能够快速换型的电池化成装置的制作方法

1.本发明涉及一种能够快速换型的电池化成装置，尤指一种软包锂电池化成过程用以夹持电池并对电池充放电的电池化成装置。


背景技术：

2.锂电池于制造为成品之前，都必须先经过化成(formation)；所谓「化成」通电至软包锂电池(锂电池半成品)的电极，使软包锂电池原本呈流体状态的化学成分逐渐固化以储存电能。关于化成步骤简单说明如后，首先，把尚未定型的软包锂电池(pouch-type battery)固定在拘束托盘的间隔板上，接着通过保压机构对拘束托盘适当加压，使间隔板夹持软包锂电池，再对电池进行充放电，以使电池定形。
3.再者，关于现有的电池化成用托盘请参考中国台湾专利公开第201943120号「电池托盘(battery cell tray)」，如上开专利所载，隔板承载袋型电池，而隔板上开设有穿孔(导引部)，隔板通过穿孔设置在导杆(连接件)上，故隔板能够在导杆上自由滑移。不过，当要进行换型时，例如更换新的软包锂电池，相当麻烦，必须将顶板、隔板、压板与传动装置等几乎所有构件拆解后才能取出隔板。
4.另一方面，在现有技术中也有针对快速换型的需求提出专利申请，请参考中国实用新型专利公告第cn 209515883 u号「快速换型软包定压力拘束托盘」，其公开了搭载电池的层板上设置有四个固定板，而每个固定板开设开口，而层板通过这些开口挂在连接杆上。此外，所有层板以四条编织带来彼此连接，而编织带是通过螺丝锁附在层板的一侧端面。因此，当有换型需求时，需先拆卸螺丝及编织带后再将层板自连接杆上取出。
5.然而，此快速换型机制相较于传统以穿孔套接在导杆的方式，确实比较快速、方便，但不免仍必须拆卸多颗螺丝，而且一旦固定板上开口的位置配置不一致或加工精度不足，因为层板与连接杆有四个接触点，当有一个或两个接触点没有完整接触连接杆时，很容易导致层板挂在连接杆上会产生晃动。况且，不论编织带在锁附或收缩、拉伸过程中不免会产生碎屑，容易造成设备或电池的污染，徒增许多变数。
6.由此可知，通过简单的机构配置，能够快速换型，又不会造成污染，且成本低廉的电池化成装置，实为产业界、及社会大众所殷殷期盼者。


技术实现要素：

7.本发明的主要目的是提供一种能够快速换型的电池化成装置，其兼具能够快速更换以及增、减间隔板，又能够快速进行装置的维护、清洁、保养以及改装，且可靠度高、使用寿命长。
8.为达成上述目的，本发明一种能够快速换型的电池化成装置，主要包括托盘架、加压盘以及多个间隔板，托盘架包括第一端盘、第二端盘及多个滑移导杆，而多个滑移导杆设置于第一端盘与第二端盘之间；加压盘耦接于多个滑移导杆而能够相对滑移，并位于第一端盘与第二端盘之间；多个间隔板耦接于多个滑移导杆而能够相对滑移，并位于加压盘与
第二端盘之间。其中，每个间隔板包括本体部、第一悬臂部及第二悬臂部，第一悬臂部及第二悬臂部分设于本体部的相对应两侧；每个间隔板借由第一悬臂部及第二悬臂部设置于托盘架的多个滑移导杆上。
9.由上可知，本发明通过在间隔板的本体部上增设第一悬臂部及第二悬臂部，而间隔板可借由第一悬臂部及第二悬臂部设置于托盘架的多个滑移导杆上。据此，本发明仅通过两个悬臂部设置于托盘架上，故当有换型的需求时，仅需简单地将间隔板上提，即能够快速更换间隔板、增加或减少间隔板数量，也能够快速地对电池化成装置进行维护或改装。
