撑机构固定连接;所述推压板上设有与两所述长滑套和两所述短滑套紧配连接的安装孔,以及避空所述第二导柱的避空孔;所述夹板组件上设于与所述第二导柱和所述第三导柱滑配的导向孔。

进一步,所述长滑套和所述短滑套与所述推压板连接的安装端均设有限位挡板;所述长滑套和所述短滑套的自由端位于所述推压板的两侧。

进一步,所述丝杆组件包括四件平行地设置在所述第一支撑机构和所述第二支撑机构之间的丝杆和套于所述丝杆上的螺母;所述丝杆的两端分别与所述第一支撑机构和所述第二支撑机构转动连接,所述电机组件驱动四件所述丝杆同时同向或者反向旋转;所述驱动安装组件上设有与四件所述螺母紧配连接的连接孔;所述夹板组件位于四件所述丝杆形成的空间内。

进一步,所述丝杆的外螺纹和所述螺母的内螺纹均为梯形螺纹。

进一步,所述电机组件包括设于所述第一支撑机构一侧的电机,套于所述电机的主轴上的主动齿轮,套于丝杆端部的从动齿轮,以及设于所述从动齿轮与所述主动齿轮之间的过渡齿轮;所述主动齿轮和所述从动齿轮均与过渡齿轮啮合;所述电机的主轴伸入所述第一支撑机构内,所述主动齿轮,所述从动齿轮和所述过渡齿轮均设于所述支撑机构内。

进一步,所述驱动安装组件包括驱动板,对称地设置在所述驱动板一侧的两限位板,以及设于两所述限位板之间的调节板;所述驱动板与所述丝杆组件连接;所述限位板的内侧设有限位槽,两所述限位槽形成安装滑槽,所述调节板设于所述安装滑槽内;所述限位板的侧面设有锁紧所述调节板的锁紧机构;所述保压气缸设置在所述调节板的外侧,所述保压气缸的活塞杆贯穿所述调节板和驱动板,所述驱动板上设置有避空活塞杆的避空槽。

所述第二支撑机构包括第二支撑座,设于所述第二支撑座、且两相对设置的滑动限位座,以及设于两所述滑动限位座之间的第二调节板;所述滑动限位座的内侧设有第二限位槽,两所述第二限位槽形成第二安装滑槽,所述第二调节板设于所述第二安装滑槽内;两所述滑动限位座上设有锁紧所述第二调节板的第二锁紧机构;所述压力传感器的受力端贯穿所述第二调节板和所述第二支撑座,安装端与所述第二调节板固定连接;所述第二支撑座上设有避空所述压力传感器的第二避空槽。

进一步,所述夹板组件包括夹板,设于所述夹板两端的连接板,设于所述夹板一侧的压块,以及设于所述夹板另一侧的pcb板;所述连接板上设有与所述导向机构滑动连接的导向孔;两所述连接板的外侧均设有链条连接件;一打开链轮与位于同一侧的所述链条连接件连接,另一打开链条连接另一侧的链条连接件。

进一步,两所述连接板上还均设有调节滑槽;所述调节滑槽内设有调节滑块,所述调节滑块上设有连接孔,一调节杆穿过连接孔;所述调节杆的一端延伸到第一支撑机构内,另一端贯穿所述第二支撑机构;所述第一支撑机构上和所述第二支撑机构上分别设有调节所述调节杆高度的第一调节机构和第二调节机构;所述pcb板的一侧设有与所述调节滑块固定连接的延伸部;所述连接板上设有导向滑槽,所述pcb板上设有伸入所述导向滑槽内的销钉。

进一步,第一调节机构和所述第二调节机构均为螺杆调节机构;其包括,与所述调节杆端部枢接连接的调节螺母,与所述调节螺母的螺纹孔配合的调节螺杆,以及转动连接在所述调节螺杆两端的两轴承座。

本发明的新型的动力电池化成夹具,具有以下有益效果:

化成时,由于压力传感器检测到电池的压紧力,在电池受到的压力力增大时,气压调节机构调节气缸的压力,达到减小电池受到的压力,因此无需通过丝杆组件来调节电池的压紧力,从而达到对丝杆起到保护作用,减少了磨损,达到对丝杆组件起到保护作用。

附图说明

图1是本发明新型的动力电池化成夹具的结构图;

