电芯整形装置的制作方法

本申请涉及电池制造技术领域，尤其是涉及一种电芯整形装置。

背景技术：

热压技术是将电芯按照工艺需求进行整形和测试，现有的电芯整形和测试是单工位单电芯，产能已经不能够满足生产需求，逐渐成为了自动化产线产能提高的瓶颈。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种电芯整形装置，能够同时进行多电芯的热压整形，大大提高了电芯的产能。

本申请提供了一种电芯整形装置，包括下压机构和多个层压机构；

多个所述层压机构沿重力方向间隔设置，所述层压机构的顶面侧用于承载待压电芯，所述层压机构的底面侧用于压设相邻的所述层压机构上承载的待压电芯；

所述下压机构位于多个所述层压机构的顶部，以压设位于顶部的所述层压机构承载的待压电芯，并通过所述层压机构传递压力至相邻的所述层压机构上承载的待压电芯；

相邻的两个所述层压机构之间设置有承载驱动装置，所述承载驱动装置用于承托所述承载驱动装置以上的所述层压机构，以使每层的所述层压机构上承载的待压电芯所受压力相同。

在上述技术方案中，进一步地，还包括提升件；

所述下压机构包括下压部件和下压驱动装置，所述下压部件用于压设位于顶部的所述层压机构承载的待压电芯，所述下压驱动装置能够驱动所述下压部件运动以靠近或者远离所述层压机构；

所述提升件与所述下压部件连接，在所述下压部件远离所述层压机构时，所述提升件能够依次与多个所述层压机构连接以带动多个所述层压机构运动，并增大相邻所述层压机构之间的间距。

在上述技术方案中，进一步地，所述提升件与所述下压部件之间设置有推动驱动装置；

所述推动驱动装置用于驱动所述提升件运动以靠近或者远离所述层压机构，以使所述提升件能够与多个所述层压机构连接或者断开连接。

在上述技术方案中，进一步地，还包括支撑架；

所述层压机构和所述下压机构均安装于所述支撑架，且所述支撑架和所述层压机构之间设置有导向机构，以使所述层压机构沿所述导向机构的导向方向相对于所述支撑架运动。

在上述技术方案中，进一步地，所述层压机构包括安装板、承压部件和施压部件；

所述承压部件位于所述安装板的顶面侧用于承载待压电芯，所述施压部件位于所述安装板的底面侧用于压设相邻的所述层压机构上承载的待压电芯；

所述承压部件和所述安装板之间设置有滑轨组件，以使所述承压部件能够相对于所述安装板滑动，且所述承压部件的运动路径连接上料处、压设处和下料处；

所述承压部件的数量为多个，且多个所述承压部件联动设置。

在上述技术方案中，进一步地，还包括联动机构和联动驱动装置；

所述联动机构包括花键转轴和花键轴承，所述联动驱动装置与所述花键转轴连接，用于带动所述花键转轴转动；

所述安装板上开设有贯穿孔，所述花键轴承安装于所述贯穿孔处，所述花键转轴依次穿过所述花键轴承以带动所述花键轴承转动；

所述花键轴承与所述承压部件通过传送带连接，以带动所述承压部件运动。

在上述技术方案中，进一步地，所述承压部件和所述施压部件的表面设置有防粘镀层，和/或所述承压部件和所述施压部件开设有通气孔。

在上述技术方案中，进一步地，所述安装板上还设置有侧压机构，所述侧压机构包括侧压驱动装置和相对设置的两个侧压部件；

所述侧压部件安装于所述压设处，用于对所述待压电芯的两侧施压；所述侧压驱动装置用于驱动所述侧压部件靠近所述待压电芯。

在上述技术方案中，进一步地，所述施压部件上设置有耐电压测试机构；

所述耐电压测试机构包括测试探头和测试驱动装置，所述测试驱动装置用于驱动所述测试探头运动，以使所述测试探头与所述待压电芯的极耳贴合；

所述测试探头与所述测试驱动装置之间设置有缓冲构件，用于对所述测试探头的运动缓冲。

在上述技术方案中，进一步地，所述层压机构上还设置有尺寸检测装置，用于对电芯厚度和宽度检测。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

