CN103811816B - 一种锂离子电池热冷压化成设备 - Google Patents

一种锂离子电池热冷压化成设备 Download PDF

Info

Publication number
CN103811816B
CN103811816B CN201410048322.3A CN201410048322A CN103811816B CN 103811816 B CN103811816 B CN 103811816B CN 201410048322 A CN201410048322 A CN 201410048322A CN 103811816 B CN103811816 B CN 103811816B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
pressing
lithium ion
formation
cold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410048322.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103811816A (zh
Inventor
林景斌
胡益波
陈刚
周利刚
贾宝安
蔡开贵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningde Amperex Technology Ltd
Original Assignee
Ningde Amperex Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningde Amperex Technology Ltd filed Critical Ningde Amperex Technology Ltd
Priority to CN201410048322.3A priority Critical patent/CN103811816B/zh
Publication of CN103811816A publication Critical patent/CN103811816A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103811816B publication Critical patent/CN103811816B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明属于电池制造设备技术领域,尤其涉及一种锂离子电池热冷压化成设备,包括机架、上料托盘、热压化成夹具、冷压夹具、下料托盘、机械手和化成柜,上料托盘、热压化成夹具、冷压夹具、下料托盘和机械手均设置于机架,化成柜与热压化成夹具电连接,冷压夹具与热压化成夹具均包括层板,层板与电池接触且其接触面与水平面之间的夹角为90°±0.5°,机械手一次性抓取电池在上料托盘、热压化成夹具、冷压夹具和下料托盘之间流转。该设备将电池的化成、热压和冷压三个工序集中在同一设备中,缩短各工序之间的时间,同时将电池的化成与热压工序集成到同一热压化成夹具中,简化工序,减少不必要的工序时间,且不会影响电池的使用性能。

Description

一种锂离子电池热冷压化成设备
技术领域
本发明属于电池制造设备技术领域,尤其涉及一种锂离子电池热冷压化成设备。
背景技术
在软包装锂离子电池的生产工艺中,化成、热压及冷压是电池成型过程中的三个重要工序,化成是对电池内部活性进行激活以保证其具有良好的充放电性能、循环寿命,而热冷压工序则是保证电池具有良好性能的同时能保持良好的外观。
在现有的软包装锂离子电池生产设备中,电池的化成与热冷压定形工序基本都是分开实施的,需要不同的设备及夹具,其工作过程是:将电池放入化成夹具中后,采用机器或人工将化成夹具搬运至化成柜中,待电池化成完成后,机器或人工将化成夹具再搬运至热压设备中,然后从化成夹具中取出电池放入热压夹具中进行热压,最后从热压夹具中取出电池流转到冷压夹具中对电池进行冷压定型。这样就造成了化成的电池流转工序繁多,生产效率低;每个工序需要相应的设备,设备成本高,占地面积大;而且需要搬运沉重的化成夹具,耗时长;传统的化成柜均通过其上的导电探针与化成夹具上的电极板连接以对电池进行充电化成,化成电流较小,化成时间长,且探针长时间使用,其接触可靠性降低;而且电池化成需要一定的温度,且化成完成后需将化成夹具搬出化成柜,在夹具流转至热压设备及上料设备的过程中,化成夹具的热量早已流失,当化成夹具再次装入电池进入化成柜后需要重新预热,造成能量浪费。
发明内容
