一种电芯压合装置的制作方法

本实用新型涉及动力电池制造技术领域，具体而言，涉及一种电芯压合装置。

背景技术：

在锂动力电池芯包制作过程中，电芯经叠片台叠片后，电芯初步成型，目前行业内主要分为“制袋式”叠片、“Z字型”叠片和“热复合式”叠片三种成型方式。其中，“制袋式”叠片和“Z字型”叠片在电芯初步成型后，经转运机构直接转运至贴胶工位进行贴胶、然后下料，此种电芯在转运、贴胶、下料及后续的输送过程中内部单元片间易发生错位或松动，严重影响电芯最终的对齐精度；而“热复合式”叠片工艺在叠片完成后，电芯需要经过“压合结构”进行压合，此种电芯在被压合的过程中电芯表面容易出现压痕，对电池的性能和外观影响较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电芯压合装置，该电芯压合装置结构简单，能够有效避免电芯在热压工艺压合后的贴胶、下料及转运输送过程中内部单元片间出现错位的情况；并且能够在热压的过程中避免电芯表面出现压痕。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种电芯压合装置，包括机架、夹紧结构、发热结构、以及压合结构；

机架包括沿预设方向依次设置在机架上的第一基板及第二基板，第一基板用于与第二基板共同限定压合电芯的内腔，并且第一基板与机架可活动地连接；

夹紧结构包括伸入内腔的第一夹紧部及第二夹紧部，第一夹紧部与第二夹紧部用于沿预设方向运动，以在其沿预设方向相互靠近时，夹紧位于第一夹紧部与第二夹紧部之间的电芯；

发热结构包括第一发热板及第二发热板，第一发热板及第二发热板分别与第一基板及第二基板连接；并且在第一发热板及第二发热板上分别设置有用于与第一夹紧部及第二夹紧部配合的配合槽；

压合结构用于带动第一基板沿预设方向运动；

当夹紧结构夹紧电芯后，夹紧结构沿预设方向运动，使得第二夹紧部与第二发热板上的配合槽配合，随后压合结构带动第一基板向靠近第二基板的一方运动，并使得第一发热板和第二发热板与夹紧结构夹紧的电芯接触，同时第一夹紧部与第一发热板上的配合槽配合。

该电芯压合装置的机架包括沿预设方向依次设置在机架上的第一基板及第二基板，通过第一基板与第二基板能够形成用于压合电芯的内腔，当经叠片台叠片后初步成型的电芯，被转移至第一基板与第二基板共同限定的内腔中时，其相对位于伸入内腔的第一夹紧部及第二夹紧部之间，随后通过第一夹紧部及第二夹紧部沿预设方向向相互靠近的方向运动，并在第一夹紧部和第二夹紧部同时与电芯紧密接触时，便可使得夹紧结构完成对电芯的夹紧工作。

另外，由于第一基板与机架可活动地连接，故通过压合结构能够带动第一基板相对于机架沿预设方向运动，以使得第一基板向靠近第二基板的方向运动，同时使得分别位于第一基板及第二基板上的第一发热板和第二发热板相互靠近，并且由于第一发热板和第二发热板在内腔中为相对设置，故在第一发热板和第二发热板能够在第一基板运动的过程中，同时与被夹紧结构夹紧的电芯接触。

其次，由于在第一发热板及第二发热板上分别设置有用于与第一夹紧部及第二夹紧部配合的配合槽，故在第一发热板和第二发热板同时与被夹紧结构夹紧的电芯接触时，第一夹紧部及第二夹紧部分别位于第一发热板及第二发热板上的配合槽内。

随后，通过该电芯压合装置对电芯进行压合，便能够使其内部的单元片紧密贴合，避免在后续贴胶、下料及转运过程中电芯内部错位，提高成品电芯的精度；并且能够在热压的过程中避免电芯表面出现压痕。

