电芯热压装置制造方法及图纸

本申请涉及储能器件生产领域，尤其涉及一种电芯热压装置，包括动力机构以及热压机构，所述热压机构包括顶部平面、底部平面以及两个侧部平面，所述顶部平面、所述底部平面以及两个所述侧部平面共同围成一个用于热压电芯的热压空间，所述动力机构与所述热压机构相连，并驱动所述热压机构运动，缩小所述热压空间。本申请所提供的电芯热压装置能够热压形成截面为圆角方形结构的电芯，从而更加充分地利用电芯两侧的空间，提高锂离子电池的体积能量密度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及储能器件生产领域，尤其涉及一种电芯热压装置。
技术介绍
环境污染和能源短缺等问题近年来日渐突出。锂离子电池因其绿色环保、高能量密度、低自放电、长循环寿命等诸多优点，已在通讯及电子器件、储能电站、新能源汽车等领域中广泛使用，其对提高能源利用率及保护环境方面发挥着重要的意义。锂离子电池的主要结构包括阳极极片、阴极极片、隔离膜、电解液及外包装壳等组成。阴、阳极极片与隔离膜交替卷绕在一起形成电芯，经外包装及注液封装，然后经过化成容量等工序形成完整的锂离子电池。为提升锂离子电池的体积能量密度，相关技术一般都会对电芯进行热压整形，减小电芯的厚度。然而，电芯在进行厚度压缩的过程中会逐渐向两侧凸出，造成电芯的侧面存在半径几乎等于电芯厚度一半的R角(参见图1)，在电芯的厚度一定的情况下，R角部分越大则电芯的宽度越大，造成的空间浪费也就越多，体积能量密度损失也越大。
技术实现思路
本申请提供了一种电芯热压装置，能够减小体积能量密度的损失。本申请的提供了一种电芯热压装置，包括动力机构以及热压机构，所述热压机构包括顶部平面、底部平面以及两个侧部平面，所述顶部平面、所述底部平面以及两个所述侧部平面共同围成一个用于热压电芯的热压空间，所述动力机构与所述热压机构相连，并驱动所述热压机构运动，缩小所述热压空间。优选地，所述热压机构包括顶部热压块、底部热压块以及两个侧部热
压块，所述顶部平面位于所述顶部热压块上，所述底部平面位于所述底部热压块上，两个所述侧部平面分别位于两个所述侧部热压块上。优选地，所述动力机构驱动所述顶部热压块，所述底部热压块以及两个所述侧部热压块均能够保持相对固定。优选地，两个所述侧部热压块中的至少一个为活动热压块，所述活动热压块与所述底部热压块活动连接，且能够改变两个所述侧部热压块之间的间距。优选地，其中一个所述侧部热压块与所述底部热压块固定连接，另一个所述侧部热压块为所述活动热压块，与所述底部热压块活动连接。优选地，所述活动热压块上设置有条形孔，所述条形孔的延伸方向与两个所述侧部热压块的间距方向相同，所述底部热压块上设置有固定孔，一根螺栓贯穿所述条形孔并与所述固定孔配合连接，使所述活动热压块与所述底部热压块相连。优选地，还包括固定机构，所述动力机构与所述固定机构相固定，所述底部热压块固定在所述固定机构上。优选地，所述固定机构包括第一固定板、第二固定板以及连接柱，所述第一固定板与所述第二固定板相对平行设置，且通过所述连接柱固定连接，所述动力机构以及所述热压机构均位于所述第一固定板以及所述第二固定板之间，所述动力机构固定在所述第一固定板的下表面，所述底部热压块设置在所述第二固定板上。优选地，还包括导向机构，所述导向机构包括导向板，所述导向板与所述第一固定板以及所述第二固定板均平行设置，所述导向板上设置有导向孔，所述连接柱穿过所述导向孔，所述动力机构与所述导向板的上表面相连，所述顶部热压块固定在所述导向板的下表面。优选地，所述导向机构还包括轴承，所述轴承固定在所述导向孔内，且套设在所述连接柱的外围。本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：本申请所提供的电芯热压装置能够热压形成截面为圆角方形结构的电芯，从而更加充分地利用电芯两侧的空间，提高锂离子电池的体积能量
密度。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。附图说明图1为本申请
技术介绍
所提供的电芯的轮廓结构示意图；图2为本申请实施例所提供的电芯的截面结构示意图；图3为本申请实施例所提供的电芯的轮廓结构示意图；图4为本申请实施例所提供的电芯热压装置的整体结构示意图；图5为本申请实施例所提供的底部热压块与侧部热压块的配合结构示意图。附图标记：10-阳极极片；12-阴极极片；14-隔离膜；20-动力机构；22-热压机构；220-顶部热压块；222-底部热压块；222a-固定孔；224-侧部热压块；226-活动热压块；226a-条形孔；24-固定机构；240-第一固定板；242-第二固定板；244-连接柱；246-第三固定板；26-导向机构；260-导向板；262-轴承。此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。