本发明的目的在于:针对现有技术的不足,而提供一种锂离子电池热冷压化成设备,该设备将电池的化成、热压、冷压三个工序集中在同一设备中,缩短各个工序之间的时间,同时将电池的化成与热压工序集成到同一热压化成夹具中,简化工序,减少不必要的工序时间,且不会影响电池的使用性能;电池通过机械手进行流转,避免了沉重夹具的搬运问题。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:一种锂离子电池热冷压化成设备,包括机架、上料托盘,热压化成夹具、冷压夹具、下料托盘、机械手和化成柜,上料托盘、热压化成夹具、冷压夹具,下料托盘和机械手均设置于机架,化成柜与热压化成夹具电连接,冷压夹具与热压化成夹具均包括层板,层板与电池接触且其接触面与水平面之间的夹角为90°±0.5°,优选层板与电池接触且其接触面与水平面之间的夹角为90°。冷压夹具的层板和热压化成夹具的层板在水平面的投影不重叠,便于普通机械手抓取电池,当采用的机械手能在冷压夹具的层板和热压化成夹具的层板在水平面投影重叠的情况下抓取电池时,层板和热压化成夹具的层板在水平面投影也可以设置为重叠。机械手一次性抓取电池在上料托盘,热压化成夹具,冷压夹具和下料托盘之间流转。设备中,上料托盘、热压化成夹具、冷压夹具及下料托盘固定不动,电池在机械手的作用下在各个夹具中流转,避免了沉重夹具的搬运问题,机械手可将夹具或托盘中的电池一次取出,节省电池进出夹具或托盘的时间,电池转移效率高。机械手一次性抓取上料托盘中的所有锂离子电池并直接放入热压化成夹具中,锂离子电池在热压化成夹具完成热压化成后,机械手一次性抓取热压化成夹具中的所有锂离子电池并直接放入冷压夹具中,锂离子电池在冷压夹具中完成冷压定型后,机械手再一次性抓取冷压夹具中的所有锂离子电池,直接放入下料托盘中。
作为本发明锂离子电池热冷压化成设备的一种改进,热压化成夹具和冷压夹具均还包括第一伺服电机、减速器、齿轮箱、丝杆、推板和导向轴,第一伺服电机的输出端与减速器的输入端连接,减速器的输出端与齿轮箱的输入端连接,丝杆与齿轮箱的输出端连接,丝杆穿设于推板,多个层板均滑动设置于导向轴,两个相邻的层板之间放置有电池。热压化成夹具与冷压夹具都采用卧式结构,利用丝杆带动推板,推板推动层板的方式对电池施压,电池受力均衡,厚度均匀一致。
作为本发明锂离子电池热冷压化成设备的一种改进,热压化成夹具的层板包括层板本体、夹持机构、电加热片、化成电路连接板、极耳压块和压紧弹簧,电加热片设置于层板本体,夹持机构设置于层板本体的端部,极耳压块与化成电路连接板设置于层板本体两侧,且相互对应地设置于层板本体两端,压紧弹簧一端与极耳压块连接,压紧弹簧的另一端与层板本体连接,极耳压块通过压紧弹簧的作用力使锂离子电池的极耳与化成电路连接板紧密接触。化成电路连接板通过导线直接与化成柜中的电池化成驱动板连接,与传统化成电路连接板与电池化成驱动板探针式接触的方式相比,这种导线连接方式避免了探针式接触而引起的接触不良,从而引起电火花产生,且导线连接更易实现对电池进行大电流化成,缩短电池化成时间。
作为本发明锂离子电池热冷压化成设备的一种改进,冷压夹具的层板包括层板本体和夹持机构,夹持机构设置于层板本体的端部,层板本体设置有冷却循环通道,冷却循环通道包括进口和出口,进口和出口分别与外部冷却介质流动的导管连接,为电池的冷压定型提供所需的冷却温度。
作为本发明锂离子电池热冷压化成设备的一种改进,夹持机构包括固定板、固定块、转轴、摆杆、夹杆和拉簧,第一固定板和固定块均固定在层板本体上,摆杆的一端通过转轴与第一固定板连接,摆杆的另一端与夹杆连接,拉簧的一端挂设于摆杆,拉簧的另一端挂设在第一固定板,固定块和夹杆平行设置。
作为本发明锂离子电池热冷压化成设备的一种改进,每个层板本体设置有若干个台阶孔,两个相邻且相对应的台阶孔之间通过阶梯轴连接。
作为本发明锂离子电池热冷压化成设备的一种改进,机架上方设置有第一导轨,机械手与第一导轨滑动连接,机械手包括固定架、抓取机构、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机和第二导轨,抓取机构设置于固定架,第二伺服电机控制固定架在第一导轨上运动,第三伺服电机控制固定架在第二导轨上运动,第四伺服电机控制抓取机构上下运动。
作为本发明锂离子电池热冷压化成设备的一种改进,抓取机构包括抓取气缸、两个夹板和夹子,两个夹板之间设置有连接板,抓取气缸的输出端穿过连接板与夹子连接;夹子包括夹头、夹持弹簧、两个第一连接杆和两个第二连接杆,两个第一连接杆的一端铰接于抓取气缸的输出端,两个第二连接杆的一端铰接于夹头,两个第一连接杆的另一端一一对应地与两个第二连接杆的另一端铰接,夹持弹簧连接于第一连接杆与第二连接杆的铰接处。
作为本发明锂离子电池热冷压化成设备的一种改进,夹头设置有齿槽,可以加大夹持电池的摩擦力。
