一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置 (1).pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201621182247.0(22)申请日 2016.11.02(73)专利权人 天津市捷威动力工业有限公司地址 300380 天津市西青区西青汽车工业区开源路11号(72)发明人 孙强杨标罗鸣沈修岗曹俊义袁定凯(74)专利代理机构 天津滨海科纬知识产权代理有限公司 12211代理人 李成运(51)Int.Cl.H01M 10/058(2010.01)H01M 10/52(2006.01) (54)实用新型名称一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置(57)摘要本实用新型提供了一

2、种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置， 包括刺孔排气机构， 所述刺孔排气机构包括多个依次连接的第一刺穿机构和多个第二刺穿机构， 每个第一刺穿机构分别对应安装两个第二刺穿机构； 所述第一刺穿机构包括安装架， 所述安装架一侧的两端分别固接有刺针， 所述安装架的另一侧依次设有相互平行的固定板和压缩挡板， 所述压缩挡板和安装架之间设有两根相互平行的导杆， 所述导杆的一端分别与压缩挡板固接， 所述导杆的另一端分别穿过固定板与安装架固接， 且固定板相对导杆可移动。 本实用新型所述的排气装置使高温夹具化成设备具备排气功能， 实现高温夹具化成的自动化生产， 提高生产效率和成品率。权利要求书2页 说明书4

3、页 附图3页CN 206163641 U2017.05.10CN 206163641 U1.一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置， 其特征在于： 包括刺孔排气机构(2)， 所述刺孔排气机构(2)包括多个依次连接的第一刺穿机构(21)和多个第二刺穿机构(22)， 每个第一刺穿机构(21)分别对应安装两个第二刺穿机构(22)；所述第一刺穿机构(21)包括安装架(214)， 所述安装架(214)一侧的两端分别固接有刺针(213)， 所述安装架(214)的另一侧依次设有相互平行的固定板(215)和压缩挡板(211)，所述压缩挡板(211)和安装架(214)之间设有两根相互平行的导杆(218)，

4、 所述导杆(218)的一端分别与压缩挡板(211)固接， 所述导杆(218)的另一端分别穿过固定板(215)与安装架(214)固接， 且固定板(215)相对导杆(218)可移动；所述压缩挡板(211)和固定板(215)之间的导杆(218)上套有压缩弹簧(216)， 所述压缩弹簧(216)的两端分别与压缩挡板(211)和固定板(215)抵接， 所述固定板(215)和安装架(214)之间的导杆(218)上套有压缩弹簧(216)， 所述压缩弹簧(216)的两端分别与固定板(215)和安装架(214)抵接；所述第二刺穿机构(22)包括固定块(223)， 所述固定块(223)上安装有与刺针(213)相匹

5、配的弹性针套(224)。2.根据权利要求1所述的一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置， 其特征在于： 所述第一刺穿机构(21)的安装架(214)包括长安装架(2141)和短安装架(2142)， 多个第一刺穿机构(21)依次连接时， 长安装架(2141)和短安装架(2142)依次间隔排列， 长安装架(2141)上连接的导杆(218)穿过与其连接的固定板(215)的上部， 短安装架(2142)上连接的导杆(218)穿过与其连接的固定板(215)的下部， 长安装架(2141)上连接的固定板(215)的下部设有连接杆(2110)， 所述连接杆(2110)的另一端与下一个设有短安装架(2142)

6、的第一刺穿机构(21)的压缩挡板(211)固接， 短安装架(2142)上连接的固定板(215)上部设有与下一个设有长安装架(2141)的第一刺穿机构(21)的压缩挡板(211)位置相对应的限位销(212)， 所述长安装架(2141)与短安装架(2142)上连接的固定板(215)接触， 限位销(212)的两端分别穿过长安装架(2141)和短安装架(2142)上连接的固定板(215)。3.根据权利要求1所述的一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置， 其特征在于： 所述刺孔排气机构(2)的一侧设有气缸(3)， 所述刺孔排气机构(2)的另一侧设有挡块(4)， 所述气缸(3)的活塞杆端部与第一刺穿

