[0001] 本发明涉及电池设备技术领域，特别涉及一种热压装置。

[0002] 在电芯的制备过程中，松散的电芯堆叠完成后还需要进行压紧。常用于电芯压合的热压装置具有相对设置的上压板及下压板。电芯堆叠完成后，一般是通过夹爪将电芯搬
运到上压板与下压板之间进行热压。在将电芯放置于下压板时，夹爪的下部会间隔在下压
板与电芯之间。然而，由于夹爪本身具有一定的厚度，会导致电芯倾斜。而且，电芯的厚度一
般较大，故在将夹爪抽出时可能导致电芯有发生晃动甚至倾倒，从而导致无法平稳地将电
芯放置在下压板上。

[0031] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明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发
明。但是本发明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
违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

[0032] 在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。

[0033] 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。在本发明的描述中，“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。

[0034] 在本发明中，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发明中的具体含义。

[0035] 在本发明中，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。

[0036] 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。

[0037] 请参阅图1及图2，本发明较佳实施中的热压装置100包括热压驱动机构110、第一热压机构120、第二热压机构130、夹膜机构140及顶升机构150。

[0038] 第一热压机构120包括第一热压板121，第二热压机构130包括第二热压板131。第一热压板121与第二热压板131沿压紧方向(通常为竖直方向)相对设置，并能够在两者之间
形成放置电芯的压合空间(图未示)。实际使用过程中，第二热压板131位于第一热压板121
的下方，待压紧的电芯放置于第二热压板131的承载面。热压驱动机构110可采用气缸、电机
螺纹丝杠副等结构。热压驱动机构110能够沿压紧方向驱动第一热压板121与第二热压板
131相互远离或靠近，从而打开压合空间或将位于压合空间内的电芯压紧。第一热压板121
及第二热压板131内均可嵌入加热棒，从而实现对压合空间内的电芯加热。

[0039] 第一热压机构120及第二热压机构130可以设置单个，从而一次操作压紧一个电芯。在其他应用场景中，第一热压机构120及第二热压机构130还可以设置多个，多个第一热
压机构120及多个第二热压机构130沿压紧方向交替层叠设置，且每个第一热压机构120的
第一热压板121与相邻第二热压机构130的第二热压板131相对设置并形成放置电芯的压合
空间。如此，热压装置100内便能够形成多个压合空间，从而能够同时放入多个电芯。再由热
压驱动机构110带动多个第一热压板121与对应的第二热压板131相互靠近，便可同时将多
个电芯压紧，以提升生产效率。

[0040] 为方便说明，本实施例仅针对设置单个第一热压机构120及第二热压机构130的情况进行描述。

[0041] 此外，在本实施例中，热压装置100还包括机架160，用于支撑热压驱动机构110、第一热压机构120及第二热压机构130。机架160上设置有沿压紧方向，即图1所示竖直方向延
伸的导向杆161及可滑动地套设于导向杆161的导套162，第二热压机构130固定安装于机架
160，第一热压机构120设于导套162并与热压驱动机构110传动连接。

[0042] 在执行热压合操作时，第二热压板131保持固定，热压驱动机构110驱动第一热压机构120沿导向杆161向下滑动，从而带动第一热压板121朝第二热压板131移动。而且，导套
162与导向杆161配合，可对第一热压板121的移动方向进行精确的导向，从而能保证压合的
精度。

[0043] 具体的，机架160包括沿压紧方向相对设置的顶板163及底板164，导向杆161的两端分别连接于顶板163及底板164。热压驱动机构110安装于顶板163，第二热压机构130则安
装于底板164上。

[0044] 在本实施例中，第一热压机构120还包括短路检测组件123。当第一热压板121朝向第二热压板131移动并夹紧电芯时，短路检测组件123的触点刚好与电芯的正负极接触，从
而方便进行短路检测。

[0045] 在本实施例中，第一热压机构120还包括第一限位块124，第一限位块124可随第一热压板121同步移动；第二热压机构130还包括第二限位块134，第二限位块134相对于第二
热压板131固定设置。其中，第一限位块124具有第一位置及第二位置，第一限位块124位于
第一位置时，在第一热压板121朝向第二热压板131移动的过程中，第一限位块124能够在第
一热压板121与第二热压板131抵接之前与第二限位块134抵接；第一限位块124位于第二位
置时，能够对第二限位块134形成让位。当需要对设备进行检修时，将第一限位块124移动到
第一位置。此时，第二限位块134可与第一限位块124抵接，以防止第一热压板121继续下压，
从而避免对人员造成伤害。正常执行热压合操作时，则将第二限位块134移动到第二位置。

[0046] 此外，第一热压机构120还包括吹气组件125，吹气组件125能够向压合空间内的电芯吹气，从而对电芯进行降温并将粉尘吹离。

[0047] 请一并参阅图3及图4，夹膜机构140能够在第一热压板121与第二热压板131之间设置薄膜200。而且，薄膜200能够移动至与第二热压板131的承载面相贴合。

