BRPI0902838A2 - Battery pack manufacturing method and manufacturing process monitoring system for the same - Google Patents
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Abstract
MéTODO DE FABRICAçãO DE PACOTE DE BATERIA E SISTEMA DE MONITORAMENTO DO PROCESSO DE FABRICAçãO PARA O MESMO. é aqui divulgado um método de fabricação de pacotes de bateria a partir de uma pluralidade de células de bateria obtida por meio de uma operação contínua, o método de fabricação incluindo as etapas de (a) carregar as células de bateria em um gabarito de suporte durante a montagem de tampas de base isolantes nas extremidades de base das respectivas células de bateria, (b) acoplar coberturas de metal nas extremidades de topo das respectivas células de bateria por solda depois da localização de cada uma das coberturas de metal em um lado da extremidade de topo de uma célula de bateria correspondente das células de bateria, (c) aplicar um adesivo em uma extremidade de base de cada elemento de montagem isolante ou na extremidade de topo de cada uma das células de bateria para acoplar os elementos de montagem isolantes nas extremidades de topo das respectivas células de bateria, (d) conectar eletricamente módulos de circuito de proteção nas respectivas células de bateria, usando um aparelho de solda pré-determinado, depois de localizar cada um dos módulos de circuito de proteção em uma extremidade de topo de um elemento de montagem isolante correspondente dos elementos de montagem isolantes, (e) aplicar um adesivo na superfície externa da extremidade de topo de cada um dos módulos de circuito de proteção ou em uma superfície interna de cada tampa de topo isolante e acoplar as tampas de topo isolantes nos respectivos módulos de circuito de proteção ou nas respectivas células de bateria, de uma maneira tal que as tampas de topo isolantes circundem os respectivos módulos de circuito de proteção, (f) retirar os pacotes de bateria do gabarito de suporte, (g) testar o desempenho dos respectivos pacotes de bateria usando um aparelho de teste de pacote de bateria e transmitir dados de teste (A) a um servidor de dados, (h) embalar a superfície externa de cada um dos pacotes de bateria em um filme de blindagem, testar um código de barras anexado na superfície externa do filme de blindagem, usando um leitor de código de barras, e transmitir dados de teste (B) ao servidor de dados, e (i) medir o tamanho de cada um dos pacotes de bateria, usando um sensor, e transmitir dados de medição (C) ao servidor de dados.BATTERY PACKAGE MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING PROCESS MONITORING SYSTEM FOR THE SAME. Disclosed herein is a method of manufacturing battery packs from a plurality of battery cells obtained by continuous operation, the manufacturing method including the steps of (a) charging the battery cells in a support template during mounting insulating base caps at the base ends of the respective battery cells, (b) attaching metal covers to the top ends of the respective battery cells by welding after locating each of the metal covers at one end side. (c) apply an adhesive to one base end of each insulating mounting element or to the top end of each of the battery cells to couple the insulating mounting elements to the top ends of the respective battery cells, (d) electrically connect protective circuit modules to the respective battery cells using a predetermined welding apparatus, after locating each of the protective circuit modules at one top end of a corresponding insulating mounting element of the insulating mounting elements, (e) apply an adhesive to the outer surface of the top end of each protection circuit module or on an inner surface of each insulating top cover and couple the insulating top covers on the respective protection circuit modules or battery cells in such a way that insulating end caps surround the respective protection circuit modules, (f) remove the battery packs from the support template, (g) test the performance of the respective battery packs using a battery pack tester and transmit data from test (A) to a data server, (h) pack the outer surface of each of the battery packs in a shielding film, test a barcode an on the outer surface of the shielding film using a barcode reader and transmitting test data (B) to the data server, and (i) measuring the size of each of the battery packs using a sensor, and transmit measurement data (C) to the data server.
Description
"MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PACOTE DE BATERIA E SISTEMA DEMONITORAMENTO DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO PARA O MESMO""BATTERY PACKAGE MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING PROCESS DEMO SYSTEM"
Campo TécnicoTechnical Field
A presente invenção diz respeito a um método de fabricação de pacotes de bateriae a um sistema de monitoramento do processo de fabricação para o mesmo e, mais particu-larmente, a um método de fabricação de pacotes de bateria a partir de uma pluralidade decélulas de bateria obtida por meio de uma operação contínua, o método de fabricação inclu-indo as etapas de carregar as células de bateria em um gabarito de suporte durante a mon-tagem de tampas de base isolantes nas extremidades de base das respectivas células debateria, acoplar coberturas de metal nas extremidades de topo das respectivas células debateria por solda depois da localização de cada uma das coberturas de metal em um ladoda extremidade de topo de uma célula de bateria correspondente das células de bateria,aplicar um adesivo na extremidade de base de cada elemento de montagem isolante ou naextremidade de topo de cada uma das células de bateria para acoplar os elementos de mon-tagem isolantes nas extremidades de topo das respectivas células de bateria, conectar ele-tricamente módulos de circuito de proteção nas respectivas células de bateria, usando umaparelho de solda pré-determinado, depois de localizar cada um dos módulos de circuito deproteção na extremidade de topo de um elemento de montagem isolante correspondentedos elementos de montagem isolantes, aplicar um adesivo na superfície externa da extremi-dade de topo de cada um dos módulos de circuito de proteção ou na superfície interna decada tampa de topo isolante e acoplar as tampas de topo isolantes nos respectivos módulosde circuito de proteção ou nas respectivas células de bateria, de uma maneira tal que astampas de topo isolantes circundem os respectivos módulos de circuito de proteção, retiraros pacotes de bateria do gabarito de suporte, testar o desempenho dos respectivos pacotesde bateria usando um aparelho de teste de pacote de bateria e transmitir dados de teste Apara um servidor de dados, embalar a superfície externa de cada um dos pacotes de bateriaem um filme de blindagem, testar um código de barras anexado na superfície externa dofilme de blindagem, usando um leitor de código de barras, e transmitir dados de teste B aoservidor de dados, e medir o tamanho de cada um dos pacotes de bateria usando um sen-sor e transmitir dados de medição C ao servidor de dados e a um sistema de monitoramentodo processo de fabricação para o mesmo.The present invention relates to a method of manufacturing battery packs and to a manufacturing process monitoring system therefor, and more particularly to a method of manufacturing battery packs from a plurality of battery cells. obtained through continuous operation, the manufacturing method including the steps of loading the battery cells into a support template while assembling insulating base covers at the base ends of the respective cells would engage metal at the top ends of the respective cells would weld debate after locating each of the metal covers at one end of a corresponding battery cell of the battery cells, apply an adhesive to the base end of each mounting element or at the top end of each of the battery cells to couple the insulating top terminals of the respective battery cells, electrically connect protective circuit modules to the respective battery cells using a predetermined soldering apparatus after locating each of the protective circuit modules at the top end of a battery element. insulating mounting elements corresponding to the insulating mounting elements, apply an adhesive to the outer surface of the top end of each protective circuit module or to the inner surface of each insulating top cover and attach the insulating top covers to the respective circuit modules battery cells in such a way that insulating top caps surround the respective protection circuit modules, remove battery packs from the support template, test the performance of the respective battery packs using a battery pack tester. battery and transmit test data Tracks a data server, packed air the outer surface of each of the battery packs in a shield film, test a barcode attached to the outer surface of the shield film using a bar code reader, and transmit test data B to the data server, and measure the size of each battery pack using a sensor and transmitting C measurement data to the data server and a manufacturing process monitoring system for the same.
Antecedentes da InvençãoBackground of the Invention
Uma vez que dispositivos móveis estão sendo cada vez mais desenvolvidos, e quea demanda por tais dispositivos móveis tem aumentado, a demanda por baterias secundá-rias também tem aumentado intensamente. Entre as baterias secundárias, há uma bateriasecundária de lítio com alta densidade de energia e tensão operacional e excelentes carac-terísticas de preservação e de vida útil, que tem sido amplamente usada como uma fonte deenergia para vários produtos eletrônicos, bem como para os dispositivos móveis.As mobile devices are increasingly being developed, and the demand for such mobile devices has increased, the demand for secondary batteries has also increased sharply. Secondary batteries include a lithium secondary battery with high energy density and operating voltage and excellent preservation and shelf life features, which has been widely used as a power source for many electronics as well as mobile devices. .
Entretanto, vários materiais combustíveis ficam contidos na bateria secundária de lí-tio. Em decorrência disto, há uma possibilidade de perigo em que a bateria secundária delítio pode sobreaquecer ou explodir em função de sobrecarga, sobrecorrente ou impactofísico externo. Em outras palavras, a bateria secundária de lítio tem pouca segurança. Con-sequentemente, um elemento de coeficiente de temperatura positivo (PTC) e um módulo decircuito de proteção (PCM), como elementos de segurança para efetivamente controlar umestado anormal, tais como sobrecarga ou sobrecorrente, da bateria secundária de lítio, sãomontados na bateria secundária de lítio, enquanto que o elemento PTC e o PCM são conec-tados em uma célula de bateria da bateria secundária de lítio.However, various combustible materials are contained in the secondary lithium battery. As a result, there is a possibility of danger that the secondary delitium battery may overheat or explode due to external overload, overcurrent or physical impact. In other words, the secondary lithium battery has little security. Consequently, a positive temperature coefficient element (PTC) and a protection circuit module (PCM) as safety elements to effectively control an abnormal state, such as overcharge or overcurrent, of the secondary lithium battery, are mounted on the secondary battery. while the PTC element and PCM are connected to a secondary lithium battery battery cell.
No geral, o PCM é conectado na célula de bateria por meio de placas de níquelcondutoras por solda. Isto é, as placas de níquel são conectadas em correspondentes guiasde eletrodo do PCM por solda e, então, as placas de níquel são conectadas em correspon-dentes terminais de eletrodo da célula de bateria por solda. Desta maneira, o PCM é conec-tado na célula de bateria para fabricar um pacote de bateria.In general, the PCM is connected to the battery cell through solder-conducting nickel plates. That is, the nickel plates are connected to corresponding PCM electrode guides by soldering and then the nickel plates are connected to corresponding electrode terminal members of the soldered battery cell. In this way, PCM is connected to the battery cell to manufacture a battery pack.
É necessário que a conexão elétrica dos elementos de segurança, incluindo o PCM,nos terminais de eletrodo da célula de bateria seja mantida e, ao mesmo tempo, seja eletri-camente isolada de outras partes da célula de bateria.The electrical connection of the safety elements, including the PCM, to the battery cell electrode terminals must be maintained and at the same time electrically isolated from other parts of the battery cell.
Neste ínterim, um processo para acoplar componentes, incluindo um elemento docircuito de proteção, tal como o PCM, na extremidade de topo da célula de bateria é realiza-do em uma linha de montagem de pacote de bateria. A construção de uma linha de monta-gem como esta pode ser mudada, conforme necessário. No geral, a linha de montagem éconstruída para realizar seqüencialmente um processo para montar coberturas de metal, umprocesso para montar elementos de montagem isolantes, um processo para montar módu-los de circuito de proteção e um processo para montar tampas de topo isolantes.In the meantime, a process for coupling components, including a protective circuit element, such as PCM, to the top end of the battery cell is performed on a battery pack assembly line. The construction of such an assembly line can be changed as required. In general, the assembly line is constructed to sequentially carry out a process for mounting metal covers, a process for mounting insulating mounting elements, a process for mounting protective circuit modules, and a process for mounting insulating end caps.