作为本发明锂离子电池热冷压化成设备的一种改进,上料托盘包括底座、若干第二固定板、电池长度方向调节板、电池高度调节杆、导向杆、插销和锁紧块,若干第二固定板固定在底座上,锂离子电池极耳朝外地放置在相邻第二固定板形成的槽以及电池长度方向调节板上相对应的槽中,且锂离子电池底端放置在电池高度调节杆上,通过设置与电池高度调节杆相连的插销在最外侧第二固定板上相应的孔的位置调节电池高度调节杆的高度,电池长度方向调节板可沿导向杆滑动并使用锁紧块将其锁定。
本发明的有益效果在于:本发明包括机架、上料托盘、热压化成夹具、冷压夹具、下料托盘、机械手和化成柜,热压化成夹具与冷压夹具并排固定设置于机架上,冷压夹具设置于热压化成夹具之间,机械手一次性抓取上料托盘中的所有锂离子电池并直接放入热压化成夹具中,锂离子电池在热压化成夹具完成热压化成后,机械手一次性抓取热压化成夹具中的所有锂离子电池并直接放入冷压夹具中,锂离子电池在冷压夹具中完成冷压定型后,机械手再一次性抓取冷压夹具中的所有锂离子电池,直接放入下料托盘中。该设备将电池的化成、热压、冷压三个工序集中在同一设备中,缩短各个工序之间的时间,同时将电池的化成与热压工序集成到同一热压化成夹具中,简化工序,减少不必要的工序时间,且不会影响电池的使用性能;锂离子电池通过设置于机架上方的机械手进行流转,避免了沉重夹具的搬运问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中热压化成夹具的结构示意图。
图3为本发明中热压化成夹具的层板的结构示意图。
图4为本发明中夹持机构闭合状态的结构示意图。
图5为本发明中夹持机构打开状态的结构示意图。
图6为本发明中推板和层板打开状态的结构示意图。
图7为本发明中冷压夹具的冷却循环通道的结构示意图。
图8为本发明中机械手的结构示意图。
图9为图8中抓取机构的结构示意图。
图10为图9中的A部放大图。
图11为本发明中上料托盘的结构示意图。
其中,附图标记说明如下:
1—机架、10—第一导轨;
2—上料托盘、21—底座、22—第二固定板、23—电池长度方向调节板、24—电池高度调节杆、25—导向杆、26—插销、27—锁紧块、28—槽、29—孔;
3—热压化成夹具、31—前固定座、32—后固定座、33—第一伺服电机、34—减速器、35—齿轮箱、36—丝杆、37—推板、38—导向轴、39—压力保持装置;40—丝杆螺母;
4—冷压夹具、
5—下料托盘;
6—机械手、61—固定架、62—抓取机构、621—抓取气缸、622—夹板、623—夹子、624—齿槽、6231—夹头、6232—夹持弹簧、6233—第一连接杆、6234—第二连接杆、63—第二伺服电机、64—第三伺服电机、65—第四伺服电机、66—第二导轨;
7—化成柜;
8—锂离子电池、81—极耳、82—气袋;
9—层板、91—层板本体、911—冷却循环通道、9111—进口、9112—出口、92—夹持机构、921—第一固定板、922—固定块、923—转轴、924—摆杆、925—夹杆、926—拉簧、93—电加热片、94—化成电路连接板、95—极耳压块、96—压紧弹簧;
11—台阶孔、12—阶梯轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明及其有益效果进行详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
参考图1至图11,一种锂离子电池热冷压化成设备,包括机架1,上料托盘2,热压化成夹具3,冷压夹具4,下料托盘5,机械手6和化成柜7,上料托盘2,热压化成夹具3,冷压夹具4,下料托盘5和机械手6均设置于机架1,冷压夹具4与热压化成夹具3均包括层板9,层板9与锂离子电池8接触且其接触面与水平面之间的夹角为90°±0.5°,优选的,层板9与电池接触且其接触面与水平面垂直,优选的冷压夹具4的层板9和热压化成夹具3的层板9在水平面的投影不重叠,机械手一次性抓取电池在上料托盘2,热压化成夹具3,冷压夹具4和下料托盘5之间流转。此处的“冷压夹具4的层板9和热压化成夹具3的层板9在水平面的投影不重叠”,具体的讲冷压夹具4和热压化成夹具3可以位于同一水平面,也可以在不同的水平面。当冷压夹具4和热压化成夹具3在同一水平面时(即冷压夹具4的层板9和热压化成夹具3的层板9投影在与其工作面平行的水平面时,其各自投影不重叠),冷压夹具4和热压化成夹具3可以呈线性布置(见图1),冷压夹具4和热压化成夹具3也可呈星型排布(图中未示出),即中间设置一个冷压夹具4,周围放置热压化成夹具3,当然也可中间设置一个热压化成夹具3,周围放置冷压夹具4,具体放置方式可依据实际使用选定。