在本实用新型的一种实施例中：

第一夹紧部及第二夹紧部均包括夹紧气缸、连杆以及夹板，连杆的两端分别与夹紧气缸及夹板连接，以使得夹紧气缸能够驱动夹板沿预设方向运动。

在本实用新型的一种实施例中：

夹紧气缸包括调压阀，以控制第一夹紧部及第二夹紧部对电芯的夹紧程度。

在本实用新型的一种实施例中：

第一夹紧部与第二夹紧部均包括用于引导其沿预设方向运动的导向结构。

在本实用新型的一种实施例中：

导向结构包括沿预设方向设置的直线导轨以及与直线导轨滑动配合的滑动板；

直线导轨与机架固定连接，滑动板与连杆及夹紧气缸连接。

在本实用新型的一种实施例中：

连杆通过等高螺钉与夹板连接，并且在等高螺钉外套设有弹簧。

在本实用新型的一种实施例中：

夹板具备与配合槽相适应的轮廓。

在本实用新型的一种实施例中：

沿预设方向，夹板与配合槽均为楔形或锥形。

在本实用新型的一种实施例中：

第一发热板与第一基板之间以及第二发热板与第二基板之间均设置有隔热板。

在本实用新型的一种实施例中：

机架包括用于引导压合结构沿预设方向运动的导向架。

本实用新型的技术方案至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的电芯压合装置结构简单，能够有效避免电芯在热压工艺压合后的贴胶、下料及转运输送过程中内部单元片间出现错位的情况；并且能够在热压的过程中避免电芯表面出现压痕。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例中电芯压合装置第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中电芯压合装置第二视角的结构示意图；

图3为图2中Ⅲ处的放大示意图；

图4为本实用新型实施例中夹紧结构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中第二夹紧部的结构示意图。

图标：100-电芯；200-电芯压合装置；210-机架；220-夹紧结构；230-发热结构；240-压合结构；250-导向架；211-第一基板；212-第二基板；213-内腔；221-第一夹紧部；222-第二夹紧部；223-夹紧气缸；224-连杆；225-夹板；226-调压阀；227-导向结构；228-直线导轨；229-滑动板；231-第一发热板；232-第二发热板；233-配合槽；234-隔热板；261-等高螺钉；262-弹簧；263-浮动接头。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施方式的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参考图1-5，图1-5示出了实施例中提供的电芯压合装置200的具体结构。

从图1-5中可以看出，该电芯压合装置200用于对叠片后的电芯100进行压合，具体的，其包括机架210、夹紧结构220、发热结构230、以及压合结构240。

其中，机架210包括沿预设方向依次设置在机架210上的第一基板211及第二基板212，第一基板211用于与第二基板212共同限定压合电芯100的内腔213，并且第一基板211与机架210可活动地连接；

夹紧结构220包括伸入内腔213的第一夹紧部221及第二夹紧部222，第一夹紧部221与第二夹紧部222用于沿预设方向运动，以在其沿预设方向相互靠近时，夹紧位于第一夹紧部221与第二夹紧部222之间的电芯100；

发热结构230包括第一发热板231及第二发热板232，第一发热板231及第二发热板232分别与第一基板211及第二基板212连接；并且在第一发热板231及第二发热板232上分别设置有用于与第一夹紧部221及第二夹紧部222配合的配合槽233；

压合结构240用于带动第一基板211沿预设方向运动；

当夹紧结构220夹紧电芯100后，夹紧结构220沿预设方向运动，使得第二夹紧部222与第二发热板232上的配合槽233配合，随后压合结构240带动第一基板211向靠近第二基板212的一方运动，并使得第一发热板231和第二发热板232同时与夹紧结构220夹紧的电芯100接触，同时第一夹紧部221与第一发热板231上的配合槽233配合。

请参照图1-5，该电芯压合装置200的机架210包括沿预设方向依次设置在机架210上的第一基板211及第二基板212，通过第一基板211与第二基板212能够形成用于压合电芯100的内腔213，当经叠片台叠片后初步成型的电芯100，被转移至第一基板211与第二基板212共同限定的内腔213中时，其相对位于伸入内腔213的第一夹紧部221及第二夹紧部222之间，随后通过第一夹紧部221及第二夹紧部222沿预设方向向相互靠近的方向运动，并在第一夹紧部221和第二夹紧部222同时与电芯100紧密接触时，便可使得夹紧结构220完成对电芯100的夹紧工作。