Neste ínterim, um pacote de bateria é sensível à temperatura e à umidade por cau-sa de suas características, e a qualidade do pacote de bateria pode mudar em função demudança parcial de uma linha de processo, das condições dos trabalhadores, de motivossazonais, etc. Isto é, o pacote de bateria é um dispositivo com base em uma reação eletro-química, em decorrência do que o pacote de bateria é sensível às condições ambientais.Também, pequenos componentes são delicadamente carregados e conectados uns nosoutros em um espaço limitado por meio de uma série de processos para fabricar o pacote debateria, em decorrência do que a qualidade do pacote de bateria pode ser deteriorada emfunção de erros ocasionados em alguns aparelhos, operações imperitas de alguns trabalha-dores, etc.In the meantime, a battery pack is sensitive to temperature and humidity because of its characteristics, and the quality of the battery pack may change due to partial change in a process line, worker conditions, seasonal motivations, etc. . That is, the battery pack is a device based on an electrochemical reaction, as a result of which the battery pack is sensitive to environmental conditions. Also, small components are delicately charged and connected to each other in a limited space through a series of processes to make the package would debate, as a result of which the quality of the battery pack can be deteriorated as a result of errors caused in some devices, imperfect operations of some workers, etc.
Além do mais, durante a fabricação dos pacotes de bateria usando um sistema deprodução em massa, sérios defeitos dos pacotes de bateria podem ser ocasionados em fun-ção de pequenos erros no processo de fabricação. Este fato foi confirmado a partir do re-chamada para manutenção de pacotes de bateria em grandes quantidades por alguns fabri-cantes de pacote de bateria. Os defeitos dos pacotes de bateria são relacionados com umaspecto de segurança dos pacotes de bateria e, portanto, os defeitos dos pacotes de bateriaestão além da deterioração na qualidade dos pacotes de bateria.Moreover, during the manufacture of battery packs using a mass production system, serious defects of the battery packs may be caused by minor errors in the manufacturing process. This fact was confirmed from the call for maintenance of battery packs in large quantities by some battery pack manufacturers. Battery pack defects are related to a safety aspect of battery packs and therefore battery pack defects are beyond deterioration in the quality of battery packs.
Contudo, soluções fundamentais para este problema ainda precisam ser propostas.Isto se dá em virtude de os pacotes de bateria serem fabricados em grandes quantidadespor meio de um processo de montagem preciso e, portanto, não ser fácil confirmar peque-nos erros em uma linha de produção, e em virtude de defeitos de os pacotes de bateria ou adeterioração na qualidade do pacote de bateria ser confirmados somente depois de os paco-tes de bateria serem realmente aplicados nos correspondentes dispositivos. Em decorrênciadisto, somente depois da recepção das reclamações dos consumidores em relação aos pa-cotes de bateria, alguma melhoria dos pacotes de bateria pode ser realizada por meio deinvestigação dos problemas ocasionados no processo de produção dos pacotes de bateria.However, key solutions to this problem have yet to be proposed. This is because battery packs are manufactured in large quantities through an accurate assembly process and therefore it is not easy to confirm small errors on a product line. due to defects in the battery packs or deterioration in battery pack quality being confirmed only after the battery packs are actually applied to the corresponding devices. As a result, only after receipt of consumer complaints regarding battery packs, can any improvement in battery packs be realized by investigating the problems caused in the battery pack production process.
Consequentemente, há uma grande necessidade de uma tecnologia que possa me-lhorar enormemente a qualidade e a produtividade dos pacotes de bateria por meio da cons-trução de uma linha de montagem de pacote de bateria e de um sistema de monitoramentodo processo de fabricação para resolver os problemas expostos.As a result, there is a great need for technology that can greatly improve the quality and productivity of battery packs by building a battery pack assembly line and a manufacturing process monitoring system to solve the problems exposed.
Sumário da InvençãoSummary of the Invention
Portanto, a presente invenção foi feita para resolver os problemas expostos e ou-tros problemas técnicos que ainda precisam ser resolvidos.Therefore, the present invention was made to solve the exposed problems and other technical problems that still need to be solved.
Especificamente, é um objetivo da presente invenção fornecer um método de fabri-cação de pacotes de bateria que pode melhorar a qualidade de montagem dos pacotes debateria e rapidamente lidar com os defeitos do pacote de bateria.Specifically, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing battery packs that can improve the assembly quality of the battery packs and quickly deal with battery pack defects.
É um outro objetivo da presente invenção fornecer um sistema de monitoramentodo processo de fabricação de pacote de bateria que pode monitorar uma linha de montagemde pacote de bateria em tempo real e coletar dados de medição para analisar os dados rela-cionados à qualidade dos pacotes de bateria, desse modo, melhorando a qualidade dos pa-cotes de bateria.It is a further object of the present invention to provide a battery pack manufacturing process monitoring system that can monitor a real-time battery pack assembly line and collect measurement data to analyze battery pack quality data. thereby improving the quality of the battery packs.
De acordo com um aspecto da presente invenção, os objetivos expostos, e aindaoutros, podem ser realizados pelo fornecimento de um método de fabricação de pacotes debateria a partir de uma pluralidade de células de bateria obtida por meio de uma operaçãocontínua, o método de fabricação incluindo as etapas de (a) carregar as células de bateriaem um gabarito de suporte durante a montagem de tampas de base isolantes nas extremi-dades de base das respectivas células de bateria, (b) acoplar coberturas de metal nas ex-tremidades de topo das respectivas células de bateria por solda depois da localização decada uma das coberturas de metal em um lado da extremidade de topo de uma célula debateria correspondente das células de bateria, (c) aplicar um adesivo na extremidade debase de cada elemento de montagem isolante ou na extremidade de topo de cada uma dascélulas de bateria para acoplar os elementos de montagem isolantes nas extremidades detopo das respectivas células de bateria, (d) conectar eletricamente módulos de circuito deproteção nas respectivas células de bateria, usando um aparelho de solda pré-determinado,depois de localizar cada um dos módulos de circuito de proteção na extremidade de topo deum elemento de montagem isolante correspondente dos elementos de montagem isolantes,(e) aplicar um adesivo na superfície externa da extremidade de topo de cada um dos módu-los de circuito de proteção ou em uma superfície interna de cada tampa de topo isolante eacoplar as tampas de topo isolantes nos respectivos módulos de circuito de proteção ou nasrespectivas células de bateria, de uma maneira tal que as tampas de topo isolantes circun-dem os respectivos módulos de circuito de proteção, (f) retirar os pacotes de bateria do ga-barito de suporte, (g) testar o desempenho dos respectivos pacotes de bateria, usando umaparelho de teste de pacote de bateria, e transmitir dados de teste A para um servidor dedados, (h) embalar a superfície externa de cada um dos pacotes de bateria em um filme deblindagem, testar um código de barras anexado na superfície externa do filme de blindagemusando um leitor de código de barras, e transmitir dados de teste B ao servidor de dados e(i) medir o tamanho de cada um dos pacotes de bateria, usando um sensor, e transmitir da-dos de medição C ao servidor de dados.In accordance with one aspect of the present invention, the foregoing objectives, and still others, may be realized by providing a method of fabricating packets from a plurality of battery cells obtained by continuous operation, the method of fabrication including the steps of (a) charging the battery cells in a support template while assembling insulating base covers at the base ends of the respective battery cells, (b) attaching metal covers to the top ends of the respective battery cells. battery cells by welding after locating each of the metal covers on one side of the top end of a corresponding battery cell debating cell, (c) applying an adhesive to the base end of each insulating mounting element or the top of each of the battery cells to couple the insulating mounting elements at the ends of the respective battery cells. (d) electrically connect protective circuit modules to their battery cells using a predetermined welding apparatus after locating each of the protective circuit modules at the top end of a corresponding insulating mounting member of the (e) apply an adhesive to the outer surface of the top end of each of the protective circuit modules or to an inner surface of each insulating top cover and to attach the insulating top covers to the respective circuit modules. battery cells, in such a way that the insulating top covers surround the respective protection circuit modules, (f) remove the battery packs from the holder, (g) test the performance of the respective battery packs, using a battery pack tester, and transmitting test data A to a data server, (h) pack the ext surface of each of the battery packs in a shielding film, test a barcode attached to the outer surface of the shielding film using a barcode reader, and transmit test data B to the data server and (i) measure the size each of the battery packs using a sensor and transmitting C measurement data to the data server.
Portanto, no método de fabricação dos pacotes de bateria de acordo com a presen-te invenção, o acoplamento entre os elementos de montagem isolantes e as extremidadesde topo das correspondentes células de bateria e o acoplamento entre as tampas de topoisolantes e as correspondentes células de bateria são alcançados usando adesivos, dessemodo, alcançando acoplamento mais seguro entre eles do que por um método de acopla-mento tipo encaixe convencional.Therefore, in the method of manufacturing the battery packs according to the present invention, the coupling between the insulating mounting elements and the top ends of the corresponding battery cells and the coupling between the insulating top caps and the corresponding battery cells. They are achieved by using adhesives in this manner, achieving more secure coupling between them than by a conventional snap-on coupling method.
Também, um processo de teste é realizado em uma linha de montagem de pacotede bateria, e os estados dos pacotes de bateria são monitorados em tempo real, desse mo-do, confirmando rapidamente se os pacotes de bateria são defeituosos. Também, dadostestados e medidos em uma linha de teste são transmitidos e armazenados no servidor dedados. Consequentemente, é possível analisar quantitativamente os dados armazenados noservidor de dados, conforme necessário, desse modo, alcançando facilmente melhoria doprocesso.Also, a testing process is performed on a battery pack assembly line, and battery pack states are monitored in real time, thereby quickly confirming that the battery packs are defective. Also, data tested and measured on a test line is transmitted and stored on the data server. Consequently, it is possible to quantitatively analyze the data stored in the data server as needed, thereby easily achieving process improvement.
Além do mais, informação relacionada à produção e à qualidade, tais como desem-penho dos pacotes de bateria, códigos de barra e dimensões dos pacotes de bateria, é cole-tada na linha de montagem do pacote de bateria. A informação coletada pode ser automati-camente armazenada, analisada e construída em uma base de dados, de maneira tal que ainformação possa ser facilmente conectada com outros sistemas (um sistema de controle daprodução e um sistema de controle da qualidade). Também, é possível manter e regular ainformação da produção e da qualidade e rastrear produtos e monitorar a qualidade dosprodutos em tempo real, desse modo, impedindo os defeitos do produto.In addition, production and quality related information such as battery pack performance, barcodes and battery pack sizes are collected on the battery pack assembly line. The information collected can be automatically stored, analyzed and built into a database so that information can be easily connected with other systems (a production control system and a quality control system). Also, it is possible to maintain and regulate production and quality information and track products and monitor product quality in real time, thereby preventing product defects.
Em um exemplo exemplar, o método de fabricação pode incluir adicionalmenteprensar a extremidade de topo de cada um dos elementos de montagem isolantes, usandoum aparelho de prensagem, depois de aplicar o adesivo na extremidade de base de cadaelemento de montagem isolante ou na extremidade de topo de cada uma das células debateria na etapa (x), para alcançar mais seguramente o acoplamento entre os elementos demontagem isolantes e as extremidades de topo das respectivas células de bateria e paraalcançar a padronização dos produtos.In an exemplary example, the manufacturing method may further include pressing the top end of each of the insulating mounting elements using a press apparatus after applying the adhesive to the base end of each insulating mounting element or the top end of each insulating mounting element. each of the cells would discuss in step (x) to more securely achieve coupling between the insulating mounting members and the top ends of the respective battery cells and to achieve product standardization.
Também, o método de fabricação pode incluir adicionalmente prensar a extremida-de de topo de cada uma das tampas de topo isolantes, usando um aparelho de prensagempré-determinado na etapa (e), desse modo, alcançando mais seguramente o acoplamentoentre as tampas de topo isolantes e os correspondentes módulos de circuito de proteção ouas correspondentes células de bateria, e alcançando a padronização dos produtos.Also, the manufacturing method may additionally include crimping the top end of each of the insulating top caps using a pre-determined pressing apparatus in step (e), thereby more securely achieving coupling between the top caps. insulating devices and corresponding protection circuit modules or corresponding battery cells, and achieving product standardization.