[0048] 夹膜机构140在初始状态下，所张紧的薄膜200位于第二热压板131承载面的上方，并与承载面大致平行。在将待压紧的电芯转移至第二热压板131的过程中，薄膜200能够起
到支撑并中转电芯的作用。具体的，先将电芯搬运至薄膜200，待薄膜200移动至与第二热压
板131的承载面相贴合时，承载于薄膜200的电芯便可转移至第二热压板131上。

[0049] 薄膜200可以具有一定延展性的弹性膜，但为了对电芯支撑稳定，薄膜200优选采用延展性较低的材料成型。其中，夹膜机构140可通过自带的动力元件驱动所夹持的薄膜
200沿压紧方向移动，从而使薄膜200移动至与第二热压板131的承载面相贴合，或远离第二
热压板131的承载面。此外，也可通过外力迫使夹膜机构140整体沿压紧方向移动，从而达到
带动薄膜200相对于第二热压板131移动的目的。夹膜机构140还可以保持位置固定，通过释
放或收紧所夹持的薄膜200并配合外部作用力实现薄膜200相对于第二热压板131移动。

[0050] 请一并参阅图5，在本实施例中，夹膜机构140包括分布于第二热压板131相对两侧边缘的夹板141及张紧件142，薄膜200的两端分别夹持于两侧的夹板141并由张紧件142张
紧。

[0051] 具体的，张紧件142可采用张紧气缸、弹簧等。张紧件142能够与两侧的夹板141相连，并能够为两侧的夹板141提供张紧力离，从而将薄膜200张紧。而且，可通过比例阀对张
紧件142的张紧力实时进行调节，从而方便使薄膜200始终处于张紧状态。处于张紧状态的
薄膜200在承载电芯时，可提升电芯的稳定性。夹板141能够夹持并抚平薄膜200，从而能够
有效地避免薄膜200起皱。而且，由于薄膜200属于易损件，故需要经常更换。通过夹板141夹
持固定的薄膜200拆装均较方便，也方便更换。

[0052] 具体的，夹膜机构140还包括支撑板144，支撑板144由其中一侧的夹板141延伸至另一侧夹板141，且两侧的夹板141可通过导轨及滑块可滑动地安装于支撑板144。张紧件
142也安装于支撑板144并与夹板141传动连接。为了对夹板141支撑更稳定，夹板141的两端
均设置有支撑板144，且每个支撑板144上均设置有张紧件142。

[0053] 请再次参阅图3及图4，顶升机构150包括驱动组件151及支撑组件152。其中，支撑组件152能够在驱动组件151的驱动下移动至薄膜200与第二热压板131之间并将薄膜200朝
第一热压板121顶升，薄膜200由支撑组件152顶升的部分形成用于承载电芯的中转支撑面
201(见图8)。

[0054] 顶升机构150初始状态下，支撑组件152一般位于第二热压板131的范围外。在需要将电芯放置于薄膜200进行中转时，驱动组件151先驱动支撑组件152移动至薄膜200与第二
热压板131之间，再驱动支撑组件152沿压紧方向朝第一热压板131移动，以将薄膜200的局
部顶升。薄膜200由支撑组件152顶升所形成的中转支撑面201相对于第二热压板131的承载
面向上突出，且中转支撑面201的范围一般小于第二热压板131的承载面的范围。

[0055] 待压紧的电芯由夹爪放置于中转支撑面201，并使电芯与夹爪接触的部分不与中转支撑面201接触。即，在将电芯放置于中转支撑面201上时可使夹爪悬空，夹爪不与薄膜
200及支撑组件152发生接触。松开夹爪便可将其撤回，不会对中转支撑面201造成影响，也
不会导致电芯产生晃动。

[0056] 待将电芯放置于中转支撑面201后，驱动组件151驱动支撑组件152撤回。在支撑组件152撤回的过程中，薄膜200逐渐展平，从而使电芯将平稳承载于薄膜200。随着薄膜200移
动至与第二热压板131的承载面相贴合，承载于薄膜200的电芯也将转移至第二热压板131
上。由此可见，在将电芯转移至第二热压板131的过程中，经薄膜200进行中转可避免造成电
芯晃动或倾倒，从而实现电芯平稳放置。

[0057] 在本实施例中，在热压驱动机构110驱动第一热压板121及第二热压板131相互靠近的过程中，第一热压机构120能够驱使薄膜200移动至与第二热压板131的承载面相贴合。
如此，可借助热压驱动机构110的压紧力驱动薄膜200相对于第二热压板131移动，故无需另
外设置针对薄膜200的动力元件，有助于简化结构。