具体来说，电芯整形装置包括多个层压机构和下压机构，多个层压机构沿重力方向间隔设置，待测电芯位于相邻两个层压机构之间，即每个层压机构的顶面侧都承载有待压电芯，且每个层压机构的底面侧都能够压设在其下部的层压机构上承载的待压电芯上，下压机构位于最上端，能够压设在位于最顶部的层压机构上的待压电芯表面，每个层压机构都能够传递压力，实现对每层层压机构上的待压电芯施加压力，即下压机构的一次动作就可以同时对多个电芯施加压力，增大了效率。

对待压电芯施加压力时，需要保证每层所施加压力等同，而层压机构本身存在自重，即需要将层压机构的重量抵消，消除层压机构自重对压力精度的影响。在相邻的两个层压机构之间设置有承载驱动装置，用于承托承载驱动装置以上的所有层压机构的重量，即设置在每个层间的承载驱动装置所需要承载的重量是不同的。具体地，承载驱动装置可安装在层压机构上表面。对于最底部的承载驱动装置来说，需要承托的重量最大。具体地，按照承载重量的不同设置不同数量的承载驱动装置，例如，可在最上部的层间只设置一个承载驱动装置，位于下部的层间设置两个及以上数量的承载驱动装置。具体地，承载驱动装置可为顶升气缸。

本申请提供的电芯整形装置，设置了多个层压机构和下压机构，并在层压机构之间设置能够抵消层压机构自重的承载驱动装置，即实现了同时对多个待压电芯的施压操作，保证每层的待压电芯所受压力相同，保证了电芯的整形品质，增大了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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的附图。

图1为本申请提供的电芯整形装置的结构示意图；

图2为本申请提供的电芯整形装置的又一结构示意图；

图3为本申请提供的层压机构在顶面视角下的结构示意图；

图4为本申请提供的层压机构在底面视角下的结构示意图。

图中：101-层压机构；102-下压机构；103-待压电芯；104-承载驱动装置；105-提升件；106-下压部件；107-卡接板；108-支撑架；109-导向机构；110-安装板；111-承压部件；112-施压部件；113-滑轨组件；114-联动机构；115-花键转轴；116-花键轴承；117-贯穿孔；118-侧压机构；119-侧压驱动装置；120-侧压部件；121-耐电压测试机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，也可以是电连接；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申请中的具体含义。

实施例一

参见图1和图2所示，本申请提供的电芯整形装置，包括下压机构102和多个层压机构101；多个层压机构101沿重力方向间隔设置，层压机构101的顶面侧用于承载待压电芯103，层压机构101的底面侧用于压设相邻的层压机构101上承载的待压电芯103；下压机构102位于多个层压机构101的顶部，以压设位于顶部的层压机构101承载的待压电芯103，并通过层压机构101传递压力至相邻的层压机构101上承载的待压电芯103；相邻的两个层压机构101之间设置有承载驱动装置104，承载驱动装置104用于承托承载驱动装置104以上的层压机构101，以使每层的层压机构101上承载的待压电芯103所受压力相同。

具体来说，电芯整形装置包括多个层压机构101和下压机构102，多个层压机构101沿重力方向间隔设置，待测电芯位于相邻两个层压机构101之间，即每个层压机构101的顶面侧都承载有待压电芯103，且每个层压机构101的底面侧都能够压设在其下部的层压机构101上承载的待压电芯103上，下压机构102位于最上端，能够压设在位于最顶部的层压机构101上的待压电芯103表面，每个层压机构101都能够传递压力，实现对每层层压机构101上的待压电芯103施加压力，即下压机构102的一次动作就可以同时对多个电芯施加压力，增大了效率。

对待压电芯103施加压力时，需要保证每层所施加压力等同，而层压机构101本身存在自重，即需要将层压机构101的重量抵消，消除层压机构101自重对压力精度的影响。在相邻的两个层压机构101之间设置有承载驱动装置104，用于承托承载驱动装置104以上的所有层压机构101的重量，即设置在每个层间的承载驱动装置104所需要承载的重量是不同的。具体地，承载驱动装置104可安装在层压机构101上表面。对于最底部的承载驱动装置104来说，需要承托的重量最大。具体地，按照承载重量的不同设置不同数量的承载驱动装置104，例如，可在最上部的层间只设置一个承载驱动装置104，位于下部的层间设置两个及以上数量的承载驱动装置104。具体地，承载驱动装置104可为顶升气缸。

本申请提供的电芯整形装置，设置了多个层压机构101和下压机构102，并在层压机构101之间设置能够抵消层压机构101自重的承载驱动装置104，即实现了同时对多个待压电芯103的施压操作，保证每层的待压电芯103所受压力相同，保证了电芯的整形品质，增大了生产效率。