O processo de prensagem pode ser realizado em relação às respectivas células debateria usando uma pluralidade de aparelhos de prensagem. Entretanto, é preferível realizaro processo de prensagem em relação às respectivas células de bateria, usando um apare-lho de prensagem, para alcançar uma redução no tempo de execução da fabricação.The pressing process may be performed with respect to the respective debating cells using a plurality of pressing apparatus. However, it is preferable to perform the pressing process over the respective battery cells using a pressing apparatus to achieve a reduction in manufacturing lead time.
Especificamente, depois da ligação do elemento de montagem isolante e da ligaçãodas tampas de topo isolantes, o que tem uma influência na adesão e no comprimento total,o tempo de prensagem ideal pode ser ajustado e, então, uma unidade de prensagem podeser instalada. Alternativamente, a unidade de prensagem pode ser fornecida com um cro-nômetro, de maneira tal que a unidade de prensagem realize uma operação de prensagempor um período de tempo pré-determinado e, então, realize uma operação de descarga au-tomática.Specifically, after connecting the insulating mounting element and attaching the insulating end caps, which have an influence on adhesion and overall length, the ideal pressing time can be adjusted and then a pressing unit can be installed. Alternatively, the pressing unit may be provided with a chronometer such that the pressing unit performs a pressing operation for a predetermined period of time and then performs an automatic unloading operation.
No geral, quando o processo de prensagem for realizado por um período de tempomenor que um tempo pré-determinado ajustado de acordo com a especificação de fabrica-ção de um pacote de bateria, pode ser difícil garantir uma força de acoplamento desejada.Por outro lado, quando o processo de prensagem for realizado por um período de tempomaior que o tempo pré-determinado, a eficiência da prensagem diminui, e há uma possibili-dade de vazamento do adesivo, que, portanto, não é preferível. Consequentemente, o apa-relho de prensagem pode ser construído para incluir um cronômetro para realizar o processode prensagem por um período de tempo pré-determinado.In general, when the pressing process is performed for a period of time less than a predetermined time adjusted to the manufacturing specification of a battery pack, it may be difficult to ensure a desired coupling force. When the pressing process is performed for a longer period than the predetermined time, the pressing efficiency decreases, and there is a possibility of adhesive leakage, which is therefore not preferable. Accordingly, the pressing apparatus may be constructed to include a timer for performing the pressing process for a predetermined period of time.
Neste ínterim, da forma supradescrita, muitos defeitos podem ser ocasionados nosprocessos de aplicação dos adesivos nos elementos de montagem isolantes e nas extremi-dades de topo das respectivas células de bateria e de prensagem dos elementos de monta-gem isolantes para alcançar o acoplamento entre os elementos de montagem isolantes e asextremidades de topo das respectivas células de bateria e nos processos de aplicação dosadesivos nas tampas de topo isolantes e nas respectivas células de bateria e de processa-mento das tampas de topo isolantes para acoplamento entre as tampas de topo isolantes eas respectivas células de bateria. Por este motivo, estes processos são importantes paragarantir a qualidade de montagem dos pacotes de bateria. Consequentemente, é preferívelautomatizar os processos de aplicação de adesivo e de prensagem, desse modo, garantindoexcelente qualidade dos pacotes de bateria.In the meantime, as described above, many defects can be caused by the adhesive application processes on the insulating mounting elements and the top ends of the respective battery cells and the pressing of the insulating mounting elements to achieve coupling between the components. insulating mounting elements and the top ends of the respective battery cells and the adhesive application processes on the insulating top covers and respective battery cells and the processing of the insulating top covers for coupling between the insulating top covers and respective battery cells. For this reason, these processes are important to ensure the mounting quality of the battery packs. Accordingly, it is preferable to automate the adhesive application and pressing processes thereby ensuring excellent quality of the battery packs.
Em um exemplo exemplar, o adesivo pode ser aplicado por um dispensador de e-lemento de ligação automático. Neste caso, é possível realizar continuamente a operaçãode ligação com precisão, desse modo, melhorando a produtividade e a qualidade dos paco-tes de bateria por meio de automação. Nenhum dispensador de elemento de ligação auto-mático é usado em uma linha de fabricação de pacote de bateria convencional, em decor-rência do que é difícil automatizar a íntegra do processo de fabricação dos pacotes de bate-ria.In an exemplary example, the adhesive may be applied by an automatic bonding element dispenser. In this case, precision connection operation can be continuously performed thereby improving productivity and quality of the battery packs through automation. No automatic binding element dispensers are used in a conventional battery pack manufacturing line, as a result of which it is difficult to automate the entire battery pack manufacturing process.
Quando o adesivo for aplicado em uma região pré-determinada, o dispensador deelemento de ligação automático habilita o adesivo a ser automaticamente aplicado em umapluralidade de regiões. Consequentemente, o dispensador de elemento de ligação automáti-co é efetivo em uma linha de fabricação que exige precisão e produção em massa, tal comoa linha de fabricação de pacote de bateria.When the adhesive is applied to a predetermined region, the auto-bind element dispenser enables the adhesive to be automatically applied to a plurality of regions. Consequently, the auto-bonding element dispenser is effective in a manufacturing line that requires precision and mass production, such as the battery pack manufacturing line.
Além do mais, quando o dispensador de elemento de ligação automático for usado,um método de aplicação de adesivo pode mudar, de acordo com as características dos ele-mentos a ser acoplados, para aumentar a força adesiva. Por exemplo, o adesivo pode seraplicado de uma maneira de anexação pontual no processo de ligar os elementos de mon-tagem isolantes, e o adesivo pode ser aplicado de uma maneira de anexação linear no pro-cesso de ligação das tampas de topo isolantes.Furthermore, when the self-bonding element dispenser is used, a method of adhesive application may change, according to the characteristics of the elements to be coupled, to increase the adhesive force. For example, the adhesive may be applied in a timely manner in the process of bonding the insulating mounting members, and the adhesive may be applied in a linear manner in the bonding process of the insulating end caps.
Os dados de teste A podem ser uma ou mais partes de informação selecionadas deum grupo que consiste em tensão, corrente e resistência do circuito aberto de cada um dospacotes de bateria e uma função do módulo de circuito de proteção de cada um dos pacotesde bateria.Test data A may be one or more pieces of information selected from a group consisting of voltage, current, and open circuit resistance of each of the battery packs and a function of the protection circuit module of each of the battery packs.
Os dados de teste B podem ser uma ou mais partes de informação selecionadas deum grupo que consiste em qualidade de impressão de um código de barras e informaçãocomparativa em relação ao número de série do pacote de bateria indicado pelo código debarras.Test data B may be one or more pieces of information selected from a group consisting of barcode print quality and comparative information with respect to the battery pack serial number indicated by the bar code.
Os dados de medição C podem ser uma ou mais partes de informação seleciona-das de um grupo que consiste em comprimento, largura, espessura e peso de cada um dospacotes de bateria.Neste ínterim, o servidor de dados pode ser operativamente conectado em um apa-relho para controlar automaticamente a qualidade de cada um dos pacotes de bateria ('umaparelho de controle da qualidade'), e o aparelho de controle da qualidade pode ser constru-ído para realizar pelo menos uma das seguintes etapas com base nos dados A até os dadosC: (i) confirmar se os pacotes de bateria são defeituosos; (ii) confirmar se o monitoramentoou a melhoria de um processo de fabricação de pacote de bateria durante a operação sãonecessários; e (iii) classificar e armazenar informação do produto para cada um dos pacotesde bateria.Measurement data C may be one or more pieces of information selected from a group consisting of the length, width, thickness and weight of each of the battery packs. In the meantime, the data server may be operatively connected in an apa. to automatically control the quality of each of the battery packs ('a quality control apparatus'), and the quality control apparatus may be constructed to perform at least one of the following steps based on data A through the data: (i) confirm that the battery packs are defective; (ii) confirm that monitoring or improvement of a battery pack manufacturing process during operation is necessary; and (iii) classify and store product information for each of the battery packs.
Consequentemente, o aparelho de controle da qualidade pode coletar informação,tais como os dados A até os dados C, e utilizar a informação coletada para melhorar o pro-cesso ou produtos por meio de um método de análise quantitativa, tal como uma análiseestatística. Isto melhora enormemente a produtividade e a qualidade dos produtos e, assim,é muito preferível.Consequently, the quality control apparatus may collect information, such as data A through data C, and use the information collected to improve the process or products by a quantitative analysis method, such as a statistical analysis. This greatly improves the productivity and quality of the products and thus is much preferable.
Em um exemplo exemplar, o aparelho de controle da qualidade pode incluir um ser-vidor de dados para armazenar informação ("informação padrão"), para ajustar uma faixa deotimização correspondente aos dados A e aos dados C com base em um tipo (especifica-ção) de cada um dos pacotes de bateria, e uma unidade de processamento central, paracomparar e processar os dados de teste A e os dados de medição C armazenados no servi-dor de dados, com a informação padrão armazenada no servidor de dados.In an exemplary example, the quality control apparatus may include a data server for storing information ("standard information"), for adjusting a optimization range corresponding to data A and data C based on a type (specifically specified). each of the battery packs, and a central processing unit, for comparing and processing the test data A and measurement data C stored in the data server with the standard information stored in the data server.
Isto é, o aparelho de controle da qualidade pode incluir um servidor de dados (inclu-indo uma base de dados), para armazenar informação padrão para ajustar uma faixa deotimização correspondente aos dados A e aos dados C com base no tipo (especificação) decada um dos pacotes de bateria, e uma unidade de processamento central, para comparar eprocessar os dados de teste A e os dados de medição C armazenados no servidor de da-dos, com a informação padrão armazenada no servidor de dados.That is, the quality control apparatus may include a data server (including a database) for storing standard information for adjusting a optimization range corresponding to data A and data C based on the type (specification) per decade. one of the battery packs, and a central processing unit, for comparing and processing the test data A and measurement data C stored on the data server with the standard information stored on the data server.
Neste caso, a etapa de confirmar se os pacotes de bateria são defeituosos pode in-cluir confirmar se os dados A ou os dados C dos pacotes de bateria estão em uma faixapermissível de erro por defeito com base na informação padrão.In this case, the step of confirming that the battery packs are defective may include confirming that the battery pack A data or C data is in a permissible error range by default based on the standard information.
Isto é, quando os dados A ou os dados C dos pacotes de bateria não estiverem nafaixa permissível de erro por defeito, determina-se que os pacotes de bateria são defeituo-sos. Por outro lado, quando os dados A ou os dados C dos pacotes de bateria estiverem nafaixa permissível de erro por defeito, determina-se que os pacotes de bateria são bons.That is, when the battery pack data A or data C is not within the permissible error range by default, the battery packs are determined to be defective. On the other hand, when data A or data C of the battery packs is in the permissible error range by default, the battery packs are determined to be good.
A etapa de confirmar se o monitoramento ou a melhoria do processo de fabricaçãode pacote de bateria são necessários pode incluir confirmar se um valor médio dos dados Aou dos dados C dos pacotes de bateria está em uma faixa permissível de erro de processocom base na informação padrão.The step of confirming whether monitoring or improvement of the battery pack manufacturing process is required may include confirming that an average value of the battery pack C data A or data is within an allowable range of processing error based on the standard information.
