CN108993933A - 一种锂离子电芯配组设备的配组方法 - Google Patents

一种锂离子电芯配组设备的配组方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电芯配组设备的配组方法，其特征在于：配组设备包括测试机构和分选机构，所述测试机构包括竖向布置的测试盘，测试盘上均布有多个电芯槽，在测试盘的外侧形成电性测试组件；分选机构包括可来回摆动引料通道以及设置于引料通道末端的分选通道；配组方法包括以下步骤：将动力电芯放入落料通道内，测试盘间歇转动，动力电芯落入测试盘上的电芯槽内；动力电芯进入电芯测试槽内，电性测试组件对动力电芯进行有关电性参数测试；经测试后的动力电芯落入引料通道内，引料通道摆动对准对应的分选通道，锂离子电芯进入对应的分选通道内。本发明提供了一种锂离子电芯配组设备的配组方法，实现锂电芯的自动分选，提高了分选效率。

Description

一种锂离子电芯配组设备的配组方法
技术领域
本发明涉及锂离子电芯领域，尤其涉及一种锂离子电芯配组设备的配组方法。
背景技术
在能源竞争日趋激烈的今天，寻找代替石油能源的产品已成为人们的共识。其中电池产业的大力发展将是一个趋势。我国已把大力发展电池行业作为一个政府扶持的政策出台，鼓励企业、个人挖掘电池能源。值得一提的是城市电动公交车已悄然启动。
在电池电芯生产工艺中，从混料—涂布—辊压—分切—极耳焊接—卷绕(或垫片)—贴胶纸—入电芯外壳—焊接—封口—化成已趋成熟。电池电芯生产的最核心技术主要在混料、涂布和化成三个工序。在化成工序中，需要对电池电芯进行化成(充电)、检测内阻电压、静置(放电)；再检测、分选，再化成、静置；再检测、分档。而目前的普遍情况是：检测、分选、分档乃至电芯的装盒都是人工操作，以人海战术为主，谈不上实现流水线自动生产。
为此，现有公开号为CN 206334876U的中国实用新型公开了《电芯分选装置》，包括机体、传送收集单元、检测单元、控制单元；传送收集单元包括电芯原料放置盒、择一齿轮、电芯传送带、电芯收集器，电芯传送带沿机体长度方向设置，若干电芯收集器设置在电芯传送带的一侧，电芯收集器的收集滑道开口端设置在电芯传送带边上；在电芯传送带的另一侧对应收集滑道开口端处设置推出器；在收集滑道上方安装一传感器；电芯传送带上连续设置若干电芯固定槽，电芯固定槽的长度小于待选电芯的长度，电芯固定槽横向固定在电芯传送带上；电芯传送带的传动机构为同步电机、同步带轮；电芯原料放置盒在机体上竖直设立，盒体的底板倾斜，底板处设置一开口，开口处安装择一齿轮；择一齿轮上连续设置电芯选择齿槽，齿槽仅容纳一枚电芯，择一齿轮的驱动机构为伺服电机；择一齿轮安装在电芯传送带的端头，齿槽的传送与电芯固定槽的传送配合；检测单元包括内阻电压测试装置、探针装置，探针装置包括夹持器，夹持器的两端面上设有探针，探针连接至内阻电压测试装置；夹持电芯时两端探针分别与电芯的极点接触连通；在电芯原料放置盒与探针装置之间电芯传送带的上方设有感应器；控制单元包括控制主机和控制面板，控制面板通过信号数据线连接至控制主机，内阻电压测试装置的数据输出端通过信号数据线连接至控制主机，同步电机的控制端、伺服电机的控制端、推出器的控制端分别连接至控制主机，传感器和感应器分别通过数据线连接至控制主机。
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，提供一种锂离子电芯配组设备的配组方法，实现锂离子电芯的自动分选，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：一种锂离子电芯配组设备的配组方法，包括测试机构和分选机构，其特征在于：
所述测试机构包括竖向布置的测试盘，测试盘的外周壁上均布有多个用于横向容纳锂离子电芯的电芯槽，测试盘通过一分选电机控制转动，在测试盘的上部竖向设置有落料通道，落料通道只能允许锂离子电芯单个横向通过，在测试盘的外侧形成有对电芯槽进行阻挡的弧形挡板，弧形挡板的一端与落料通道的一侧连接，弧形挡板的另一端位于测试盘上的其中一个电芯槽对应处形成有电芯测试槽，在弧形挡板的另一端设置有电性测试组件，电性测试组件包括正极滑动探针、负极滑动探针、与正极滑动探针和负极滑动探针电连接的测试器，正极滑动探针和负极滑动探针分别位于电芯测试槽的两端用于对锂离子电芯的电性参数值进行测量，在电芯测试槽的外侧设置有防止锂离子电芯在测试过程中掉落的防落组件，防落组件包括位于电芯测试槽外侧的限位滚轮；