10.进一步说明，本发明的多个滑移导杆可包括一对上导杆及一对下导杆，而多个间隔板的第一悬臂部抵靠于该对上导杆其中之一，且多个间隔板的第二悬臂部抵靠于该对下导杆其中之一；也就是说，第一悬臂部及第二悬臂部可以对角斜线分设于本体部的相对应两侧。借此，本发明之间隔板仅靠对角斜线的两点即可获得稳固支撑，而且不影响滑移，不会晃动，拆卸间隔板也相当容易，只要轻松上提即可。
11.另外，本发明的每个间隔板可还包括至少一个定位块及至少一个垫块，而至少一个定位块可设置于第一悬臂部，至少一个垫块可设置于第二悬臂部；且至少一个定位块可包括v型定位槽，多个间隔板的第一悬臂部可通过至少一个定位块的v型定位槽设置于该对上导杆其中之一；又，多个间隔板的第二悬臂部可通过至少一个垫块抵靠于该对下导杆其中之一。换言之，本发明通过定位块上的v型定位槽来对间隔板定位，使其不致于在上、下导杆的径向方向上左右滑移。优选的是，每个间隔板包括两个定位块及两个垫块，而两个定位块分别设置于第一悬臂部的两侧端面，且两个垫块分别设置于第二悬臂部的两侧端面，借此通过在间隔板两侧端面上各设定位块及垫块，以形成四点支撑，可显著提升固定效果，也不影响快速换型。
12.另一方面，本发明的每个间隔板可包括至少一个钩附件，其可包括固定端、延伸臂及挂钩端，而固定端及挂钩端可分别位于延伸臂的两端，且固定端可设置于第一悬臂部，挂钩端可搭接到相邻的间隔板的第一悬臂部；优选的是，至少一个钩附件的延伸臂可开设嵌入槽，其供相邻的间隔板的挂钩端插入；而且，延伸臂的长度可大于每个间隔板的两倍厚度。据此，本发明借由上述钩附件的设置，可让多个间隔板彼此串接，环环相扣而形成连动，例如拉动多个间隔板彼此间的间距时可等距分离，可以适应不同厚度的电池，而且拆卸间隔板也相当容易，不影响快速换型。
13.再者，本发明可还包括前钩件及后钩件，而前钩件的一端可固定于加压盘，另一端可挂勾于相邻于加压盘的间隔板上；且后钩件可设置于第二端盘并包括钩槽，相邻于第二端盘的间隔板上的至少一个钩附件的挂钩端可插设于钩槽。换言之，本发明可以通过前钩件及后钩件而让多个间隔板与第二端盘和加压盘彼此串接，故当加压盘滑移时将可带动多个间隔板滑移；另一方面，第二端盘的后钩件则可避免多个间隔板的过度滑移而脱离第二端盘。
14.优选的是，本发明的每个间隔板可包括至少两个纵向固定块及至少两个l形固定块；而至少两个纵向固定块可分设于间隔板上缘的相对应两侧并自上缘向上方凸伸；且至少两个l形固定块可分设于间隔板邻近下缘的相对应两侧。据此，本发明可以通过上述纵向固定块及l形固定块的设定，可以达到不同电池规格的兼容性，也即可适用于不同电池的尺寸规格。
15.此外，为达成前述目的，本发明的一种能够快速换型的电池化成装置，主要包括托盘架、加压盘及多个间隔板；托盘架包括第一端盘、第二端盘、至少一个上导杆及至少一个下导杆，而至少一个上导杆及至少一个下导杆设置于第一端盘与第二端盘之间；加压盘耦接于至少一个上导杆及至少一个下导杆而能够相对滑移，并位于第一端盘与第二端盘之间；多个间隔板也耦接于至少一个上导杆及至少一个下导杆而能够相对滑移，并位于加压盘与第二端盘之间。其中，每个间隔板包括本体部、第一悬臂部、第二悬臂部及至少一个钩附件，而第一悬臂部及第二悬臂部可分设于本体部的对角斜线的两个端部；而每个间隔板借由第一悬臂部及第二悬臂部设置于托盘架的至少一个上导杆及至少一个下导杆上；且至少一个钩附件自间隔板的一侧端面朝相邻的间隔板延伸，并借此搭接到相邻的间隔板。
附图说明
16.图1是本发明快速换型的电池化成装置的一个优选实施例的立体图。