A tapa de confirmar se o monitoramento ou a melhoria do processo de fabricaçãodo pacote de bateria são necessários é uma etapa de confirmar se a qualidade dos produtosdiminuiu, apesar de os pacotes de bateria não serem defeituosos. Consequentemente, afaixa permissível de erro de processo pode ser ajustada mais estreita que a faixa permissí-vel de erro por defeito. Por exemplo, quando a faixa permissível de erro por defeito for ajus-tada em uma faixa de 10 % em relação à informação padrão, a faixa permissível de erro deprocesso pode ser ajustada em uma faixa de 5 %.The step of confirming that monitoring or improving the battery pack manufacturing process is necessary is a step of confirming that the quality of the products has decreased, even though the battery packs are not defective. Consequently, the permissible error rate of the process error can be adjusted narrower than the permissible error range by default. For example, when the permissible default error range is set to a 10% range from the standard information, the permissible error rate range can be set to a 5% range.
Também, a etapa de confirmar se o monitoramento ou a melhoria do processo defabricação de pacote de bateria são necessários pode não ser realizada em relação aospacotes de bateria individuais, mas realizada usando um valor médio de um número pre-determinado de pacotes de bateria, diferente da etapa de confirmar se os pacotes de bateriasão defeituosos. Por exemplo, quando um valor médio dos dados de teste A ou dos dadosde medição C não estiver na faixa permissível de erro do processo, que indica a deteriora-ção na qualidade dos pacotes de bateria, uma etapa de monitorar ou melhorar o processode fabricação do pacote de bateria pode ser realizada.Also, the step of confirming that monitoring or improving the battery pack manufacturing process is required may not be performed for individual battery packs, but performed using an average value of a predetermined number of battery packs, different from step to confirm that the battery packs are defective. For example, when an average value of test data A or measurement data C is not in the allowable range of process error, which indicates deterioration in the quality of battery packs, a step in monitoring or improving the process of manufacturing the battery. Battery pack can be carried.
A etapa de confirmar se o monitoramento ou a melhoria do processo de fabricaçãodo pacote de bateria são necessários é muito útil quando erros na linha de processo queocasionam a deterioração na qualidade dos pacotes de bateria não podem ser facilmenteconfirmados por um método ou sistema de monitoramento geral. Por exemplo, desgastemecânico pode ocorrer em função de operações repetitivas de um aparelho específico nalinha de fabricação, em decorrência do que um erro diminuto no processo de montagempode ser ocasionado. Este processo de montagem pode ser muito pequeno para ocasionarpacotes de bateria defeituosos, em decorrência do que é difícil confirmar o erro no processode montagem. Entretanto, informação de dados dos pacotes de bateria durante a fabricaçãopode ser diferente da informação de dados dos pacotes de bateria em um estado normal.Portanto, na etapa de confirmar se o monitoramento ou a melhoria do processo de fabrica-ção do pacote de bateria são necessários, tal diferença pode ser confirmada para realizar omonitoramento e/ou a melhoria do processo correspondente.The step of confirming whether monitoring or improvement of the battery pack manufacturing process is necessary is very useful when process line errors that cause deterioration in the quality of battery packs cannot be easily confirmed by a general monitoring method or system. For example, mechanical wear may occur as a result of repetitive operations of a specific device in the manufacturing line, as a result of which a minor error in the assembly process may be caused. This assembly process may be too small to cause defective battery packs, as it is difficult to confirm the error in the assembly process. However, battery pack data information during manufacturing may be different from battery pack data information in a normal state. Therefore, in the step of confirming that monitoring or improving the battery pack manufacturing process is necessary, such difference may be confirmed to perform monitoring and / or improvement of the corresponding process.
A etapa de confirmar se o monitoramento ou a melhoria do processo de fabricaçãodo pacote de bateria são necessários pode ser aplicada para confirmar a mudança na quali-dade dos produtos em função da mudança do ambiente de trabalho, tais como a tendênciade trabalhadores específicos, temperatura, umidade, etc, bem como dos aparelhos na linhade fabricação. Por exemplo, o tamanho de uma resina plástica pode mudar em função damudança da temperatura com base na passagem de tempo mesmo em um único dia, emmudanças sazonais da temperatura, etc. Tais mudanças no tamanho da resina plástica po-dem ocasionar a mudança no tamanho dos pacotes de bateria finalizados. Consequente-mente, é possível confirmar a diminuta mudança do tamanho com base na informação dedados e controlar o processo correspondente para ter as condições ideais.No método de fabricação dos pacotes de bateria de acordo com a presente inven-ção, a etapa (a) pode incluir (a1) montar a tampa de base isolante para cada uma das célu-las de bateria em uma ranhura de montagem correspondente do gabarito de suporte, (a2)anexar uma fita adesiva dupla face na extremidade de base de cada uma das células debateria, (a3) carregar as células de bateria no gabarito de suporte em um estado no qualterminais de eletrodo ficam expostos para cima da extremidade de topo de cada uma dascélulas de bateria, de maneira tal que cada uma das tampas de base isolantes seja acopla-da na extremidade de base de uma célula de bateria correspondente das células de bateriae (a4) mover o gabarito de suporte para frente (ou para trás) em um passo e realizar repeti-damente as etapas (a1) até (a3).The step of confirming whether monitoring or improvement of the battery pack manufacturing process is required can be applied to confirm the change in product quality as a result of changing work environment, such as the trend of specific workers, temperature, humidity, etc., as well as apparatus on the manufacturing line. For example, the size of a plastic resin may change as a function of temperature change based on the passage of time even on a single day, seasonal temperature changes, etc. Such changes in the size of the plastic resin may lead to a change in the size of finished battery packs. Consequently, it is possible to confirm the small size change based on the data information and to control the corresponding process to have the ideal conditions. In the method of manufacturing the battery packs according to the present invention, step (a) may include (a1) mounting the insulating base cover for each of the battery cells in a corresponding mounting bracket mounting slot, (a2) attaching a double-sided adhesive tape to the base end of each battery cell , (a3) Charging the battery cells in the support template in a state in which electrode terminals are exposed above the top end of each of the battery cells, such that each of the insulating base caps is mated. at the base end of a corresponding battery cell of the battery cells and (a4) move the support template forward (or backward) in one step and perform steps (a1) through (a3) repeatedly.
Isto é, a tampa de base isolante para cada uma das células de bateria é montadaem uma ranhura de montagem correspondente do gabarito de suporte, a fita adesiva duplaface é anexada na extremidade de base de cada uma das células de bateria, as células debateria são carregadas no gabarito de suporte em um estado no qual os terminais de eletro-do ficam expostos para cima da extremidade de topo de cada uma das células de bateria,de maneira tal que cada uma das tampas de base isolantes seja acoplada na extremidadede base de uma célula de bateria correspondente das células de bateria, e o gabarito desuporte é movido para frente em um passo, desse modo, alcançando continuamente o aco-plamento entre as tampas de base isolantes e as extremidades de base das células de bate-ria correspondentes.That is, the insulating base cover for each of the battery cells is mounted in a corresponding mounting jig of the support template, the double-sided tape is attached to the base end of each of the battery cells, the debate cells are loaded. in the support jig in a state in which the electrode terminals are exposed above the top end of each of the battery cells, such that each of the insulating base caps is coupled to the base end of a cell. corresponding battery cells, and the support template is moved forward in one step, thereby continually reaching the mating between the insulating base caps and the base ends of the corresponding battery cells.
Em um outro exemplo, a etapa (b) pode incluir (b1) montar uma capa de carrega-mento da cobertura de metal com uma pluralidade de furos passantes ali formada na extre-midade superior do gabarito de suporte, (b2) localizar as coberturas de metal nas extremi-dades de topo dos terminais de eletrodo das respectivas células de bateria através dos furospassantes da capa de carregamento da cobertura de metal, (b3) soltar as coberturas de me-tal para de cima para baixo, usando um aparelho de solda, para acoplar as coberturas demetal nos terminais de eletrodo das respectivas células de bateria, e (b4) mover o gabaritode suporte para frente (ou para trás) em um passo e realizar repetidamente a etapa (b3).In another example, step (b) may include (b1) mounting a metal cover loading cover with a plurality of through holes formed therein at the upper end of the support template, (b2) locating the covers at the top ends of the electrode terminals of the respective battery cells through the holes in the metal cover loading cover, (b3) loosen the metal covers upwards using a welding apparatus , to couple the metal covers to the electrode terminals of the respective battery cells, and (b4) move the support template forward (or backward) in one step and repeatedly perform step (b3).
Isto é, a capa de carregamento da cobertura de metal pode ser adicionalmentemontada na parte superior do gabarito de suporte no processo de solda das coberturas demetal, e os furos passantes, através dos quais as regiões de solda na extremidade superiordas coberturas de metal carregadas nas extremidades de topo das respectivas células debateria ficam expostas na direção do aparelho de solda, podem ser formados na capa decarregamento da cobertura de metal.That is, the metal cover loading cap can be additionally mounted on the top of the support template in the metal roof welding process, and through holes through which the end welding regions are superimposed on the metal end caps. The tops of the respective debating cells are exposed towards the welding apparatus, they can be formed on the unloading cover of the metal cover.
Especificamente, a capa de carregamento da cobertura de metal com a pluralidadede furos passantes ali formada é montada na extremidade superior do gabarito de suporte,as coberturas de metal são localizadas nas extremidades de topo dos terminais de eletrododas respectivas células de bateria através dos furos passantes da capa de carregamento dacobertura de metal, as coberturas de metal são soldadas são soldadas de cima para baixo,usando o aparelho de solda, para acoplar as coberturas de metal nos terminais de eletrododas respectivas células de bateria, e o gabarito de suporte é movido para frente em um pas-so, desse modo, alcançando continuamente a solda entre as coberturas de metal e os ter-minais de eletrodo das correspondentes células de bateria.Specifically, the metal cover loading cap with the plurality of through holes formed therein is mounted at the upper end of the support template, the metal covers are located at the top ends of the respective battery cell electrode terminals through the through holes of the metal cover loading cover, the metal covers are welded are welded from top to bottom using the welding apparatus to couple the metal covers to the respective battery cell electrode terminals, and the support template is moved forward in one step, thus continually reaching the weld between the metal covers and the electrode terminals of the corresponding battery cells.
Portanto, na estrutura na qual os furos passantes são formados na capa de carre-gamento da cobertura de metal, da forma supradescrita, é possível soldar as regiões de sol-da na extremidade superior das coberturas de metal através dos furos passantes a partir decima da capa de carregamento da cobertura de metal, usando o aparelho de solda, paraguiar precisamente o aparelho de solda até as regiões de solda na extremidade superior dascoberturas de metal, e impedir fundamentalmente uma par solicitante de que outras regiõespossam ser danificadas durante a solda entre os terminais de eletrodo das células de bateriae as correspondentes coberturas de metal. Por exemplo, o acoplamento entre as coberturasde metal e os terminais de eletrodo localizados nas extremidades de topo das correspon-dentes células de bateria pode ser alcançado por solda por pontos.Therefore, in the structure in which the through holes are formed in the metal cover loading cover, as described above, it is possible to weld the regions of the weld at the upper end of the metal covers through the through holes from the top of the Loading cover of the metal cover, using the welding apparatus, precisely pair the welding apparatus to the welding regions at the upper end of the metal roofs, and fundamentally prevent a requesting pair that other regions may be damaged during soldering between the terminals. battery cell electrode and the corresponding metal covers. For example, coupling between the metal covers and the electrode terminals located at the top ends of the corresponding battery cells can be achieved by spot welding.