当然冷压夹具4和热压化成夹具3可以位于不同水平面,以便于机械手6一次性抓取锂离子电池,冷压夹具4的层板9和热压化成夹具3的层板9在水平面的投影不重叠;当采用的机械手能在冷压夹具的层板和热压化成夹具的层板在水平面投影重叠的情况下抓取电池时,层板和热压化成夹具的层板在水平面投影也可以设置为重叠。冷压夹具4和热压化成夹具3之间的优化设置为机械手6的行走路线呈直线且路程越短越好。机械手6可一次性抓取上料托盘2中的所有锂离子电池并直接放入热压化成夹具3中,当锂离子电池在热压化成夹具3中完成热压化成后,机械手6一次性抓取热压化成夹具3中的所有锂离子电池并直接放入冷压夹具4中,待锂离子电池在冷压夹具4中完成冷压定形后,机械手6再一次性抓取冷压夹具4中的所有锂离子电池并直接放入下料托盘5中。化成柜7设置于机架1的一侧,化成柜7与热压化成夹具3中的化成电路连接板94电连接,是用于控制热压化成夹具3中锂离子电池化成的电路集成。上料托盘2、热压化成夹具3、冷压夹具4及下料托盘5成单排或多排的排式布置,便于化成柜7的放置,同时简化机械手6的行走路线。
优选的,参考图2,热压化成夹具3和冷压夹具4均还包括前固定座31、后固定座32、第一伺服电机33、减速器34、齿轮箱35、丝杆36、推板37、导向轴38和压力保持装置39,导向轴38固定设置于前固定座31和后固定座32上,层板9竖直悬挂在导向轴38上,并可沿导向轴38滑动,相邻层板9之间竖直放入尾部相对的两块锂离子电池,第一伺服电机33的输出端与减速器34的输入端连接,第一伺服电机33为整个热压化成夹具3提供动力,减速器34的输出端与齿轮箱35的输入端连接,丝杆36与齿轮箱35的输出端连接,丝杆36穿设于推板37,丝杆36将其自身的转动通过固定在推板37上的丝杆螺母40转化为推板37的平行移动,推板37进而带动层板9沿导向轴38滑动。压力保持装置39设置于层板9与后固定座32之间,当伺服电机31带动推板37推动层板9相互闭合时,压力保持装置39中的保压弹簧产生压缩变形,为相邻层板9挤压其之间的锂离子电池8提供反作用力。热压化成夹具3主要用于对锂离子电池进行热压的同时进行化成,冷压夹具4主要对热压化成后的锂离子电池进行冷压定型;热压化成夹具3和冷压夹具4的排布位置不定,而且热压化成夹具3与冷压夹具4根据电池的化成时间及冷压定型时间进行配比,一般地,锂离子电池的热压化成时间较长,为提高设备的利用效率,使得每台装置中一个冷压夹具4可配备多个热压化成夹具3,本实施方式中按6:1进行配置,这与传统一个热压化成夹具对应一个冷压夹具的配置相比,减少了5个冷压夹具4的设备投入,提高了设备的利用率。
参考图3,热压化成夹具3的层板9包括层板本体91、夹持机构92、电加热片93、化成电路连接板94、极耳压块95和压紧弹簧96,电加热片93设置于层板本体91,为锂离子电池8的热压化成提供足够的热量,夹持机构92设置于层板本体91的端部,将锂离子电池8夹持在层板本体91上,使锂离子电池8随层板本体91一起移动,极耳压块95与化成电路连接板94设置于层板本体91的两侧,且相互对应地设置在层板本体91的两端,压紧弹簧96的一端与极耳压块95连接,另一端与层板本体91连接,化成电路连接板94与化成柜7电连接,对锂离子电池8化成,当相邻层板本体91对其之间的锂离子电池8施压时,极耳压块95在压紧弹簧96的弹簧力作用下将锂离子电池8的两个极耳81与化成电路连接板94紧密接触在一起,保证化成柜7对锂离子电池8通电化成的可靠性。
参考图3和图7,冷压夹具4的层板9也包括层板本体91和夹持机构92,冷压夹具4中层板9的夹持机构92与热压化成夹具3相同,与热压化成夹具3相比不同的是该层板本体91设置有冷却循环通道911,冷却循环通道911包括进口9111和出口9112,进口9111和出口9112分别与外部冷却介质流动的导管(图未示)连接。冷却介质从进口9111进入,从出口9112流出,冷却介质通过在冷却循环通道911不断流动,为冷压夹具4中锂离子电池的冷压定型提供所需的冷却温度。
参考图6,为使已热压化成或冷压后的锂离子电池从热压化成夹具3或冷压夹具4中取出后的状态,每个层板9设置有若干个台阶孔11,两个相邻且相对应的台阶孔11之间通过阶梯轴12连接,每个层板9在推板37和阶梯轴12的带动下依次打开。热压化成夹具3在工作的过程中,即使在取出锂离子电池的过程中,电加热片93也不停止工作,为热压化成夹具3提供源源不断的热量,避免夹具重复预热。