分选机构包括位于电芯测试槽下方的引料通道、多个间隔布置的分选通道，引料通道以靠近测试盘的一端为中心来回摆动，多个分选通道靠近引料通道的一端成弧形排布，引料通道内部靠近测试盘的一端允许锂离子电芯横向通过，引料通道内部靠近分选通道的一端只能允许锂离子电芯竖向单个通过，引料通道内部空间从测试盘向分选通道方向逐渐变小，引料通道从测试盘一端开设向下倾斜，多个分选通道位于同一斜面之上，分选通道位于引料通道的下方，各个分选通道的入口端和引料通道的出口端之间的距离小于一个锂离子电芯的宽度；
配组方法包括以下步骤：
(1)、将锂离子电芯放入落料通道内，测试盘间歇转动，锂离子电芯落入测试盘上的电芯槽内；
(2)、测试盘继续转动，在弧形挡板的限位下，电芯槽内的锂离子电芯进入位于弧形挡板末端的电芯测试槽内，弹簧推动限位滚轮对电芯测试槽内的锂离子电芯进行限位，防止电芯测试槽内的锂离子电芯掉落；
(3)、电性测试组件的正极滑动探针和负极滑动探针相对滑动，正极滑动探针和负极滑动探针分别与电芯测试槽内的锂离子电芯两端接触，测试器测试电芯测试槽内锂离子电芯的电性参数值，控制器记录并确定其对应的电性参数分档区间；
(4)、随着测试盘的转动，经测试后的锂离子电芯落入位于电芯测试槽下方的引料通道内，同时，引料通道以入口端为中心发生摆动，引料通道的出口端对准表示相同电性参数分档区间的分选通道入口，引料通道内的锂离子电芯进入对应分选通道内，实现锂离子电芯的自动测试和分选。
作为改进，所述测试盘上的电芯槽的横截面为“V”形，“V”形电芯槽便于加工，同时，能够对锂离子电芯的外壁进行很好地限位。
再改进，所述防落组件包括支架、滑动设置于支架之上支杆，支杆上套设有一弹簧，所述限位滚轮转动设置于支杆的外端，弹簧将限位滚轮压紧于电芯测试槽上的锂离子电芯之上，防止了锂离子电芯从电芯测试槽上掉落，测试完成后，测试盘转动，锂离子电芯摆脱限位滚轮的束缚掉入引料通道内。
再改进，所述引料通道的两侧位于靠近分选通道的一端形成有弧形片，通过设置弧形片，随着引料通道的来回摆动，当引料通道和其中一个分选通道相通时，弧形片将其它分选通道的入口进行封堵。
与现有技术相比，本发明的优点在于：将锂离子电芯放入落料通道内，测试盘间歇转动，锂离子电芯落入测试盘上的电芯槽内，之后，随着测试盘的继续转动，电芯槽内的锂离子电芯经过弧形挡板进入电芯测试槽内，限位滚轮将锂离子电芯限位于电芯测试槽内，此时，电性测试组件的正极滑动探针和负极滑动探针相对滑动与电芯测试槽内的锂离子电芯正负极两端接触，测试器测试电芯测试槽内锂离子电芯的电性参数值，控制器记录并确定其对应的电性参数分档区间，之后，经测试后的锂离子电芯落入引料通道内，由于引料通道其内部空间逐渐变小，使得锂离子电芯在引料通道滚动的过程中，锂离子电芯从横向布置逐渐转变成竖向布置的状态，与此同时，控制器控制引料通道摆动的方向和弧度，使得引料通道的末端和对应的分选通道相对，这样，当锂离子电芯从引料通道出来后，直接进入对应电性参数分档区间的分选通道内，实现了对锂离子电芯的分选操作，最终实现了对锂离子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离子电芯配组设备中测试机构的结构示意图；
图2是本发明实施例中涉及到的锂离子电芯配组设备中分选机构的结构示意图。
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。
如图1、2所示，本实施中的锂离子电芯配组设备包括测试机构1和分选机构2。
