方形电芯热压机的热压机构论文和设计-蒋海雄

全文摘要

本实用新型提供的方形电芯热压机的热压机构，应用于卷绕后方形电芯的热压整形，包括上安装板、中安装板和底板，该热压机构还包括伺服电机、滚珠丝杠、至少两个导向光轴、上热压支撑板、上热压板、下热压板和下热压支撑板，滚珠丝杠竖直安装于上安装板与中安装板之间并由伺服电机驱动正反转动；导向光轴滑动的套装于中安装板上，导向光轴的顶端连接于滚珠丝杠上连接的螺母连接板上；上热压支撑板连接于滑出中安装板下侧的导向光轴底端上；伺服电机通过滚珠丝杠上驱动螺母连接板及导向光轴直线下降，带动上热压支撑板和上热压板逐渐的接近下热压板和下热压支撑板，将上下热压板之间的电芯加热到设定温度、并按设定的压力压平后保压一段时间。

主设计要求

1.方形电芯热压机的热压机构，应用于卷绕后方形电芯的热压整形，包括上安装板、中安装板和底板，上安装板、中安装板和底板的四角分别设有便于两两之间相互平行支撑连接的立柱；其特征在于：该热压机构还包括伺服电机、滚珠丝杠、至少两个导向光轴、上热压支撑板、上热压板、下热压板和下热压支撑板，所述伺服电机安装于上安装板的顶侧，所述滚珠丝杠竖直安装于上安装板与中安装板之间并由伺服电机驱动正反转动；所述导向光轴滑动的套装于中安装板上，导向光轴的顶端连接于滚珠丝杠上连接的螺母连接板上；所述上热压支撑板连接于滑出中安装板下侧的导向光轴底端上，下热压支撑板与上热压支撑板相对应的安装固定于底板上，所述上热压板安装于上热压支撑板的下侧面，所述下热压板安装于下热压支撑板的顶端面上；所述伺服电机通过滚珠丝杠上驱动螺母连接板及导向光轴直线下降，带动上热压支撑板和上热压板逐渐的接近下热压板和下热压支撑板，将上热压板与下热压板之间放入的电芯加热到设定温度、并按设定的压力压平后保压一段时间。

设计方案

1.方形电芯热压机的热压机构，应用于卷绕后方形电芯的热压整形，包括上安装板、中安装板和底板，上安装板、中安装板和底板的四角分别设有便于两两之间相互平行支撑连接的立柱；其特征在于：

该热压机构还包括伺服电机、滚珠丝杠、至少两个导向光轴、上热压支撑板、上热压板、下热压板和下热压支撑板，所述伺服电机安装于上安装板的顶侧，所述滚珠丝杠竖直安装于上安装板与中安装板之间并由伺服电机驱动正反转动；

所述导向光轴滑动的套装于中安装板上，导向光轴的顶端连接于滚珠丝杠上连接的螺母连接板上；

所述上热压支撑板连接于滑出中安装板下侧的导向光轴底端上，下热压支撑板与上热压支撑板相对应的安装固定于底板上，所述上热压板安装于上热压支撑板的下侧面，所述下热压板安装于下热压支撑板的顶端面上；

所述伺服电机通过滚珠丝杠上驱动螺母连接板及导向光轴直线下降，带动上热压支撑板和上热压板逐渐的接近下热压板和下热压支撑板，将上热压板与下热压板之间放入的电芯加热到设定温度、并按设定的压力压平后保压一段时间。

2.根据权利要求1所述的方形电芯热压机的热压机构，其特征在于，所述底板上还设有位于下热压支撑板下侧用于感测上热压板及下热压板施加于下热压板及下热压支撑板上的压力值大小、并将感应到的压力值大小实时上传和通过伺服电机对压力值大小进行修正达到设定值的压力传感器。

3.根据权利要求1所述的方形电芯热压机的热压机构，其特征在于，所述中安装板与底板之间的立柱上还设置有对上热压板与下热压板整形电芯后产生的灰尘进行吸除的除尘器。

4.根据权利要求1所述的方形电芯热压机的热压机构，其特征在于，所述上热压板和下热压板的后侧均装配有对整个板体进行加热的加热片。

5.根据权利要求4所述的方形电芯热压机的热压机构，其特征在于，所述上热压板和下热压板后侧均开设有向内凹陷、用于装配加热片的装配槽，在上热压板和下热压板的上下两侧还分别设有多个向装配槽中心延伸用于限定加热片的定位筋。

6.根据权利要求4所述的方形电芯热压机的热压机构，其特征在于，所述加热片为便于热量均匀分布的硅胶加热片，所述上热压板和下热压板上还分别设有对硅胶加热片加热温度进行实时感应的温度传感器，通过温度传感器对上热压板和下热压板上的温度进行实时补偿热量的闭环控制，保持上热压板和下热压板的温度波动范围控制在正负3摄氏度以内。