参考图3至图5,上述的夹持机构92包括第一固定板921、固定块922、转轴923、摆杆924、夹杆925和拉簧926,第一固定板921和固定块922均固定在层板本体91上,摆杆924的一端通过转轴923与第一固定板921连接,摆杆924的另一端与夹杆925连接,拉簧926的一端挂设于摆杆924,拉簧926的另一端挂设在第一固定板921,固定块922和夹杆925平行设置。使用时,参考图4,当外设拨叉(图未示)向左拨动摆杆924时,摆杆924绕转轴923转动,并带动夹杆925与固定块922配合使用夹紧锂离子电池8的气袋82,将锂离子电池8固定在层板本体91上,拉簧926为夹杆925夹紧气袋82提供夹紧力;参考图5,当外设拨叉向右拨动摆杆924时,夹杆925放松气袋82。为了限制摆杆924向右摆动,还可以在第一固定板921上设置限位块,以限制摆杆924向右摆动的角度。
参考图8至图10,优选的,机架1上方设置有第一导轨10,机械手6与第一导轨10滑动连接,机械手6包括固定架61、抓取机构62、第二伺服电机63、第三伺服电机64、第四伺服电机65和第二导轨66,抓取机构62设置于固定架61,第二伺服电机63控制固定架61在第一导轨10上运动,第三伺服电机64控制固定架61在第二导轨66上运动,第四伺服电机65控制抓取机构62的上下运动,通过第二伺服电机63、第三伺服电机64和第四伺服电机65配合工作,可使得机械手5到达上料托盘2、热压化成夹具3、冷压夹具4和下料托盘5的任何位置,实现了本发明在任何位置抓取工作,抓取机构62包括抓取气缸621、两个夹板622和夹子623,两个夹板622之间设置有连接板67,抓取气缸621的输出端穿过连接板67与夹子623连接。夹子623包括夹头6231、夹持弹簧6232、两个第一连接杆6233和两个第二连接杆6234,两个第一连接杆6233的一端铰接于抓取气缸621的输出端,两个第二连接杆6234的一端铰接于夹头6231,两个第一连接杆6233的另一端一一对应地与两个第二连接杆6234的另一端铰接,夹持弹簧6232连接于第一连接杆6233与第二连接杆6234的铰接处。当抓取气缸621向下运行时,夹子623克服夹持弹簧6232的弹簧力而打开夹头6231,当抓取气缸621缩回时,夹子623在弹簧力的作用下对锂离子电池实现可靠夹紧。夹头6231设置有齿槽624,可以加大夹持电池的摩擦力。
参考图1和11,上料托盘2用于存放待热压化成的锂离子电池8,包括底座21、若干第二固定板22、电池长度方向调节板23、电池高度调节杆24、导向杆25、插销26和锁紧块27,若干第二固定板22固定在底座21上,锂离子电池8放置在相邻第二固定板22形成的槽以及电池长度方向调节板23上相对应的槽28中,锂离子电池8的底端放置在电池高度调节杆24上,根据锂离子电池8的型号大小,通过设置与电池高度调节杆24相连的插销26在最外侧第二固定板22上相应的孔29的位置调节电池高度调节杆24的高度,使锂离子电池8适于机械手6抓取,锂离子电池8的极耳朝外,电池长度方向调节板23沿导向杆25滑动调节至合适位置后通过锁紧块27将其锁定。以便于机械手6将锂离子电池8在上料托盘2和热压化成夹具3之间抓取及放置,相邻第二固定板22形成的槽之间的间距,以及电池长度方向调节板23相对应的槽28之间的间距与热压化成夹具3层板9完全张开时的层板间距相对应。
下料托盘5用于存放冷压后的锂离子电池8,上料托盘2和下料托盘5存放锂离子电池8的数量与热压化成夹具3及冷压夹具4相同。下料托盘5与上料托盘2的结构可以一样,也可以不一样,因为锂离子电池8从冷压夹具4取出后的放置精度没有上料托盘2那么高,所以下料托盘5也可以是一个简单的有格子的盒子,只需要保证电池与电池之间不发生短路且电池无擦伤。
参考图1至图11,本发明的工作过程是:将待化成的电池由人工或机器放入上料托盘2后,机械手6的抓取机构62将上料托盘2中的锂离子电池8一次性取走并放入一个热压化成夹具3中,按同样的方法,机械手6对剩余待料的热压化成夹具3依次上料;在机械手6将电池放入热压化成夹具3的相邻层板9之间后,夹持机构92夹持住锂离子电池8的气袋82,将锂离子电池8固定在各个层板9上,然后热压化成夹具3在第一伺服电机33的作用下使各个相邻层板9对其之间的锂离子电池8施加压力,待锂离子电池8压力达到预设值时,第一伺服电机33停止转动,加压停止,电加热片93对锂离子电池8加热,化成柜7开始对锂离子电池8通电化成;化成结束后,热压化成夹具3中的层板9在第一伺服电机33和阶梯轴12的作用下打开一定的距离,夹持机构92松开锂离子电池8的气袋82,机械手6一次性将热压化成夹具3中的所有锂离子电池8取出,并直接放入冷压夹具4中对锂离子电池8进行冷压定型,其冷压夹具4的动作参照热压化成夹具3,待锂离子电池8冷压结束后,机械手6将冷压定型后的锂离子电池8从冷压夹具4中取出,放入下料托盘5中,最后下料托盘5中的锂离子电池8由人工或机器取走。