另外，由于第一基板211与机架210可活动地连接，故通过压合结构240能够带动第一基板211相对于机架210沿预设方向运动，以使得第一基板211向靠近第二基板212的方向运动，同时使得分别位于第一基板211及第二基板212上的第一发热板231和第二发热板232相互靠近，并且由于第一发热板231和第二发热板232在内腔213中为相对设置，故在第一发热板231和第二发热板232能够在第一基板211运动的过程中，同时与被夹紧结构220夹紧的电芯100接触。

其次，由于在第一发热板231及第二发热板232上分别设置有用于与第一夹紧部221及第二夹紧部222配合的配合槽233，故在第一发热板231和第二发热板232同时与被夹紧结构220夹紧的电芯100接触时，第一夹紧部221及第二夹紧部222分别位于第一发热板231及第二发热板232上的配合槽233内。

随后，通过该电芯压合装置200对电芯100进行压合，便能够使其内部的单元片紧密贴合，避免在后续贴胶、下料及转运过程中电芯100内部错位，提高成品电芯100的精度；并且通过第一夹紧部221及第二夹紧部222分别与第一发热板231及第二发热板232上的配合槽233的相互配合，能够在第一发热板231与第二发热板232同时与电芯100接触时，从而能够在热压的过程中避免电芯100表面出现压痕。

进一步地，请参照图2-5，在设置第一夹紧部221及第二夹紧部222时，需要使得第一夹紧部221及第二夹紧部222能够沿预设方向运动，即能够使得第一夹紧部221及第二夹紧部222沿预设方向相互靠近，以夹紧电芯100；或使得第一夹紧部221及第二夹紧部222沿预设方向相互远离，以在电芯100压合完成后，转移该电芯压合装置200内的压合好的电芯100。故第一夹紧部221及第二夹紧部222均可以包括夹紧气缸223、连杆224以及夹板225。(需要说明的是，由于第一夹紧部221与第二夹紧部222的结构相同，故在附图中仅展示第二夹紧部222的结构。)其中，连杆224的两端分别与夹紧气缸223及夹板225连接，以使得夹紧气缸223能够驱动夹板225沿预设方向运动。而用于带动夹板225运动的夹紧气缸223均可采用现有技术中的气缸结构。

需要说明的是，在夹紧气缸223带动第一夹紧部221及第二夹紧部222的夹板225相互靠近夹紧电芯100后，在第一夹紧部221及第二夹紧部222的夹紧气缸223的共同作用下，第一夹紧部221、第二夹紧部222以及电芯100共同沿预设方向运动，以使得靠近第二发热板232的夹板225与第二发热板232上的配合槽233配合，即通过第一夹紧部221及第二夹紧部222的两个夹紧结构220的夹紧气缸223同时在预设方向靠近第二发热板232一侧运动，并在运动的过程中保持电芯100的夹紧状态，以使得靠近第二发热板232的夹板225与第二发热板232上的配合槽233配合。随后，在压合结构240运动的作用下，带动第一基板211运动使得第一发热板231上的配合槽233与对应的夹板225配合，从而能够保证第一夹紧部221和第二夹紧部222的夹板225能够与对应的配合槽233配合，以避免在电芯100表面产生压痕。

另外，为控制第一夹紧部221及第二夹紧部222对电芯100的夹紧程度，故需要对第一夹紧部221及第二夹紧部222在内腔213中的位移量以及夹紧力的大小进行控制，基于此目的，在设置第一夹紧部221及第二夹紧部222时，可以通过更换不同类型参数的夹紧气缸223或连杆224等方式。而在本实施例中，请参照图2，调整夹紧气缸223包括设置在下压气路中的调压阀226，以实现上述功能。

进一步地，请参照图4及图5，第一夹紧部221与第二夹紧部222均包括用于引导其沿预设方向运动的导向结构227。在设置导向结构227时，其可以包括沿预设方向设置的直线导轨228以及与直线导轨228滑动配合的滑动板229。

其中，请参照图1，直线导轨228与机架210固定连接，滑动板229与连杆224连接，并通过浮动接头263与夹紧气缸223连接，进而通过夹紧气缸223带动连杆224运动，并引导其在预设方向上通畅运动。

