一种化成夹具的制作方法

1.本技术涉及电池生产设备技术领域，尤其涉及一种化成夹具。


背景技术：

2.电池生产过程中包括化成步骤，化成是指生极板在电解液中通过充电转变为荷电状态，清除杂质，改善其活性物质电化学活性的化学和电化学反应过程。
3.现有的电池化成夹具通常只针对某种特定型号的电池进行设计，主要原因在于当电池的型号发生改变，即电池的注液口方向的调整、电池的尺寸大小变更，就会导致当前夹具无法适用，需要重新设计夹具，费时费力且成本较高；另外，电池在化成过程中，电芯内部的电解液会从电池注液口挥发，容易造成探针的短路或影响电芯质量，从而影响电池化成的安全和质量。


技术实现要素：

4.本技术目的在于提供一种化成夹具，采用本技术提供的技术方案解决了现有的化成夹具兼容性较差及化成过程中电解液易挥发造成探针短路的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术提供一种化成夹具，包括机架、第一驱动组、吸盘组件、探针组件及感温测试组件；
6.所述机架包括上层板、下层板、设于所述上层板与所述下层板之间的用于承托托盘的承载板及连接所述上层板、下层板及承托板的连杆组件，所述托盘用于承载电池；
7.所述吸盘组件可拆卸设于所述上层板；所述感温测试组件可拆卸设于所述下层板，且与所述吸盘组件呈相对设置；所述探针组件与所述吸盘组件一体设置或与所述感温测试组件一体设置；
8.所述第一驱动组设于所述机架上，所述承载板形成有第一避空位，所述第一驱动组适于驱动所述下层板升降并托起所述承托板，所述感温测试组件通过所述第一避空位抵接于所述电池端部；
9.在上述实现过程中，待化成的电池放置于托盘上，电池的两端分别朝向上层板与下层板，托盘对电池起到承托作用，而托盘又放置于承载板上，承载板对托盘起到承托作用；电池放置完毕后，第一驱动组驱动下层板朝向上层板移动，即上升运动，感温测试组件先抵接于电池端部，随着进一步上升，下层板顶起承载板，令承载板跟随上升，进而将整个托盘一起托起，直至电池的另一端抵接于吸盘组件上；本方案为了能够适配两种不同电池的放置方式，其用于化成的探针组件的设置方式也可根据实际情况进行选择，如在其中一实施方式中，探针组件与吸盘组件一体设置，即上层板通过探针组件接触电芯实现化成工序的同时，也利用吸盘组件对化成过程中挥发的电解液进行控制，进而有效避免了挥发的电解液对探针造成损坏；在另一种实施方式中又可在上层板单独设置吸盘组件，而将探针与下层板的感温测试组件一体设置，即根据实际待化成电池的情况可进行整体更新，提升化成夹具的使用兼容性，同时提升更换效率保证了整体生产效率；另外采用升降的驱动方
式令夹具可适配于不同高度的电池，而托盘也可根据电池的径向大小进行调整，因此本技术提供的化成夹具不仅可适用于不同放置方式的电池，同时也可在一定程度上适用于不同大小型号的电池，适用兼容性高，有效节约成本。
10.优选的，所述吸盘组件包括若干并排设置的吸盘模组，所述吸盘模组包括第一安装座及若干设于所述第一安装座上的吸盘单元；
11.所述感温测试组件包括若干并排设置的测温模组，所述测温模组包括第二安装座及若干设于所述第二安装座上的测温单元；
12.所述吸盘单元与所述测温单元一一对应设置，且适于分别抵接于所述电池的两端；所述探针组件与所述吸盘单元或所述测温单元一体设置；
13.在上述实现过程中，每一吸盘模组均包括若干个吸盘单元，即可同时实现对多个电池会发电解液进行吸附，采用集成式的设置方式可令后续在更换时实现快速更换，仅需对第一安装座进行拆卸安装即可快速完成多个吸盘单元的更换，即根据实际情况确定是选择带有探针组件还是不带有探针组件；感温测试组件也是同理，通过第二安装座的整体更换即可实现多个测温单元的快速更换；而测温单元与吸盘单元一一对应设置，及对应的完成一个电池的电解液吸附及温度测试。
14.优选的，所述吸盘单元包括吸盘主体、与所述吸盘主体连接的储液桶；
15.在所述第一安装座上设置有与所述储液桶连接的第一弹性组件，所述第一弹性组件的弹力方向平行于所述连杆组件的轴向；
16.在上述实现过程中，吸盘主体作用于电池端部，对化成过程中挥发的电接也进行及时吸附，吸附后的电解液被存储与储液桶中，待化成一段时间后，通过破真空将收集的电解液进行逆流再导入至电池中；第一弹性组件通过其弹力作用可保证吸盘主体可始终有效抵接于电池端部，避免了多个吸盘主体一同作用时由于平整度及安装公差等因素产生的吸盘主体贴附不佳的问题，提升吸盘主体的吸附质量，降低电解液漏出风险。
17.优选的，所述储液桶上设置有第一气接头，在所述第一安装座的侧壁上设置有第二气接头；
18.同一所述第一安装座上的第一气接头与所述第二气接头连通；
19.在上述实现过程中，同一吸盘模组上的储液桶的第一气接头统一集成于第二气接头，第二气接头连接外部气控机构实现抽真空与破真空；采用该方式进一步实现集成块、模块化，为后续实现快速拆卸安装提供便利，提升换型效率，进而提升生产效率。
20.优选的，所述承载板包括间隔设置的第一载板及第二载板，所述第一载板与所述第二载板的间隔形成所述第一避空位；
21.在所述第一载板及第二载板上设置有定位件，所述定位件适于对所述托盘限位；
22.在上述实现过程中，第一载板与第二载板间隔设置，二者之间的间隔可令下层板在上升时，感温测试组件可抵接于电池的端部，实现温度监控；而定位件的设置则可对托盘进行限位，保证托盘可稳定的置于承载板上，进而保证化成过程的稳定。
23.优选的，所述定位件包括设于所述第一载板和第二载板上的凸块，在所述托盘上形成有与所述凸块适配的定位孔；
24.在上述实现过程中，在本方案中通过凸块与定位孔配合的方式实现托盘定位，第一载板和第二载板上的凸块可卡入到定位孔内，进而实现对托盘的定位。
25.优选的，所述定位件包括设于所述第一载板和所述第二载板上承托单元；所述第一载板和第二载板上均分别设置有两组承托单元，且分别对应所述托盘的一边角设置；
26.所述承托单元包括两组呈角度设置的承托座，所述承托座上形成有承托斜面；
27.在上述实现过程中，两组承托座呈角度设置用于定位托盘的其中一角，四组承托单元配合恰能够定位托盘的四角，四组承托单元之间相互配合，利用承托座上形成的承托斜面均分别对托盘进行限位，最终将托盘限位于一指定位置上。
28.优选的，在所述第一载板和第二载板上设置有导向滑轮；所述导向滑轮适于抵接于所述托盘底面并实现对托盘的导向；
29.在上述实现过程中，托盘在被置于承载板上时，其不一定能够快速的到达指定位置，而本方案通过设置导向滚轮的方式，第一可缓解托盘在移位过程中产生的硬性摩擦，第二则对托盘起到导向作用，令托盘可顺着导向滚轮引导的方向移动，进而快速到达指定位置，保证后续化成工序的平稳进行。
30.优选的，在所述下层板上设置有缓冲件；所述下层板在上升的情况下，所述缓冲件适于抵接于所述承载板；
31.在上述实现过程中，在下层板上升时，感温测试组件先抵接于电池端部，随着下层板的进一步上升，缓冲件作用于承载板上进一步顶升承载板从而带动整个托盘一起上升；本方案采用缓冲件可避免下层板在托起承载板时因硬性接触导致托盘移位的问题，令托起过程更加平稳，整体动作稳定性更高。
32.优选的，所述托盘上形成有若干与所述电池适配的限位槽，于所述限位槽的内壁靠近所述下层板一端形成有适于承载所述电池的台阶结构；
33.在上述实现过程中，限位槽可对电池进行限位，保证电池的放置稳定，而台阶结构在保证对电池进行承载的同时，也为测温单元或探针组件的伸入提供空间，令化成及测温过程可顺利进行。
34.与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本方案通过设置吸盘组件可对化成过程中挥发的电解液进行吸附，有效避免了电解液漏出导致探针短路或对电池质量造成影响的问题；除此之外，本方案将探针组件与吸盘组件或感温测试组件进行一体设置，且采用整体可拆卸的方式令其可根据实际化成电池的需求更换不同的设置方式，使用兼容性高，且更换效率高，有效保证工作效率；另外，本方案提供的化成夹具还可兼容不同尺寸的电池，实现了不同放置方式不同尺寸电池的兼容。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是本技术其中一实施例的整体结构示意图；
37.图2是申请其中一实施例的部分结构示意图；
38.图3是图2中a部分的结构放大示意图；
39.图4是图2中b部分的结构放大示意图；
40.图5是本技术其中一实施例的部分结构示意图；
41.图6是图5中c部分的结构放大示意图；
42.图7是本技术其中一实施例的部分结构示意图；
43.图8是本技术其中一实施例的部分结构示意图；
44.图9是图8中d部分的结构放大示意图；
45.其中：10、机架；11、第一驱动组；12、上层板；13、下层板；14、承载板；141、第一载板；142、第二载板；143、第一避空位；144、第二避空位； 15、连杆组件；151、支撑杆；16、托盘；20、吸盘组件；21、吸盘主体；22、储液桶；23、第一弹性组件；24、第一安装座；25、第一气接头；26、第二气接头；30、探针组件；40、感温测试组件；41、第二安装座；42、测温单元； 51、凸块；52、承托单元；521、承托座；53、导向滑轮；61、散热组件；62、缓冲件。
