一种锂离子动力电池化成夹具的制作方法

本实用新型属于动力电池化成技术领域，尤其是涉及一种锂离子动力电池化成夹具。

背景技术：

随着全球汽车产业电动化发展的趋势，锂离子动力电池产业发展迅速。锂离子动力电池逐步全面面向乘用车市场，客户对锂离子动力电池的能量密度需求越来越高，锂离子动力电池的容量也越做越大。针对乘用车使用的锂离子动力电池，由于汽车底盘较低，锂离子电池尺寸大多为103mm宽度尺寸，而电池长度尺寸在追求容量和能量密度的原因下也越做越大，目前行业内的主流电池产品尺寸大多为310mm、354mm、547mm长度尺寸，这也就造成了电池形状为细长形。

由于细长电池在首次化成的时候需要进行加压，而电池在加压过程中的压力均匀性直接影响电池的化成界面，从而影响电池后期的性能。

随着锂离子动力电池长度尺寸越做越大，但电池宽度尺寸没有变化，电池在化成时所受压力可达1-15t，在大压力下由于电池细长形状，而且传统化成夹具设计一个压力传感器，一个压力传感器只能保证电池所受总压力的均匀性，但是同一只电池不同位置所受压力差异较大，同一电池不同位置所受压力均匀性较差，化成夹具会在电池表面形成一定的扭力，从而影响电池的化成界面，影响电池后期的电性能。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种锂离子动力电池化成夹具，以解决上述问题的不足之处。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种锂离子动力电池的化成夹具，包括电池层板、电机、前支架板、后支架板、堆板和固定板，多个所述电池层板竖直且相互平行分布在堆板和固定板之间，所述堆板和固定板的外侧分别设有前支架板和后支架板，多个所述电池层板的四角处均连接在四根滚珠丝杆上，且每根滚珠丝杆的一端均穿过堆板连接至前支架板，另一端均穿过固定板连接至后支架板，所述前支架板的外侧连接有电机，所述固定板外侧壁均匀设有多个压力传感器，所述电机的输出轴与堆板之间通过旋进轴组件连接。

进一步的，所述旋进轴组件包括固定座，所述固定座内部设有螺纹槽，所述电机固定在固定座底部，且所述电机的输出轴连接螺杆，所述螺杆螺纹连接在螺纹槽内，所述固定座上端连接有压块，所述压块连接在堆板一侧，所述固定座固定连接在前支架板上

进一步的，所述前支架板和后支架板之间两端分别连接有固定杆。

进一步的，多个所述压力传感器并排均匀分布。

进一步的，所述电机为步进电机或伺服电机。

进一步的，所述压力传感器连接至plc输入端，所述电机连接至plc输出端。

进一步的，所述plc输出端还连接有报警器。

相对于现有技术，本实用新型所述的锂离子动力电池的化成夹具传感器具有以下优势：

本实用新型所述的锂离子动力电池的化成夹具依据不同长度尺寸的电池合理设计化成夹具压力传感器的数量，多个压力传感器平均分布在电池层板长度方向，通过各个压力传感器反馈的数据进行闭环控制，保证每个压力传感器的压力均匀性，保证同一电池长度方向不同位置的受力一致，提高了锂离子动力电池的化成界面状态，提高了锂离子动力电池后期的电性能。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的锂离子动力电池的化成夹具结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的旋进轴组件结构示意图。

附图标记说明：

1-前支架板；2-堆板；3-固定板；4-后支架板；5-电池层板；6-压力传感器；7-滚珠丝杆；8-固定杆；9-电机；10-固定座；11-压块；12-螺杆；13-螺纹槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，一种锂离子动力电池的化成夹具，包括电池层板5、电机9、前支架板1、后支架板4、堆板2和固定板3，多个所述电池层板5竖直且相互平行分布在堆板2和固定板3之间，所述堆板2和固定板3的外侧分别设有前支架板1和后支架板4，多个所述电池层板5的四角处均连接在四根滚珠丝杆7上，且每根滚珠丝杆7的一端均穿过堆板2连接至前支架板1，另一端均穿过固定板3连接至后支架板4，所述前支架板1的外侧连接有电机9，所述固定板3外侧壁均匀设有多个压力传感器6，所述电机9的输出轴与堆板2之间通过旋进轴组件连接。

如图2所示，所述旋进轴组件包括固定座10，所述固定座10内部设有螺纹槽13，所述电机9固定在固定座10底部，且所述电机9的输出轴连接螺杆12，所述螺杆12螺纹连接在螺纹槽13内，所述固定座10上端连接有压块11，所述压块11连接在堆板2一侧，所述固定座10固定连接在前支架板1上，电机9转动时，螺杆12旋进，由于固定座10固定在前支架板1上，因此，螺杆12向前旋进对压板施压，最终将压力施加在堆板2上。

所述前支架板1和后支架板4之间两端分别连接有固定杆8。

多个所述压力传感器6并排均匀分布。

所述电机9为步进电机或伺服电机。

所述压力传感器6连接至plc输入端，所述电机9连接至plc输出端。

所述plc输出端还连接有报警器。

本实施例中，所述plc型号为三菱q26udehcpu，所述压力传感器6型号为金诺jlbu-1。

本实施例的工作过程如下：

化成夹具中，伺服电机9启动，带动旋进轴组件伸长，进行加压，通过四根滚珠丝杆7进行电池层板5的传动和加压，滚珠丝杆7带动推板对电池层板5进行加压，电池层板5的导向通过四根滚珠丝杆7进行导向，保证在加压过程中电池层板5不倾斜、不卡死；伺服电机9加压时，由四根丝杆进行传动加压，也就造成电池层板5的受力是从细长形层板的四个角部进行加压，这种电池层板5设计很容易造成电池长度方向的受力差异，不能保证电池在长度方向的受力均匀，使电池层板5在长度方向受到一定的扭力，对电池的化成界面效果存在一定的影响，对电池后期的电性能存在一定的影响；依据电池的长度合理设计2个或多个压力传感器6，压力传感器6平均分布在电池的长度方向。伺服电机9加压时，通过2个压力传感器6反馈的压力数据，能够实时监测电池长度方向受力的差异，可以在plc上设置压力差异阈值，当压力传感器6的压力差异超过阈值时，设备会自动报警，plc通过控制伺服电机9转动实现自动调节四根丝杆的行程，以此来调节电池层板5的压力均匀性，保证电池层板5长度方向不同位置的压力均匀性，保证电池层板5在长度方向的受力一致，避免电池层板5出现扭力等受力不均的现象，提高了电池化成的界面状态，提高了电池的化成效果，保证了电池后期的循环寿命；通过多个压力传感器6的实时监测，既能反映出电池层板5的实时受力状态。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。