一种压强控制夹具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种压强控制夹具，包括电芯、端板、底板、侧板和压强控制机构，底板和侧板构成两端开口用于放置电芯的电芯仓，电芯仓的两开口端分别设有端板和压强控制机构，端板固定连接在电芯仓的一端，压强控制机构连接在电芯仓的另一端给电芯施加压力，端板和压强控制机构均与电芯贴合，端板和压强控制机构构成夹具。该压强控制夹具通过外界施力装置对小活塞施加恒定压力，保证小活塞对液压油的压强为(设定值)，通过帕斯卡定律可知，液压油对大活塞施加大小为P的压强，从而保障大活塞输出压力对电芯施加恒定压力。压力对电芯施加恒定压力。压力对电芯施加恒定压力。

【技术实现步骤摘要】
一种压强控制夹具


[0001]本技术属于新能源电池
，具体涉及一种压强控制夹具。

技术介绍

[0002]在电芯循环过程中，极片、正负极材料会随着Li的脱嵌，产生膨胀收缩，在极片材料的膨胀收缩的过程中，材料与材料间，材料与导电剂间的接触会变得恶劣，甚至一些电极材料会发生破裂，新的界面暴露在电解液中，不断的发生副反应，在电池循环至后期，电解液不足时，膨胀后孔隙率的增加还会加剧电解液浸润差的问题，如果用夹具对电池的膨胀加以控制能有效的改善上述现象。但过高的夹具力又会使电极材料间的空隙被过渡压缩，且电池在充电时电极膨胀会进一步降低材料、隔膜的空隙率，因此需要对电池施加一个大小合适，且不会随电芯膨胀收缩而变化的力，来改善电池极片的界面。
[0003]目前已有恒压的软包电池化成夹具应用于生产中，但该设备占地面积大，机制复杂，包含了压力反馈，调节等装置，无法运用在电池的很多应用场景，测试场景，如目前动力电池在实际使用中是固定在模组的固定夹具，随着电芯的膨胀其压力只能随之增大，不能调节在一个恒定值，在电芯测试过程中，动力电池也是置于两个钢板组成的简易固定夹具中，从膨胀力曲线来看，随着循环进行，电芯压力不断增加，对循环后期电池性能产生极大的影响，也有部分工作者提出了弹簧夹具的应用，但弹簧夹具受限于弹簧，在膨胀过程中电芯的压力依然是不断增加的，只是减缓了电芯压力的增加，并不能保持电芯处于恒压状态，在实际测试过程中，当电芯循环至后期，膨胀严重，超出弹簧的压缩量时，弹簧已不能起到缓解膨胀的作用，且高弹簧高弹性系数的弹簧本身会占据大量空间，无法在有限空间的应用场景中使用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供一种结构简单、使用方便，可保证电芯受到的压力恒定，能保持电芯处于恒压状态的压强控制夹具。
[0005]为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种压强控制夹具，其特征在于：包括电芯、端板、底板、侧板和压强控制机构，底板和侧板构成两端开口用于放置电芯的电芯仓，电芯仓的两开口端分别设有端板和压强控制机构，端板固定连接在电芯仓的一端，压强控制机构连接在电芯仓的另一端给电芯施加压力，端板和压强控制机构均与电芯贴合，端板和压强控制机构构成夹具。
[0006]进一步的，所述压强控制机构包括大活塞、液压缸和施力装置，大活塞的一端与电芯贴合，大活塞的另一端安装在液压缸中，大活塞可在液压缸中移动，液压缸的另一端与施力装置连接。
[0007]进一步的，所述压强控制机构还包括输油管和液压油，输油管的一端与液压缸连接，输油管的另一端与施力装置连接，液压油填充在液压缸和输油管，施力装置施加的力通过液压油传递到大活塞。
[0008]进一步的，所述压强控制机构还包括小活塞，小活塞的一端与施力装置连接，小活塞的另一端安装在输油管中，小活塞可在输油管中移动，施力装置施加的力通过小活塞传递给液压油。
[0009]进一步的，所述小活塞密封连接在输油管上，大活塞密封连接在液压缸上，大活塞、小活塞、输油管和液压缸共同组成了密闭储油空间，连接处均具有密封性和一定的抗压强度。
[0010]采用本技术技术方案的优点为：
[0011]1.本技术通过外界施力装置对小活塞施加恒定压力，保证小活塞对液压油的压强为(设定值)，通过帕斯卡定律可知，液压油对大活塞施加大小为P 的压强，从而保障大活塞输出压力对电芯施加恒定压力。
[0012]2.本技术提供的压强控制夹具与现有的夹具装置相比具有显著的体积优势：没有占用大量空间的弹簧，不需要有压力实时反馈等系统，不需要复杂的压力调节系统，只需要一个恒压装置即可。在显著的体积优势下，该压强控制夹具可以应用于电芯生产、电芯测试、电池模组、电池PACK、等等各种应用领域。