7、机构(21)的压缩挡板(211)固接。4.根据权利要求1所述的一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置， 其特征在于： 所述第二刺穿机构(22)的固定块上安装有安全挡板(221)， 所述安全挡板(221)为L型板， L型板的横板与安装有弹性针套(224)的固定块(223)的一侧面之间有能容纳电芯的空间。5.根据权利要求1所述的一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置， 其特征在于： 所述弹性针套(224)上套有密封圈(222)， 与弹性针套(224)相匹配的刺针(213)上也套有密封圈(222)。6.根据权利要求1所述的一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置， 其特征在于： 所述

8、固定板(215)通过直线轴承(219)与导杆(218)连接。7.根据权利要求1所述的一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置， 其特征在于： 所述固定板(215)下端固接有连接座(217)， 所述连接座(217)与夹具化成加热压紧板(1)固接。权利要求书1/2 页2CN 206163641 U28.根据权利要求1所述的一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置， 其特征在于： 所述第二刺穿机构(22)通过固定块(223)固接在夹具化成加热压紧板(1)上。权利要求书2/2 页3CN 206163641 U3一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置技术领域0001本实用新型属于电池生产装

9、置技术领域， 尤其是涉及一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置。背景技术0002随着锂电池的快速发展， 负极材料进步非常明显， 其中钛酸锂作为锂离子电池负极， 具有循环寿命长， 倍率性能好等优点， 但钛酸锂(LTO)材料在电池中作为负极材料使用，由于其自身特性的原因， 材料与电解液之间容易发生相互作用并在充放循环反应过程中有大量的气体析出， 因此对于软包EV电池在化成过程中就必须预留相当大的气袋来容纳化成产生的气体。 现有的高温夹具化成设备不具备排气功能， 在化成过程中必须预留相当于电池主体两倍长的气袋来容纳化成产生的气体。 大气袋不利于大批量以及自动化的生产， 且手工作业精度低、 返工

10、率高、 人工成本投入大， 同时铝塑膜成本高， 造成产品生产成本过高，不利于该产品的量产化生产。发明内容0003有鉴于此， 本实用新型旨在提出一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置， 以使高温夹具化成设备具备排气功能， 实现高温夹具化成的自动化生产， 提高生产效率和成品率。0004为达到上述目的， 本实用新型的技术方案是这样实现的：0005一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置， 包括刺孔排气机构， 所述刺孔排气机构包括多个依次连接的第一刺穿机构和多个第二刺穿机构， 每个第一刺穿机构分别对应安装两个第二刺穿机构；0006所述第一刺穿机构包括安装架， 所述安装架一侧的两端分别固接有刺针

11、， 所述安装架的另一侧依次设有相互平行的固定板和压缩挡板， 所述压缩挡板和安装架之间设有两根相互平行的导杆， 所述导杆的一端分别与压缩挡板固接， 所述导杆的另一端分别穿过固定板与安装架固接， 且固定板相对导杆可移动；0007所述压缩挡板和固定板之间的导杆上套有压缩弹簧， 所述压缩弹簧的两端分别与压缩挡板和固定板抵接， 所述固定板和安装架之间的导杆上套有压缩弹簧， 所述压缩弹簧的两端分别与固定板和安装架抵接；0008所述第二刺穿机构包括固定块， 所述固定块上安装有与刺针相匹配的弹性针套。0009进一步的， 所述第一刺穿机构的安装架包括长安装架和短安装架， 多个第一刺穿机构依次连接时， 长安装架和

12、短安装架依次间隔排列， 长安装架上连接的导杆穿过与其连接的固定板的上部， 短安装架上连接的导杆穿过与其连接的固定板的下部， 长安装架上连接的固定板的下部设有连接杆， 所述连接杆的另一端与下一个设有短安装架的第一刺穿机构的压缩挡板固接， 短安装架上连接的固定板上部设有与下一个设有长安装架的第一刺穿机构的压缩挡板位置相对应的限位销， 所述长安装架与短安装架上连接的固定板接触， 限说明书1/4 页4CN 206163641 U4位销的两端分别穿过长安装架和短安装架上连接的固定板。0010进一步的， 所述刺孔排气机构的一侧设有气缸， 所述刺孔排气机构的另一侧设有挡块， 所述气缸的活塞杆端部与第一刺穿机

