锂离子电芯化成夹具的制作方法

文档序号:56866阅读:510来源:国知局
专利名称:锂离子电芯化成夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及锂离子电池制造装置技术领域,尤其涉及锂离子电芯化成夹具,包括底板和形状与所述底板适配的压板,所述底板的顶端面开设有若干个用于容置锂离子电芯的凹槽,所述凹槽包括电芯主体区和极耳区,各所述极耳区上分别设有导电片,各所述导电片通过设于所述底板内的导线并联连接,所述压板压紧于所述底板的顶端面。本实用新型的锂离子电芯化成夹具在容置锂离子电芯的电芯主体位置和极耳位置采用凹槽形式设计,极耳固定位置采用具有弹性件的压条将锂离子电芯的极耳固定并与化成设备导通,可改变原有化成方式中繁杂冗余地挤压夹子的动作及化成夹具中点数较少的现状,可显著地提高化成工序的效率和降低化成电芯不良率,降低生产成本。
【专利说明】
锂离子电芯化成夹具
技术领域
[0001]本实用新型涉及锂离子电池制造装置技术领域,尤其涉及锂离子电芯化成夹具。
【背景技术】
[0002]化成是锂离子软包电池制造过程中非常重要的工序,化成效果影响电池各项电性能的优劣,目前大多数电池生产企业对于锂离子软包电池在化成工序均使用有压力化成,电池在上柜化成时使用人工手动用夹子夹住电池极耳,或者所使用的化成设备具有化成电池点数太少的特性,特别对于小型号电池来说,这样的生产方式极大地造成了人工劳动效率的降低和化成设备资源的浪费,同时用夹子夹住极耳也会对极耳造成损伤,造成较高的接触内阻,极化增大,影响化成效果。另外,电芯的极耳在厚度方向上的位置处于电芯中间,一般位于中间偏下的位置,但依然与电芯背面平面有一定的距离,在较厚的电芯中表现尤为明显,因此在电芯化成时会存在极耳弯折的现象,易造成极耳损伤和外观不良,带来品质失控风险。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种锂离子电芯化成夹具,旨在解决现有技术对锂离子电芯化成效率低和化成效果差的技术问题。
[0004]由此,本发明研究了一种结构较为简单、制作成本较低,同时又能保障锂离子软包电池化成效果和提高生产效率的化成夹具。
[0005]为实现上述目的,本实用新型的技术方案是:锂离子电芯化成夹具,包括底板和形状与所述底板适配的压板,所述底板的顶端面开设有若干个用于容置锂离子电芯的凹槽,所述凹槽包括电芯主体区和极耳区,各所述极耳区上分别设有导电片,各所述导电片通过设于所述底板内的导线并联连接,所述压板压紧于所述底板的顶端面。
[0006]优选地,所述压板设有与所述极耳区位置对应的压条,所述压条的两端延伸出至所述压板的两端部外,所述底板的两端向外延伸设有与所述压条的端部位置对应的延展板,所述延展板与所述压条通过固定件连接。
[0007]优选地,所述固定件为弹性套圈,所述弹性套圈套设于所述延展板与所述压条的外侧面。
[0008]优选地,所述压条设有与所述凹槽位置对应且用于抵压容置于所述凹槽内的锂离子电芯的极耳的弹性件。
[0009]优选地,所述极耳区的中部设有用于将所述锂离子电芯的极耳的正极和负极间隔分开的阻隔片。
[0010]具体地,所述阻隔片的宽度为I?3mm。
[0011]优选地,所述导电片的面积与所述极耳区的面积相同。
[0012]优选地,所述电芯主体区的深度大于所述极耳区的深度。
[0013]优选地,若干个所述凹槽呈矩形阵列分别于所述底板的顶端面。
[0014]优选地,所述凹槽的数量为十六个,十六个所述凹槽呈矩形整列布置。
[0015]本实用新型的有益效果:本实用新型的锂离子电芯化成夹具,使用时,将锂离子电芯直接放置在底板的凹槽内,其中锂离子电芯的电芯主体容置在凹槽的电芯主体区,锂离子电芯的极耳容置在凹槽的极耳区,然后将压板压紧锂离子电芯于底板的顶端面,使得锂离子电芯的极耳与极耳区上设置的导电片充分接触,待化成结束后取下压板,即可直接取出锂离子电芯,可省掉原有化成工序中作业员在上锂离子电芯及锂离子下电芯时冗余且操作难度大的动作,无需使用辅助工具打开,提高化成效率;另外,导电片与锂离子电芯的极耳接触为面接触,比原有夹具的接触区域面积更宽,锂离子电芯外部的接触电阻可显著减小,使锂离子电芯化成的极化减小,提升化成效果。
【附图说明】
锂离子电芯化成夹具的制作方法附图
[0016]图1为本实用新型实施例提供的锂离子电芯化成夹具的结构示意图。
[0017]图2为本实用新型实施例提供的锂离子电芯化成夹具的底板结构示意图。
[0018]图3为本实用新型实施例提供的锂离子电芯化成夹具的底板隐藏导电片和导线后的结构示意图。
[0019]附图标记包括:
[0020]10—底板20—压板 30—凹槽