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上述的具体实施方式,凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种锂离子电池热冷压化成设备,其特征在于:包括机架、上料托盘,热压化成夹具、冷压夹具、下料托盘、机械手和化成柜,所述上料托盘、所述热压化成夹具、所述冷压夹具、所述下料托盘和所述机械手均设置于所述机架,所述化成柜与所述热压化成夹具电连接,所述冷压夹具与所述热压化成夹具均包括层板,所述层板与电池接触且其接触面与水平面之间的夹角为90°±0.5°,所述机械手一次性抓取电池在所述上料托盘、所述热压化成夹具、所述冷压夹具和所述下料托盘之间流转。
2.根据权利要求1的锂离子电池热冷压化成设备,其特征在于:所述热压化成夹具和所述冷压夹具均还包括第一伺服电机、减速器、齿轮箱、丝杆、推板和导向轴,所述第一伺服电机的输出端与所述减速器的输入端连接,所述减速器的输出端与所述齿轮箱的输入端连接,所述丝杆与所述齿轮箱的输出端连接,所述丝杆穿设于所述推板,多个所述层板均滑动设置于所述导向轴,两个相邻的所述层板之间放置有电池。
3.根据权利要求2的锂离子电池热冷压化成设备,其特征在于:所述热压化成夹具的层板包括层板本体、夹持机构、电加热片、化成电路连接板、极耳压块和压紧弹簧,所述电加热片设置于所述层板本体,所述夹持机构设置于所述层板本体的端部,所述极耳压块与所述化成电路连接板设置于所述层板本体两侧,且相互对应地设置于所述层板本体两端,所述压紧弹簧一端与所述极耳压块连接,所述压紧弹簧的另一端与所述层板本体连接,所述极耳压块通过所述压紧弹簧的作用力使锂离子电池的极耳与所述化成电路连接板紧密接触。
4.根据权利要求2的锂离子电池热冷压化成设备,其特征在于:所述冷压夹具的层板包括层板本体和夹持机构,所述夹持机构设置于所述层板本体的端部,所述层板本体设置有冷却循环通道,所述冷却循环通道包括进口和出口,所述进口和所述出口分别与外部冷却介质流动的导管连接。
5.根据权利要求3或4的锂离子电池热冷压化成设备,其特征在于:所述夹持机构包括第一固定板、固定块、转轴、摆杆、夹杆和拉簧,所述第一固定板和所述固定块均固定在所述层板本体上,所述摆杆的一端通过所述转轴与所述第一固定板连接,所述摆杆的另一端与所述夹杆连接,所述拉簧的一端挂设于所述摆杆,所述拉簧的另一端挂设在所述第一固定板,所述固定块和所述夹杆平行设置。
6.根据权利要求3或4的锂离子电池热冷压化成设备,其特征在于:每个所述层板本体设置有若干个台阶孔,两个相邻且相对应的所述台阶孔之间通过阶梯轴连接。
7.根据权利要求1的锂离子电池热冷压化成设备,其特征在于:所述机架上方设置有第一导轨,所述机械手与所述第一导轨滑动连接,所述机械手包括固定架、抓取机构、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机和第二导轨,所述抓取机构设置于所述固定架,所述第二伺服电机控制所述固定架在所述第一导轨上运动,所述第三伺服电机控制所述固定架在所述第二导轨上运动,所述第四伺服电机控制所述抓取机构上下运动。
8.根据权利要求7的锂离子电池热冷压化成设备,其特征在于:所述抓取机构包括抓取气缸、两个夹板和夹子,两个所述夹板之间设置有连接板,所述抓取气缸的输出端穿过所述连接板与所述夹子连接;所述夹子包括夹头、夹持弹簧、两个第一连接杆和两个第二连接杆,两个所述第一连接杆的一端铰接于所述抓取气缸的输出端,两个所述第二连接杆的一端铰接于所述夹头,两个所述第一连接杆的另一端一一对应地与两个所述第二连接杆的另一端铰接,所述夹持弹簧连接于所述第一连接杆与所述第二连接杆的铰接处。
9.根据权利要求8的锂离子电池热冷压化成设备,其特征在于:所述夹头设置有齿槽。
10.根据权利要求1的锂离子电池热冷压化成设备,其特征在于:所述上料托盘包括底座、若干第二固定板、电池长度方向调节板、电池高度调节杆、导向杆、插销和锁紧块,若干所述第二固定板固定在所述底座上,锂离子电池极耳朝外地放置在相邻所述第二固定板形成的槽以及所述电池长度方向调节板上相对应的槽中,且锂离子电池底端放置在所述电池高度调节杆上,通过设置与所述电池高度调节杆相连的所述插销在最外侧所述第二固定板上相应的孔的位置调节电池高度调节杆的高度,电池长度方向调节板可沿所述导向杆滑动并使用所述锁紧块将其锁定。