其中，测试机构1包括竖向布置的测试盘12，测试盘12的外周壁上均布有多个用于横向容纳锂离子电芯3的电芯槽121，测试盘12通过一分选电机控制转动，在测试盘12的上部竖向设置有落料通道11，落料通道11只能允许锂离子电芯3单个横向通过，在测试盘12的外侧形成有对电芯槽121进行阻挡的弧形挡板13，弧形挡板13的一端与落料通道11的一侧连接，弧形挡板13的另一端位于测试盘12上的其中一个电芯槽对应处形成有电芯测试槽16，在弧形挡板13的另一端设置有电性测试组件，电性测试组件包括正极滑动探针141、负极滑动探针142、与正极滑动探针141和负极滑动探针142电连接的测试器143，正极滑动探针141和负极滑动探针142分别位于电芯测试槽16的两端用于对锂离子电芯3的电性参数值进行测量，在电芯测试槽16的外侧设置有防止锂离子电芯3在测试过程中掉落的防落组件，防落组件包括位于电芯测试槽16外侧的限位滚轮154。
进一步地，测试盘12上的电芯槽121的横截面为“V”形，“V”形电芯槽121便于加工，同时，能够对锂离子电芯3的外壁进行很好地限位。
另外，防落组件包括支架151、滑动设置于支架151之上支杆152，支杆152上套设有一弹簧153，上述限位滚轮154转动设置于支杆152的外端，弹簧153将限位滚轮154压紧于电芯测试槽16上的锂离子电芯3之上，防止了锂离子电芯3从电芯测试槽16上掉落，测试完成后，测试盘12转动，锂离子电芯3摆脱限位滚轮154的束缚掉入引料通道25内。
分选机构2包括位于电芯测试槽121下方的引料通道21、多个间隔布置的分选通道22，引料通道21以靠近测试盘12的一端为中心来回摆动，多个分选通道22靠近引料通道21的一端成弧形排布，引料通道21内部靠近测试盘12的一端允许锂离子电芯3横向通过，引料通道21内部靠近分选通道22的一端只能允许锂离子电芯3竖向单个通过，引料通道21内部空间从测试盘12向分选通道22方向逐渐变小，引料通道221从测试盘12一端开设向下倾斜，多个分选通道22位于同一斜面之上，分选通道22位于引料通道21的下方，各个分选通道22的入口端和引料通道21的出口端之间的距离小于一个锂离子电芯3的宽度。
此外，引料通道21的两侧位于靠近分选通道22的一端形成有弧形片211，通过设置弧形片211，随着引料通道21的来回摆动，当引料通道21和其中一个分选通道22相通时，弧形片211将其它分选通道22的入口进行封堵。
本发明利用上述锂离子电芯配组设备的配组方法包括以下步骤：
(1)、将锂离子电芯3放入落料通道11内，测试盘12间歇转动，锂离子电芯3落入测试盘12上的电芯槽121内；
(2)、测试盘12继续转动，在弧形挡板13的限位下，电芯槽121内的锂离子电芯3进入位于弧形挡板13末端的电芯测试槽16内，弹簧153推动限位滚轮154对电芯测试槽16内的锂离子电芯3进行限位，防止电芯测试槽16内的锂离子电芯3掉落；
(3)、电性测试组件的正极滑动探针141和负极滑动探针142相对滑动，正极滑动探针141和负极滑动探针142分别与电芯测试槽16内的锂离子电芯3两端接触，测试器143测试电芯测试槽16内锂离子电芯3的电性参数值，控制器记录并确定其对应的电性参数分档区间；
(4)、随着测试盘12的转动，经测试后的锂离子电芯3落入位于电芯测试槽16下方的引料通道21内，同时，引料通道21以入口端为中心发生摆动，引料通道21的出口端对准表示相同电性参数分档区间的分选通道22入口，引料通道21内的锂离子电芯3进入对应分选通道22内，实现锂离子电芯3的自动测试和分选。
综上，本发明将锂离子电芯3放入落料通道11内，测试盘12间歇转动，锂离子电芯3落入测试盘12上的电芯槽121内，之后，随着测试盘12的继续转动，电芯槽121内的锂离子电芯3经过弧形挡13板进入电芯测试槽16内，限位滚轮154将锂离子电芯3限位于电芯测试槽16内，此时，电性测试组件的正极滑动探针141和负极滑动探针142相对滑动与电芯测试槽16内的锂离子电芯3正负极两端接触，测试器143测试电芯测试槽16内锂离子电芯3的电性参数值，控制器记录并确定其对应的电性参数分档区间，之后，经测试后的锂离子电芯3落入引料通道25内，由于引料通道21其内部空间逐渐变小，使得锂离子电芯3在引料通道21滚动的过程中，锂离子电芯3从横向布置逐渐转变成竖向布置的状态，与此同时，控制器控制引料通道21摆动的方向和弧度，使得引料通道21的末端和对应的分选通道22相对，这样，当锂离子电芯3从引料通道21出来后，直接进入对应电性参数分档区间的分选通道22内，实现了对锂离子电芯3的分选操作，最终实现了对锂离子电芯3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)