7.根据权利要求4所述的方形电芯热压机的热压机构，其特征在于，所述上热压板和下热压板与热压电芯的接触面上均镀设有防止与电芯上热熔胶布粘接的陶瓷层和防粘胶纳米层。

设计说明书

【技术领域】

本实用新型涉及电芯的热压技术，尤其涉及方形电芯热压机的热压机构。

【背景技术】

锂离子电池以其具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等特有的性能优势已得到普遍应用，如笔记本电脑、摄像机、移动通讯、电动车等，同时，开发的大容量锂离子电池也已在电动汽车中开始试行，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。面对市场巨大的需求量，对锂离子电池的性能和安全性的要求越来越高，迫使锂电行业技术不断提升。

在锂电池生产中，在卷绕之后，由于动力锂电池内部的极片及隔膜纸结构比较松散，因此，一般还需要对动力锂电池进行热压整形，以确保动力锂电池内部结构的结实牢固。一般通过对卷绕后的卷芯加热，使之达到一定温度，与此同时对卷芯施加一定的压力，将松散的卷芯压平，到达设定时间后，再自动升起压板，热压完成后送到下一道工艺设备继续加工。

但现有常规技术中，电芯在压合的过程中，容易粘在压板上，需要手动将电芯从压板上取下来，这既降低了电芯的生产效率，又容易造成电芯变形、厚度不均等问题，影响电芯的质量。

【实用新型内容】

本实用新型提供一种能够实时监控生产参数并可实时调整，自动化程度高，具有下压力大、不易粘接、电芯热压成型效果好，准确可控、性能稳定，生产质量好、电池使用寿命长，有效提高电芯热压质量和热压效率的方形电芯热压机的热压机构。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：

方形电芯热压机的热压机构，应用于卷绕后方形电芯的热压整形，包括上安装板、中安装板和底板，上安装板、中安装板和底板的四角分别设有便于两两之间相互平行支撑连接的立柱；

所述导向光轴滑动的套装于中安装板上，导向光轴的顶端连接于滚珠丝杠上连接的螺母连接板上；

进一步地，所述底板上还设有位于下热压支撑板下侧用于感测上热压板及下热压板施加于下热压板及下热压支撑板上的压力值大小、并将感应到的压力值大小实时上传和通过伺服电机对压力值大小进行修正达到设定值的压力传感器。

进一步地，所述中安装板与底板之间的立柱上还设置有对上热压板与下热压板整形电芯后产生的灰尘进行吸除的除尘器。

进一步地，所述上热压板和下热压板的后侧均装配有对整个板体进行加热的加热片。

进一步地，所述上热压板和下热压板后侧均开设有向内凹陷、用于装配加热片的装配槽，在上热压板和下热压板的上下两侧还分别设有多个向装配槽中心延伸用于限定加热片的定位筋。

进一步地，所述加热片为便于热量均匀分布的硅胶加热片，所述上热压板和下热压板上还分别设有对硅胶加热片加热温度进行实时感应的温度传感器，通过温度传感器对上热压板和下热压板上的温度进行实时补偿热量的闭环控制，保持上热压板和下热压板的温度波动范围控制在正负2摄氏度以内。

进一步地，所述上热压板和下热压板与热压电芯的接触面上均镀设有防止与电芯上热熔胶布粘接的陶瓷层和防粘胶纳米层。

本实用新型的有益效果是：

使用时，伺服电机通过滚珠丝杠上驱动螺母连接板及导向光轴直线下降，带动上热压支撑板和上热压板逐渐的接近下热压板和下热压支撑板，将上热压板与下热压板之间放入的电芯加热到设定温度，并根据下热压支撑板下侧的压力传感器，加压过程中不断感测上热压板及下热压板施加于下热压板及下热压支撑板上的压力值大小、并将感应到的压力值大小实时上传和通过伺服电机对压力值大小进行修正达到设定值，同时按设定的压力压平电芯后保压一段时间；具有下压力量大、电芯热压成型效果好，准确可控、性能稳定，生产质量好，有效延长电池使用寿命，有效提高电芯热压质量和热压效率。

同时，上热压板和下热压板的后侧均装配有对整个板体进行加热的硅胶加热片，相比传统的加热管加热方式，硅胶加热片具有热量均匀分布，并采用了温度传感器进行温度实时感应，进行闭环控制，实时补偿上热压板和下热压板上的热量，使得上热压板和下热压板上的温度波动范围有效的控制在正负3摄氏度以内。