具体实施方式
46.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
47.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
48.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
49.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“侧”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于安装的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
50.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
51.还需说明的是，本技术实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件，对于本技术实施例中相同的零部件，图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记，应理解的是，对于其他相同的零件或部件，附图标记同样适用。
52.为能进一步了解本技术的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
53.实施例
54.现有的电池化成夹具通常只针对某种特定型号的电池进行设计，主要原因在于当电池的型号发生改变，即电池的注液口方向的调整、电池的尺寸大小变更，就会导致当前夹
具无法适用，需要重新设计夹具，费时费力且成本较高；另外，电池在化成过程中，电芯内部的电解液会从电池注液口挥发，容易造成探针的短路或影响电芯质量，从而影响电池化成的安全和质量。
55.为了解决上述技术问题，本实施例提供以下技术方案：
56.具体的，请参见图1-9，本实施例提供一种化成夹具，包括机架10、第一驱动组11、吸盘组件20、探针组件30及感温测试组件40；
57.具体的，机架10包括上层板12、下层板13、设于上层板12与所述下层板 13之间的用于承托托盘16的承载板14及连接上层板12、下层板13及承托板的连杆组件15，托盘16用于承载电池；
58.进一步的，吸盘组件20可拆卸设于上层板12；感温测试组件40可拆卸设于下层板13，且与吸盘组件20呈相对设置；探针组件30与吸盘组件20一体设置或与感温测试组件40一体设置；
59.具体的，第一驱动组11设于机架10上，承载板14形成有第一避空位143，第一驱动组11适于驱动下层板13升降并托起承托板，感温测试组件40通述第一避空位143抵接于电池端部；
60.在上述方案中，待化成的电池放置于托盘16上，电池的两端分别朝向上层板12与下层板13，托盘16对电池起到承托作用，而托盘16又放置于承载板 14上，承载板14对托盘16起到承托作用；电池放置完毕后，第一驱动组11驱动下层板13朝向上层板12移动，即上升运动，感温测试组件40先抵接于电池端部，随着进一步上升，下层板13顶起承载板14，令承载板14跟随上升，进而将整个托盘16一起托起，直至电池的另一端抵接于吸盘组件20上。
61.本方案通过设置吸盘组件20，在化成过程中，吸盘组件20抵接于电池的一端，进一步可理解为带有电解液注液口的一端；吸盘组件20通过真空吸附作用，可将挥发溢出的电解液进行吸附，待化成到一定时刻后通过破真空作用将吸附的电解液再逆流回到电池中，如此可有效避免化成过程中挥发溢出的电解液对电池质量造成影响或导致探针短路的问题。
62.需要说明的是，本方案中的设置方式可包括两种，分别适用于两种不同的电池放置方式，进一步可理解为不同注液口设置方式的电池；如在其中一些实施方式中，电解液注液口位于正极突起位一端，此时可将其理解为电池的正置，而在另一些实施方式中，电接也注液口位于相对正极突起位的一端，此时可将其理解为电池的倒置，因此，本方案中所述的适用于不同放置方式的电池的化成可参考上述描述。
63.具体的，在其中一实施方式中，探针组件30与吸盘组件20一体设置，即上层板12通过探针组件30接触电芯实现化成工序的同时，也利用吸盘组件20 对化成过程中挥发的电解液进行控制，而感温测试组件40则设置于下层板13，该实施方式可适用于正置放置方式的电池。