13、构的压缩挡板固接。0011进一步的， 所述第二刺穿机构的固定块上安装有安全挡板， 所述安全挡板为L型板， L型板的横板与安装有弹性针套的固定块的一侧面之间有能容纳电芯的空间。0012进一步的， 所述弹性针套上套有密封圈， 与弹性针套相匹配的刺针上也套有密封圈。0013进一步的， 所述固定板通过直线轴承与导杆连接。0014进一步的， 所述固定板下端固接有连接座， 所述连接座与夹具化成加热压紧板固接。0015进一步的， 所述第二刺穿机构通过固定块固接在夹具化成加热压紧板上。0016相对于现有技术， 本实用新型所述的一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置具有以下优势：0017本发明所述的高温夹

14、具化成设备具备排气功能， 使该类型电芯可以在高温夹具化成装置上使用， 电芯主体上使用的气袋长度缩短为电芯主体的四分之一， 大大节省了原材料， 实现了电芯生产过程中的自动排气， 生产效率高， 且良品率高， 大大降低了生产成本。附图说明0018构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解， 本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型， 并不构成对本实用新型的不当限定。 在附图中：0019图1为本实用新型实施例所述的刺孔排气机构安装结构示意图；0020图2为本实用新型实施例所述的第一刺穿机构立体示意图；0021图3为本实用新型实施例所述的第一刺穿机构俯视结构示意图；0022图

15、4为本实用新型实施例所述的第二刺穿机构示意图；0023图5为本实用新型实施例所述的多个第一刺穿机构组合示意图及第一刺穿机构与第二刺穿机构组合安装示意图；0024图6为图5的俯视图；0025图7为本实用新型实施例所述的高温夹具化成装置整体结构示意图。0026附图标记说明：00271-夹具化成加热压紧板； 2-刺孔排气机构； 21-第一刺穿机构； 211-压缩挡板； 212-限位销； 213-刺针； 214-安装架； 2141-长安装架； 2142-短安装架； 215-固定板； 216-压缩弹簧； 217-连接座； 218-导杆； 219-直线轴承； 2110-连接杆； 22-第二刺穿机构； 22

16、1-安全挡板；222-密封圈； 223-固定块； 224-弹性针套； 3-气缸； 4-挡块； 5-电芯。具体实施方式0028需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。0029在本实用新型的描述中， 需要理解的是， 术语 “中心” 、“纵向” 、“横向” 、“上” 、“下” 、说明书2/4 页5CN 206163641 U5“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

17、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。 此外， 术语 “第一” 、“第二” 等仅用于描述目的， 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” 等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， 除非另有说明，“多个” 的含义是两个或两个以上。0030在本实用新型的描述中， 需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “安装” 、“相连” 、“连接” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或一体地连接； 可以是机械连接， 也可以是电连接

18、； 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。 对于本领域的普通技术人员而言， 可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。0031下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。0032如图1-4所示， 一种汽车用锂离子动力电池高温夹具化成排气装置， 包括刺孔排气机构2， 所述刺孔排气机构2包括多个依次连接的第一刺穿机构21和多个第二刺穿机构22，每个第一刺穿机构21分别对应安装两个第二刺穿机构22；0033所述第一刺穿机构21包括安装架214， 所述安装架214一侧的两端分别固接有刺针213， 所述安装架214的另一侧依次设有相互平行的固定板215和

19、压缩挡板211， 所述压缩挡板211和安装架214之间设有两根相互平行的导杆218， 所述导杆218的一端分别与压缩挡板211固接， 所述导杆218的另一端分别穿过固定板215与安装架214固接， 所述固定板215通过直线轴承219与导杆218连接， 且固定板215相对导杆218可移动， 所述固定板215下端固接有连接座217， 所述连接座217与夹具化成加热压紧板1固接；0034所述压缩挡板211和固定板215之间的导杆218上套有压缩弹簧216， 所述压缩弹簧216的两端分别与压缩挡板211和固定板215抵接， 所述固定板215和安装架214之间的导杆218上套有压缩弹簧216， 所述压缩