具体实施方式下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的电芯以及电芯热压装置的放置状态为参照。如图2所示，本申请实施例提供了一种电芯，该电芯由阳极极片10、阴极极片12以及隔离膜14交替绕卷形成，区别于相关技术中的电芯，本实施例中的电芯的截面为四个顶角均为圆角的圆角方形结构。参见图1，相关技术中的电芯，由于在形成过程中电芯的两侧并没有被限制，因此会形成很大的R角，造成锂离子电池内部体积的浪费，从而降低电池的体积能量密度。具体地，假设电芯的主体宽度(两侧的R角之间的间距)为W1，电芯的厚度为T，R角的直径等于电芯的厚度T，则电芯截面所占用的总面积M1＝T(W1+T)＝TW1+T2。而本实施例中的电芯截面圆角方形结构，这样仅会在四个顶角处存在较小的圆角r，参见图3，假设电芯的主体宽度(两侧的r角之间的间距)为W2，电芯的厚度仍然为T，则电芯截面所占用的总面积M2＝T(W2+2r)＝TW2+2rT。由于本实施例在热压过程中电芯的宽度被限制，因此W2<W1，并且，由于此时的电芯仅在侧部的两端存在圆角，圆角的半径r也无法达到T/2，因此2r<T，因此，M2<M1，也就是说在电芯的高度以及实际截面积相同的情况下，本实施例中所形成的电芯的截面所占总面积小于相关技术中的方案，因此所占用的体积更小，体积能量密度也就更高。在相关技术中，由于电芯的两侧没有约束，因此在热压时对于R角的大小不好掌握，可能出现极片断裂的情况。为了防止极片断裂，本实施例中的阳极极片10、阴极极片12以及隔离膜14最好保持均一厚度，即使在圆角处也不要减少局部厚度，这样能够提高圆角处的强度，从而避免极片断裂。并且，本实施例还可以通过调整顶角的半径r来避免极片断裂。一
般情况下，顶角的半径r不能小于阳极极片、阴极极片以及隔离膜这三者的单层厚度之和，同时顶角的半径r还要小于T/2。为了形成上述实施例中的电芯，本实施例提供了一种电芯的形成方法，包括下列步骤：a、放置待压电芯，使待压电芯位于顶部平面、底部平面以及两个侧部平面之间，其中，待压电芯垂直于厚度方向的一侧与底部平面接触，待压电芯与每个侧部平面均存在一定间距。这一步骤的目的是将待压电芯放置在一个由顶部平面、底部平面以及两个侧部平面所构成的热压空间内，准备进行热压。考虑到热压过程中电芯两侧所受到的挤压力的均衡问题，最好将两侧的侧部平面距待压电芯的中心距离相同。此时，可以将底部平面与两侧的侧部平面共同围成一个放置区域，将待压电芯放置在底部平面与两侧的侧部平面所构成的放置区域内。这个放置区域内，两个侧部平面之间的间距可以固定不可调，也可以采用可调方式。也就是在放置待压电芯之前先进行步骤d、调节两个侧部平面之间的间距，之后再进行步骤a。在步骤a完成之后，便开始进行下一步骤：b、采用热压方式热压待压电芯，使一个顶部平面与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电芯热压装置，其特征在于，包括动力机构以及热压机构，所述热压机构包括顶部平面、底部平面以及两个侧部平面，所述顶部平面、所述底部平面以及两个所述侧部平面共同围成一个用于热压电芯的热压空间，所述动力机构与所述热压机构相连，并驱动所述热压机构运动，缩小所述热压空间。

【技术特征摘要】
1.一种电芯热压装置，其特征在于，包括动力机构以及热压机构，所述热压机构包括顶部平面、底部平面以及两个侧部平面，所述顶部平面、所述底部平面以及两个所述侧部平面共同围成一个用于热压电芯的热压空间，所述动力机构与所述热压机构相连，并驱动所述热压机构运动，缩小所述热压空间。2.根据权利要求1所述的电芯热压装置，其特征在于，所述热压机构包括顶部热压块、底部热压块以及两个侧部热压块，所述顶部平面位于所述顶部热压块上，所述底部平面位于所述底部热压块上，两个所述侧部平面分别位于两个所述侧部热压块上。3.根据权利要求2所述的电芯热压装置，其特征在于，所述动力机构驱动所述顶部热压块，所述底部热压块以及两个所述侧部热压块均能够保持相对固定。4.根据权利要求3所述的电芯热压装置，其特征在于，两个所述侧部热压块中的至少一个为活动热压块，所述活动热压块与所述底部热压块活动连接，且能够改变两个所述侧部热压块之间的间距。5.根据权利要求4所述的电芯热压装置，其特征在于，其中一个所述侧部热压块与所述底部热压块固定连接，另一个所述侧部热压块为所述活动热压块，与所述底部热压块活动连接。6.根据权利要求4或5所述的电芯热压装置，其特征在于，所述活动热压块上设置有条形孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱涛声，赵丰刚，张爱国，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35