17.图2是本发明快速换型的电池化成装置的一个优选实施例中仅保留间隔板的立体图。
18.图3a是本发明的间隔板的一个优选实施例的立体图。
19.图3b是本发明的间隔板的一个优选实施例的另一个立体图。
20.图4是本发明的定位块抵靠于上导杆的立体图。
21.图5a是本发明的钩附件的一个优选实施例的立体图。
22.图5b是本发明的间隔板彼此搭接的局部放大立体图。
23.图6a是本发明的钩附件的另一个优选实施例的立体图。
24.图6b是本发明的前钩件的另一个优选实施例的立体图。
具体实施方式
25.本发明能够快速换型的电池化成装置在本实施例中被详细描述之前，要特别注意的是，以下的说明中，类似的组件将以相同的附图标记来表示。再者，本发明的附图仅作为示意说明，其未必按比例绘制，且所有细节也未必全部呈现于附图中。
26.请先参阅图1及图2，图1是本发明快速换型的电池化成装置的一个优选实施例的立体图，图2是本发明快速换型的电池化成装置的一个优选实施例中仅保留间隔板的立体图。如图中所示，本实施例的电池化成装置主要包括托盘架2、加压盘3、多个间隔板4及保压机构6。
27.进一步说明，本实施例的托盘架2包括第一端盘21、第二端盘22及四个滑移导杆23，而四个滑移导杆23则包括一对上导杆231及一对下导杆232，并设置于第一端盘21与第二端盘22之间。另外，加压盘3包括有四个贯穿孔，并分别套入四个滑移导杆23而能够相对滑移，且加压盘3位于第一端盘21与第二端盘22之间。
28.另外，保压机构6包括施压盘61及四个施力弹簧62，四个施力弹簧62则设置于施压盘61和加压盘3之间，而施压盘61可选择式地耦接至压力产生装置(图中未示)，例如线性马达、气压缸、油压缸等可对施压盘61施加作用力(推力)的装置或机构。借此，当压力产生装置(图中未示)对施压盘61施加作用力时，将可通过施力弹簧62传递作用力予加压盘3，并带动加压盘3相对于滑移导杆23形成滑移。
29.再者，关于本实施例的间隔板4，请一并参阅图3a及图3b，图3a是本发明的间隔板的一个优选实施例的立体图，图3b是本发明的间隔板的一个优选实施例的另一个立体图；如图中所示，每个间隔板4包括本体部40、第一悬臂部41、第二悬臂部42、两个定位块43及两个垫块44，第一悬臂部41及第二悬臂部42以对角斜线分设于本体部40的相对应两侧；两个定位块43设置于第一悬臂部41的两侧端面，两个垫块44则设置于第二悬臂部42的两侧端面。此外，每个定位块43的下端面开设v型定位槽431。
30.另外，如图2所示，本实施例的间隔板4的第一悬臂部41通过定位块43的v型定位槽431设置于上导杆231上；而间隔板4的第二悬臂部42通过垫块44抵靠于下导杆232。再请一并参阅图4，其是本发明的定位块43抵靠于上导杆231的立体图；如图中所示，当定位块43以v型定位槽431设置于上导杆231时，v型定位槽431与上导杆231间以两点接触，再加上两个定位块43，故间隔板4的第一悬臂部41与上导杆231之间构成四点接触，即便滑移时也相当稳固，且滑移的摩擦阻力小。最主要的是，通过v型定位槽431的设置，让间隔板4与滑移导杆23之间形成有效定位，可使间隔板4不致于滑移导杆23的径向方向上左右滑移。