20、弹簧216的两端分别与固定板215和安装架214抵接；0035所述第二刺穿机构22包括固定块223， 所述第二刺穿机构22通过固定块223固接在夹具化成加热压紧板1上， 所述固定块223上安装有与刺针213相匹配的弹性针套224。0036如图5-6所示， 所述第一刺穿机构21的安装架214包括长安装架2141和短安装架2142， 多个第一刺穿机构21依次连接时， 长安装架2141和短安装架2142依次间隔排列， 长安装架2141上连接的导杆218穿过与其连接的固定板215的上部， 短安装架2142上连接的导杆218穿过与其连接的固定板215的下部， 长安装架2141上连接的固定板215的下部设

21、有连接杆2110， 所述连接杆2110的另一端与下一个设有短安装架2142的第一刺穿机构21的压缩挡板211固接， 短安装架2142上连接的固定板215上部设有与下一个设有长安装架2141的第一刺穿机构21的压缩挡板211位置相对应的限位销212， 所述长安装架2141与短安装架2142上连接的固定板215接触， 限位销212的两端分别穿过长安装架2141和短安装架2142上连接的固定板215。0037如图1所示， 所述刺孔排气机构2的一侧设有气缸3， 所述刺孔排气机构2的另一侧设有挡块4， 所述气缸3的活塞杆端部与第一刺穿机构21的压缩挡板211固接。0038如图4所述， 所述第二刺穿机构2

22、2的固定块上安装有安全挡板221， 所述安全挡板说明书3/4 页6CN 206163641 U6221为L型板， L型板的横板与安装有弹性针套224的固定块223的一侧面之间有能容纳电芯的空间； 所述弹性针套224上套有密封圈222， 与弹性针套224相匹配的刺针213上也套有密封圈222。0039本实施例的工作过程： 本发明的技术方案是配合高温夹具化成设备使用， 该装置固定在高温夹具化成设备的压板上， 电芯5放入化成设备压板中开始加压， 同时电芯5置于第二刺穿机构22的固定块223和安全挡板221之间的空间里， 第一刺穿机构21和第二刺穿机构22均固定在夹具化成加热压紧板1上， 第一刺穿机构

23、21和第二刺穿机构22均随着压板移动， 多个第一刺穿机构21前后连接， 长安装架2141和短安装架2142依次间隔排列， 长安装架2141上连接的导杆218穿过与其连接的固定板215的上部， 短安装架2142上连接的导杆218穿过与其连接的固定板215的下部， 长安装架2141上连接的固定板215的下部设有连接杆2110， 所述连接杆2110的另一端与下一个设有短安装架2142的第一刺穿机构21的压缩挡板211固接， 短安装架2142上连接的固定板215上部设有与下一个设有长安装架2141的第一刺穿机构21的压缩挡板211位置相对应的限位销212， 所述长安装架2141与短安装架2142上连接

24、的固定板215接触， 限位销212的两端分别穿过长安装架2141和短安装架2142上连接的固定板215。0040通过上述的连接方式， 气缸3伸出推动前后压紧板及第一刺穿机构21相互推进挤压， 当压板完成对电芯5的压紧时， 同时也完成了在电芯5的气袋上的刺孔， 刺针213刺破电芯里的气袋并与第二刺穿机构22的弹性针套224紧密配合， 通过密封圈222使孔的周围形成一个密闭的空间， 防止外界气体进入电芯， 电芯5在充放电过程中产生气体， 通过针孔以及装置间的气道排出， 满足钛酸锂(LTO)体系软包电池在化成过程中使用小气袋生产的要求，使得气袋里不会有残余的气体， 达到减短气袋自动化生产的目的。00

25、41以上所述仅为本实用新型的佳实施例而已， 并不用以限制本实用新型， 凡在本实用新型的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本实用新型的保护范围之内。说明书4/4 页7CN 206163641 U7图1图2说明书附图1/3 页8CN 206163641 U8图3图4图5说明书附图2/3 页9CN 206163641 U9图6图7说明书附图3/3 页10CN 206163641 U10word版下载：http:/-阅读此文的还阅读了：阅读此文的还阅读了：1. 锂离子圆柱动力电池化成夹具装置2. 插电式混合动力汽车用动力蓄电池探析3. 电动汽车用动力电池之铅酸蓄电池4

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