[0013]3.本技术提供的压强控制夹具，能使电池材料界面在全寿命周期内保持在一个良好的状态，保证整个极片在全生命周期内的一致性，最终能够显著延长电芯的循环寿命，及充放电能力；能够对电芯的整个生命周期内施加一个恒定不变的压力，不受电芯膨胀的影响。
附图说明
[0014]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明：
[0015]图1为本技术压强控制夹具结构示意图。
[0016]上述图中的标记分别为：1、大活塞；2、液压缸；3、液压油；4、输油管； 5、小活塞；6、施力装置；7、端板；8、底板；9、电芯。
具体实施方式
[0017]在本技术中，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”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“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技术和简化描述，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技术的限制。
[0018]如图1所示，一种压强控制夹具，包括电芯9、端板7、底板8、侧板和压强控制机构，底板8和侧板构成两端开口用于放置电芯9的电芯仓，电芯仓的两开口端分别设有端板7和压强控制机构，端板7固定连接在电芯仓的一端，压强控制机构连接在电芯仓的另一端给电芯9施加压力，端板7和压强控制机构均与电芯9贴合，端板7和压强控制机构构成夹具。
[0019]压强控制机构包括大活塞1、液压缸2和施力装置6，大活塞1的一端与电芯9贴合，大活塞1的另一端安装在液压缸2中，大活塞1可在液压缸2中移动，液压缸2的另一端与施力装置6连接。大活塞起到给电芯施加压力，并承受电芯带来的反作用力的作用需要紧贴电芯受力面；大活塞同时起到封液压缸的作用，需要防止液压缸漏油。
[0020]压强控制机构还包括输油管4和液压油3，输油管4的一端与液压缸2连接，输油管4的另一端与施力装置6连接，液压油3填充在液压缸2和输油管4，施力装置6施加的力通过液压油3传递到大活塞1，再传递到电芯9，在电芯膨胀时实现对电芯的夹紧，对电芯施加压力控制电芯的膨胀。
[0021]压强控制机构还包括小活塞5，小活塞5的一端与施力装置6连接，小活塞 5的另一端安装在输油管4中，小活塞5可在输油管4中移动，施力装置6施加的力通过小活塞5传递给液压油3。小活塞5密封连接在输油管4上，大活塞1 密封连接在液压缸2上，大活塞1、小活塞5、输油管4和液压缸2共同组成了密闭储油空间，连接处均具有很强的密封性和一定的抗压强度。
[0022]液体压力是不定向的，液压缸也需要承受一定压强不变形；液压油起到压强传导作用，连接大活塞与小活塞；小活塞起到承受来自压力装置的压力并将该压力传导给液压油的作用；同时小活塞也要起到密封作用，防止液压缸、输油管漏油；输油管起到传递液压油的作用，连接液压缸，同时也需要承受一定的压强。施力装置用于将外界输入的压力传导至小活塞，外界可以以任何方式对其施加压力，目前控制恒定压力的方式有很多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压强控制夹具，其特征在于：包括电芯(9)、端板(7)、底板(8)、侧板和压强控制机构，底板(8)和侧板构成两端开口用于放置电芯(9)的电芯仓，电芯仓的两开口端分别设有端板(7)和压强控制机构，端板(7)固定连接在电芯仓的一端，压强控制机构连接在电芯仓的另一端给电芯(9)施加压力，端板(7)和压强控制机构均与电芯(9)贴合，端板(7)和压强控制机构构成夹具。2.如权利要求1所述的一种压强控制夹具，其特征在于：所述压强控制机构包括大活塞(1)、液压缸(2)和施力装置(6)，大活塞(1)的一端与电芯(9)贴合，大活塞(1)的另一端安装在液压缸(2)中，大活塞(1)可在液压缸(2)中移动，液压缸(2)的另一端与施力装置(6)连接。3.如权利要求2所述的一种压强控制夹具，其特征在于：所述压强控制机构还包括输油管(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：包瑞奇，窦元运，郑强，陈祉祎，
申请(专利权)人：芜湖天弋能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：