[0021]31—电芯主体区32—极耳区40—导电片
[0022]50—导线60—压条 61—弹性件
[0023]70一延展板 80—固定件90—阻隔片。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例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1?3描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
[0025]在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“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。
[0026]此外,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该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0027]在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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实用新型中的具体含义。
[0028]如图1至图3所示,本实用新型实施例提供的锂离子电芯化成夹具,包括底板10和形状与所述底板10适配的压板20,所述底板10的顶端面开设有若干个用于容置锂离子电芯(图未示)的凹槽30,所述凹槽30包括电芯主体区31和极耳区32,各所述极耳区32上分别设有导电片40,各所述导电片40通过设于所述底板10内的导线50并联连接,所述压板20压紧于所述底板10的顶端面。具体使用时,将锂离子电芯直接放置在底板10的凹槽30内,其中锂离子电芯的电芯主体容置在凹槽30的电芯主体区31,锂离子电芯的极耳容置在凹槽30的极耳区32,然后将压板20压紧锂离子电芯于底板10的顶端面,使得锂离子电芯的极耳与极耳区32上设置的导电片40充分接触,待化成结束后取下压板20,即可直接取出锂离子电芯,可省掉原有化成工序中作业员在上锂离子电芯及锂离子下电芯时冗余且操作难度大的动作,无需使用辅助工具打开,提高化成效率;另外,导电片40与锂离子电芯的极耳接触为面接触,比原有夹具的接触区域面积更宽,锂离子电芯外部的接触电阻可显著减小,使锂离子电芯化成的极化减小,提升化成效果。
[0029]其中,导电片40—般选用金属片材质制成。而导线50则会分为并联的正极导线50和并联的负极导线50。
[0030]本实施例中,结合图1所示,所述压板20设有与所述极耳区32位置对应的压条60,所述压条60的两端延伸出至所述压板20的两端部外,所述底板10的两端向外延伸设有与所述压条60的端部位置对应的延展板70,所述延展板70与所述压条60通过固定件80连接。具体的,压条60的作用的能够对锂离子电芯的极耳提供压力,使得锂离子电芯的极耳与极耳区32内设置的导电片40电性接触;另外,压条60为条状结构,一条压条60的设置可以在该压条60的长度方向上同时对多个锂离子电芯的极耳进行抵压,压条60与压板20可以一体成型,压条60也可以是单独固定在底板10的底端面上;而压条60延伸出底板10两端的位置是为了与底板10的延展板70相互配合,然后通过固定件80将压条60的延伸出的部分与延展板70固定,这样,可以确保压条60始终对锂离子电芯的极耳施加压力。
[0031]本实施例中,结合图1所示,所述固定件80为弹性套圈,所述弹性套圈套设于所述延展板70与所述压条60的外侧面。具体的,弹性套圈有两个,两个弹性套圈分别弹性套接在延展板70和压条60的外侧面,通过弹性套圈紧箍住延展板70和压条60,得以使得延展板70和压条60连接。
[0032]本实施例中,结合图1所示,所述压条60设有与所述凹槽30位置对应且用于抵压容置于所述凹槽30内的锂离子电芯的极耳的弹性件61。具体的,设置的弹性件61可以对锂离子电芯的极耳施加压力,使得锂离子电芯的极耳与极耳区32内的导电片40充分接触,且弹性件61可以进行压缩,那么又能够确保不至于对锂离子电芯的极耳施加过大的压力而对锂离子电芯的极耳造成压伤,结构设计科学合理,实用性强。
[0033]其中,弹性件61为弹簧,也可以是由多条弹簧并排构成的结构,其目的是为了对锂离子电芯的极耳提供弹性抵压的力。
[0034]本实施例中,结合图1?3所示,所述极耳区32的中部设有用于将所述锂离子电芯的极耳的正极和负极间隔分开的阻隔片90。具体的,阻隔片90的设置一方面可以避免锂离子电芯的极耳的正极和负极之间发生接触短路;另一方面也方便锂离子电芯在上料时,将锂离子电芯的极耳的正极和负极对准在该阻隔片90的两侧即可,从而实现方便上料。
