CN108906669A - 一种锂电芯的自动分选方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电芯的自动分选方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、将锂电芯正极向上放入电芯盒内；(2)、锂电芯进入转盘的电芯槽内；(3)、电性测试机构对锂电芯进行测试；(4)、锂电芯掉入落料通道内；(5)、重复步骤(2)至(4)，锂电芯排列于落料通道内；(6)、各个锂电芯落入对应的分选通道内；(7)、各个分选通道内的锂电芯推入料盒之内，料盒跟着料盒架下降一个距离；(8)、重复步骤(7)，料盒装满锂电芯，料盒架带着料盒整体上升，取出装满锂电芯的料盒，之后放入空料盒。本发明提供了一种锂电芯的自动分选方法，实现锂电芯的自动分选，提高了分选效率。

Description

一种锂电芯的自动分选方法
技术领域
本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种锂电芯的自动分选方法。
背景技术
锂电芯是目前国内主要实用电芯，被广泛运用在笔记本电脑、移动电源、电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、太阳能储能电源、风能储能电源、基站储能电源等领域。锂电芯在出厂前必须经过严格的电压内阻测试之后按照电池性能分类分档。
目前，国内电芯分选主要采用内阻测试仪，分多个工序进行单粒电芯的人工测试分选方式。其缺陷主要表现在：1、测试分选效率低劳动强度大；2、分选准确率低，容易发生混放；3、投入内阻仪多，设备投入成本和产能的性价比偏低。
为此，现有公开号为CN 104741327B的中国发明公开了《一种锂离子动力电池动态一致性分选方法》，包括如下步骤：先将电池进行静态分选，然后进行动态分选；所述静态分选步骤：(1)初步分选：挑选出容量接近的单体电池；(2)将初步分选后的单体电池的电芯均进行3～5次常温全充全放循环；(3)记录每个电芯的恒流充电时间和放电平台电压时间，筛选出恒流比在90％以上、放电平台电压时间在45min以上的电池；(4)将已筛选的不带电电池电芯高温静置，静置的条件是：45℃静置10天，然后常温静置4～6h后，筛选出具有自放电合格电芯的电池，所述合格的标准为静置前后电压差△V≤50mV；(5)筛选内阻在1～3mΩ内，且不带电开路电压在200mV以内的电池；所述动态分选步骤：(6)以电池大倍率充放电过程中的瞬时电压差为标准筛选同类型的电池。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种锂电芯的自动分选方法，实现锂电芯的自动分选，提高了分选效率，降低了工人的劳动强度。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种锂电芯的自动分选方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将锂电芯正极向上放入电芯盒内，电芯盒内的锂电芯逐个进入上料通道并在上料通道内单列排列；
(2)、检测机构上的转盘间歇转动，当转盘上的电芯槽对准上料通道出口时，上料通道出口处的锂电芯进入电芯槽内，之后，随着转盘的转动，进入位于环形套上的电性测试组件处；
(3)、当锂电芯的负极与底板上的负极接触片接触时，滑动探针向下滑动，滑动探针的端部与锂电芯正极接触，测试器测试锂电芯的电性参数值，控制器进行记录；
(4)、随着转盘的继续转动，锂电芯移动至底板的落料孔处，锂电芯掉入分选机构的落料通道内；
(5)、重复步骤(2)至(4)，多个经过电性参数测量的锂电芯竖向间隔排列于落料通道内；
(6)、控制器控制分选机构的滑动缸移动，使得分选板在分选底座上移动，落料通道内的各个锂电芯按照其各自对应的电性参数的分档范围通过分选板上的分选孔之后落入对应的分选通道内；