另外，上热压板和下热压板与热压电芯的接触面上均镀设有防止与电芯上热熔胶布粘接的陶瓷层和防粘胶纳米层，不同于过去行业内采用镀铁弗龙或仅镀陶瓷的方式，均无法彻底解决粘贴电芯上热熔胶布的问题，镀设的陶瓷层和防粘胶纳米层，有效解决了热压后粘贴电芯上的热熔胶布难题，并且有效的延长了上热压板和下热压板的使用寿命。而且，当机械手把上热压板与下热压板之间整形电芯电芯取走后，除尘器对上热压板与下热压板上产生的灰尘进行吸除，有效保证热压过程的整洁度。

【附图说明】

图1是本实用新型的前视立体结构示意图；

图2是本实用新型的侧视立体结构示意图；

图3是本实用新型的主视结构示意图；

图4是本实用新型中上热压板和下热压板的立体放大结构图；

图5是本实用新型中上热压板和下热压板对应安装面的主视放大结构图。

【具体实施方式】

方形电芯热压机的热压机构，如图1至图3所示，应用于卷绕后方形电芯的热压整形，包括上安装板1、中安装板2和底板3，上安装板1、中安装板2和底板3的四角分别设有便于两两之间相互平行支撑连接的立柱4；该热压机构还包括伺服电机5、滚珠丝杠6、四个导向光轴7、上热压支撑板8、上热压板9、下热压板10和下热压支撑板11，该伺服电机5安装于上安装板1的顶侧，滚珠丝杠6竖直安装于上安装板1与中安装板2之间并由伺服电机5驱动正反转动；四个导向光轴7滑动的套装于中安装板2的中部四角，导向光轴7的顶端连接于滚珠丝杠6上连接的螺母连接板12上。

继续如图1至图3所示，该上热压支撑板8连接于滑出中安装板2下侧的导向光轴7底端上，下热压支撑板11与上热压支撑板8相对应的安装固定于底板3上，上热压板9安装于上热压支撑板8的下侧面，下热压板10安装于下热压支撑板11的顶端面上；底板3上还设有位于下热压支撑板11下侧用于感测上热压板9及下热压板10施加于下热压板10及下热压支撑板11上的压力值大小、并将感应到的压力值大小实时上传和通过伺服电机5对压力值大小进行修正达到设定值的压力传感器13；在中安装板2与底板3之间的立柱4上还设置有对上热压板9与下热压板10整形电芯后产生的灰尘进行吸除的除尘器14。

工作时，伺服电机5通过滚珠丝杠6上驱动螺母连接板12及导向光轴7直线下降，带动上热压支撑板8和上热压板9逐渐的接近下热压板10和下热压支撑板11，将上热压板9与下热压板10之间放入的电芯加热到设定温度、并按设定的压力压平后保压一段时间。

如图4和图5所示，在上热压板9和下热压板10的后侧均装配有对整个板体进行加热的加热片15，上热压板9和下热压板10后侧均开设有向内凹陷、用于装配加热片15的装配槽90，在上热压板9和下热压板10的上下两侧还分别设有多个向装配槽90中心延伸用于限定加热片15的定位筋91；其中，加热片15为便于热量均匀分布的硅胶加热片15，相比传统的加热管加热方式，硅胶加热片15具有热量均匀分布；而且，在上热压板9和下热压板10上还分别设有对硅胶加热片15加热温度进行实时感应的温度传感器，通过温度传感器对上热压板9和下热压板10上的温度进行实时补偿热量的闭环控制，保持上热压板9和下热压板10的温度波动范围控制在正负2摄氏度以内。另外，上热压板9和下热压板10与热压电芯的接触面上均镀设有防止与电芯上热熔胶布粘接的陶瓷层和防粘胶纳米层。

使用时，上热压板9和下热压板10在硅胶加热片15作用下，同时加热到设定温度等待，当电芯放在下热压板10上时，伺服电机5驱动滚珠丝杆旋转，驱动上热压支撑板8和上热压板9同步下降，压在电芯上，压力传感器13把感应到的压力实时上传，通过控制伺服电机5对压力值进行修正并达到设定值；然后进行保压，时间到后伺服电机5反转驱动上热压支撑板8和上热压板9升起；接着将电芯取走后，除尘器14往复前进和后退对上热压板9和下热压板10的加压表面进行吸附除尘。

另外，由于上热压板9和下热压板10与热压电芯的接触面上均镀设有防止与电芯上热熔胶布粘接的陶瓷层和防粘胶纳米层，不同于过去行业内采用镀铁弗龙或仅镀陶瓷的结构，均无法彻底解决粘贴电芯上热熔胶布的问题，镀设的陶瓷层和防粘胶纳米层，有效解决了热压后粘贴电芯上的热熔胶布难题，并且有效的延长了上热压板9和下热压板10的使用寿命。

以上所述实施例只是为本实用新型的较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，除了具体实施例中列举的情况外，凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

设计图

方形电芯热压机的热压机构论文和设计

方形电芯热压机的热压机构论文和设计-蒋海雄

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

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