CN201410048322.3A 2014-02-12 2014-02-12 一种锂离子电池热冷压化成设备 Active CN103811816B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410048322.3A CN103811816B (zh) 2014-02-12 2014-02-12 一种锂离子电池热冷压化成设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410048322.3A CN103811816B (zh) 2014-02-12 2014-02-12 一种锂离子电池热冷压化成设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103811816A CN103811816A (zh) 2014-05-21
CN103811816B true CN103811816B (zh) 2016-10-12

Family

ID=50708254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410048322.3A Active CN103811816B (zh) 2014-02-12 2014-02-12 一种锂离子电池热冷压化成设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103811816B (zh)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104934640B (zh) * 2015-06-09 2017-05-10 深圳市兴诚捷电子科技有限公司 电芯夹扁机构及电芯夹扁方法
CN104953183B (zh) * 2015-06-24 2017-03-29 浙江杭可科技股份有限公司 软包锂离子电池热冷压化成设备
CN105449290B (zh) * 2016-01-21 2017-12-19 东莞阿李自动化股份有限公司 一种应用于化成机的驱动装置
CN106025329B (zh) * 2016-07-27 2018-08-24 东莞阿李自动化股份有限公司 一种化成机
CN106129449A (zh) * 2016-08-23 2016-11-16 东莞市冠锋自动化科技有限公司 聚合物锂电池化成分容一体机
CN106299452B (zh) * 2016-11-14 2019-03-22 东莞市泽恒机械有限公司 一种立式加压化成机
CN106409535A (zh) * 2016-12-14 2017-02-15 湖南耐普恩科技有限公司 一种超级电容器极片、超级电容器及极片处理方法
CN106876791B (zh) * 2017-03-02 2019-03-01 天津市捷威动力工业有限公司 一种锂离子动力电池化成、排气、封装的一体化设备
CN106935877B (zh) * 2017-04-28 2023-05-12 浙江杭可科技股份有限公司 软包锂电池冷热压夹具化成自动生产线
CN107282759B (zh) * 2017-06-21 2018-12-07 无锡威奥液压机电设备有限公司 一种用于金属塑形的液压夹具
CN109411825A (zh) * 2017-08-16 2019-03-01 福建冠城瑞闽新能源科技有限公司 用于锂离子电池二封前的冷压装置及方法
CN109728335A (zh) * 2017-10-27 2019-05-07 苏州瀚川智能科技股份有限公司 一种聚合物锂电池化成分容装置机构
CN108555943A (zh) * 2018-03-19 2018-09-21 深圳市新浦自动化设备有限公司 一种锂电池机械手开夹装置
CN109103509B (zh) * 2018-04-26 2024-06-04 东莞市骏誉自动化科技有限公司 一种全自动大型软包锂离子电池热冷压化成机及方法
CN109004256A (zh) * 2018-07-09 2018-12-14 惠州市德合盛科技有限公司 插座连接式电池化成柜
CN109065937B (zh) * 2018-07-09 2024-02-27 惠州市德合盛科技有限公司 托盘式电池分容柜
CN109037748A (zh) * 2018-08-02 2018-12-18 广东利元亨智能装备股份有限公司 一种批量上料设备及电芯柔性化成线
CN109051712B (zh) * 2018-08-02 2024-06-18 广东利元亨智能装备股份有限公司 一种批量上料转运设备
CN109830622A (zh) * 2018-12-19 2019-05-31 浙江杭可科技股份有限公司 方形电池加温加压托盘
CN109592387B (zh) * 2018-12-26 2021-06-08 深圳市豪鹏科技有限公司 一种移动式电池托盘自动上下料装置
CN109677894B (zh) * 2019-01-16 2023-10-13 浙江杭可科技股份有限公司 一种堆垛机式加热加压夹具化成分容自动线