(7)、各个分选通道内的锂电芯从竖直状态转变成横向布置状态滚入对应的集料组件的集料通道内，锂电芯沿着集料通道滚入集料腔内并在集料腔内横向并列排列，当计数感应器计量得电设定数值时，锂电芯堆满集料腔，限料板下降，推料缸动作，推料板将一排的锂电芯推入料盒之内，之后，料盒跟着料盒架下降一个距离，料盒等待下一排锂电芯的推入；
(8)、重复步骤(7)，料盒装满锂电芯，料盒架带着料盒整体上升，取出装满锂电芯的料盒，之后放入空料盒。
作为改进，所述步骤(1)中，上料通道的底部沿着上料通道的长度方向设置有输送带，上料通道内的锂电芯通过上料通道底部的输送带向检测机构方向输送。
再改进，所述电芯槽的槽壁上电磁铁，所述步骤(2)中，转盘上的电芯槽对准上料通道出口时，电磁铁得电，上料通道出口处的锂电芯被吸入电芯槽内。
再改进，所述步骤(4)中，锂电芯移动至底板的落料孔处，电芯槽内的电磁铁失电，锂电芯掉入分选机构的落料通道内。
与现有技术相比，本发明的优点在于：将锂电芯正极向上放入电芯盒内，电芯盒内的锂电芯进入上料通道，并通过输送带逐个进入检测机构，检测机构上的转盘间歇转动，当转盘上的电芯槽对准上料通道出口时，上料通道出口处的锂电芯进入电芯槽内，之后，随着转盘的转动，进入电性测试组件处，锂电芯的负极与负极接触片接触时，滑动探针下行与锂电芯正极接触，测试器测试锂电芯的有关电性参数值，控制器记录，之后，锂电芯移动至落料孔处，这样，各个经过测量的锂电芯并列排列于落料通道内，控制器控制滑动缸移动，使得各个锂电芯按照其各自对应的电性参数的分档范围落入对应的分选通道内，之后，各个分选通道内的锂电芯从竖直状态转变成横向布置状态滚入对应的集料通道内，之后，锂电芯沿着集料通道落入集料腔内，当计数感应器计量得电设定数值时，锂电芯堆满集料腔，限料板下降，推料缸动作，推料板将一排的锂电芯推入料盒之内，之后，料盒跟着料盒架下降一个距离，等待下一排锂电芯的推入，直至整个料盒装满，料盒架带着料盒整体上升，取出装满锂电芯的料盒，之后放入空料盒，这样，实现了对锂电芯的自动分选操作，有效提高了生产效率，同时，降低了工人的劳动强度。
附图说明
图1是本发明实施例中涉及到的锂电芯自动分选装置的结构示意图；
图2是图1中分选机构的结构示意图；
图3是图1中底板的结构示意图；
图4是图1中集料机构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
首先，针对本发明涉及到的有关锂电芯自动分选装置进行简要的描述。如图1至4所示，本实施中的锂电芯的自动分选装置包括上料机构1、检测机构2、分选机构3和集料机构4。
其中，上料机构1包括用于放置锂电芯5的电芯盒11，电芯盒11的一侧开设有出料口，出料口处连通有上料通道12，上料通道12的底部沿着上料通道12长度方向设置有输送带，进一步地，电芯盒11的底部倾斜布置，通过设置倾斜的电芯盒11，便于锂电芯5聚集于上料通道12处。
检测机构2设置于上料通道12的末端，检测机构2包括一转盘21、设置于转盘21底部的底板22、套设于转盘21外壁之上的环形套23、设置于环形套23之上的电性测试组件，转盘21的外壁上周向均布有多个用于容纳锂电芯5的电芯槽211，环形套23上开设一与上料通道12连通的过渡孔道，底板22上靠近上料通道12处开设有落料孔221，底板22上位于与其中一个电芯槽相对处设置有负极接触片222，电性测试组件包括设置于环形套23之上的电性测试架24、竖向滑动设置于电性测试架24之上的滑动探针、设置于电性测试架24之上的测试器241，滑动探针和负极接触片222分别与测试器241电连接。当锂电芯5的负极和底板22上的负极接触片222接触时，滑动探针下行，滑动探针的端部和锂电芯5的正极接触，测试器241实现对锂电芯5有关的电性参数进行测试，测量的电性参数包括电阻、电容、电压，可根据其中任一项电性参数进行分选，锂电芯5的电性参数测试完成后，滑动探针上行复位，刚测试完成的锂电芯5随着转盘21继续绕着转盘21外边缘转动。
另外，电芯槽211的槽壁上电磁铁，电磁铁得电，便于将锂电芯5吸附于电芯槽211内，当锂电芯5移动至底板22上的落料孔221处时，电磁铁失电，在重力作用下，锂电芯5落入落料通道31内。
