压合载具及双极板生产线的制作方法

1.本实用新型涉及电池制作技术领域，特别是涉及一种压合载具及双极板生产线。


背景技术：

2.双极板(例如石墨双极板)是燃料电池重要部件之一。在双极板生产过程中，需要在涂胶后的阳极板和阴极板粘合时施加一定的压合力，并保持该压合力一定的时间，以达到最佳粘合固化效果，保证双极板水路的密封性。
3.为了给粘合时的阳极板和阴极板施加压合力，通常会在烘箱区增加加压设备。一方面，为了适应烘箱区的高温环境，必须对加压设备的相应机构进行改造，例如密封系统、电控系统、机械结构等，极大的增加了生产成本；另一方面，由于加压设备固定，导致生产线无法采用隧道式烘箱的流水线式的进出料，只能采用固定式烘箱的集中加热，极大的影响生产效率。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术中在烘箱区设置加压设备对双极板进行加压，导致生产成本较大，生产效率较低的问题，提供一种改善上述缺陷的压合载具及双极板生产线。
5.一种压合载具，包括：
6.底座；
7.压合组件，包括载料板、第一弹性件及压板；所述载料板沿靠近或远离所述底座的方向可移动地设置于所述底座的一侧，所述第一弹性件设置于所述载料板和所述底座之间，所述压板沿靠近或远离所述载料板的方向可移动地设置于所述载料板背离所述底座的一侧，并与所述载料板之间形成用于压合工件的压合空间；及
8.锁紧组件，设置于所述底座上，且相对所述压板具有允许所述压板朝向靠近所述底座移动的让位状态及阻止所述压板朝向远离所述底座移动的限位状态。
9.在其中一个实施例中，所述压合组件还包括导向杆，所述导向杆的一端连接于所述底座，相对的另一端沿远离所述底座的方向延伸，所述载料板及所述压板均沿所述导向杆可滑动连接于所述导向杆。
10.在其中一个实施例中，所述第一弹性件套设于所述导向杆，且抵接于所述底座与所述载料板之间。
11.在其中一个实施例中，所述锁紧组件包括安装座及卡扣，所述安装座连接于所述底座，所述卡扣设置于所述安装座；
12.所述卡扣被配置为可抵接于所述压板背离所述载料板的一侧，并阻止所述压板沿远离所述底座的方向移动。
13.在其中一个实施例中，所述锁紧组件还包括转轴及第二弹性件，所述转轴转动连接于所述安装座与所述卡扣之间，所述第二弹性件连接于所述转轴及所述卡扣，用于提供使得所述卡扣绕所述转轴转动至抵接于所述压板背离所述载料板的一侧的预紧力。
14.在其中一个实施例中，所述压板在外力的作用下靠近所述底座移动的过程中依次途经挤压位置及锁紧位置；
15.所述压板途经所述挤压位置时挤压所述卡扣，所述第二弹性件储存能量，所述锁紧组件相对所述压板处于所述让位状态；所述压板途经所述锁紧位置时，所述第二弹性件释放能量，所述卡扣在所述第二弹性件提供回复力的作用下转动至抵压于所述压板背离所述载料板的一侧，所述锁紧组件相对所述压板处于所述限位状态。
16.在其中一个实施例中，所述卡扣包括铰接部及固定连接于所述铰接部的卡扣部，所述铰接部可转动地连接于所述转轴；
17.所述压板途经所述锁紧位置时，所述卡扣部抵接于所述压板背离所述载料板的一侧。
18.在其中一个实施例中，所述卡扣部包括多个，所述锁紧位置包括多个，且与所述卡扣部一一对应，所述压板途经每一所述锁紧位置时，对应的一所述卡扣部抵接于所述压板背离所述载料板的一侧。
19.在其中一个实施例中，所述压板在一预设方向上的两侧均设置有所述锁紧组件；其中，所述预设方向与所述压板的移动方向垂直。
20.一种双极板生产线，具有压合工位和烘干工位，所述双极板生产线包括压机、烘箱及如上任一实施例中所述压合载具，所述压机对应所述压合工位设置，所述烘箱对应所述烘干工位设置，所述压合载具在所述压合工位和所述烘干工位之间流转；
