本發(fā)明涉及一種氣缸模式熱壓化成夾具系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在軟包鋰電池的生產(chǎn)工藝中，化成、熱壓是電池成型過(guò)程中的重要工序。化成是對(duì)電池內(nèi)部活性進(jìn)行激活以保證其具有良好充放電性能，循環(huán)壽命，而熱壓工序則是保證軟包鋰電池具有良好性能同時(shí)能保持高質(zhì)量的外觀。由于適應(yīng)各種工廠家的要求，氣缸模式屬于對(duì)壓力要求一致性好，并且不需要進(jìn)行分段調(diào)節(jié)的一種穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)化，提供一種氣缸模式熱壓化成夾具系統(tǒng)，該機(jī)將電池的化成、熱壓工序集中在同一設(shè)備中縮短各工序之間的時(shí)間，簡(jiǎn)化工序，提高軟包鋰電池性能指標(biāo)。

本發(fā)明所述的氣缸模式熱壓化成夾具系統(tǒng)，其特征在于：包括機(jī)架、熱壓化成夾具、充放電源和系統(tǒng)控制單元，所述熱壓化成夾具安裝在所述機(jī)架上的工作區(qū)，所述充放電源以及所述系統(tǒng)控制單元裝在所述機(jī)架內(nèi)部，所述充放電源的輸電端分別與所述熱壓化成夾具的入電端、所述系統(tǒng)控制單元的入電端電連，所述系統(tǒng)控制單元的控制端與所述熱壓化成夾具的控制端電連；

所述熱壓化成夾具包括用于提供直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)氣缸組件、用于支撐驅(qū)動(dòng)氣缸組件的支撐板、用于檢測(cè)加熱壓板產(chǎn)生的壓力的壓力傳感器、壓力推板、導(dǎo)向軸、多層加熱壓板和用于調(diào)整充放電接觸板或接觸探針的調(diào)節(jié)組件，所述驅(qū)動(dòng)氣缸組件通過(guò)支撐板安裝在所述機(jī)架上，并保證所述驅(qū)動(dòng)氣缸組件驅(qū)動(dòng)端的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)軌跡沿水平方向布置；所述壓力推板與驅(qū)動(dòng)氣缸組件的驅(qū)動(dòng)端相連；所述導(dǎo)向軸的兩端分別安裝在支撐板上，導(dǎo)向軸沿驅(qū)動(dòng)氣缸組件驅(qū)動(dòng)端的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)軌跡方向布置，所述導(dǎo)向軸與沿其軸向排布的所述加熱壓板滑動(dòng)連接，所述加熱壓板彼此平行形成間隙排布的層狀結(jié)構(gòu)；所述壓力推板安裝在導(dǎo)向軸靠近驅(qū)動(dòng)氣缸組件一側(cè)的端部，并且所述壓力推板與驅(qū)動(dòng)氣缸組件的驅(qū)動(dòng)端之間夾裝壓力傳感器；兩個(gè)相鄰的加熱壓板之間放置有1～2個(gè)鋰電池；

所述加熱壓板包括鋁壓板、帶溫度傳感器的電加熱片、極耳連接件和壓緊件，所述電加熱片貼覆在所述鋁壓板內(nèi)表面，所述極耳連接件設(shè)置在鋁壓板的兩側(cè)，并且所述極耳連接件壓在鋁壓板的卡槽表面，壓緊件卡入鋁壓板兩側(cè)的卡槽內(nèi)，用于實(shí)現(xiàn)探針、極耳和充放電源有緊密接觸；

所述調(diào)節(jié)組件包括調(diào)節(jié)絲桿、調(diào)節(jié)螺母、連動(dòng)連接桿、調(diào)節(jié)桿以及連動(dòng)齒輪組，所述連動(dòng)連接桿通過(guò)相應(yīng)的支撐座裝在所述機(jī)架上，并且所述連動(dòng)連接桿與導(dǎo)向軸平行，并且所述連動(dòng)連接桿分別通過(guò)設(shè)置在其兩端的連動(dòng)齒輪組與相應(yīng)的調(diào)節(jié)絲桿的一端相連，所述調(diào)節(jié)螺母與所調(diào)節(jié)絲桿螺接；所述連動(dòng)連動(dòng)連接桿的兩端各固接一個(gè)調(diào)節(jié)螺母，所述調(diào)節(jié)螺母與同側(cè)的所述調(diào)節(jié)絲桿螺接；所述調(diào)節(jié)絲桿沿其軸向安裝若干能與加熱壓板一一對(duì)應(yīng)的接觸探針或充放電接觸板；