图2是本发明新型的动力电池化成夹具的俯视图;

图3是本发明新型的动力电池化成夹具的内部机构图

图4是本发明新型的动力电池化成夹具所述推动机构部分的立体图;

图5是本发明新型的动力电池化成夹具所述第一支撑机构的内部结构图;

图6是本发明新型的动力电池化成夹具所述调节机构所述第一支撑机构部分的剖视图;

图7是本发明新型的动力电池化成夹具所述夹板组件的结构图。

具体实施方式

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明。

在下文中,阐述了多种特定细节,以便提供对构成所描述实施例基础的概念的透彻理解。然而,对本领域的技术人员来说,很显然所描述的实施例可以在没有这些特定细节中的一些或者全部的情况下来实践。在其他情况下,没有具体描述众所周知的处理步骤。

如图1-2所示,新型的动力电池化成夹具,包括相对设置的第一支撑机构1,第二支撑机构2和设于所述第一支撑机构1和所述第二支撑机构2之间的丝杆组件3和导向机构4。所述导向机构4上套有多个夹板组件5,推压机构6的一端设置在丝杆组件3上,另一端设置在导向机构4上。所述第二支撑机构2上设有压力传感器7,所述压力传感器7的受力端连接一受力板8。设于所述第一支撑机构1上的电机组件9驱动所述丝杆组件3运动,使得推压机构6沿导向机构4滑动,达到推动所有的夹板组件5将电池夹紧,或者拉动所有夹板组件5打开将电池松开。

如图1-4所示,所述推压机构6包括沿所述导向机构4滑动的推压板60,与所述丝杆组件4连接的驱动安装组件61,以及设于所述驱动安装组件61上的保压气缸62;所述保压气缸62与气压调节机构(附图未标注)管道连接;气压调节机构可以是电动气压调节阀和电气比例阀。通过电动气压调节阀或者电气比例阀来调节保压气缸62给被压紧的电池施加的压力。所述保压气缸62的活塞杆贯穿所述驱动安装组件61。在压紧动力电池时,保压气缸62可推动推压板60沿导向机构4移动,从而由推压板60推动夹板组件5将电池夹紧。在化成时,待化成的动力电池设置在相邻的夹板组件4之间,所述电机组件9驱动所述丝杆组件3运转,使所述推压机构6推动夹板组件5沿导向机构4滑动,并且压紧锂电池,再由所述保压气缸62推动所述推压板60沿所述导向机构4滑动压紧电池。并将电池的电极与化成电路连接。通电化成过程中,电池内部膨胀加压,因此压力传感器7能检测到电池收到的压力。优选的,压力传感器7和气压调节机构与plc控制系统通讯对接。通过压力传感器7感应到的压力传送给控制系统,由控制系统控制电动气压调节阀或者电气比例阀,从而达到调节保压气缸62内的压力,达到调节电池的压力。因此无需通过丝杆组件3来调节推压机构6的位置达到调节电池压力,从而达到对丝杆组件3起到保护作用。

保压气缸62调节气压的另一种实施方案:压力传感器7与一显示屏电连接,压力传感器7感应到的压力数据在显示屏上显示,在化成过程中,可以由操作人员操控电器比例阀或者电动气压调节阀,达到调节保压气缸62内的气压。

如图3和图6所示,所述导向机构4包括从上到下依次平行地设于所述第一支撑机构1和所述第二支撑机构2之间的两根第一导柱40,两根二导柱41和两根第三导柱42,以及套于所述第一导柱40上的长滑套43和套于所述第三导柱42上的短滑套44。所述第一导柱40,所述第二导柱41和所述第三导柱42的两端分别与第一支撑机构1和所述第二支撑机构2固定连接。所述推压板60上设有与两所述长滑套43和两所述短滑套44紧配连接的安装孔,以及避空所述第二导柱41的避空孔。所述夹板组件5上设于与所述第二导柱41和所述第三导柱42滑配的导向孔。根据化成夹具的结构;由于推压板60是设置在第一导杆40和第三导杆42上;在重力的作用下会导致第一导杆40和第三导杆41均会变形。通过长滑套43达到对第一导杆40起到支撑和校正作用,从而能有效防止第一导杆40变形,从而避免长导套43滑动时卡死。