进一步地，请参照图3，连杆224通过等高螺钉261与夹板225连接，并且在等高螺钉261外套设有弹簧262，通过这样的连接方式，使连杆224与夹板225两者之间成为浮动连接，即使在装配精度稍低时，也可保证夹板225可顺利滑入配合槽233内并与配合槽233配合，从而避免卡滞现象，并在第一发热板231与第二发热板232同时与电芯100接触时，避免夹板225凸出于第一发热板231或第二发热板232，以避免电芯100表面出现压痕。

基于上述原因，故在设置夹板225及配合槽233时，夹板225具备与配合槽233相适应的轮廓。而在本实施例中，请参照图3，在设置夹板225及配合槽233时，沿预设方向，夹板225与配合槽233均为楔形或锥形。

另外，请参照图2，在进行热压电芯100时，第一发热板231与第二发热板232需要同时进行加热，故在其进行加热的过程中，并在夹紧结构220和压合结构240的共同作用下，将电芯100压合为一个整体，使其内部的单元片紧密贴合，在此过程中，为了减少热量的散失，并将发热板的温度有效的隔离在第一发热板231与第二发热板232共同形成的发热区内，避免因热量散失，导致机架210的温度过高，而影响其余零部件的使用寿命，故第一发热板231与第一基板211之间以及第二发热板232与第二基板212之间均设置有隔热板234。

另外，机架210包括用于引导压合结构240沿预设方向运动的导向架250。

请参照图1-5，该电芯压合装置200的工作过程如下：

该经叠片台叠片后初步成型的电芯100，由转运机械手将其转移至此热压工位，即被转移至第一基板211与第二基板212共同限定的内腔213中，其相对位于伸入内腔213的第一夹紧部221及第二夹紧部222之间，随后通过第一夹紧部221及第二夹紧部222沿预设方向向相互靠近的方向运动，并在第一夹紧部221和第二夹紧部222同时与电芯100紧密接触时，完成对电芯100的夹紧工作。

随后，在第一夹紧部221及第二夹紧部222的夹紧气缸223的共同作用下，第一夹紧部221、第二夹紧部222以及电芯100共同沿预设方向运动，以使得靠近第二发热板232的夹板225与第二发热板232上的配合槽233配合，即通过第一夹紧部221及第二夹紧部222的两个夹紧结构220的夹紧气缸223同时在预设方向靠近第二发热板232一侧运动，并在运动的过程中保持电芯100的夹紧状态，同时使得靠近第二发热板232的夹板225与第二发热板232上的配合槽233配合。

其次，压合结构240沿着导向架250带动第一基板211运动，开始二次加压；即在压合结构240运动的作用下，带动第一基板211运动使得第一发热板231上的配合槽233与对应的夹板225配合；从而使得第一发热板231和第二发热板232同时与被夹紧结构220夹紧的电芯100接触，并且第一夹紧部221及第二夹紧部222分别位于第一发热板231及第二发热板232上的配合槽233内。

由此，将电芯100压合为一个整体，配合第一发热板231和第二发热板232的加热作用，对电芯100进行压合，便能够使其内部的单元片紧密贴合，避免在后续贴胶、下料及转运过程中电芯100内部错位，提高成品电芯100的精度；并且通过第一夹紧部221及第二夹紧部222分别与第一发热板231及第二发热板232上的配合槽233的相互配合，能够在第一发热板231与第二发热板232同时与电芯100接触时，从而能够在热压的过程中避免电芯100表面出现压痕。

热压完成之后，压合结构240减压并反向运动，同时在第一夹紧部221及第二夹紧部222的夹紧气缸223的共同作用下，第一夹紧部221及第二夹紧部222向相互远离的方向运动，电芯100返回到原点，等待下工位机械手取料。

需要说明的是，在本实用新型的实施例中，所采用的技术方案中，夹紧结构220的压力、第一发热板231与第二发热板232的温度、压合结构240下压的压力、压合的时间均可根据实际需求进行调整，保证热压效果达到最佳。

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