分选机构3设置于底板22的下方，分选机构3包括与底板22上的落料孔221连通的落料通道31、横向设置于落料通道31下方的分选底座32、滑动设置于分选底座32之上的分选板33、与分选板33连接的滑动缸34，分选板33上开设有分选孔331，分选底座32的下方延伸有多个对应不同电性分档范围的分选通道321。
集料机构4设置于各个分选通道321的出料口处，集料机构4包括连接于分选通道321出料口的集料通道41、设置于集料通道41末端的集料台42、竖向升降设置于集料台42之上的料盒架43、放置于料盒架43侧面之上的料盒44、竖向滑动设置于集料台42之上的限料板45、与集料通道41出口相对的挡料板46，集料通道41的宽度为一个锂电芯5的长度距离，集料台42上设置有一推料缸47，推料缸47的输出端设置有与限料板45相对的推料板471，限料板45、挡料板46和推料板471形成开口面向集料通道41出口的集料腔48，在集料通道41的出口处设置有计数感应器411。
此外，底板22上开设有触片槽，触片槽内设置有触片弹簧，负极接触片222设置于触片槽内，负极接触片222的中部高于外周缘，当锂电芯5移动至底板22上的负极接触片222时，锂电芯5的负极压于负极接触片222的上方，通过设置触片弹簧，提高了锂电芯5和负极接触片222之间的接触效果，同时，将负极接触片222设计成中部略高于外周缘的形状，便于锂电芯5负极爬入负极接触片222之上，同时，也便于锂电芯5负极离开负极接触片222。
最后，本发明还公开了一种锂电芯的自动分选方法，包括以下步骤：
(1)、将锂电芯5正极向上放入电芯盒11内，电芯盒11内的锂电芯5逐个进入上料通道12并在上料通道12内单列排列；
(2)、检测机构2上的转盘21间歇转动，当转盘2上的电芯槽211对准上料通道12出口时，上料通道12出口处的锂电芯5进入电芯槽211内，之后，随着转盘21的转动，进入位于环形套23上的电性测试组件处；
(3)、当锂电芯5的负极与底板22上的负极接触片222接触时，滑动探针向下滑动，滑动探针的端部与锂电芯5正极接触，测试器241测试锂电芯5的电性参数值，控制器进行记录；
(4)、随着转盘21的继续转动，锂电芯5移动至底板22的落料孔221处，锂电芯5掉入分选机构3的落料通道31内；
(5)、重复步骤(2)至(4)，多个经过电性参数测量的锂电芯5竖向间隔排列于落料通道31内；
(6)、控制器控制分选机构3的滑动缸34移动，使得分选板33在分选底座32上移动，落料通道31内的各个锂电芯5按照其各自对应的电性参数的分档范围通过分选板33上的分选孔331之后落入对应的分选通道321内；
(7)、各个分选通道321内的锂电芯5从竖直状态转变成横向布置状态滚入对应的集料组件4的集料通道41内，锂电芯5沿着集料通道41滚入集料腔48内并在集料腔48内横向并列排列，当计数感应器411计量得电设定数值时，锂电芯5堆满集料腔48，限料板45下降，推料缸47动作，推料板471将一排的锂电芯5推入料盒44之内，之后，料盒44跟着料盒架43下降一个距离，料盒44等待下一排锂电芯5的推入；
(8)、重复步骤(7)，料盒44装满锂电芯5，料盒架43带着料盒44整体上升，取出装满锂电芯5的料盒44，之后放入空料盒44。
进一步地，步骤(1)中，上料通道12的底部沿着上料通道12的长度方向设置有输送带，上料通道12内的锂电芯5通过上料通道12底部的输送带向检测机构2方向输送。
更进一步地，电芯槽211的槽壁上电磁铁，步骤(2)中，转盘21上的电芯槽211对准上料通道12出口时，电磁铁得电，上料通道12出口处的锂电芯5被吸入电芯槽211内。
更进一步地，步骤(4)中，锂电芯5移动至底板22的落料孔221处，电芯槽211内的电磁铁失电，锂电芯5掉入分选机构3的落料通道31内。