可选地，在层压机构101上设置加热件，即实现了对待压电芯103的热压操作。

该实施例可选的方案中，电芯整形装置还包括提升件105；下压机构102包括下压部件106和下压驱动装置，下压部件106用于压设位于顶部的层压机构101承载的待压电芯103，下压驱动装置能够驱动下压部件106运动以靠近或者远离层压机构101；提升件105与下压部件106连接，在下压部件106远离层压机构101时，提升件105能够依次与多个层压机构101连接以带动多个层压机构101运动，并增大相邻层压机构101之间的间距。

在该实施例中，电芯在整形工艺中需要经历预压操作和热压操作。在预压操作之前，层压机构101依靠自重下落以压设在待压电芯103表面，此时，承载驱动装置104输出支撑力以抵消层压机构101的重量，然后下压驱动装置驱动下压部件106下落对待压电芯103进行预压，此时每层的待压电芯103所受压力相同。然后进行热压操作，首先需要提升下压部件106并将每层的层压机构101提起，减小待压电芯103所受压力，然后在下落对待压电芯103进行热压操作，热压操作后，承载驱动装置104驱动每层层压机构101至安全位，防止误操作造成整形后的电芯再次受压。

在下压部件106上升时，与下压部件106相连接的提升件105依次与多个层压机构101连接，具体来说，提升件105最先与位于最上部的层压机构101连接，然后依次与下部的层压机构101连接，以增大层压机构101的层间距。具体地，下压驱动装置可为伺服电缸。具体地，提升件105由上至下设置间距逐渐增大的卡位部，以保证卡位部依次与多个层压机构101连接。层压机构101上可设置卡接板107，卡位部与卡接板107依次连接，从而实现依次对层压机构101的提升。

该实施例可选的方案中，提升件105与下压部件106之间设置有推动驱动装置；推动驱动装置用于驱动提升件105运动以靠近或者远离层压机构101，以使提升件105能够与多个层压机构101连接或者断开连接。

在该实施例中，在预压阶段时，层压机构101是由于重力下落，此时要保证层压机构101并没有和提升件105连接；在热压阶段时，需要保证层压机构101与下压部件106同步运动，此时层压机构101与提升件105连接，也就是说层压机构101与提升件105之间的连接状态发生了变化。为了改变二者的连接状态设置了推动驱动装置，当推动驱动装置驱动提升件105靠近层压机构101时，提升件105即与层压机构101相连接；当推动驱动装置驱动提升件105远离层压机构101时，提升件105即与层压机构101断开连接。

该实施例可选的方案中，电芯整形装置还包括支撑架108；层压机构101和下压机构102均安装于支撑架108，且支撑架108和层压机构101之间设置有导向机构109，以使层压机构101沿导向机构109的导向方向相对于支撑架108运动。

在该实施例中，支撑架108是电芯整形装置的主体支撑结构，用于支撑层压机构101和下压机构102；支撑架108和层压机构101之间设置有导向机构109，用于对层压机构101的运动导向，尤其是当层压机构101受重力下落时，可防止层压机构101下落时偏移坠落。

实施例二

该实施例二中的电芯整形装置是在上述实施例基础上的改进，上述实施例中公开的技术内容不重复描述，上述实施例中公开的内容也属于该实施例二公开的内容。

参见图3和图4所示，该实施例可选的方案中，层压机构101包括安装板110、承压部件111和施压部件112；承压部件111位于安装板110的顶面侧用于承载待压电芯103，施压部件112位于安装板110的底面侧用于压设相邻的层压机构101上承载的待压电芯103；承压部件111和安装板110之间设置有滑轨组件113，以使承压部件111能够相对于安装板110滑动，且承压部件111的运动路径连接上料处、压设处和下料处；承压部件111的数量为多个，且多个承压部件111联动设置。

在该实施例中，层压机构101包括安装板110、承压部件111和施压部件112，待压电芯103放置于承压部件111上，施压部件112用于对相邻的层压机构101上的待压电芯103施压；为了方便对待压电芯103进行上料和下料，在承压部件111和安装板110之间设置有滑轨组件113，以使承压部件111能够相对于安装板110滑动；承压部件111的数量为多个，多个承压部件111可同时运动，使得热压操作和上、下料操作可同时进行。例如，在其中一组承压部件111的电芯位于压设处进行热压整形的同时，另外一组承压部件111刚好位于上、下料处等待上下料，从而提高设备的工作效率。具体地，上、下料处分别位于承压部件111的运动路径的两端，压设处位于上、下料处之间，压设处即为施压部件112和承压部件111相对压接的位置。图中示出了两个承压部件111，但并不局限于图示数量。安装板110上还设置有防压构件，防压构件的上表面高于承压部件111的上表面，防止承压部件111上没有电芯时，施压部件112直接压设于承压部件111上造成承压部件111损坏。