64.在另一实施方式中，吸盘组件20设置于上层板12，而探针组件30则于感温测试组件40一体设置与下层板13上，该实施方式可适用于倒置放置方式的电池。
65.具体的，探针组件30包括正极探针及负极探针，由于探针结构属于较为现有的技术，故本方案对其具体结构不做进一步赘述。
66.需要说明的是，为了便于进行理解，本方案在附图中将两种设置方式均在图上进
行统一展示，在实际应用中其仅出现其中一种，以图6为例，图中出现了仅设置感温测试组件40的附图，同时也出现了探针组件30与感温测试组件 40一体设置的附图，在实际应用中二者仅出现其中一个，该附图仅是为了便于理解而将两者均进行展示。
67.本方案可根据实际待化成电池的情况可进行整体更新，提升化成夹具的使用兼容性，同时提升更换效率保证了整体生产效率；另外采用升降的驱动方式令夹具可适配于不同高度的电池，而托盘16也可根据电池的径向大小进行调整，因此本技术提供的化成夹具不仅可适用于不同放置方式的电池，同时也可在于定程度上适用于不同大小型号的电池，适用兼容性高，有效节约成本。
68.具体的，请参见图1，在其中一实施方式中，连杆组件15包括若干连杆，用于撑起机架10的整体架构；在下层板13与承载板14上设置有套设于连杆上的套环，通过套环与连杆的配合对下层板13及承载板14的升降进行限位，保证其升降过程的稳定。
69.进一步的，承载板14底部设置有支撑杆151，在下层板13未托起承载板 14时，支撑杆151对承载板14起到支撑作用。
70.具体的，请参见图2-4，吸盘组件20包括若干并排设置的吸盘模组，吸盘模组包括第一安装座24及若干设于第一安装座24上的吸盘单元；
71.进一步的，感温测试组件40包括若干并排设置的测温模组，测温模组包括第二安装座41及若干设于第二安装座41上的测温单元42；
72.具体的，吸盘单元与所述测温单元42一一对应设置，且适于分别抵接于电池的两端；探针组件30与吸盘单元或测温单元42一体设置。
73.在上述方案中，每一吸盘模组均包括若干个吸盘单元，即可同时实现对多个电池会发电解液进行吸附，采用集成式的设置方式可令后续在更换时实现快速更换，仅需对第一安装座24进行拆卸安装即可快速完成多个吸盘单元的更换，即根据实际情况确定是选择带有探针组件30还是不带有探针组件30；感温测试组件40也是同理，通过第二安装座41的整体更换即可实现多个测温单元42的快速更换；而测温单元42与吸盘单元一一对应设置，及对应的完成一个电池的电解液吸附及温度测试。
74.具体的，第一安装座24与第二安装座41均为可拆卸设置，其可采用螺丝固定实现可拆卸设置又或是其他可拆卸设置方式。
75.具体的，吸盘单元包括吸盘主体21、与吸盘主体21连接的储液桶22；
76.由于需要对多个电池进行同时化成，因此具备多个吸盘主体21，而由于存在安装误差或电池高度误差，无法保证每个吸盘主体21均处在同一平面上，因此也无法保证吸盘主体21均能够贴合于电池端部，最终影响电解液吸附质量，为了解决上述技术问题，本实施例提供以下技术方案：
77.进一步的，在第一安装座24上设置有与储液桶22连接的第一弹性组件23，第一弹性组件23的弹力方向平行于连杆组件15的轴向；
78.在上述方案中，吸盘主体21作用于电池端部，对化成过程中挥发的电接也进行及时吸附，吸附后的电解液被存储与储液桶22中，待化成一段时间后，通过破真空将收集的电解液进行逆流再导入至电池中；第一弹性组件23通过其弹力作用可保证吸盘主体21可始终有效抵接于电池端部，避免了多个吸盘主体21 一同作用时由于平整度及安装公差等因素产生的吸盘主体21贴附不佳的问题，提升吸盘主体21的吸附质量，降低电解液漏出风险。
79.具体的，请参见图3，储液桶22上设置有第一气接头25，在第一安装座24 的侧壁上设置有第二气接头26；
80.进一步的，同一所述第一安装座24上的第一气接头25与第二气接头26连通；
81.在上述方案中，同一吸盘模组上的储液桶22的第一气接头25统一集成于第二气接头26，第二气接头26连接外部气控机构实现抽真空与破真空；采用该方式进一步实现集成块、模块化，为后续实现快速拆卸安装提供便利，提升换型效率，进而提升生产效率。
82.具体的，请参见图7-8，承载板14包括间隔设置的第一载板141及第二载板142，第一载板141与第二载板142的间隔形成第一避空位143；
83.进一步的，在第一载板141及第二载板142上设置有定位件，定位件适于述托盘16限位；