21.当所述压合载具流转至所述压合工位时，所述压机对所述压板施加压力，使得所述压板靠近所述底座移动而压合位于所述压合空间的工件，并使得所述锁紧组件锁紧所述压板，以阻止所述压板远离所述底座移动；
22.当所述压合载具流转至所述烘干工位时，所述烘箱对压合于所述压合空间的工件进行烘干固化。
23.上述压合载具，实际生产作业时，首先将工件堆叠于载料板上，然后将压板置于工件远离载料板的一侧，即工件堆叠于压板和载料板之间形成的压合空间内。再例如压机等提供的外力作用下压迫压板向靠近载料板的方向移动，从而压紧堆叠于压板和载料板之间的工件，同时推动载料板向靠近底座的方向移动而压缩第一弹性件，使得第一弹性件储存能量。在压板向靠近载料板的方向移动而途经锁紧组件时，锁紧组件处于让位状态，使得压板能够顺利的向靠近载料板的方向移动而压紧工件，并压缩第一弹性件；在压板继续向靠近载料板的方向移动而通过锁紧组件后，锁紧组件处于限位状态，阻止压板朝向远离载料板的方向移动，使得在外力消失后能够在第一弹性件的作用下(第一弹性件释放能量)使得载料板和压板继续对工件保持压紧。最后可将该压合载具整体流转至烘箱内进行烘干固化。
24.如此，本申请中由于锁紧组件对压板的限位以及第一弹性件能够储存能量，使得压合载具本身可保持对工件持续的压合，从而不需要在烘箱内设置压机，降低了生产成本。并且，可采用隧道式烘箱，从而可实现以流水线的方式进行加热固化，极大的提高了生产效率。
附图说明
25.图1为本实用新型一实施例中压合载具的结构示意图；
26.图2为图1所示的压合载具的侧视图；
27.图3至图5为图1所示的压合载具在对工件进行压合的流程示意图。
具体实施方式
28.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
30.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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.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，除非另有明确的限定。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。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
34.请参见图1及图2所示，本实用新型一实施例中提供了一种压合载具，包括底座10、压合组件20及锁紧组件30。
35.压合组件20包括载料板21、第一弹性件23及压板22。载料板21沿靠近或远离底座
10的方向课移动地设置于底座10的一侧，第一弹性件23设置于该载料板21和底座10之间。压板22沿靠近或远离载料板21的方向可移动地设置于载料板21背离底座10的一侧，并与载料板21之间形成用于压合工件100 的压合空间b。压板22可在外力的作用下沿靠近载料板21的方向移动，且与压板22相配合压合位于压合空间b的工件100，并克服第一弹性件23的回复力而压缩第一弹性件23，使得第一弹性件23储存能量。锁紧组件30设置于底座10 上，且相对压板22具有允许压板22朝向靠近底座10移动的让位状态(参见图 3所示)及阻止压板22朝向远离底座10移动的限位状态(参见图4及图5所示)。
36.上述压合载具，实际生产作业时，首先将工件100堆叠于载料板21上，然后将压板22置于工件100远离载料板21的一侧，即工件100堆叠于压板22和载料板21之间形成的压合空间b内(参见图3所示)。再例如压机等提供的外力作用下压迫压板22向靠近载料板21的方向移动，从而压紧堆叠于压板22和载料板21之间的工件100，同时推动载料板21向靠近底座10的方向移动而压缩第一弹性件23，使得第一弹性件23储存能量。在压板22向靠近载料板21的方向移动而途经锁紧组件30时，锁紧组件30处于让位状态，使得压板22能够顺利的向靠近载料板21的方向移动而压紧工件，并压缩第一弹性件23；在压板继续向靠近载料板21的方向移动而通过锁紧组件30后，锁紧组件30处于限位状态，阻止压板22朝向远离载料板21的方向移动，使得在外力消失后能够在第一弹性件23的作用下(第一弹性件23释放能量)使得载料板21和压板22 继续对工件100保持压紧(参见图4及图5所示)。最后可将该压合载具整体流转至烘箱内进行烘干固化。
37.如此，本申请中，由于锁紧组件30对压板的限位以及第一弹性件23能够储存能量，使得压合载具本身可保持对工件100持续的压合，从而不需要在烘箱内设置压机，降低了生产成本。并且，可采用隧道式烘箱，从而可实现以流水线的方式进行加热固化，极大的提高了生产效率。
38.需要说明的是，上述工件100可以是阳极板和阴极板涂胶后粘合在一起的双极板。当然，也可以是其他需要压合的工件，在此不作限定。
39.本实用新型的实施例中，压合组件20还包括导向杆24，该导向杆24的一端连接于底座10，相对的另一端沿远离底座10的方向延伸。载料板21及压板 22均沿导向杆24可滑动连接于导向杆24。如此，压板22可在外力的作用下沿导向杆24向载料板21移动，从而压紧工件100，同时推动载料板21向底座10 移动而压缩第一弹性件23。当压板22被锁紧组件30限位后，即使是外力消失，在第一弹性件23的作用下载料板21和压板22也可继续对工件100进行压合。
40.具体到实施例中，第一弹性件23套设于导向杆24，且抵接于底座10与载料板21之间。可选地，第一弹性件23可为压缩弹簧，例如矩形弹簧。
41.具体到实施例中，载料板21通过轴套25可滑动地安装于导向杆24，也就是说，轴套25可滑动地套设在导向杆24外，载料板21具有安装孔，轴套25 安装于该安装孔内，使得载料板21和轴套25相对固定。可选地，轴套25可采用无油轴套。当然也可采用其他类型的轴套，在此不作限定。
42.具体到实施例中，压板22开设有穿设孔，导向杆24可穿设于该穿设孔，使得压板22可沿导向杆24滑动。如此，在上料时可取下压板22，然后利用机械手或吸盘等装置将工件100搬运至载料板21上，上料完成后将压板22置于导向杆24远离底座10的一端，使得导向杆
24穿设于压板22的穿设孔，并可在压机施加的外力作用下压迫压板22向靠近载料板21的方向移动而压合工件 100。
43.具体到实施例中，导向杆24可包括多个，多个导向杆24相互平行设置，从而使得载料板21和压板22的移动更加平稳可靠，提高对工件100的压合质量。在附图所示的实施例中，导向杆24包括四个，四个导向杆24围合形成一矩形空间。
44.进一步地，工件100可开设定位孔或定位半孔，用于与对应的导向杆24定位配合，防止在压合过程中各个工件100发生相对位移而相互错位。优选地，导向杆24远离底座10的一端呈圆锥状，以便于穿入工件100的定位孔或定位半空以及压板22的穿设孔。
45.本实用新型的实施例中，锁紧组件30包括安装座32及卡扣31，安装座32 连接于底座10，卡扣31设置于该安装座32。卡扣31被配置为可抵接于压板22 背离载料板21的一侧，并阻止压板22远离底座10移动，即此时锁紧组件30 处于限位状态。
46.一些实施例中，锁紧组件30还包括转轴33及第二弹性件34。转轴33转动连接于安装座32与卡扣31之间。第二弹性件34连接于转轴33及卡扣31，用于提供使得卡扣31绕转轴33转动至抵接于压板22背离载料板21的一侧的预紧力。如此，当压板22压紧工件100后，卡扣31可在第二弹性件34提供的预紧力的作用下转动至与压板22背离底座10的一侧相抵，从而在外力消失后可阻止压板22向远离底座10的方向移动，即保持压板22和载料板21继续对工件100进行压合。
47.具体到实施例中，压板22在外力的作用下靠近底座10移动的过程中依次途经挤压位置(见图3所示)及锁紧位置(见图4及图5所示)。
48.压板22途经挤压位置时挤压卡扣31，第二弹性件34储存能量，即卡扣31 克服第二弹性件34提供的回复力而转动，使得锁紧组件30相对压板22处于让位状态，从而使得压板22顺利经过卡扣31，避免卡扣31阻止压板22靠近底座 10移动。压板22途经挤压位置时，第二弹性件34释放能量，卡扣31在第二弹性件34提供的回复力的作用下转动至抵压于压板22背离载料板21的一侧，此时锁紧组件30相对压板22处于限位状态，从而阻止压板22朝向远离底座10 的方向移动。
49.进一步地，卡扣31和压板22其中的至少一者具有相对压板22的移动方向倾斜的滑动面a，使得压板22在外力作用下途经挤压位置时，压板22相对卡扣 31沿滑动面a滑动使得卡扣31转动而避免阻挡压板22继续靠近底座10移动。可选地，该滑动面a可为平面或光滑的弧面。
50.具体到实施例中，卡扣31包括铰接部310及固定连接于铰接部310的卡扣部312。铰接部310可转动地连接于转轴33。压板22途经锁紧位置时，卡扣部312抵接于压板22背离载料板21的一侧，即锁紧组件30相对压板22处于限位状态。
51.进一步地，卡扣部312包括多个，锁紧位置包括多个，且多个锁紧位置与多个卡扣部312一一对应。压板22途经每一锁紧位置时，对应的一卡扣部312 抵接于压板22背离载料板21的一侧。如此，可对工件100进行多级压合，由于各个卡扣部312抵接于压板22背离载料板21的一侧时第一弹性件23的压缩量不同，使得对工件100的压合力不同，因此可根据需要选择不同的压合力，有利于提高压合载具的兼容性。
52.可选地，第二弹性件34可为卷簧，该卷簧套设于转轴33，且一端固定连接于转轴33，另一端固定连接于卡扣31的铰接部310。
53.需要说明的是，卡扣31并不仅限于通过转动而对压板22进行限位。在其他实施例中，卡扣31也可通过移动来实现限位压板22，也就是说，卡扣31可移动地连接于安装座32，且在移动的过程中可进入或退出压板22的移动路径上，第二弹性件34连接于卡扣31和安装座32，用于提供使得卡扣31进入压板22 的移动路径的预紧力。如此，压板22沿导向杆24移动至挤压位置时，压板22 挤压卡扣31使得卡扣31克服第二弹性件34的预紧力而退出压板22的移动路径，此时第二弹性件存储能量。压板22沿导向杆24移动至锁紧位置时，卡扣 31在第二弹性件34释放能量的作用下移动至压板22背离底座10的一侧，以阻止压板22朝向远离底座10的方向移动，从而实现对压板22的限位。在本实施例中，第二弹性件34可为压缩弹簧。
54.本实用新型的实施例中，压板22在一预设方向上的两侧均设置有锁紧组件 30。其中，该预设方向与压板22的移动方向垂直，从而对压板22的限位更加稳定可靠。具体到图1所示的实施例中，压板22的左右两侧均设置有锁紧组件30。
55.基于上述压合载具，本实用新型还提供一种双极板生产线，具有压合工位和烘干工位。该双极板生产线包括压机、烘箱及如上任一实施例中所述的压合载具。压机对应压合工位设置，烘箱对应烘干工位设置，压合载具在压合工位和烘干工位之间流转。
56.当压合载具流转至压合工位时，压机对压板22施加压力，使得压板22朝向靠近底座10的方向移动而压合位于压合空间b的工件100，并使得锁紧组件 30相对底座10处于限位状态，阻止压板22朝向远离底座10的方向移动对。当压合载具流转至烘干工位时，烘箱对压合于压合空间b的工件100进行烘干固化。
57.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
58.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。