31.另一方面，间隔板4的第二悬臂部42以两个垫块44抵靠于下导杆232，故形成两点接触，同样具备滑移的摩擦阻力小以及稳固支撑的特性。据此，本实施例的间隔板4通过两个定位块43及两个垫块44的配置，而挂附于上导杆231及下导杆232上，这样此配置可使间隔板4稳固地设置于滑移导杆23上，且摩擦阻力小可轻易滑移；最重要的是，间隔板4可轻易且快速地自滑移导杆23上取下。
32.请在同时参阅图3a、图3b、图5a及图5b，图5a是本发明的钩附件的一个优选实施例的立体图，图5b是本发明的间隔板彼此搭接的局部放大立体图。如图中所示，在本实施例中，每个间隔板4包括两个钩附件5，其分设于第一悬臂部41的上端缘和第二悬臂部42的侧端缘。每个钩附件5包括固定端51、延伸臂53及挂钩端52，而固定端51及挂钩端52分别位于延伸臂53的两端；其中，两个钩附件5的固定端51分别设置于第一悬臂部41及第二悬臂部42的一侧端面，而两个钩附件5的延伸臂53则分别自第一悬臂部41的上端缘及第二悬臂部42的侧端缘朝相邻间隔板4延伸，另两个钩附件5的挂钩端52则分别搭接到相邻的间隔板4的第一悬臂部41的上端面以及第二悬臂部42的一侧端面。
33.更进一步说明，本实施例的钩附件5的延伸臂53开设嵌入槽531，其供另一个钩附件5的挂钩端52插入，即如图5b所示，据此多个间隔板4可借此环环相扣而彼此串接。另一方面，本实施例的钩附件5的延伸臂53长度设定为大于间隔板4(含两个定位块43或两个垫块44)的两倍厚度；也就是说，借此设定将可使多个间隔板4彼此之间留有余细，以容纳不同厚度的电池，关于其细步运作后有详述。
34.此外，请再参阅图2，如该图所示，本实施例的加压盘3上设置有两个前钩件31，其分别对应于间隔板4的第一悬臂部41和第二悬臂部42的钩附件5的位置；其中，前钩件31与钩附件5的差别仅在于前钩件31并不具备嵌入槽531，而前钩件31的一端固定于加压盘3，另一端挂勾于相邻于加压盘3的间隔板4上，如图1所示。
35.再且，又如图2所示，本实施例的第二端盘22上设置有两个后钩件221，其同样分别对应于间隔板4的第一悬臂部41和第二悬臂部42的钩附件5的位置；其中，后钩件221包括钩槽222，其型态则类似于钩附件5的嵌入槽531，钩槽222主要供相邻于第二端盘22的间隔板4上的钩附件5的挂钩端52插设，如图1所示。
36.整体而言，由于多个间隔板4通过钩附件5已环环相扣而彼此串接，本实施例再加上前钩件31和后钩件221的设置，将使多个间隔板4的两端分别与加压盘3和第二端盘22串接，而且两两间隔板4之间都留有一定的余隙。然而，当加压盘3滑移时，例如加压盘3朝第一端盘21滑移时，将拉动多个间隔板4，并拉开彼此之间的间距，使其等距分离，以容纳不同厚度的电池；又，当加压盘3朝另一方向(即第二端盘22的方向)滑移时，加压盘3也将带动并挤压多个间隔板4，进而对电池定型。
37.此外，请继续参阅图3a及图3b，本实施例的间隔板4的两侧端面各设置有两个纵向固定块45及两个l形固定块46；两个纵向固定块45分设于间隔板4上缘的相对应两侧并自上缘向上方凸伸；至少两个l形固定块46分设于该间隔板4邻近下缘的相对应两侧。据此，本实施例通过上述两个纵向固定块45及两个l形固定块46的配置，并可再视实际需求而添加不同垫片(图中未示)，如此将可兼容目前业界常用的电池规格；换句话说，当本实施例的设备想转换不同规格的电池时，只要添加或移除垫片即可，无须更换全部间隔板4。