该实施例可选的方案中，还包括联动机构114和联动驱动装置；联动机构114包括花键转轴115和花键轴承116，联动驱动装置与花键转轴115连接，用于带动花键转轴115转动；安装板110上开设有贯穿孔117，花键轴承116安装于贯穿孔117处，花键转轴115依次穿过花键轴承116以带动花键轴承116转动；花键轴承116与承压部件111通过传送带连接，以带动承压部件111运动。

在该实施例中，为了驱动承压部件111运动，需要设置驱动装置提供动力。而层压机构101的面积有限，如果在每个层压机构101上都设置驱动装置，势必会增加装置的体积，同时也会极大的增加驱动装置的使用数量，致使成本增加。本申请设置了联动机构114和联动驱动装置，通过联动机构114将每层的承压部件111串联起来，此时只需要一个联动驱动装置提供动力即可。具体地，联动机构114包括花键转轴115和花键轴承116，每层层压机构101均安装有花键轴承116，联动驱动装置驱动花键转轴115转动时，即带动每层的花键轴承116转动，花键轴承116与承压部件111通过皮带连接，将转动转变为承压部件111的直线运动。

该实施例可选的方案中，承压部件111和施压部件112的表面设置有防粘镀层，和/或承压部件111和施压部件112开设有通气孔。

在该实施例中，为了防止待压电芯103进行热压操作之后吸附在承压部件111表面或者施压部件112表面，在承压部件111和施压部件112的表面设置有防粘镀层，具体地，防粘镀层可设置为陶瓷材料。承压部件111和施压部件112开设有通气孔，在待压电芯103与承压部件111、施压部件112之间做破真空处理，从而实现对热压后电芯的防粘功能。

实施例三

该实施例三中的电芯整形装置是在上述任一实施例基础上的改进，上述实施例中公开的技术内容不重复描述，上述实施例中公开的内容也属于该实施例三公开的内容。

参见图3和图4所示，该实施例可选的方案中，安装板110上还设置有侧压机构118，侧压机构118包括侧压驱动装置119和相对设置的两个侧压部件120；侧压部件120安装于压设处，用于对待压电芯103的两侧施压；侧压驱动装置119用于驱动侧压部件120靠近待压电芯103。

在该实施例中，安装板110上还设置有侧压机构118，用于实现对待压电芯103的侧压工艺。侧压机构118包括侧压驱动装置119和相对设置的两个侧压部件120，具体地，可设置伺服电机通过同步轮和同步带提供动力，并通过滚珠丝杠控制侧压部件120移动以及对电芯的压力。

该实施例可选的方案中，施压部件112上设置有耐电压测试机构121；耐电压测试机构121包括测试探头和测试驱动装置，测试驱动装置用于驱动测试探头运动，以使测试探头与待压电芯103的极耳贴合；测试探头与测试驱动装置之间设置有缓冲构件，用于对测试探头的运动缓冲。

在该实施例中，在施压部件112设置了耐电压测试机构121，在热压操作的同时实现了测试功能，增加生产效率。具体地，每个施压部件112上都安装有耐电压测试机构121。测试探头由测试驱动装置控制伸缩，在施压部件112对电芯进行热压整形的同时，可以通过测试驱动装置控制测试探头与电芯极耳的贴合状态，从而实现测试功能。测试探头与测试驱动装置之间设置有缓冲构件，具体地，缓冲构件可为弹簧缓冲机构，并且可以调节弹簧弹力，在保证正常测试的同时防止下压的压力过大，以造成测探试头压坏电芯极耳。

该实施例可选的方案中，层压机构101上还设置有尺寸检测装置，用于对电芯厚度和宽度检测。

在该实施例中，尺寸检测装置可包括测厚机构和测宽机构，测厚机构可利用位移传感器进行测量；测宽机构可与侧压机构118为一体，具体地，通过读取伺服电机行走的脉冲信号，计算出侧压部件120移动的距离，从而间接的计算出电芯宽度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。