[0058] 请再次参阅图3及图5，在本实施例中，夹膜机构140沿压紧方向可滑动地设置，第一热压机构120还包括下压件122，在热压驱动机构110驱动第一热压板121及第二热压板
131相互靠近的过程中，下压件122能够抵持于夹膜机构140并驱动夹膜机构140沿压紧方向
移动，直至带动薄膜200与第二热压板131的承载面相贴合。

[0059] 具体的，夹膜机构140可滑动设置于第二热压机构130的底座或底板164。夹膜机构140的支撑板144上设置有能够与下压件122抵接配合的抵块143，在热压驱动机构110驱动
第一热压板121朝向第二热压板131移动时，下压件122可随第一热压板121移动并与抵块
143抵接，从而迫使夹膜机构140整体向下移动。随着第一热压板121继续下压，最终使得薄
膜200与第二热压板131的承载面相贴合，第一热压板121将电芯和薄膜200抵压在第二热压
板131上。由于第一热压机构120在下压过程中通过驱动夹膜机构140整体移动来带动薄膜
200相对于第二热压板131移动，故对薄膜200的拉扯较小，能够延缓薄膜200磨损的速度，从
而降低薄膜200更换的频率。

[0060] 更进一步的，在本实施例中，第二热压机构130还包括导柱132及弹性件133，导柱132沿压紧方向延伸，夹膜机构140套设于导柱132，夹膜机构140在弹性件133的支撑下使薄
膜200与第二热压板131的承载面间隔设置，在热压驱动机构110驱动第一热压板121及第二
热压板131相互靠近的过程中，下压件122能够克服弹性件133的弹力并驱动夹膜机构140沿
压紧方向移动。

[0061] 具体的，导柱132可固定安装于第二热压机构130的底座或底板164上，弹性件133可以是套设于导柱132的压缩弹簧。具体的，夹膜机构140的支撑板144上开设有安装孔，并
通过安装孔套设于导柱132。支撑板144压持套设于导柱132的压缩弹簧，且导柱132的末端
通过螺母锁紧，从而避免支撑板144从导柱132上退出。

[0062] 在下压件122通过支撑板144驱动夹膜机构140整体沿压紧方向移动的过程中，弹性件133产生的弹性预紧力能够使得下压件122与抵块143保持靠地抵接，从而可避免夹膜
机构140产生晃动。而且，在下压件122与抵块143接触的瞬间，弹性件133还能够起到缓冲作
用。当对电芯执行完热压并将第一热压机构120撤回后，夹膜机构140还可在弹性件133的作
用下自动复位，从而使薄膜200自动进入中转下一个电芯的准备状态。

[0063] 请一并参阅图6及图7，在本实施例中，支撑组件152包括至少两个长条形的顶升件，至少两个顶升件平行且间隔设置。

[0064] 长条形的顶升件能够在狭小空间内移动，从而能够减小支撑组件152所占空间。而且，当至少两个顶升件共同将薄膜200顶升后，可在至少两个顶升件上形成平整的中转支撑
面201，故能够更稳定的承载电芯。

[0065] 顶升件可设置成横截面为方向、圆形、六边形或其他形状的杆状结构，具体的，在本实施例中，顶升件设置为顶升辊。顶升辊的表面平滑，能够减小其与薄膜200之间的摩擦
力，从而减缓薄膜200的磨损速度。

[0066] 此外，每个顶升辊均可设置成绕自身轴线旋转，且其旋转轴线均平行于第二热压板131的承载面。如此，在顶升件顶升及撤回的过程中，顶升件能够沿薄膜200的表面滚动，
从而进一步减小其与薄膜200之间的摩擦力较小，从而能够进一步减缓薄膜200的磨损速
度。

[0067] 进一步的，在本实施例中，顶升件包括第一顶升件a及第二顶升件b。驱动组件151能够驱动第一顶升件a及第二顶升件b相互靠近或远离，以使第一顶升件a及第二顶升件b移
入或移出薄膜200与第二热压板131之间，驱动组件151还能够驱动第一顶升件a及第二顶升
件b沿压紧方向同步升降，以将薄膜200顶升或展平。

[0068] 顶升机构150在初始状态时，第一顶升件a及第二顶升件b均位于第二热压板131承载面的范围之外且分别位于第二热压板131相对两侧。在需要薄膜200中转电芯时，第一顶
升件a及第二顶升件b便可在驱动组件151的驱动下分别从第二热压板131两侧移入薄膜200
与第二热压板131之间，并相互靠近至所需距离。

[0069] 接着，第一顶升件a及第二顶升件b将薄膜200顶升时，薄膜200张紧于第一顶升件a及第二顶升件b之间的部分将形成中转支撑面201。而且，通过控制第一顶升件a与第二顶升
件b之间的距离，可对中转支撑面201的范围大小进行调节，从而方便针对不同型号的电芯
进行中转。