Em um outro exemplo, a etapa (c) pode incluir (d) remover a capa de carregamen-to da cobertura de metal do gabarito de suporte e montar uma capa de cobertura do elemen-to de montagem isolante com uma pluralidade de furos passantes, cada qual corresponden-te à forma da circunferência externa de cada um dos elementos de montagem isolantes aliformado, na extremidade superior do gabarito de suporte, (c2) aplicar um adesivo na extre-midade de topo de cada uma das células de bateria ou na extremidade de base de cada umdos elementos de montagem isolantes de uma maneira de anexação pontual, (c3) localizaros elementos de montagem isolantes nos furos passantes correspondentes da capa de co-bertura do elemento de montagem isolante, (c4) prensar os respectivos elementos de mon-tagem isolantes para baixo, usando um aparelho de prensagem, para acoplar os elementosde montagem isolantes nas extremidades de topo das respectivas células de bateria, e (c5)mover o gabarito de suporte para frente (ou para trás) em um passo e realizar repetidamen-te a etapa (c4).In another example, step (c) may include (d) removing the metal cover loading cover from the support template and mounting an insulating mounting element cover cover with a plurality of through holes, each corresponding to the shape of the outer circumference of each of the shaped insulating mounting elements at the upper end of the support template, (c2) applying an adhesive to the top end of each of the battery cells or to the end. (c3) locating the insulating mounting elements in the corresponding through holes of the insulating mounting element cover, (c4) pressing the respective mounting elements. insulating downwards using a pressing apparatus to couple the insulating mounting elements to the top ends of the respective battery cells, and (c5) move the support jig forward (or backward) in one step and repeatedly perform step (c4).
A capa de cobertura do elemento de montagem isolante pode ser adicionalmentemontada na parte superior do gabarito de suporte no processo de ligar os elementos demontagem isolantes, e os furos passantes, cada qual correspondente à forma da circunfe-rência externa de cada um dos elementos de montagem isolantes, podem ser formados nacapa de cobertura do elemento de montagem isolante.The cover of the insulating mounting element may additionally be mounted on top of the support template in the process of connecting the insulating mounting elements and through holes, each corresponding to the shape of the outer circumference of each of the mounting elements. can be formed on the cover of the insulating mounting element.
Especificamente, a capa de carregamento da cobertura de metal é removida do ga-barito de suporte, a capa de cobertura do elemento de montagem isolante é montada naextremidade superior do gabarito de suporte e o adesivo é aplicado na extremidade de topode cada uma das células de bateria ou na extremidade de base de cada um dos elementosde montagem isolantes de uma maneira de anexação pontual. Subseqüentemente, os ele-mentos de montagem isolantes são inseridos nos correspondentes furos passantes da capade cobertura do elemento de montagem isolante, e as partes superiores dos respectivoselementos de montagem isolantes são prensadas para baixo, usando o aparelho de prensa-gem, para acoplar seguramente os elementos de montagem isolantes nas extremidades detopo das respectivas células de bateria. Subseqüentemente, o gabarito de suporte é movidopara frente em um passo. Em decorrência disto, é possível alcançar continuamente o aco-plamento entre as extremidades de topo das células de bateria e as extremidades de basedos correspondentes elementos de montagem isolantes.Specifically, the metal cover loading cover is removed from the support bar, the insulating mounting element cover cover is mounted on the upper end of the support template and the adhesive is applied to the top end of each of the support cells. battery or at the base end of each of the insulating mounting elements in a timely manner. Subsequently, the insulating mounting elements are inserted into the corresponding through holes of the insulating mounting element cover and the upper parts of the respective insulating mounting elements are pressed down using the press apparatus to securely couple the elements. insulating mounting elements at the ends of the respective battery cells. Subsequently, the support template is moved forward in one step. As a result, it is possible to continuously achieve coupling between the top ends of the battery cells and the ends of the corresponding insulating mounting elements.
Uma vez que cada um dos furos passantes é configurado na estrutura correspon-dente à forma da circunferência externa de cada um dos elementos de montagem isolantes,é preferivelmente possível impedir o deslocamento dos elementos de montagem isolantes,que pode ocorrer durante o acoplamento entre os elementos de montagem isolantes e asextremidades de topo das correspondentes células de bateria.Since each of the through holes is configured in the structure corresponding to the shape of the outer circumference of each of the insulating mounting elements, it is preferably possible to prevent displacement of the insulating mounting elements which may occur during coupling between the elements. mounting brackets and the top ends of the corresponding battery cells.
Também, a etapa de acoplar as extremidades de base dos elementos de monta-gem isolantes nas extremidades de topo das correspondentes células de bateria pode serseletivamente aplicada com base em um método de ligação. A aplicação do adesivo de umamaneira de anexação pontual é preferível. Portanto, é possível alcançar de forma precisa esegura o processo de ligação para acoplar os elementos de montagem isolantes nas extre-midades de topo das correspondentes células de bateria para melhorar a aplicabilidade dosadesivos e para alcançar o acoplamento com maior força adesiva.Also, the step of coupling the base ends of the insulating mounting elements to the top ends of the corresponding battery cells can be selectively applied based on a bonding method. Applying the adhesive in a timely manner is preferable. Therefore, it is possible to accurately and securely achieve the bonding process for coupling the insulating mounting elements to the top ends of the corresponding battery cells to improve the adhesive applicability and to achieve coupling with greater adhesive strength.
Em um outro exemplo, a etapa (d) pode incluir (d1) remover a capa de cobertura doelemento de montagem isolante do gabarito de suporte e montar uma capa de carregamen-to do módulo de circuito de proteção com uma pluralidade de furos passantes, cada qualcorrespondente à forma de uma circunferência externa de cada um dos módulos de circuitode proteção ali formados, na extremidade superior do gabarito de suporte, (d2) localizar osmódulos de circuito de proteção nas partes superiores dos respectivos elementos de monta-gem isolantes através dos furos passantes da capa de carregamento do módulo de circuitode proteção, (d3) soldar terminais de eletrodo das respectivas células de bateria expostasatravés das aberturas formadas nos respectivos elementos de montagem isolantes nos ter-minais de conexão dos respectivos módulos de circuito de proteção, usando um aparelho desolda, e (d4) mover o gabarito de suporte para frente (ou para trás) em um passo e realizarrepetidamente a etapa (d3).In another example, step (d) may include (d1) removing the insulating mounting element cover cover from the support template and mounting a protective circuit module loading cover with a plurality of through holes each corresponding to the shape of an outer circumference of each of the protective circuit modules formed therein, at the upper end of the support template, (d2) locating the protective circuit modules at the tops of the respective insulating mounting elements through the through holes (d3) solder the electrode terminals of the respective battery cells exposed through the openings formed in the respective insulating mounting elements in the connection terminals of the respective circuitry modules, using a stripper , and (d4) move the support template forward (or backward) in one step and repeatedly step (d3).
A capa de carregamento do módulo de circuito de proteção pode ser adicionalmen-te montada na parte superior do gabarito de suporte no processo de acoplamento dos ele-mentos de montagem isolantes nos correspondentes módulos de circuito de proteção, e osfuros passantes, cada qual correspondente à forma da circunferência externa de cada umdos módulos de circuito de proteção, podem ser formados na capa de carregamento do mó-dulo de circuito de proteção.The protective circuit module loading cover may be additionally mounted to the top of the support template in the process of coupling the insulating mounting elements to the corresponding protective circuit modules, and through holes, each corresponding to the The shape of the outer circumference of each of the protection circuit modules can be formed on the charging cover of the protection circuit module.
Especificamente, a capa de cobertura do elemento de montagem isolante é removi-da do gabarito de suporte, a capa de carregamento do módulo de circuito de proteção émontada na extremidade superior do gabarito de suporte, os módulos de circuito de prote-ção são inseridos nos furos passantes da capa de carregamento do módulo de circuito deproteção, e os terminais de eletrodo das respectivas células de bateria são soldados nosterminais de conexão dos respectivos módulos de circuito de proteção através das aberturasformadas nos respectivos elementos de montagem isolantes, desse modo, alcançando fa-cilmente o acoplamento entre os elementos de montagem isolantes e os correspondentesmódulos de circuito de proteção. Também, o gabarito de suporte é movido para frente emum passo para alcançar continuamente o acoplamento entre os elementos de montagemisolantes e os correspondentes módulos de circuito de proteção.Specifically, the insulating mounting element cover is removed from the support template, the protective circuit module loading cover is mounted on the upper end of the support template, the protective circuit modules are inserted into the through holes in the charging cap of the protection circuit module, and the electrode terminals of the respective battery cells are welded to the connection terminals of the respective protection circuit modules through the openings formed in the respective insulating mounting elements, thereby reaching the coupling between the insulating mounting elements and the corresponding protection circuit modules. Also, the support jig is moved forward in one step to continuously achieve coupling between the isolating mounting elements and the corresponding protection circuit modules.
Uma vez que cada um dos furos passantes é configurado na estrutura correspon-dente à forma dã circunferência externa de cada um dos módulos de circuito de proteção, épreferível mente possível impedir o deslocamento dos módulos de circuito de proteção, quepode ocorrer durante o acoplamento entre os elementos de montagem isolantes e os cor-respondentes módulos de circuito de proteção.Since each of the through holes is configured in the structure corresponding to the shape of the outer circumference of each of the protective circuit modules, it is preferably possible to prevent displacement of the protective circuit modules, which may occur during coupling between the insulating mounting elements and the corresponding protective circuit modules.
Em um outro exemplo, a etapa (e) pode incluir (e1) remover a capa de carregamen-to do módulo de circuito de proteção do gabarito de suporte e montar uma cobertura de car-regamento da tampa de topo isolante com uma pluralidade de furos passantes, cada qualcorrespondente à forma de uma circunferência externa de cada uma das tampas de topoisolantes ali formadas, na extremidade superior do gabarito de suporte, (e2) aplicar um ade-sivo na extremidade de topo de cada um dos módulos de circuito de proteção ou na superfí-cie interna de cada uma das tampas de topo isolantes de uma maneira de anexação linear,(e3) localizar as tampas de topo isolantes em partes superiores dos respectivos módulos decircuito de proteção através dos furos passantes da cobertura de carregamento da tampa detopo isolante, (e4) prensar as respectivas tampas de topo isolantes para baixo, usando umaparelho de prensagem, para acoplar as tampas de topo isolantes nas partes superiores dasrespectivas células de bateria, e (e5) mover o gabarito de suporte para frente (ou para trás)em um passo e realizar repetidamente a etapa (e4).In another example, step (e) may include (e1) removing the protective jig protective circuit module loading cover and mounting an insulating top cover loading cover with a plurality of holes through each, corresponding to the shape of an outer circumference of each of the insulating end caps formed at the upper end of the support template, (e2) apply an adhesive to the top end of each protection circuit module or on the inner surface of each of the insulating end caps in a linear manner, (e3) locate the insulating end caps on tops of the respective protective circuit modules through the through holes of the insulating top cover loading cover , (e4) pressing the respective insulating top caps down using a pressing apparatus to couple the insulating top caps to the tops of the respective d-cells. and battery, and (e5) move the support template forward (or backward) in one step and repeatedly perform step (e4).
A cobertura de carregamento da tampa de topo isolante pode ser adicionalmentemontada na parte superior do gabarito de suporte no processo de ligar os módulos de circui-to de proteção e as correspondentes tampas de topo isolantes, e os furos passantes, cadaqual correspondente à forma da circunferência externa de cada uma das tampas de topoisolantes, podem ser formados na cobertura de carregamento da tampa de topo isolante.Especificamente, a capa de carregamento do módulo de circuito de proteção é re-movida do gabarito de suporte, a cobertura de carregamento da tampa de topo isolante émontada nas partes superiores dos módulos de circuito de proteção correspondentes, e oadesivo é aplicado na extremidade de topo de cada um dos módulos de circuito de proteçãoou na superfície interna de cada uma das tampas de topo isolantes de uma maneira de ane-xação linear. Subseqüentemente, as tampas de topo isolantes são inseridas na cobertura decarregamento da tampa de topo isolante, e as partes superiores das respectivas tampas detopo isolantes são prensadas para baixo, usando o aparelho de prensagem, para acoplarfacilmente as tampas de topo isolantes nas regiões que variam dos módulos de circuito deproteção correspondentes até a parte das circunferências externas das partes superioresdas correspondentes células de bateria. Também, o gabarito de suporte é movido para fren-te em um passo para alcançar continuamente o acoplamento entre os módulos de circuitode proteção e as correspondentes tampas de topo isolantes.The insulated top cover loading cover can be additionally mounted to the top of the support template in the process of connecting the protective circuit modules and corresponding insulating top covers, and through holes, each corresponding to the shape of the circumference. The outer cover of each of the insulating top caps may be formed on the loading cover of the insulating top cover. Specifically, the protective circuit module loading cover is moved from the support template, the loading cover of the protective cover module. Insulating top is mounted on the tops of the corresponding protective circuit modules, and the adhesive is applied to the top end of each of the protective circuit modules or on the inner surface of each of the insulating top covers in a linearly fastened manner. . Subsequently, the insulating top caps are inserted into the unloading cover of the insulating top cap, and the tops of the respective insulating top caps are pressed down using the crimping apparatus to easily couple the insulating top caps in the regions ranging from one to another. corresponding protection circuit modules to the outer circumference portion of the upper portions of the corresponding battery cells. Also, the support jig is moved forward one step to continuously achieve coupling between the protective circuit modules and the corresponding insulating top caps.