所述充放電源包括機(jī)箱以及設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的可變條件的獨(dú)立的多路通道鋰電池循環(huán)電源；機(jī)箱內(nèi)設(shè)置有單片機(jī)電路、化成功率驅(qū)動(dòng)板、功率電源、輔助電源和電源開(kāi)關(guān)，所述化成功率驅(qū)動(dòng)板的輸電端通過(guò)單片機(jī)電路分別與多路通道鋰電池循環(huán)電源的供電端、功率電源的供電端、輔助電源的供電端電連，并且電源開(kāi)關(guān)設(shè)置在單片機(jī)電路上，用于控制整個(gè)充放電源的通斷；

所述系統(tǒng)控制單元設(shè)置在機(jī)架內(nèi)，系統(tǒng)控制單元的控制板上設(shè)置有plc模塊、加熱溫度控制器模塊、煙霧報(bào)警模塊、安全檢測(cè)模塊、信息采集模塊以及控制器，所述信息采集模塊的信號(hào)輸入端分別與每個(gè)所述壓力傳感器的信號(hào)輸出端、溫度傳感器的信號(hào)輸出端電連；所述信息采集模塊的信號(hào)輸出端、所述plc模塊的信號(hào)輸出端、加熱溫度控制器模塊的信號(hào)輸出端、煙霧報(bào)警模塊的信號(hào)輸出端、安全檢測(cè)模塊的信號(hào)輸出端分別與所述控制器的信號(hào)輸入端電連；所述控制器的供電端與所述化成功率驅(qū)動(dòng)板的供電端電連。

所述接觸探針包括第一電流板、第一電壓板、保護(hù)檔板和安裝座，所述第一電壓板、第一電流板分別通過(guò)安裝底座安裝在所述的加熱壓板兩側(cè)，并且所述第一電壓板、第一電流板一端與聚合物軟包電池的相應(yīng)的極耳接觸，所述第一電壓板、第一電流板的另一端分別通過(guò)連接導(dǎo)線與化成功率驅(qū)動(dòng)板供電端相應(yīng)引腳電連；所述保護(hù)檔板罩在聚合物軟包電池的相應(yīng)的極耳處。

所述充放電接觸板包括板體、第二電流板、第二電壓板和彈簧壓板，所述板體沿調(diào)節(jié)桿軸向垂直安裝在所述調(diào)節(jié)桿上，所述第二電流板和所述第二電壓板分別粘附在所述板體側(cè)面，所述第二電壓板、第二電流板分別通過(guò)連接導(dǎo)線與化成功率驅(qū)動(dòng)板供電端相應(yīng)引腳電連；所述彈簧壓板安裝在板體表面。

所述壓緊件為壓緊彈簧或壓塊。

所述連動(dòng)齒輪組包括第一斜齒輪和第二斜齒輪，所述第一斜齒輪與所述連動(dòng)連接桿的端部，所述第二斜齒輪安裝在調(diào)節(jié)絲杠的底部，并且所述第一斜齒輪與所述第二斜齒輪垂直嚙合。

在使用此設(shè)備時(shí)，確定電池的生產(chǎn)工藝后，對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整設(shè)定技術(shù)參數(shù)，設(shè)備初始化完成后，層壓板開(kāi)始按照設(shè)定要求對(duì)夾具鋁板進(jìn)行加溫，夾具進(jìn)入初始位置，開(kāi)始手工進(jìn)行上料，電池放入到熱壓化成夾具所帶動(dòng)的層壓板之間，電池放入完成后熱壓化成夾具開(kāi)始對(duì)電池進(jìn)行加壓操作，當(dāng)壓力達(dá)到所設(shè)定的要求范圍內(nèi)之后開(kāi)始對(duì)電池進(jìn)行充放電化成工作。當(dāng)所有條件滿足后，設(shè)備自動(dòng)打開(kāi)，取出電池。如此為一個(gè)循環(huán)。

本發(fā)明的有益效果為：

1、通過(guò)這套方案，把原先的化成方式與高溫干燥烤箱工藝，轉(zhuǎn)換成為加壓，加溫，化成，數(shù)據(jù)采集集合在一套系統(tǒng)里面進(jìn)行，提升了生產(chǎn)效率，保證電池的一致性。

2、采用集成式設(shè)計(jì)，對(duì)于電池生產(chǎn)廠家的工藝需求，熱夾具的數(shù)量可以任意進(jìn)行組建，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的流水線。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的主視圖。

圖3是本發(fā)明的側(cè)視圖。

圖4是本發(fā)明的熱壓化成夾具結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明的熱壓化成夾具的主視圖。