进一步,所述长滑套43和所述短滑套44与所述推压板60连接的安装端均设有限位挡板。在长滑套43和短滑套44与推压板60连接时,限位挡板的内端面与推压板60的端面贴合。所述长滑套43和所述短滑套44的自由端位于所述推压板60的两侧。在推压板60滑动时,能增加导向的长度,从而增加对推压板60支撑的受力长度,从而进一步第一导柱40变形。并且短导套44是设置在第三导柱42上,并且短导套44的自由端远离夹板组件5,因此短滑套44既能对推压板60起到导向作用,并且能安装在第三导柱42上,且能避开夹板组件5。因此,能代替传统的短滑套44还得单独安装座一个独立的导柱上,实现节约材料降低成本。

如图1和图6所示,所述丝杆组件3包括四件平行地设置在所述第一支撑机构1和所述第二支撑机构2之间的丝杆30和套于所述丝杆30上的螺母31。所述丝杆30的两端均设置有滚动轴承,并且滚动轴承的内圈是套在丝杆30上,丝杆30一端的轴承与第一支撑机构1连接,另一端的轴承与第二支撑机构2连接。所述电机组件9驱动四件所述丝杆30同时同向或者反向旋转。所述驱动安装组件61上设有与四件所述螺母31紧配连接的连接孔;所述夹板组件5位于四件所述丝杆30形成的空间内。电机组件9驱动丝杆30旋转,旋转的丝杆30驱动螺母31运动,从而推动推压机构6沿导向机构4运动。丝杆30具有外螺纹,螺母31内设有与丝杆30相互配合的内螺纹。

进一步,所述丝杆30的外螺纹和所述螺母31的内螺纹均为梯形螺纹。

进一步,所述电机组件9包括设于所述第一支撑机构1一侧的电机90,套于所述电机90的主轴上的主动齿轮91,套于丝杆30端部的从动齿轮92,以及设于所述从动齿轮92与所述主动齿轮91之间的过渡齿轮93。所述主动齿轮91和所述从动齿轮92均与过渡齿轮93啮合。在电机90的驱动下,主动齿轮91带动位于其两侧的过渡齿轮90旋转,再由过渡齿轮93驱动从动齿轮92旋转,达到驱动4根丝杆同时同向旋转。所述电机90的主轴伸入所述第一支撑机构1内,所述主动齿轮91,所述从动齿轮92和所述过渡齿轮93均设于所述支撑机构1内,且过渡齿轮93与第一支撑机构1转动连接。

如图5-6所示,第一支撑机构1包括第一支撑座10,设置在第一支撑座10外侧的多个支撑柱11和与支撑柱11端部连接的安装板12,以及设置在第一支撑座10和安装板12顶部的盖板。第一支撑座10和安装板12形成一安装型腔。所述从动齿轮92和所述过渡齿轮93均设于安装型腔内。安装板12的内侧设置有转轴,过渡齿轮93设置在转轴上。

如图4所示,所述驱动安装组件61包括驱动板610,对称地设置在所述驱动板610一侧的两限位板611,以及设于两所述限位板611之间的调节板612。所述驱动板610与所述丝杆组件3连接。所述限位板611的内侧设有限位槽。两所述限位槽形成安装滑槽。所述调节板612设于所述安装滑槽内。所述限位板611的侧面设有锁紧所述调节板612的锁紧机构(附图未标注)。锁紧机构为设置在限位板611一侧的锁紧螺钉。限位板611上设有与锁紧螺钉配合的螺纹通孔。所述保压气缸62设置在所述调节板612的外侧,所述保压气缸62的活塞杆贯穿所述调节板612和驱动板610,所述驱动板610上设置有避空活塞杆的避空槽。通过调节板612调节保压气缸62的出力中心,从而保证保压气缸62对化成的动力电池的压紧力位于动力电池的中心位置。

所述第二支撑机构2包括第二支撑座20,设于所述第二支撑座20、且两相对设置的滑动限位座21,以及设于两所述滑动限位座21之间的第二调节板22;所述滑动限位座21的内侧设有第二限位槽,两所述第二限位槽形成第二安装滑槽,所述第二调节板22设于所述第二安装滑槽内;两所述滑动限位座21上设有锁紧所述第二调节板22的第二锁紧机构(附图未标注);第二锁紧机构为锁紧螺栓;在滑动限位座21上设置有与锁紧螺栓配合的螺纹通孔。锁紧螺栓连接到螺纹通孔内,通过转动锁紧螺栓,从而使得锁紧螺栓能将第二调节板22锁紧。所述压力传感器7的受力端贯穿所述第二调节板22和所述第二支撑座20,安装端与所述第二调节板22固定连接。所述第二支撑座20上设有避空所述压力传感器7的第二避空槽。因此通过调节第二调节22和调节板612的位置,达到调节压力传感器7合保压气缸62的中心,因此使得该化成夹具能适应不同大小动力电池的化成,并且能保证动力电池在化成的过程中,保压气缸62施加的压力和压力传感器7检测到的压力都是在电池中心。

如图7所示,所述夹板组件5包括夹板50,设于所述夹板50两端的连接板51,设于所述夹板50一侧的压块52,以及设于所述夹板50另一侧的pcb板53。所述连接板51上设有与所述导向机构4滑动连接的导向孔;两所述连接板51的外侧均设有链条连接件54。链条连接件54包括设置在连接板51侧面的安装轴,和设置在安装轴上的连接销。一打开链轮(附图未标注)与位于同一侧的所述链条连接件连接,另一打开链条连接另一侧的链条连接件。在链条的节点处有将两节链条连接的销钉,将销钉取出后,同连接销代替之前的销钉,从而使链条与连接件连接。或者是采用在节点位置处均有销钉孔的链条直接连接在连接销上。并且靠近受力板8端的夹板组件5与受力板8固定连接,靠近推压机构6端的夹板组件5与推压机构6固定连接。因此在电机组件9驱动丝杆30旋转时,从而推动推压机构6移动,实现将相邻夹板组件5压紧电池。在丝杆30带动推压机构6反向运转时,在链条的拉动下,达到将夹板组件5打开。并且在将电池压紧时,压块52将电池的极耳压紧在相邻夹板组件5的pcb板53上,pcb板53与化成的电源接通,从而带动给电池通电化成。并且夹板50与连接板51是通过螺钉连接,因此可以单独更换夹板50。

优选地,两所述连接板51上还均设有调节滑槽510;所述调节滑槽510内设有调节滑块511,所述调节滑块511上设有连接孔512;一调节杆513穿过连接孔512。所述调节杆513的一端延伸到第一支撑机构1内,另一端贯穿所述第二支撑机构2。所述第一支撑机构1上和所述第二支撑机构2上分别设有调节所述调节杆513高度的第一调节机构514和第二调节机构515。所述pcb板53的一侧设有与所述调节滑块511固定连接的延伸部530;所述连接板51上设有导向滑槽(附图未标注),所述pcb板53上设有伸入所述导向滑槽内的销钉(附图未标注)。通过第一调节机构514和第二调节机构515可调节调节杆513的位置,有调节杆513来实现调节调节滑块511的位置,从而调节pcb板53的位置。因此使得该化成夹具能适用不同大小电池和极耳位置不同位置的电池化成。

进一步,pcb板53上设有两个独立的导电电路,两个独立的导电电路的端部具有与化成电源接电的连接端子。两个独立的导电电机均为铜片。并且其中一导电电路结构为“l”形,两个独立的电路之间具有隔离槽。当被化成的动力电池的极耳在同一侧时,通过第一调节机构514和第二调节机构515调节pcb板的位置,使得电池的一个极耳与“l”形的电路的突出位置连接,另一极耳与另一独立电路接触。因此,电池的两个极耳分别与两个独立电路连接。并且根据电池极耳对应的电极,两独立的电路与化成电源的电极接通。从而能实现电池的极耳位于一侧的电池化成。

进一步,第一调节机构514和所述第二调节机构515均为螺杆调节机构。其包括,与所述调节杆513端部枢接连接的调节螺母,与所述调节螺母的螺纹孔配合的调节螺杆,以及转动连接在所述调节螺杆两端的两轴承座。第一调节机构514的两轴承座与第一支撑机构1固定连接。第二调节机构515的轴承轴与第二支撑机构2固定连接。

本发明不局限于上述具体的实施方式,本领域的普通技术人员从上述构思出发,不经过创造性的劳动,所做出的种种变换,均落在本发明的保护范围之内。

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