Uma vez que cada um dos furos passantes é configurado na estrutura correspon-dente à forma da circunferência externa de cada uma das tampas de topo isolantes, é prefe-rivelmente possível impedir o deslocamento dos módulos de circuito de proteção, que podeocorrer durante o acoplamento entre os módulos de circuito de proteção e as corresponden-tes tampas de topo isolantes.Since each of the through holes is configured in the structure corresponding to the shape of the outer circumference of each of the insulating end caps, it is preferably possible to prevent displacement of the protective circuit modules which may occur during coupling between the protection circuit modules and the corresponding insulating end caps.
Também, a etapa de acoplar as tampas de topo isolantes nos correspondentes mó-dulos de circuito de proteção pode ser seletivamente aplicada com base em um método deligação. Por exemplo, quando a aplicação de adesivo for realizada de uma maneira de ane-xação linear, é possível alcançar seguramente a ligação entre os módulos de circuito deproteção e as correspondentes tampas de topo isolantes.Also, the step of coupling the insulating top caps to the corresponding protection circuit modules can be selectively applied based on a deletion method. For example, when adhesive is applied in a linear attachment manner, the connection between the protection circuit modules and the corresponding insulating end caps can be safely achieved.
Neste ínterim, a operação contínua pode ser uma selecionada de um grupo queconsiste em uma operação de solda para anexar as coberturas de metal nas extremidadesde topo das respectivas células de bateria, uma operação de ligação e prensagem para a-coplar os elementos de montagem isolantes nos terminais de eletrodo das respectivas célu-las de bateria, uma operação de solda para conectar eletricamente os módulos de circuitode proteção nas respectivas células de bateria em um estado no qual os elementos de mon-tagem isolantes são acoplados nas extremidades de topo das respectivas células de bateria,e uma operação de ligação e prensagem para acoplar as tampas de topo isolantes nos res-pectivos módulos de circuito de proteção em um estado no qual os módulos de circuito deproteção são acoplados nos respectivos elementos de montagem isolantes nas extremida-des de topo das respectivas células de bateria.In the meantime, the continuous operation may be selected from a group consisting of a welding operation to attach the metal covers to the top ends of the respective battery cells, a binding and pressing operation to copulate the insulating mounting elements on the electrode terminals of the respective battery cells, a soldering operation to electrically connect the protective circuit modules to the respective battery cells in a state in which the insulating mounting elements are coupled to the top ends of the respective battery cells. and a binding and pressing operation for coupling the insulating top caps to the respective protective circuit modules in a state in which the protective circuit modules are coupled to the respective insulating mounting elements at the top ends of the battery cells.
Isto é, a operação contínua não é particularmente restrita, contanto que a operaçãocontínua seja realizada em relação às células de bateria, e a operação contínua pode incluirvários tipos de operações. Por exemplo, a operação contínua pode ser uma de diversas o-perações para acoplar componentes na parte superior de cada uma das células de bateria.O acoplamento pode ser alcançado usando vários métodos, tais como ligação, encaixe, fi-xação e solda.That is, continuous operation is not particularly restricted as long as continuous operation is performed with respect to battery cells, and continuous operation may include various types of operations. For example, continuous operation may be one of several operations for coupling components to the top of each of the battery cells. Coupling may be achieved using various methods such as bonding, snapping, fixing and welding.
Cada uma das células de bateria não é particularmente restrita, contato que cadauma das células de bateria tenha terminais de eletrodo expostos para cima. Por exemplo,cada uma das células de bateria pode ser uma bateria secundária prismática com um termi-nal anodo e um terminal catodo formados na sua extremidade superior.Each of the battery cells is not particularly restricted, as each battery cell has electrode terminals exposed upwards. For example, each of the battery cells may be a prismatic secondary battery with an anode terminal and a cathode terminal formed at its upper end.
De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é fornecida uma bateriasecundária prismática fabricada pelo método supradescrito. A bateria secundária prismáticaé construída em uma estrutura na qual um conjunto de eletrodo de uma estrutura catodo /separador / catodo é montado em um estojo de bateria prismático, tal como um recipiente demetal, juntamente com um eletrólito. A bateria secundária prismática é bem conhecida natecnologia à qual a presente invenção diz respeito e, portanto, uma descrição detalhadadesta não será dada.According to another aspect of the present invention, a prismatic secondary battery manufactured by the above method is provided. The prismatic secondary battery is constructed in a structure in which an electrode assembly of a cathode / separator / cathode structure is mounted in a prismatic battery case, such as a metal container, along with an electrolyte. The prismatic secondary battery is well known to the technology to which the present invention relates and, therefore, a detailed description of this will not be given.
De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é fornecido um sistemade monitoramento do processo de fabricação de pacote de bateria para rastrear pacotes debateria e monitorar a qualidade dos pacotes de bateria em tempo real, em um processo defabricação contínua dos pacotes de bateria de uma maneira automática ou de uma maneirasemi-automática para impedir defeitos dos pacotes de bateria e confirmar se o monitora-mento ou a melhoria do processo são necessários.According to a further aspect of the present invention, a battery pack manufacturing process monitoring system is provided to track battery packs and monitor the quality of the battery packs in real time, in a process of continuously manufacturing the battery packs of a automatically or in a semi-automatic way to prevent battery pack defects and confirm if monitoring or process improvement is required.
Especificamente, o sistema de monitoramento do processo de fabricação de pacotede bateria pode incluir um aparelho de teste de pacote de bateria para adquirir um ou maisdados de teste A selecionados de um grupo que consiste em tensão, corrente e resistênciado circuito aberto de cada um dos pacotes de bateria e uma função de um módulo de circui-to de proteção de cada um dos pacotes de bateria, e transmitir os dados de teste A adquiri-dos para um servidor de dados, um leitor de código de barras para adquirir um ou mais da-dos de teste B selecionados de um grupo que consiste em qualidade de impressão de umcódigo de barras e informação comparativa em relação ao número de série de um pacote debateria indicado pelo código de barras e para transmitir os dados de teste B adquiridos aoservidor de dados, um aparelho sensor para adquirir um ou mais dados de medição C sele-cionados de um grupo que consiste em comprimento, largura, espessura e peso de cada umdos pacotes de bateria e para transmitir os dados de medição C adquiridos ao servidor dedados, o servidor de dados para armazenar os dados recebidos do aparelho de teste depacote de bateria, do aparelho sensor e do leitor de código de barras, e um aparelho de con-trole da qualidade operativamente conectado no servidor de dados, o aparelho de controleda qualidade incluindo uma base de dados para armazenar informação ('informação pa-drão') para ajustar uma faixa de otimização correspondente aos dados A e aos dados C combase no tipo (especificação) de cada um dos pacotes de bateria, e uma unidade de proces-samento central para comparar e processar os dados A e os dados C armazenados no ser-vidor de dados, com a informação padrão armazenada na base de dados.Specifically, the battery pack manufacturing process monitoring system may include a battery pack tester to acquire one or more test data A selected from a group consisting of open circuit voltage, current, and resistance from each of the packages. and a function of a protection circuit module of each of the battery packs, and transmit the acquired test data to a data server, a barcode reader to acquire one or more of the -testing B selected from a group consisting of barcode print quality and comparative information against the serial number of a barcode debating packet and for transmitting the acquired B test data to the data server, a sensor apparatus for acquiring one or more selected C measurement data from a group consisting of length, width, thickness and weight of each of the drum packs and to transmit the acquired measurement data C to the data server, the data server for storing the data received from the battery pack tester, the sensor apparatus and the barcode reader, and a data control apparatus. operably connected to the data server, the quality control apparatus including a database for storing information ('standard information') to adjust an optimization range corresponding to data A and data C matches the type (specification) of each of the battery packs is a central processing unit for comparing and processing the data A and data C stored in the data server with the standard information stored in the database.
O sistema de monitoramento do processo de fabricação de pacote de bateria deacordo com a presente invenção pode rastrear pacotes de bateria e monitorar a qualidadedos pacotes de bateria em tempo real, em um sistema de produção em massa dos pacotesde bateria, para impedir os defeitos dos pacotes de bateria finalizados e facilmente confirmarse o monitoramento ou a melhoria do processo são necessários, desse modo, melhorando aqualidade dos pacotes de bateria.The battery pack manufacturing process monitoring system according to the present invention can track battery packs and monitor the quality of battery packs in real time in a battery pack mass production system to prevent packet defects. battery packs and easily confirm whether process monitoring or improvement is needed, thereby improving the quality of the battery packs.
O método de fabricação dos pacotes de bateria e o sistema de monitoramento doprocesso de fabricação de pacote de bateria de acordo com a presente invenção suprades-critos podem ser variadamente modificados com base no método supradescrito, e tais modi-ficações devem ser interpretadas como no escopo da presente invenção.The above-described battery pack manufacturing method and the battery pack manufacturing process monitoring system according to the present invention may be variously modified based on the above-described method, and such modifications shall be construed as being in scope. of the present invention.
Descrição Resumida dos DesenhosBrief Description of the Drawings
Os objetivos, recursos e outras vantagens expostos e ainda outros objetivos, recur-sos e outras vantagens da presente invenção serão mais claramente entendidos a partir daseguinte descrição detalhada tomada em conjunto com os desenhos anexos, nos quais:The objects, features and other advantages set forth and still other objects, features and other advantages of the present invention will be more clearly understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:
a figura 1 é uma vista do processo que ilustra tipicamente um método de fabricaçãodos pacotes de bateria de acordo com uma modalidade da presente invenção;Fig. 1 is a view of the process typically illustrating a method of manufacturing battery packs according to an embodiment of the present invention;
a figura 2 é uma vista de construção que ilustra um sistema de monitoramento doprocesso de fabricação de pacote de bateria de acordo com uma modalidade da presenteinvenção;Figure 2 is a constructional view illustrating a battery pack manufacturing process monitoring system according to one embodiment of the present invention;
a figura 3 é uma vista típica que ilustra uma etapa (a) da montagem das células debateria em um gabarito de suporte;Figure 3 is a typical view illustrating a step (a) of assembling the debating cells in a support template;
a figura 4 é uma vista típica que ilustra uma etapa (b) da solda das coberturas demetal nas extremidades de topo das correspondentes células de bateria;Figure 4 is a typical view illustrating a step (b) of welding the metal caps at the top ends of the corresponding battery cells;
a figura 5 é uma vista típica que ilustra uma etapa (c) de acoplamento dos elemen-tos de montagem isolantes nas extremidades de topo das correspondentes células de bateria;Fig. 5 is a typical view illustrating a step (c) of coupling the insulating mounting elements to the top ends of the corresponding battery cells;
a figura 6 é uma vista típica que ilustra uma etapa (d) de localização dos módulosde circuito de proteção nas extremidades de topo dos correspondentes elementos de mon-tagem isolantes;Figure 6 is a typical view illustrating a step (d) of locating the protection circuit modules at the top ends of the corresponding insulating mounting elements;
a figura 7 é uma vista típica que ilustra uma etapa (e) do acoplamento das tampasde topo isolantes nas correspondentes células de bateria; eFigure 7 is a typical view illustrating a step (e) of coupling the insulating end caps in the corresponding battery cells; and
a figura 8 é uma vista típica que ilustra uma etapa (f) da retirada dos pacotes de ba-teria do gabarito de suporte.Figure 8 is a typical view illustrating a step (f) of removing the battery packs from the support template.