[0035]具体地,所述阻隔片90的宽度为I?3mm。例如,阻隔片90的宽度可以为1mm、1.5mm0、2mm、2.5mm或者3mm,在该尺寸范围值的阻隔片90可以适配大部分锂离子电芯的极耳,实现对锂离子电芯的极耳的正极和负极间隔分离,避免锂离子电芯的极耳的正极和负极之间出现短路。
[0036]本实施例中,所述导电片40的面积与所述极耳区32的面积相同。具体的,这样,相当于将导电片40的面积最大化设置,从而能够适应与不同间距的锂离子电芯的极耳的电性接触,适用范围更广。
[0037]本实施例中,所述电芯主体区31的深度大于所述极耳区32的深度。具体的,一般锂离子电芯的电芯主体体积较大,厚度也比较大,那么将电芯主体区31的深度设计成大于极耳区32的深度可以确保当锂离子电芯容置在凹槽30内时,尽量使得锂离子电芯的电芯主体和极耳与电芯主体区31和极耳区32适配,这样,容置在凹槽30内的锂离子电芯更加稳定,有利于进行化成工作。
[0038]本实施例中,结合图2?3所示,若干个所述凹槽30呈矩形阵列分别于所述底板10的顶端面。具体的,例如,可以横向设置四个凹槽30形成一排,纵向也有四排,从而使得每个锂离子电芯化成夹具可以在单次对十六个锂离子电芯进行化成工作,工作效率高。
[0039]当然,在其他实施例中,底板10的顶端面还可以设计成九个、二十五个或者三十六个凹槽30,从而可以形成更多种类的锂离子电芯化成夹具。
[0040]本发明实施例提供的锂离子电芯化成夹具在容置锂离子电芯的电芯主体位置和极耳位置采用凹槽30形式设计,极耳固定位置采用具有弹性件61的压条60将锂离子电芯的极耳固定并与化成设备导通,可改变原有化成方式中繁杂冗余地挤压夹子的动作及化成夹具中点数较少的现状,可显著地提高化成工序的效率和降低化成电芯不良率,降低生产成本。
[0041]综上所述可知本实用新型乃至少具有以下所述的优良特性:一、可显著提高化成的工作效率和降低作业员体力;二、使用具有灵巧、方便的特点;三、优化化成效果且能减少对锂离子电芯的极耳的损伤;从而得以令其在使用上,增进以往技术中所未有的效能而具有实用性,成为一极具实用价值的产品。
[0042]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,凡在本实用新型的思想和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.锂离子电芯化成夹具,包括底板和形状与所述底板适配的压板,其特征在于:所述底板的顶端面开设有若干个用于容置锂离子电芯的凹槽,所述凹槽包括电芯主体区和极耳区,各所述极耳区上分别设有导电片,各所述导电片通过设于所述底板内的导线并联连接,所述压板压紧于所述底板的顶端面。2.根据权利要求1所述的锂离子电芯化成夹具,其特征在于:所述压板设有与所述极耳区位置对应的压条,所述压条的两端延伸出至所述压板的两端部外,所述底板的两端向外延伸设有与所述压条的端部位置对应的延展板,所述延展板与所述压条通过固定件连接。3.根据权利要求2所述的锂离子电芯化成夹具,其特征在于:所述固定件为弹性套圈,所述弹性套圈套设于所述延展板与所述压条的外侧面。4.根据权利要求2所述的锂离子电芯化成夹具,其特征在于:所述压条设有与所述凹槽位置对应且用于抵压容置于所述凹槽内的锂离子电芯的极耳的弹性件。5.根据权利要求1?4任一项所述的锂离子电芯化成夹具,其特征在于:所述极耳区的中部设有用于将所述锂离子电芯的极耳的正极和负极间隔分开的阻隔片。6.根据权利要求5所述的锂离子电芯化成夹具,其特征在于:所述阻隔片的宽度为I?3mm ο7.根据权利要求1?4任一项所述的锂离子电芯化成夹具,其特征在于:所述导电片的面积与所述极耳区的面积相同。8.根据权利要求1?4任一项所述的锂离子电芯化成夹具,其特征在于:所述电芯主体区的深度大于所述极耳区的深度。9.根据权利要求1?4任一项所述的锂离子电芯化成夹具,其特征在于:若干个所述凹槽呈矩形阵列分别于所述底板的顶端面。10.根据权利要求1?4任一项所述的锂离子电芯化成夹具,其特征在于:所述凹槽的数量为十六个,十六个所述凹槽呈矩形整列布置。
【文档编号】H01M10/058GK205723820SQ201620352783
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】王继生, 孟亚斌, 林仁鸿
【申请人】吉安市优特利科技有限公司
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