综上，本发明将锂电芯5正极向上放入电芯盒11内，电芯盒11内的锂电芯5进入上料通道12，并通过输送带逐个进入检测机构2，检测机构2上的转盘21间歇转动，当转盘21上的电芯槽211对准上料通道12出口时，上料通道12出口处的锂电芯5进入电芯槽211内，之后，随着转盘21的转动，进入电性测试组件处，锂电芯5的负极与负极接触片222接触时，滑动探针下行与锂电芯5正极接触，测试器241测试锂电芯5的有关电性参数值，控制器记录，之后，锂电芯5移动至落料孔221处，这样，各个经过测量的锂电芯5并列排列于落料通道31内，控制器控制滑动缸34移动，使得各个锂电芯5按照其各自对应的电性参数的分档范围落入对应的分选通道321内，之后，各个分选通道321内的锂电芯5从竖直状态转变成横向布置状态滚入对应的集料通道41内，之后，锂电芯5沿着集料通道41落入集料腔48内，当计数感应器411计量得电设定数值时，锂电芯5堆满集料腔48，限料板下降，推料缸47动作，推料板471将一排的锂电芯5推入料盒44之内，之后，料盒44跟着料盒架43下降一个距离，等待下一排锂电芯5的推入，直至整个料盒44装满，料盒架43带着料盒44整体上升，取出装满锂电芯5的料盒44，之后放入空料盒44，这样，实现了对锂电芯5的自动分选操作，有效提高了生产效率，同时，降低了工人的劳动强度。

Claims (4)

1.一种锂电芯的自动分选方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将锂电芯(5)正极向上放入电芯盒(11)内，电芯盒(11)内的锂电芯(5)逐个进入上料通道(12)并在上料通道(12)内单列排列；
(2)、检测机构(2)上的转盘(21)间歇转动，当转盘(21)上的电芯槽(211)对准上料通道(12)出口时，上料通道(12)出口处的锂电芯(5)进入电芯槽(211)内，之后，随着转盘(21)的转动，进入位于环形套(23)上的电性测试组件处；
(3)、当锂电芯(5)的负极与底板(22)上的负极接触片(222)接触时，滑动探针向下滑动，滑动探针的端部与锂电芯(5)正极接触，测试器(241)测试锂电芯(5)的电性参数值，控制器进行记录；
(4)、随着转盘(21)的继续转动，锂电芯(5)移动至底板(22)的落料孔(221)处，锂电芯
(5)掉入分选机构(3)的落料通道(31)内；
(5)、重复步骤(2)至(4)，多个经过电性参数测量的锂电芯(5)竖向间隔排列于落料通道(31)内；
(6)、控制器控制分选机构(3)的滑动缸(34)移动，使得分选板(33)在分选底座(32)上移动，落料通道(31)内的各个锂电芯(5)按照其各自对应的电性参数的分档范围通过分选板(33)上的分选孔(331)之后落入对应的分选通道(321)内；
(7)、各个分选通道(321)内的锂电芯(5)从竖直状态转变成横向布置状态滚入对应的集料组件(4)的集料通道(41)内，锂电芯(5)沿着集料通道(41)滚入集料腔(48)内并在集料腔(48)内横向并列排列，当计数感应器(411)计量得电设定数值时，锂电芯(5)堆满集料腔(48)，限料板(45)下降，推料缸(47)动作，推料板(471)将一排的锂电芯(5)推入料盒(44)之内，之后，料盒(44)跟着料盒架(43)下降一个距离，料盒(44)等待下一排锂电芯(5)的推入；
(8)、重复步骤(7)，料盒(44)装满锂电芯(5)，料盒架(43)带着料盒(44)整体上升，取出装满锂电芯(5)的料盒(44)，之后放入空料盒(44)。
2.根据权利要求1所述的锂电芯的自动分选方法，其特征在于：所述步骤(1)中，上料通道(12)的底部沿着上料通道(21)的长度方向设置有输送带，上料通道(12)内的锂电芯(5)通过上料通道(12)底部的输送带向检测机构(2)方向输送。
3.根据权利要求1所述的锂电芯的自动分选方法，其特征在于：所述电芯槽(211)的槽壁上电磁铁，所述步骤(2)中，转盘(21)上的电芯槽(211)对准上料通道(12)出口时，电磁铁得电，上料通道(12)出口处的锂电芯(5)被吸入电芯槽(211)内。
4.根据权利要求3所述的锂电芯的自动分选方法，其特征在于：所述步骤(4)中，锂电芯(5)移动至底板(22)的落料孔(221)处，电芯槽(211)内的电磁铁失电，锂电芯(5)掉入分选机构(3)的落料通道(31)内。
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