Descrição Detalhada das Modalidades PreferidasAgora, modalidades exemplares da presente invenção serão descritas com deta-lhes em relação aos desenhos anexos. Entretanto, percebe-se que o escopo da presenteinvenção não é limitado pelas modalidades ilustradas.Detailed Description of Preferred Embodiments Now, exemplary embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, it is clear that the scope of the present invention is not limited by the illustrated embodiments.
A figura 1 é uma vista de processo que ilustra tipicamente um método de fabricaçãodos pacotes de bateria de acordo com uma modalidade da presente invenção.Figure 1 is a process view typically illustrating a method of manufacturing battery packs according to one embodiment of the present invention.
Em relação à figura 1, o método de fabricação dos pacotes de bateria de acordocom a presente invenção inclui as etapas de carregar células de bateria em um gabarito desuporte de um aparelho de transferência de célula de bateria durante a montagem de tam-pas de base isolantes nas extremidades de base das respectivas células de bateria 10, aco-plar coberturas de metal nas extremidades de topo das respectivas células de bateria porsolda depois de localizar cada uma das coberturas de metal em um lado da extremidade detopo de uma célula de bateria correspondente das células de bateria (não mostradas), apli-car um adesivo na extremidade de base de cada elemento de montagem isolante ou na ex-tremidade de topo de cada uma das células de bateria para acoplar os elementos de monta-gem isolantes nas extremidades de topo das respectivas células de bateria 20, conectareletricamente módulos de circuito de proteção nas respectivas células de bateria, usandoum aparelho de solda, depois de localizar cada um dos módulos de circuito de proteção naextremidade de topo de um elemento de montagem isolante correspondente dos elementosde montagem isolantes 30, aplicar um adesivo na superfície externa da extremidade de topode cada um dos módulos de circuito de proteção ou na superfície interna de cada tampa detopo isolante e acoplar as tampas de topo isolantes nos respectivos módulos de circuito deproteção ou nas respectivas células de bateria de uma maneira tal que as tampas de topoisolantes circundem os respectivos módulos de circuito de proteção 40, retirar os pacotes debateria do gabarito de suporte (não mostrado), testar o desempenho dos respectivos paco-tes de bateria, usando um aparelho de teste de pacote de bateria, e transmitir os dados deteste A a um servidor de dados 52, retirar a superfície externa de cada um dos pacotes debateria em um filme de blindagem, testar um código de barras anexado na superfície exter-na do filme de blindagem, usando um leitor de código de barras, e transmitir dados de testeB ao servidor de dados 54, e medir o tamanho de cada um dos pacotes de bateria, usandoum sensor, e transmitir os dados de medição C ao servidor de dados 56.Referring to Figure 1, the method of manufacturing the battery packs according to the present invention includes the steps of loading battery cells into a support template of a battery cell transfer apparatus during the assembly of insulating base covers. at the base ends of the respective battery cells 10, attach metal covers to the top ends of the respective welded battery cells after locating each of the metal covers at one end of a corresponding battery cell end. (not shown), apply an adhesive to the base end of each insulating mounting element or to the top end of each of the battery cells to couple the insulating mounting elements to the top ends of the respective battery cells 20, electrically connect protective circuit modules to the respective battery cells using a welding apparatus, After locating each of the protection circuit modules on the top end of a corresponding insulating mounting element of the insulating mounting elements 30, apply an adhesive to the outer surface of the top end of each of the protection circuit modules or to the inner surface of a Each insulating top cap and coupling the insulating top caps to the respective protective circuit modules or battery cells in such a way that the insulating top caps surround the respective protection circuit modules 40, remove the debating packages from the support template. (not shown), testing the performance of the respective battery packs using a battery pack tester, and transmitting the test data A to a data server 52, removing the outer surface of each packet would debate in shielding film, testing a barcode attached to the outer surface of the shielding film, uses using a barcode reader, and transmitting test data B to data server 54, and measuring the size of each of the battery packs using a sensor, and transmitting measurement data C to data server 56.
A figura 2 é uma vista de construção que ilustra um sistema de monitoramento doprocesso de fabricação de pacote de bateria de acordo com uma modalidade da presenteinvenção.Figure 2 is a construction view illustrating a battery pack manufacturing process monitoring system according to one embodiment of the present invention.
Em relação à figura 2, juntamente com a figura 1, o sistema de monitoramento doprocesso de fabricação de pacote de bateria inclui, no geral, uma linha de montagem depacote de bateria 940, um aparelho de teste de pacote de bateria 910, um leitor de códigode barras 920, um aparelho sensor 930, um servidor de dados 950 e um aparelho de contra-le da qualidade 960.Referring to Figure 2, together with Figure 1, the battery pack manufacturing process monitoring system generally includes a 940 battery pack assembly line, a 910 battery pack tester, a bar code 920, a 930 sensor apparatus, a 950 data server and a 960 quality counter-apparatus.
O aparelho de teste do pacote de bateria 910 adquire dados de teste (A), tais comotensão, corrente e resistência do circuito aberto de um pacote de bateria e uma função deum módulo de circuito de proteção do pacote de bateria, e transmite os dados de teste (A)ao servidor de dados 950.Battery pack 910 tester acquires test data (A), such as the open circuit voltage, current, and resistance of a battery pack and a function of a battery pack protection circuit module, and transmits the battery pack data. test (A) to data server 950.
O leitor de código de barras 920 adquire dados de teste B, tais como qualidade deimpressão de um código de barras e informação comparativa em relação ao número de sé-rie do pacote de bateria indicado pelo código de barras, e transmite os dados de teste B aoservidor de dados 950.The barcode reader 920 acquires test data B such as barcode print quality and comparative information against the battery pack serial number indicated by the barcode, and transmits the test data B 950 data server.
O aparelho sensor 930 adquire dados de medição C, tais como comprimento, largu-ra, espessura e peso de um pacote de bateria, e transmite os dados de medição C ao servi-dor de dados 950. O servidor de dados 950 armazena os dados recebidos do aparelho deteste do pacote de bateria 910, do aparelho sensor 930 e do leitor de código de barras 920.Sensor apparatus 930 acquires C measurement data, such as length, width, thickness and weight of a battery pack, and transmits C measurement data to data server 950. Data server 950 stores data received from the test device from the battery pack 910, the sensor device 930 and the bar code reader 920.
O aparelho de controle da qualidade 960 inclui uma base de dados 964 e uma uni-dade de processamento central 962. A base de dados 964 armazena informação ('informa-ção padrão') para ajustar uma faixa de otimização correspondente aos dados A e aos dadosC com base no tipo (especificação) de cada um dos pacotes de bateria. A unidade de pro-cessamento central 962 compara e processa os dados A e os dados C armazenados noservidor de dados 950 com a informação padrão armazenada na base de dados 964.The quality control apparatus 960 includes a 964 database and a central processing unit 962. Database 964 stores information ('standard information') to adjust an optimization range corresponding to data A and C data based on the type (specification) of each of the battery packs. Central processing unit 962 compares and processes data A and data C stored in data server 950 with standard information stored in database 964.
Isto é, quando os dados A até os dados C estiverem fora de uma faixa permissívelde erro por defeito em decorrência da comparação dos dados A ou dos dados C com a in-formação padrão, os defeitos dos pacotes de bateria são confirmados com base nos dadosB, e os pacotes de bateria com defeito são removidos da linha de montagem do pacote debateria. Também, informação de qualidade dos pacotes de bateria é confirmada para cadanúmero pré-determinado de pacotes de bateria com base nos dados A até os dados C e,quando a qualidade dos pacotes de bateria estiver fora de uma faixa permissível do erro deprocesso em decorrência da comparação da informação de qualidade dos respectivos paco-tes de bateria com a informação padrão de um pacote de bateria em uma condição normal,a linha de processo que ocasiona a deterioração na qualidade dos pacotes de bateria é mo-nitorada com base no resultado da comparação, e qualquer melhoria necessária nesta érealizada.That is, when data A through data C is outside the permissible range of the default error as a result of comparing data A or data C with standard information, the defects of the battery packs are confirmed on the basis of data B , and the defective battery packs are removed from the debater package assembly line. Also, battery pack quality information is confirmed for a predetermined number of battery packs based on data A through data C, and when the battery pack quality is outside an allowable range of the error due to By comparing the quality information of the respective battery packs with the standard information of a battery pack in a normal condition, the process line leading to deterioration in the quality of the battery packs is monitored based on the result of the comparison. , and any necessary improvement in this is realized.
Os dados de teste A incluem tensão, corrente e resistência do circuito aberto de umpacote de bateria e uma função de um módulo de circuito de proteção do pacote de bateria.Os dados de teste B incluem qualidade de impressão de um código de barras e informaçãocomparativa em relação ao número de série de um pacote de bateria indicado pelo códigode barras. Os dados de medição C incluem comprimento, largura, espessura e peso de umpacote de bateria.A figura 3 é uma vista típica que ilustra uma etapa da montagem de células de bate-ria em um gabarito de suporte.Test data A includes battery pack open circuit voltage, current, and resistance and a function of a battery pack protection circuit module. Test data B includes barcode print quality and comparative information on relation to the serial number of a battery pack indicated by the barcode. Measurement data C includes length, width, thickness and weight of a battery pack. Figure 3 is a typical view illustrating a step of mounting battery cells in a support template.
Em relação à figura 3, primeiro, uma tampa de base isolante 830 para cada umadas células de bateria 800 é montada em uma ranhura de montagem correspondente 222do gabarito de suporte 200, e uma fita adesiva dupla face 840 é anexada na extremidade debase de cada uma das células de bateria 800. Subseqüentemente, as células de bateria 800são carregadas no interior do gabarito de suporte 200 em um estado no qual os terminais deeletrodo 810 e 820 ficam expostos para cima da extremidade de topo de cada uma das célu-las de bateria 800, de maneira tal que cada uma das tampas de base isolantes 830 seja a-copiada na extremidade de base de uma célula de bateria correspondente das células debateria 800.Referring to Figure 3, first, an insulating base cap 830 for each of the battery cells 800 is mounted in a corresponding mounting groove 222 of the support template 200, and a double-sided adhesive tape 840 is attached to the base end of each. Subsequently, the battery cells 800 are charged into the support jig 200 in a state in which the electrode terminals 810 and 820 are exposed above the top end of each of the battery cells 800. such that each of the insulating base caps 830 is copied to the base end of a corresponding battery cell of the debating cells 800.
Também, ímãs 252 são fornecidos em regiões de anexação e de desanexação deum corpo principal do gabarito de suporte 250, e ranhuras de montagem 220 e 222 são for-madas na superfície interna da extremidade inferior e na superfície interna do lado do corpoprincipal do gabarito de suporte 250. As ranhuras de montagem 220 e 222 são configuradasnas formas dos lados opostos e base de cada uma das células de bateria, que são bateriassecundárias prismáticas, respectivamente.Also, magnets 252 are provided in attachment and detachment regions of a main body of the support jig 250, and mounting slots 220 and 222 are formed on the inner surface of the lower end and the inner body side surface of the main jig. support 250. Mounting slots 220 and 222 are configured in the opposite and base sides of each of the battery cells, which are prismatic secondary batteries, respectively.