CN109888400B (zh) * 2019-04-10 2021-03-02 珠海冠宇电池股份有限公司 一种锂离子电池化成夹具及含有该夹具的化成设备
CN109904529A (zh) * 2019-04-10 2019-06-18 珠海冠宇电池有限公司 一种锂离子电池夹具
CN112216872A (zh) * 2019-07-10 2021-01-12 万向一二三股份公司 锂离子电池的热冷压设备及锂离子电池的热压方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012046886A2 (ja) * 2011-01-27 2012-04-12 新東工業株式会社 積層体固定治具、積層接合体製造システム及び積層接合体の製造方法
CN103341998A (zh) * 2013-06-28 2013-10-09 苏州菱欧自动化设备有限公司 电池热压机
CN203326043U (zh) * 2013-06-24 2013-12-04 东莞新能源科技有限公司 电池用化成装置
CN203377337U (zh) * 2013-07-15 2014-01-01 毛铁军 一种软包装锂离子电池化成工艺用设备及其夹具
CN203391335U (zh) * 2013-07-06 2014-01-15 东莞市斯宇自动化设备有限公司 一种锂电池冷热压机构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012046886A2 (ja) * 2011-01-27 2012-04-12 新東工業株式会社 積層体固定治具、積層接合体製造システム及び積層接合体の製造方法
CN203326043U (zh) * 2013-06-24 2013-12-04 东莞新能源科技有限公司 电池用化成装置
CN103341998A (zh) * 2013-06-28 2013-10-09 苏州菱欧自动化设备有限公司 电池热压机
CN203391335U (zh) * 2013-07-06 2014-01-15 东莞市斯宇自动化设备有限公司 一种锂电池冷热压机构
CN203377337U (zh) * 2013-07-15 2014-01-01 毛铁军 一种软包装锂离子电池化成工艺用设备及其夹具

Also Published As

Publication number Publication date
CN103811816A (zh) 2014-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103811816B (zh) 一种锂离子电池热冷压化成设备
WO2017206568A1 (zh) 64通道聚合物锂离子电池化成夹具机
CN107219817A (zh) 气缸模式热压化成夹具***
CN112467553B (zh) 一种节能型阻燃式高低压开关柜
CN103811817A (zh) 一种锂离子电池热压化成夹具
CN206898742U (zh) 管翅结构换热器生产设备
CN205646010U (zh) 一种热压化成夹具
CN211182434U (zh) 一种软包锂电池高温化成***组合治具
CN206966813U (zh) 一种电路板焊接用治具
CN206105392U (zh) 一种具有自动卸料功能的弹条生产线
CN208796920U (zh) 一种保险丝铜帽导入设备
CN210116171U (zh) 一种热缩管加热设备
CN112092399A (zh) 一种可对尾插进行检测的耐高温尾插加工装置
CN207615858U (zh) 中频感应加热焊机
CN206960942U (zh) 气缸模式热压化成夹具***
CN105775678A (zh) 适用于陶瓷ptc装配的电阻片送料机
CN207677024U (zh) 一种电芯热冷压整型机
CN109036978A (zh) 一种保险丝铜帽导入设备
CN213107933U (zh) 一种具备预热功能的注塑模具
CN110828902B (zh) 锂离子电池固定机构
CN208889793U (zh) 电芯烘烤单元及其电芯烘烤装置
CN209095867U (zh) 注塑机的高温切换模具装置
CN111106403B (zh) 一种软包锂电池高温化成***组合治具
CN110126252A (zh) 一种自动化生产设备
CN206098545U (zh) 一种化成机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant