阅读说明：本技术 叠片式电芯的上下料夹具及电芯热压机 (Feeding and discharging clamp of laminated battery cell and battery cell hot press ) 是由 邓乔兵 尹华憨 王朝华 张�杰 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种叠片式电芯的上下料夹具及电芯热压机,该叠片式电芯的上下料夹具包括夹取结构以及防错位结构,所述夹取结构用于夹取叠片式电芯,并为所述叠片式电芯提供静置空间,所述防错位结构至少部分伸入到所述静置空间内并能够产生使所述叠片式电芯保持在当前位置的作用力,使得当所述夹取结构释放所述叠片式电芯时,所述叠片式电芯能够以其原有方位实现堆叠。本发明中的防错位结构能够产生使叠片式电芯保持在当前位置的作用力,在该作用力之下,夹取结构在释放叠片式电芯时,两者之间的摩擦力可不计,能够保证叠片式电芯以其原有方位实现堆叠,避免出现错位堆叠的现象,从而提高最终的叠片电池的良率。(The invention discloses a feeding and discharging clamp of a laminated battery cell and a battery cell hot press, wherein the feeding and discharging clamp of the laminated battery cell comprises a clamping structure and a dislocation prevention structure, the clamping structure is used for clamping the laminated battery cell and providing a standing space for the laminated battery cell, and at least part of the dislocation prevention structure extends into the standing space and can generate an acting force for keeping the laminated battery cell at the current position, so that when the clamping structure releases the laminated battery cell, the laminated battery cell can be stacked in the original direction. The anti-dislocation structure can generate an acting force which can enable the laminated battery cell to be kept at the current position, under the acting force, when the clamping structure releases the laminated battery cell, the friction force between the laminated battery cell and the clamping structure is negligible, the laminated battery cell can be stacked in the original direction, the phenomenon of dislocation stacking is avoided, and the yield of the final laminated battery is improved.)

叠片式电芯的上下料夹具及电芯热压机

技术领域

本发明涉及锂电池制造装备技术领域，尤其涉及一种叠片式电芯的上下料夹具及电芯热压机。

背景技术

叠片电池是由多个叠片式电芯单体并联形成的，为了保证叠片电池的最终性能，各个叠片式电芯在堆叠的过程中需要保持精准对位，尤其需要防止极片的错位。

电芯热压机是用来自动加工叠片电池的常用设备，该电芯热压机通过各种运动并结合相应的夹具来完成叠片工艺，但这些夹具在对叠片式芯片进行上下料时，由于夹具与叠片式芯片之间的摩擦，当叠片式芯片脱离夹具时，叠片式芯片会跟随夹具的开合而有所移动，无法确保各个叠片式电芯均能精准对位，从而造成错位堆叠，极易影响最终的叠片电池的良率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种叠片式电芯的上下料夹具及电芯热压机，用于解决叠片式电芯的错位堆叠问题。

根据第一方面，一种实施例中提供了一种叠片式电芯的上下料夹具，包括：

夹取结构，所述夹取结构用于夹取叠片式电芯，并为所述叠片式电芯提供静置空间；

以及防错位结构，所述防错位结构至少部分伸入到所述静置空间内并能够产生使所述叠片式电芯保持在当前位置的作用力，使得当所述夹取结构释放所述叠片式电芯时，所述叠片式电芯能够以其原有方位实现堆叠。

作为所述叠片式电芯的上下料夹具的进一步可选方案，所述防错位结构能够作用到所述叠片式电芯的侧壁。

作为所述叠片式电芯的上下料夹具的进一步可选方案，所述防错位结构包括第一驱动机构及安装在所述第一驱动机构上的至少一对夹持件，所述夹持件相对设置，所述第一驱动机构用于驱动所述夹持件移动并夹设在所述叠片式电芯的侧壁。

作为所述叠片式电芯的上下料夹具的进一步可选方案，所述第一驱动机构包括第一驱动件和第一安装架，所述第一驱动件能够输出沿第一方向的往复运动，所述第一安装架安装在所述第一驱动件的输出端，所述夹持件安装在所述第一安装架上。

作为所述叠片式电芯的上下料夹具的进一步可选方案，所述防错位结构能够作用到所述叠片式电芯的外表面。

作为所述叠片式电芯的上下料夹具的进一步可选方案，所述防错位结构包括真空吸盘，用以吸附在所述叠片式电芯的外表面。

作为所述叠片式电芯的上下料夹具的进一步可选方案，还包括下压结构，所述下压结构至少部分伸入到所述静置空间内并能够抵压在所述叠片式电芯上，使所述叠片式电芯被压紧在所述静置空间内。

作为所述叠片式电芯的上下料夹具的进一步可选方案，所述下压结构包括第二驱动机构及安装在所述第二驱动机构上的抵压件，所述第二驱动机构用于驱动所述抵压件移动并抵压在所述叠片式电芯上；所述第二驱动机构包括第二驱动件和基座，所述基座固定设置，所述第二驱动件安装在所述基座上，所述第二驱动件能够输出沿第二方向的往复运动，所述抵压件安装在所述第二驱动件的输出端。

作为所述叠片式电芯的上下料夹具的进一步可选方案，还包括支撑板，所述夹取结构、所述防错位结构及所述下压结构均安装在所述支撑板上，且所述夹取结构、所述防错位结构及所述下压结构呈一字排开。

根据第二方面，一种实施例中提供了一种电芯热压机，包括机体和安装在所述机体上的驱动结构，还包括根据上述第一方面所述的叠片式电芯的上下料夹具，所述叠片式电芯的上下料夹具安装在所述机体上，并可由所述驱动结构进行驱动。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

依据以上实施例中的叠片式电芯的上下料夹具及电芯热压机，在对叠片式电芯进行上料时，夹取结构能够夹取叠片式电芯，并为叠片式电芯提供静置空间，在对叠片式电芯进行下料时，防错位结构能够产生使叠片式电芯保持在当前位置的作用力，在该作用力之下，夹取结构在释放叠片式电芯时，两者之间的摩擦力可不计，能够保证叠片式电芯以其原有方位实现堆叠，避免出现错位堆叠的现象，从而提高最终的叠片电池的良率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1示出了根据本发明实施例所提供的叠片式电芯的上下料夹具的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例所提供的叠片式电芯的上下料夹具的防错位结构的结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例所提供的叠片式电芯的上下料夹具的下压结构的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-夹取结构；200-防错位结构；300-下压结构；400-支撑板；110-夹取机构；210-第一驱动机构；220-夹持件；310-第二驱动机构；320-抵压件；111-夹取片；112-夹取安装架；211-第一驱动件；212-第一安装架；213-滑轨；311-第二驱动件；312-基座；1111-竖直连接片；1112-水平支撑片；2121-连接部；2122-安装部；101-静置空间。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明实施例提供了一种电芯热压机，该电芯热压机可用于自动成型叠片式电池。

该电芯热压机包括机体和安装在机体上的驱动结构、叠片式电芯的上下料夹具。

其中，机体主要起支撑作用，该机体一般设置成立式，当然也可以设置成其他形式。叠片式电芯的上下料夹具用于转移叠片式电芯，通过对叠片式电芯进行夹取、移动和释放等操作，完成叠片式电芯的上下料动作。驱动结构主要用于驱动叠片式电芯的上下料夹具实现各种运动，并结合叠片式电芯的上下料夹具的功能完成叠片式电芯的堆叠工作。

本发明实施例同时还提供了一种叠片式电芯的上下料夹具(下文简称“上下料夹具”)，该上下料夹具能够辅助叠片式电芯的上下料，特别是在下料的过程中，能够防止叠片式电芯出现错位堆叠的情况。

请参考图1，在本发明实施例中，该上下料夹具包括夹取结构100以及防错位结构200。

其中，夹取结构100用于夹取叠片式电芯，并为叠片式电芯提供静置空间101。防错位结构200至少部分伸入到静置空间101内并能够产生使叠片式电芯保持在当前位置的作用力，使得当夹取结构100释放叠片式电芯时，叠片式电芯能够以其原有方位实现堆叠。

在上述描述中，需要理解的是，夹取结构100至少能够夹取叠片式电芯，同时静置空间101能够为叠片式电芯提供一个相对稳定的暂存空间，换言之，在对叠片式电芯进行上料的过程中，夹取结构100能够夹取叠片式电芯并将其置于静置空间101内，使得叠片式电芯能够较为稳定的处于静置空间101内。

当叠片式电芯处于静置空间101内后，防错位结构200能够为叠片式电芯提供二次装夹作用，使得叠片式电芯能够绝对稳定的处于静置空间101内，使叠片式电芯的方位不受运动、下料等的影响。以下料为例，在下料过程中，叠片式电芯与夹取结构100之间不可避免地会发生摩擦，两者之间具有相对滑动的趋势，但是通过防错位结构200的二次装夹作用能够抵消该相对滑动趋势，使得夹取结构100释放叠片式电芯时，防错位结构200能够发挥作用，叠片式电芯不会产生移动。

本发明实施例中的上下料夹具在对叠片式电芯进行上料时，夹取结构100能够夹取叠片式电芯，并为叠片式电芯提供静置空间101，在对叠片式电芯进行下料时，防错位结构200能够产生使叠片式电芯保持在当前位置的作用力，在该作用力之下，夹取结构100在释放叠片式电芯时，两者之间的摩擦力可不计，能够保证叠片式电芯以其原有方位实现堆叠，避免出现错位堆叠的现象，从而提高最终的叠片电池的良率。

基于叠片式电芯的结构特点，本文列举两种防错位结构200对叠片式电芯的作用方式，但不限于该作用方式。

在一种实施例中，请参考图1及图2，防错位结构200能够作用到叠片式电芯的侧壁。

具体而言，此时该防错位结构200包括第一驱动机构210及安装在第一驱动机构210上的至少一对夹持件220，夹持件220相对设置，第一驱动机构210用于驱动夹持件220移动并架设在叠片式电芯的侧壁。

由此，通过第一驱动机构210驱动夹持件220移动，使得夹持件220夹设在叠片式电芯的相对的侧壁上，以此实现对叠片式电芯的二次装夹。

结合前文所述可知，为了实现防错位结构200的功能，该防错位结构200在上料时应当晚于夹取结构100而动作，在下料时则应当早于夹取结构100而动作，使得叠片式电芯在处于夹取和释放的整个过程中，其均能够稳定的处于静置空间101内。为了便于防错位结构200参与工作，叠片式电芯与夹取结构100之间应当留有可供防错位结构200，或者至少留有可供夹持件220进入到静置空间101内的间隙，以便夹持件220能够夹设在叠片式电芯的侧壁。

在一种具体的实施例中，第一驱动机构210包括第一驱动件211和第一安装架212，第一驱动件211能够输出沿第一方向的往复运动，第一安装架212安装在第一驱动件211的输出端，夹持件220安装在第一安装架212上。

由此，通过第一驱动件211驱动第一安装架212运动，接着带动夹持件220运动，就可以实现夹持件220的装夹功能。

在一种更加具体的实施例中，请具体参考图2，第一驱动机构210还包括固定设置的滑轨213，第一安装架212可滑动地安装在该滑轨213上，第一驱动件211可采用气缸，其输出轴连接于第一安装架212，以驱动第一安装架212沿着滑轨213滑动。

第一安装架212至少包括与滑轨213实现配合连接的连接部2121以及与连接部2121连接的安装部2122，前述夹持件220即可安装在该安装部2122上。

作为一种优选方案，连接部2121呈板状结构，在该板状结构的两端可以各设置一个夹持件220，此时可以在叠片式电芯的相对两侧的前后方向(请参考图1所示方位)均形成夹持作用，可提高防错位结构200对叠片式电芯的装夹稳定性。

在另一种更加具体的实施例中，整个第一驱动机构210可采用直线模组替代，此时将第一安装架212直接安装到该直线模组上即可。

在其他一种更加具体的实施例中，第一驱动件211也可以采用电机、丝杠传动、带传动的方式予以更换。

在一种具体的实施例中，请参考图2，夹持件220呈板状结构，其正对着叠片式电芯的外壁设置，此时该夹持件220能够增加其与叠片式电芯的接触面积，从而能够有效防止对叠片式电芯造成二次损伤。

在另一种实施例中，防错位结构200还能够作用到叠片式电芯的外表面。

具体而言，此时该防错位结构200可以包括真空吸盘(图中未示出)，用以吸附在叠片式电芯的外表面。

由此，通过该真空吸盘的吸附作用使得叠片式电芯的位置被固定，与前述采用夹持件220的方式相比，能够增加防错位结构200和叠片式电芯的接触面积，能够有效防止对叠片式电芯造成二次损伤。

在本发明实施例中，请参考图1，夹取结构100由两组能够相互靠近或远离的夹取机构110组成，每组夹取机构110由两个能够实现开合运动的夹取片111组成，此时对于整个夹取结构100而言，其可以调整期静置空间101的大小，从而适配各种不同类型、尺寸的叠片式电芯的夹取。

具体而言，在一种具体的实施例中，该夹取机构110可以包括夹持驱动气缸、夹取安装架112以及夹取片111，夹持驱动气缸能够驱动夹取安装架112移动，夹取片111则安装在该夹取安装架112上。

夹取片111宜被构造成“L”状，具体包括竖直连接片1111以及水平支撑片1112，该竖直连接片1111用以连接夹取安装架112，使得夹取片111能够自夹取安装架112向下延伸，该水平支撑片1112水平设置，用于支撑叠片式电芯。此时结合前文所述可知，多个夹取片111即围成静置空间101，待叠片式电芯位于静置空间101内后，叠片式电芯的侧壁应当与竖直连接片1111之间留有间隙，以便防错位结构200，例如前文中的夹持件220能够夹设在叠片式电芯的侧壁。

另外，针对夹取结构100而言，为防止其在运动过程中造成与叠片式电芯之间的相对滑动，可在前述水平支撑片1112的表面设置防滑层，该防滑层可以采用涂覆防滑涂料或者铺设具有防滑功能的层的方式形成，还可以直接在水平支撑片1112上加工出凸起、凹坑等来实现。

在本发明实施例中，上下料夹具还包括下压结构300，该下压结构300至少部分伸入到静置空间101内并能够抵压在叠片式电芯上，使叠片式电芯被压紧在静置空间101内。

由此，通过该下压结构300的设置，能够使得叠片式电芯被抵紧在夹取结构100上，可以确保叠片式电芯从上料到下料的整个过程中，其方位能够保持一致。

可以理解的是，该下压结构300可以与前述防滑层等联合使用，更能保证叠片式电芯的方位的一致性。

在一种实施例中，请参考图3，下压结构300包括第二驱动机构310及安装在第二驱动机构310上的抵压件320，第二驱动机构310用于驱动抵压件320移动并抵压在叠片式电芯上。

上料时，通过驱动该抵压件320移动即可使得抵压件320将叠片式电芯抵紧在静置空间101内；下料时，通过驱动该抵压件320反向移动，即可解除下压结构300对叠片式电芯的抵压作用，接着再松开夹取结构100，此时叠片式电芯紧由防错位结构200夹持，最后再松开该防错位结构200即可使叠片式电芯以其原来的方位实现堆叠。

在一种具体的实施例中，第二驱动机构310包括第二驱动件311和基座312，基座312固定设置，第二驱动件311安装在基座312上，第二驱动件311能够输出沿第二方向的往复运动，抵压件320安装在第二驱动件311的输出端。

接前文所述，第一驱动件211能够驱动夹持件220沿第一方向往复运动，其作用是为了驱使夹持件220夹持住叠片式电芯或者对其进行释放，第二驱动件311能够驱动抵压件320沿第二方向往复运动，其作用是对叠片式电芯形成抵压作用或者解除该抵压作用，基于此，第一方向可以理解成水平方向，第二方向可以理解成竖直方向。

具体到图1中的实例，以该图1所示方位为例，夹持件220能够沿着左右方向移动，而抵压件320则可沿着上下方向移动。

在一种更加具体的实施例中，请具体参考图2，该第二驱动件311可采用气缸，其输出轴连接于抵压件320，以驱动抵压件320移动。

该抵压件320呈平板状结构，当其抵压到叠片式电芯的表面时，其能够与叠片式电芯形成大面积接触，防止对叠片式电芯造成二次损伤。

请参考图1，在某些实施例中，上下料夹具还包括支撑板400，该支撑板400用于与电芯热压机的其他部分建立连接，例如其可以连接到电芯热压机的驱动结构上，前述夹取结构100、防错位结构200及下压结构300均安装在支撑板400上，且夹取结构100、防错位结构200及下压结构300呈一字排开。

上下料夹具的上述设置，可优化其整体布局，相较于传统的大体型的夹具，该上下料夹具能明显缩减其体型。

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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。