Em uma estrutura como esta na qual um lado do gabarito de suporte 200 é aberto,é possível montar facilmente as tampas de base isolantes 830 e as células de bateria 800no corpo principal do gabarito de suporte 250 e acoplar um elemento de anexação e desa-nexação tipo separação 260 no corpo principal do gabarito de suporte 250 depois da monta-gem das células de bateria 800 nas ranhuras de montagem 220 e 222 formadas nas super-fícies internas do corpo principal do gabarito de suporte 250.In such a structure in which one side of the support jig 200 is opened, the insulating base covers 830 and the battery cells 800 can easily be mounted on the main body of the support jig 250 and coupling an attachment and detachment element. separation type 260 in the main body of the support jig 250 after mounting the battery cells 800 in the mounting slots 220 and 222 formed on the inner surfaces of the main body of the support jig 250.
Também, um terminal anodo 810 e um terminal catodo 820 são formados na extre-midade de topo de cada uma das células de bateria 800, de maneira tal que o terminal ano-do 810 e o terminal catodo 820 se projetem para cima.Also, anode anode terminal 810 and a cathode terminal 820 are formed at the top end of each of the battery cells 800, such that year-end terminal 810 and cathode terminal 820 protrude upwards.
A figura 4 é uma vista típica que ilustra uma etapa de soldar as coberturas de metalnas extremidades de topo das correspondentes células de bateria.Figure 4 is a typical view illustrating a step of welding the metal covers at the top ends of the corresponding battery cells.
Em relação à figura 4, primeiro, uma capa de carregamento da cobertura de metal70 com uma pluralidade de furos passantes ali formada é montada na extremidade superiordo gabarito de suporte 200 e as coberturas de metal são localizadas nas extremidades detopo dos terminais de eletrodo das respectivas células de bateria através dos furos passan-tes 72 da capa de carregamento da cobertura de metal 70. Subseqüentemente, as cobertu-ras de metal são soldadas de cima para baixo, usando um aparelho de solda, para acoplaras coberturas de metal nos terminais de eletrodo das respectivas células de bateria.Referring to Figure 4, first, a metal cover loading cap 70 with a plurality of through holes formed therein is mounted at the upper end of the support template 200 and the metal covers are located at the ends of the electrode terminals of the respective cells. through the through holes 72 of the metal cover loading cover 70. Subsequently, the metal covers are welded from top to bottom using a welding apparatus to attach metal covers to the electrode terminals of the battery cells.
A figura 5 é uma vista típica que ilustra uma etapa de acoplar elementos de monta-gem isolantes nas extremidades de topo das correspondentes células de bateria.Em relação à figura 5, juntamente com as figuras 3 e 4, a capa de carregamento dacobertura de metal 70 é removida do gabarito de suporte 200, e uma capa de cobertura doelemento de montagem isolante 80 com uma pluralidade de furos passantes, cada qual cor-respondente à forma da circunferência externa de cada elemento de montagem isolante 82ali formado, é montada na extremidade superior do gabarito de suporte 200. Subseqüente-mente, um adesivo é aplicado na extremidade de topo de cada uma das células de bateria800 ou na extremidade de base de cada um dos elementos de montagem isolantes 82 deuma maneira de anexação pontual, os elementos de montagem isolantes 82 são localizadosnos correspondentes furos passantes da capa de cobertura do elemento de montagem iso-lante 80, e os respectivos elementos de montagem isolantes 82 são prensados para baixo,usando um aparelho de prensagem (não mostrado), para acoplar os elementos de monta-gem isolantes 82 nas extremidades de topo das respectivas células de bateria 800.Figure 5 is a typical view illustrating a step of coupling insulating mounting elements to the top ends of the corresponding battery cells. Referring to Figure 5, together with Figures 3 and 4, the metal cover loading cover 70 is removed from the support template 200, and an insulating mounting element 80 cover cover with a plurality of through holes, each corresponding to the shape of the outer circumference of each insulating mounting element 82 formed therein, is mounted at the upper end. Subsequently, an adhesive is applied to the top end of each of the battery cells 800 or to the base end of each of the insulating mounting elements 82 in a manner of punctual attachment, the insulating mounting elements. 82 are located in the corresponding through holes of the insulating mounting element cover cap 80, and the respective insulating mounting elements 82 are pressed down using a pressing apparatus (not shown) to couple the insulating mounting elements 82 at the top ends of the respective battery cells 800.
A figura 6 é uma vista típica que ilustra uma etapa de localizar módulos de circuitode proteção nas extremidades de topo dos correspondentes elementos de montagem isolantes.Figure 6 is a typical view illustrating a step of locating protective circuit modules at the top ends of the corresponding insulating mounting elements.
Em relação à figura 6, juntamente com a figura 5, a capa de cobertura do elementode montagem isolante 80 é removida do gabarito de suporte 200, e uma capa de carrega-mento do módulo de circuito de proteção 90 com uma pluralidade de furos passantes, cadaqual correspondente à forma da circunferência externa de cada módulo de circuito de prote-ção 92 ali formado, é montada na extremidade superior do gabarito de suporte 200. Subse-qüentemente, os módulos de circuito de proteção 92 são localizados nas partes superioresdos respectivos elementos de montagem isolantes 82 através dos furos passantes da capade carregamento do módulo de circuito de proteção 90, e os terminais de eletrodo das res-pectivas células de bateria expostos através das aberturas formadas nos respectivos ele-mentos de montagem isolantes 82 são soldados nos terminais de conexão dos respectivosmódulos de circuito de proteção 92, usando um aparelho de solda (não mostrado). Depoisda conclusão da solda, os terminais de eletrodo das respectivas células de bateria são verti-calmente curvos.Referring to Figure 6, together with Figure 5, the insulating mounting element cover cover 80 is removed from the support jig 200, and a protective circuit module loading cover 90 with a plurality of through holes, each corresponding to the shape of the outer circumference of each protection circuit module 92 formed therein is mounted on the upper end of the support jig 200. Subsequently, the protection circuit modules 92 are located on the upper parts of the respective protection elements. insulating assembly 82 through the through holes of the protective circuit module 90 charging port, and the electrode terminals of the respective battery cells exposed through the openings formed in the respective insulating mounting elements 82 are welded to the connection terminals. respective protection circuit modules 92 using a welding apparatus (not shown). Upon completion of welding, the electrode terminals of the respective battery cells are vertically curved.
A figura 7 é uma vista típica que ilustra uma etapa de acoplar tampas de topo iso-lantes nas correspondentes células de bateria.Figure 7 is a typical view illustrating a step of attaching insulated top caps to the corresponding battery cells.
Em relação à figura 7, juntamente com a figura 6, a capa de carregamento do mó-dulo de circuito de proteção 90 é removida do gabarito de suporte 200, e uma cobertura decarregamento da tampa de topo isolante (não mostrada) com uma pluralidade de furos pas-santes, cada qual correspondente à forma da circunferência externa de cada tampa de topoisolante 94 ali formada, é montada na extremidade superior do gabarito de suporte 200.Subseqüentemente, um adesivo é aplicado na extremidade de topo de cada um dos módu-los de circuito de proteção 92 ou na superfície interna de cada uma das tampas de topo iso-lantes 94 de uma maneira de anexação linear, as tampas de topo isolantes 94 são localiza-das nas partes superiores dos respectivos módulos de circuito de proteção 92 através dosfuros passantes da cobertura de carregamento da tampa de topo isolante, e as respectivastampas de topo isolantes 94 são prensadas para baixo, usando um aparelho de prensagem,para acoplar as tampas de topo isolantes 94 nas partes superiores das respectivas célulasde bateria 800.Referring to FIG. 7, together with FIG. 6, the protective circuit module loading cap 90 is removed from the support jig 200, and an insulated top cover releasing cover (not shown) with a plurality of through holes, each corresponding to the shape of the outer circumference of each insulating top cap 94 formed thereon, is mounted to the upper end of the support jig 200. Subsequently, an adhesive is applied to the top end of each of the modules. of circuit protection 92 or on the inner surface of each of the insulated top caps 94 in a linearly attached manner, the insulating top covers 94 are located at the tops of the respective protection circuit modules 92 through the holes through the insulating top cover loading cover and the respective insulating top covers 94 are pressed down using a pressing apparatus to couple the covers insulating tops 94 at the tops of the respective battery cells 800.
A figura 8 é uma vista típica que ilustra uma etapa de retirar os pacotes de bateriado gabarito de suporte. Em relação à figura 8, os pacotes de bateria 96, em cada um dosquais os componentes da tampa de base isolante até a tampa de topo isolante são seqüen-cialmente montados, são retirados do gabarito de suporte 200 um a um. Subseqüentemente,a superfície externa de cada um dos pacotes de bateria 96 é embalada em um filme de blin-dagem com um código de barras nele impresso.Figure 8 is a typical view illustrating a step of removing the packaged support jig. Referring to Figure 8, the battery packs 96, in which each component of the insulating base cover to the insulating top cover are sequentially assembled, are withdrawn from the support jig 200 one by one. Subsequently, the outer surface of each of the battery packs 96 is packaged in a shielding film with a barcode printed thereon.
Aplicabilidade IndustrialIndustrial Applicability
Como fica aparente a partir da descrição exposta, o método de fabricação de paco-tes de bateria de acordo com a presente invenção constrói a linha de montagem de pacotede bateria e a linha de teste para rapidamente lidar com defeitos de pacote de bateria, dessemodo, melhorando enormemente a qualidade da montagem dos pacotes de bateria.As is apparent from the foregoing description, the method of manufacturing battery packs according to the present invention builds the battery pack assembly line and the test line to quickly deal with battery pack defects, such as deodorization, greatly improving the mounting quality of the battery packs.
Também, o sistema de monitoramento do processo de fabricação de pacote de ba-teria de acordo com a presente invenção é construído para monitorar a linha de montagemdo pacote de bateria e a linha de teste em tempo real e para coletar dados de medição, des-se modo, impedindo defeitos no pacote de bateria, monitorando eficientemente o processo emelhorando a qualidade dos pacotes de bateria.Also, the battery pack manufacturing process monitoring system according to the present invention is constructed to monitor the battery pack assembly line and the test line in real time and to collect measurement data, de- way, by preventing defects in the battery pack, efficiently monitoring the process and improving the quality of the battery packs.
Além do mais, cada uma da etapa de aplicação de adesivo, da etapa de anexaçãodo filme de blindagem e da etapa de prensagem tem uma grande influência na qualidade damontagem dos pacotes de bateria e é automatizada, enquanto que a etapa de transferênciae a etapa de montagem da capa de carregamento, que não têm influência sobre a qualidadeda montagem dos pacotes de bateria, são realizadas manualmente, desse modo, melhoran-do enormemente a qualidade de toda a montagem dos pacotes de bateria, realizando pro-dução em massa dos pacotes de bateria e aumentando enormemente uma taxa de lucro emrelação ao investimento.In addition, each of the adhesive application step, shield film attachment step, and pressing step have a major influence on the quality of the battery pack assembly and is automated, while the transfer step transfers the assembly step. which have no influence on the quality of the battery pack assembly, are performed manually, thereby greatly improving the quality of the entire battery pack assembly by mass producing the battery packs. and greatly increasing a rate of return on investment.
Embora as modalidades exemplares da presente invenção tenham sido divulgadascom propósitos ilustrativos, versados na técnica percebem que várias modificações, adiçõese substituições são possíveis sem fugir do escopo e do espírito da invenção, divulgados nasreivindicações anexas.While exemplary embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art realize that various modifications, additions and substitutions are possible without departing from the scope and spirit of the invention disclosed in the appended claims.
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