1.一种锂离子电芯配组设备的配组方法，其中，配组设备包括测试机构(1)和分选机构(2)，其特征在于：
所述测试机构(1)包括竖向布置的测试盘(12)，测试盘(12)的外周壁上均布有多个用于横向容纳锂离子电芯(2)的电芯槽(121)，测试盘(12)通过一分选电机控制转动，在测试盘(12)的上部竖向设置有落料通道(21)，落料通道(21)只能允许锂离子电芯(3)单个横向通过，在测试盘(12)的外侧形成有对电芯槽(121)进行阻挡的弧形挡板(13)，弧形挡板(13)的一端与落料通道(11)的一侧连接，弧形挡板(13)的另一端位于测试盘(12)上的其中一个电芯槽(121)对应处形成有电芯测试槽(16)，在弧形挡板(13)的另一端设置有电性测试组件，电性测试组件包括正极滑动探针(141)、负极滑动探针(142)、与正极滑动探针(141)和负极滑动探针(142)电连接的测试器(143)，正极滑动探针(141)和负极滑动探针(142)分别位于电芯测试槽(16)的两端用于对锂离子电芯(3)的电性参数值进行测量，在电芯测试槽(16)的外侧设置有防止锂离子电芯(3)在测试过程中掉落的防落组件，防落组件包括位于电芯测试槽(16)外侧的限位滚轮(154)；
分选机构(2)包括位于电芯测试槽(16)下方的引料通道(21)、多个间隔布置的分选通道(33)，引料通道(21)以靠近测试盘(12)的一端为中心来回摆动，多个分选通道(22)靠近引料通道(21)的一端成弧形排布，引料通道(21)内部靠近测试盘的一端允许锂离子电芯(3)横向通过，引料通道(21)内部靠近分选通道(22)的一端只能允许锂离子电芯(3)竖向单个通过，引料通道(21)内部空间从测试盘(12)向分选通道(22)方向逐渐变小，引料通道(21)从测试盘(12)一端开设向下倾斜，多个分选通道(22)位于同一斜面之上，分选通道(22)位于引料通道(21)的下方，各个分选通道(22)的入口端和引料通道(21)的出口端之间的距离小于一个锂离子电芯(3)的宽度；
配组方法包括以下步骤：
(1)、将锂离子电芯(3)放入落料通道(11)内，测试盘(12)间歇转动，锂离子电芯(3)落入测试盘(12)上的电芯槽(121)内；
(2)、测试盘(12)继续转动，在弧形挡板(13)的限位下，电芯槽(121)内的锂离子电芯(3)进入位于弧形挡板(13)末端的电芯测试槽(16)内，弹簧(153)推动限位滚轮(154)对电芯测试槽(121)内的锂离子电芯(3)进行限位，防止电芯测试槽(16)内的锂离子电芯(3)掉落；
(3)、电性测试组件的正极滑动探针(141)和负极滑动探针(142)相对滑动，正极滑动探针(141)和负极滑动探针(142)分别与电芯测试槽(16)内的锂离子电芯(3)两端接触，测试器(143)测试电芯测试槽(16)内锂离子电芯(3)的电性参数值，控制器记录并确定其对应的电性参数分档区间；
(4)、随着测试盘(12)的转动，经测试后的锂离子电芯(3)落入位于电芯测试槽(16)下方的引料通道(21)内，同时，引料通道(21)以入口端为中心发生摆动，引料通道(21)的出口端对准表示相同电性参数分档区间的分选通道(22)入口，引料通道(21)内的锂离子电芯(3)进入对应分选通道(22)内，实现锂离子电芯(3)的自动测试和分选。
2.根据权利要求1所述的锂离子电芯配组设备的配组方法，其特征在于：所述测试盘(12)上的电芯槽(121)的横截面为“V”形。
3.根据权利要求1所述的锂离子电芯配组设备的配组方法，其特征在于：所述防落组件包括支架(151)、滑动设置于支架(151)之上支杆(152)，支杆(152)上套设有一弹簧(153)，所述限位滚轮(154)转动设置于支杆(153)的外端。
4.根据权利要求1所述的锂离子电芯配组设备的配组方法，其特征在于：所述引料通道(21)的两侧位于靠近分选通道(22)的一端形成有弧形片(211)。
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