圖6是本發(fā)明的熱壓化成夾具的俯視圖。

圖7是本發(fā)明的熱壓化成夾具的側(cè)視圖。

圖8是本發(fā)明的調(diào)節(jié)組件結(jié)構(gòu)圖。

圖9是本發(fā)明的調(diào)節(jié)組件的主視圖。

圖10是本發(fā)明的調(diào)節(jié)組件的側(cè)視圖。

圖11是本發(fā)明的加熱壓板的結(jié)構(gòu)圖。

圖12是本發(fā)明的加熱壓板的主視圖。

圖13是本發(fā)明的充放電源結(jié)構(gòu)圖。

圖14是本發(fā)明的接觸探針結(jié)構(gòu)圖。

圖15是本發(fā)明的接觸探針的主視圖。

圖16是本發(fā)明的接觸探針的側(cè)視圖。

圖17是本發(fā)明的接觸探針的俯視圖。

圖18是本發(fā)明的充放電接觸板的結(jié)構(gòu)圖。

圖19是本發(fā)明的充放電接觸板的側(cè)視圖。

圖20是充放電接觸板的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明

參照附圖：

實(shí)施例1本發(fā)明所述的氣缸模式熱壓化成夾具系統(tǒng)，包括機(jī)架1、熱壓化成夾具2、充放電源3和系統(tǒng)控制單元4，所述熱壓化成夾具2安裝在所述機(jī)架1上的工作區(qū)，所述充放電源3以及所述系統(tǒng)控制單元4裝在所述機(jī)架1內(nèi)部，所述充放電源3的輸電端分別與所述熱壓化成夾具2的入電端、所述系統(tǒng)控制單元4的入電端電連，所述系統(tǒng)控制單元4的控制端與所述熱壓化成夾具2的控制端電連；

所述熱壓化成夾具2包括用于提供直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)氣缸組件21、用于支撐驅(qū)動(dòng)氣缸組件的支撐板22、用于檢測(cè)加熱壓板產(chǎn)生的壓力的壓力傳感器23、壓力推板24、導(dǎo)向軸25、多層加熱壓板26和用于調(diào)整充放電接觸板或接觸探針的調(diào)節(jié)組件27，所述驅(qū)動(dòng)氣缸組件21通過(guò)支撐板22安裝在所述機(jī)架1上，并保證所述驅(qū)動(dòng)氣缸組件21驅(qū)動(dòng)端的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)軌跡沿水平方向布置；所述壓力推板24與驅(qū)動(dòng)氣缸組件21的驅(qū)動(dòng)端相連；所述導(dǎo)向軸25的兩端分別安裝在支撐板22上，導(dǎo)向軸25沿驅(qū)動(dòng)氣缸組件21驅(qū)動(dòng)端的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)軌跡方向布置，所述導(dǎo)向軸25與沿其軸向排布的所述加熱壓板26滑動(dòng)連接，所述加熱壓板26彼此平行形成間隙排布的層狀結(jié)構(gòu)；所述壓力推板24安裝在導(dǎo)向軸25靠近驅(qū)動(dòng)氣缸組件21一側(cè)的端部，并且所述壓力推板24與驅(qū)動(dòng)氣缸組件21的驅(qū)動(dòng)端之間夾裝壓力傳感器23；兩個(gè)相鄰的加熱壓板26之間放置有1～2個(gè)鋰電池；

所述加熱壓板26包括鋁壓板261、電加熱片262、極耳連接件263和壓緊件264，溫度傳感器265，所述電加熱片262貼覆在所述鋁壓板261內(nèi)表面，所述極耳連接件263設(shè)置在鋁壓板261的兩側(cè)，并且所述極耳連接件263壓在鋁壓板261的卡槽表面，壓緊件264卡入鋁壓板261兩側(cè)的卡槽內(nèi)，用于實(shí)現(xiàn)探針、極耳和充放電源有緊密接觸；

所述調(diào)節(jié)組件27包括調(diào)節(jié)絲桿271、調(diào)節(jié)螺母272、連動(dòng)連接桿273、調(diào)節(jié)桿274以及連動(dòng)齒輪組275，所述連動(dòng)連接桿通過(guò)相應(yīng)的支撐座裝在所述機(jī)架上，并且所述連動(dòng)連接桿與導(dǎo)向軸平行，并且所述連動(dòng)連接桿分別通過(guò)設(shè)置在其兩端的連動(dòng)齒輪組與相應(yīng)的調(diào)節(jié)絲桿的一端相連，所述調(diào)節(jié)螺母與所調(diào)節(jié)絲桿螺接；所述連動(dòng)連動(dòng)連接桿的兩端各固接一個(gè)調(diào)節(jié)螺母，所述調(diào)節(jié)螺母與同側(cè)的所述調(diào)節(jié)絲桿螺接；所述調(diào)節(jié)絲桿沿其軸向安裝若干能與加熱壓板一一對(duì)應(yīng)的接觸探針或充放電接觸板；