38.以下说明本实施例的换型方法，请同步参阅图1及图2；首先，先将前钩件31自加压盘3上卸除；接着，第一片间隔板4的第一悬臂部41往上提，即朝图2中所示的方向d1上提，使位在第一悬臂部41的钩附件5的挂钩端52从第二片间隔板4的钩附件5的嵌入槽531脱离；再者，第一片间隔板4的第二悬臂部42往下导杆232方向稍微拉动，即朝图2中所示的方向d2拉动，同样是为了使位在第二悬臂部42的钩附件5的挂钩端52从第二片间隔板4的钩附件5的嵌入槽531脱离；最后，直接取出间隔板4即可。
39.请同时参阅图6a及图6b，图6a是本发明的钩附件的另一个优选实施例的立体图，图6b是本发明的前钩件的另一个优选实施例的立体图。本实施例与前述实施例主要差异在于，本实施例的钩附件5与前钩件31各自具备铰链部54,311；以图6a所示的钩附件5为例，铰链部54配置于固定端51和延伸臂53之间，故延伸臂53可旋转扳动，而挂钩端52可选择地搭接至相邻间隔板4或解除搭接。因此，当有换型需求时，只需要将前钩件31和各间隔板4的钩附件5扳动以解除搭接，便可逐一取出。另外，特别值得一提的是，本实施例也适用于个别特定间隔板4的取出更换，只要将搭接于该特定间隔板4的钩附件5扳动而解除搭接之后，便可轻易取出，相当便利。
40.以由此足见，相较于现有技术，本实施例至少具备以下优势：
41.(1).本实施例仅通过两个悬臂部设置于托盘架上，故换型步骤简单、快速，甚至不需要任何工具；而且，能够快速更换或增减间隔板，又不论整个装置的清洁、维护、保养都相当便利；
42.(2).本实施例通过两个悬臂部设置于托盘架上，但每个悬臂部又有至少两点支撑，再加上v型定位槽所形成的定位功效，让间隔板可稳固地设置于托盘架上；而且，当间隔板沿着滑移导杆滑移时，摩擦阻力小、滑移容易，也不会在滑移导杆的径向方向上左右滑移；
43.(3).借由钩附件、前钩件及后钩件的设置，可让多个间隔板与第二端盘和加压盘彼此串接，环环相扣而形成连动，可所有间隔板上的电池施加一致的夹持力；此外，当加压盘拉动多个间隔板时，彼此间的间距时可等距分离，以适应不同厚度的电池，而且两个钩附件间彼此脱离也相当容易，只要朝特定方向拉出即完成脱离，不影响快速换型；
44.(4).本实施例通过上述两个纵向固定块及两个l形固定块的配置，并可视实际需
求再添加不同垫片(图中未示)，如此将可兼容目前业界常用的电池规格；换句话说，当本实施例的设备想转换不同规格的电池时，只要添加或移除垫片即可，无须更换全部间隔板，相当便利；以及
45.(5).于其他的实施态样中，钩附件与前钩件可各自配置铰链部；通过铰链部的配置，而当有换型需求时，只需要将前钩件和各间隔板的钩附件扳动以解除搭接，便可逐一取出，极为便利。
46.上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
47.附图标记说明
48.2:托盘架
49.3:加压盘
50.4:间隔板
51.5:钩附件
52.6:保压机构
53.21:第一端盘
54.22:第二端盘
55.23:滑移导杆
56.31:前钩件
57.40:本体部
58.41:第一悬臂部
59.42:第二悬臂部
60.43:定位块
61.44:垫块
62.45:纵向固定块
63.46:l形固定块
64.51:固定端
65.52:挂钩端
66.53:延伸臂
67.54:铰链部
68.61:施压盘
69.62:施力弹簧
70.221:后钩件
71.222:钩槽
72.231:上导杆
73.232:下导杆
74.311:铰链部
75.431:v型定位槽
76.531:嵌入槽。