84.在上述方案中，第一载板141与第二载板142间隔设置，二者之间的间隔可令下层板13在上升时，感温测试组件40可抵接于电池的端部，实现温度监控；而定位件的设置则可对托盘16进行限位，保证托盘16可稳定的置于承载板14上，进而保证化成过程的稳定。
85.具体的，在第一载板141和第二载板142上形成有第二避空位144，第二避空位144用于避空第一驱动组11；在其中一些实施方式中，第一驱动组11可设于上层板12，而下层板13连接第一驱动组11的驱动端，在承载板14上升过程中，通过第二避空位144可对第一驱动组11实现避空；该方式可合理利用承载板14与上层板12之间的空间，实现夹具整体结构的紧凑化。
86.具体的，请参见图8-9，在其中一些实施方式中，定位件包括设于第一载板 141和第二载板142上的凸块51，在托盘16上形成有与凸块51适配的定位孔；
87.在上述方案中，在本方案中通过凸块51与定位孔配合的方式实现托盘16 定位，第一载板141和第二载板142上的凸块51可卡入到定位孔内，进而实现对托盘16的定位。
88.在另一些实施方式中，定位件包括设于第一载板141和所述第二载板142 上承托单元52；第一载板141和第二载板142上均分别设置有两组承托单元52，且分别对应所述托盘16的四角设置；
89.具体的，承托单元52包括两组呈角度设置的承托座521，承托座521上形成有承托斜面；
90.在上述方案中，两组承托座521呈角度设置用于定位托盘16的其中一角，四组承托单元52配合恰能够定位托盘16的四角，四组承托单元52之间相互配合，利用承托座521上形成的承托斜面均分别对托盘16进行限位，最终将托盘 16限位于一指定位置上。
91.需要说明的是，上述所述的定位件的设置方式也可进行组合，及承托座521 与凸块51可同时设置。
92.具体的，在第一载板141和第二载板142上设置有导向滑轮53；导向滑轮 53适于抵接于托盘16底面并实现对托盘16的导向；
93.在上述方案中，托盘16在被置于承载板14上时，其不一定能够快速的到达指定位置，而本方案通过设置导向滚轮的方式，第一可缓解托盘16在移位过程中产生的硬性摩擦，第二则对托盘16起到导向作用，令托盘16可顺着导向滚轮引导的方向移动，进而快速到达指定位置，保证后续化成工序的平稳进行。
94.在下层板13托起承载板14是，由于是刚性接触(硬性接触)，其在接触过程中可能
会导致托盘16移位，进而影响后续的化成过程，为了解决该技术问题，本实施例提供以下技术方案：
95.在下层板13上设置有缓冲件62；下层板13在上升的情况下，缓冲件62适于抵接于承载板14；
96.在上述方案中，在下层板13上升时，感温测试组件40先抵接于电池端部，随着下层板13的进一步上升，缓冲件62作用于承载板14上进一步顶升承载板 14从而带动整个托盘16一起上升；本方案采用缓冲件62可避免下层板13在托起承载板14时因硬性接触导致托盘16移位的问题，令托起过程更加平稳，整体动作稳定性更高。
97.进一步的，缓冲件62包括但不限于缓冲弹簧或弹性材料制成的缓冲垫，其中优选为缓冲弹簧。
98.具体的，请参见图1，托盘16上形成有若干与电池适配的限位槽，于限位槽的内壁靠近所述下层板13一端形成有适于承载电池的台阶结构；
99.在上述方案中，限位槽可对电池进行限位，保证电池的放置稳定，而台阶结构在保证对电池进行承载的同时，也为测温单元42或探针组件30的伸入提供空间，令化成及测温过程可顺利进行。
100.进一步的，托盘16可采用双层板间隔设置的结构，以提升限位槽对电池的限位范围；而在实际应用中，可根据不同半径大小的电池选择采用不同的托盘 16；需要说明的是，以测温单元42为例，测温单元42之间存在一定间隔，因此即使更换了不同半径大小的电池进行化成，在一定半径大小范围内的电池，测温单元42均能够实现检测。
101.具体的，请参见图1和图7，在其中一实施方式中，在上层板12及下层板 13上均设置有散热组件61；进一步的，散热组件61可以为散热风扇等散热机构；本方案通过进一步设置散热组件61，可对化成过程中产生的热量进行及时有效的导出，避免温度过高造成安全事故。
102.需要说明的是，第一驱动组11包括但不限于驱动气缸，驱动电机等驱动机构。
103.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
104.以上所述仅是对本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本技术技术方案的范围。