所述充放電源3包括機(jī)箱34以及設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的可變條件的獨(dú)立的多路通道鋰電池循環(huán)電源33；機(jī)箱34內(nèi)設(shè)置有單片機(jī)電路32、化成功率驅(qū)動(dòng)板31、功率電源35、輔助電源36和電源開(kāi)關(guān)37，所述化成功率驅(qū)動(dòng)板31的輸入電端通過(guò)單片機(jī)電路32分別與多路通道鋰電池循環(huán)電源33的供電端采用導(dǎo)線連接、功率電源36的供電端、輔助電源37的供電端導(dǎo)線連接，并且電源開(kāi)關(guān)37設(shè)置在單片機(jī)電路32上，用于控制整個(gè)充放電源3的通斷；

所述系統(tǒng)控制單元4設(shè)置在機(jī)架1內(nèi)，系統(tǒng)控制單元的控制板41上設(shè)置有plc模塊42、加熱溫度控制器模塊43、plc模塊42包含煙霧報(bào)警功能、安全檢測(cè)功能、信息采集功能通過(guò)plc的cpu控制器進(jìn)行處理，所述信息采集功能的信號(hào)輸入端分別與每個(gè)所述壓力傳感器23的信號(hào)輸出端，溫度傳感器265的信號(hào)輸出端電連；所述信息采集功能的信號(hào)輸出端，所述plc模塊的信號(hào)輸出端、加熱溫度控制器模塊43的信號(hào)輸出端，煙霧報(bào)警功能的信號(hào)輸出端，安全檢測(cè)功能的信號(hào)輸出端分別與所述plc的cpu控制器的信號(hào)輸入端電連；所述控制器的供電端與所述化成功率驅(qū)動(dòng)板31的供電端電連。通過(guò)各單元的傳感器對(duì)設(shè)備的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控并保存數(shù)據(jù)日志。

所述接觸探針5包括第一電流板51、第一電壓板52、保護(hù)檔板53和安裝座54，所述第一電壓板52、第一電流板51分別通過(guò)安裝底座54安裝在所述的加熱壓板26兩側(cè)，并且所述第一電壓板52、第一電流板51一端與聚合物軟包電池的相應(yīng)的極耳接觸，所述第一電壓板52、第一電流板51的另一端分別通過(guò)連接導(dǎo)線與化成功率驅(qū)動(dòng)板供電端相應(yīng)引腳電連；所述保護(hù)檔板罩在聚合物軟包電池的相應(yīng)的極耳處。

所述充放電接觸板6包括板體61、第二電流板62、第二電壓板63和彈簧壓板64，所述板體61沿調(diào)節(jié)桿軸向垂直安裝在所述調(diào)節(jié)桿上，所述第二電流板51和所述第二電壓板分別粘附在所述板體側(cè)面，所述第二電壓板、第二電流板分別通過(guò)連接導(dǎo)線與化成功率驅(qū)動(dòng)板供電端相應(yīng)引腳電連；所述彈簧壓板安裝在板體表面。

所述壓緊件為壓緊彈簧或壓塊。

所述連動(dòng)齒輪組275包括第一斜齒輪和第二斜齒輪，所述第一斜齒輪與所述連動(dòng)連接桿的端部，所述第二斜齒輪安裝在調(diào)節(jié)絲杠的底部，并且所述第一斜齒輪與所述第二斜齒輪垂直嚙合。

在使用此設(shè)備時(shí)，確定電池的生產(chǎn)工藝后，對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整設(shè)定技術(shù)參數(shù)，設(shè)備初始化完成后，層壓板開(kāi)始按照設(shè)定要求對(duì)夾具鋁板進(jìn)行加溫，夾具進(jìn)入初始位置，開(kāi)始手工進(jìn)行上料，電池放入到熱壓化成夾具所帶動(dòng)的層壓板之間，電池放入完成后熱壓化成夾具開(kāi)始對(duì)電池進(jìn)行加壓操作，當(dāng)壓力達(dá)到所設(shè)定的要求范圍內(nèi)之后開(kāi)始對(duì)電池進(jìn)行充放電化成工作。當(dāng)所有條件滿足后，設(shè)備自動(dòng)打開(kāi)，取出電池。如此為一個(gè)循環(huán)。

本說(shuō)明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。