[0070] 需要指出的是，在其他实施例中，支撑组件152可采用其他形式，只要能够将移动至薄膜200下方并将薄膜顶升200形成能够支撑电芯的中转支撑面201即可。譬如，支撑组件
152可以是一圆环，该圆环可在驱动组件151的驱动下移至薄膜200方向并顶升薄膜200，从
而形成圆形的中转支撑面201。

[0071] 下面结合图1至图8，针对上述热压装置100对电芯300执行压紧操作的工作过程中进行简要描述：

[0072] 在将待压紧的电芯300放置于第二热压板131之前，第一顶升件a及第二顶升件b在驱动组件151的驱动下相互靠近，并移动至薄膜200与第二热压板131之间；第一顶升件a及
第二顶升件b在驱动组件151的驱动下同步顶升并将薄膜200的局部顶起，从而形成中转支
撑面201；接着，夹爪400将所夹持的电芯300放置于中转支撑面201，且夹爪400不与中转支
撑面201发生接触；第一顶升件a及第二顶升件b在驱动组件151的驱动下同步下降，以使薄
膜200逐渐展平，电芯300将平稳地承载于薄膜200表面；第一顶升件a及第二顶升件b在驱动
组件151的驱动下相互远离并从薄膜200与第二热压板131之间移出；最后，热压驱动机构
110驱动第一热压板121朝第二热压板131移动，并驱动薄膜200与第二热压板131的承载面
接触，故电芯300将被转移至第二热压板131的承载面；热压驱动机构110继续施压，便可将
第一热压板121与第二热压板131之间的电芯300压紧。

[0073] 请再次参阅图6及图7，在本实施例中，驱动组件151包括升降驱动件1511、升降板1512、平移驱动件1513及安装板1514。其中，升降板1512安装于升降驱动件1511的驱动端并
能够在升降驱动件1511的驱动下沿压紧方向升降，平移驱动件1513及安装板1514均安装于
升降板1512，第一顶升件a及第二顶升件b沿第一方向可滑动地安装于安装板1514，平移驱
动件1513能够驱动第一顶升件a及第二顶升件b沿安装板1514相互靠近或远离。

[0074] 升降驱动件1511相对于第二热压板131固定安装，具体的，升降驱动件1511可通过固定板1515固定于第二热压板131的底座或底板164上。安装板1514呈长条形，第一顶升件a
及第二顶升件b均可通过导轨及滑块安装于安装板1514。升降驱动件1511驱动安装板1514
升降时，便可带动安装板1514上的第一顶升件a及第二顶升件b同步进行升降。

[0075] 为了提升第一顶升件a及第二顶升件b的稳定性，驱动组件151设置有两个，且两个驱动组件151分别设置于第二热压板131相对的两侧。具体的，第一顶升件a的两端分别安装
于两个驱动组件151的安装板1514上，第二顶升件b的两端也分别安装于两个驱动组件151
的安装板1514上。两个驱动组件151能够共同驱动第一顶升件a及第二顶升件b平移及升降，
在提升稳定性的同时还能够增大驱动力。

[0076] 具体的，每个驱动组件151均包括两个平移驱动件1513，同一驱动组件151上的两个平移驱动件1513分别与第一顶升件a及第二顶升件b传动连接。如此，在第一顶升件a及第
二顶升件b相互靠近或远离时，均由两个平移驱动件1513进行驱动。

[0077] 此外，在本实施例中，安装板1514上设置有限位板1516，平移驱动件1513能够驱动第一顶升件a及第二顶升件b沿安装板1514相互靠近直至与限位板1516抵接。限位板1516用
于控制第一顶升件a与第二顶升件b之间的间隔距离，以防止第一顶升件a与第二顶升件b之
间距离过小。

[0078] 针对设置有两组驱动组件151的情况，其中一个安装板1514上设置的限位板1516用于对第一顶升件a进行限位，另一个安装板1514上设置的限位板1516用于对第二顶升件b
进行限位。

[0079] 上述热压装置100，在进行电芯300转移前可先驱使支撑组件152将薄膜200的局部顶升，从而在第二热压板131的上方形成中转支撑面201。夹爪400先将电芯300放置于中转
支撑面201，中转支撑面201可仅与电芯300的局部接触，从而使夹爪400悬空，故松开夹爪
400便可将其撤回。接着，顶升机构150撤回以使薄膜200展平，电芯300将平稳承载于薄膜
200。随着压驱动机构110驱动第一热压板121及第二热压板131相互靠近，第一热压板121便
可将薄膜200及承载于薄膜200的电芯300压持于第二热压板131上。可见，在将电芯300转移
至第二热压板131的过程中，经薄膜200进行中转可避免造成电芯300晃动或倾倒，从而实现
电芯300平稳放置。

[0080] 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。

[0081] 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发明专利范围的限制。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。