CN109301304B - 用于纽扣电池的托盘式分容柜 - Google Patents

Abstract

一种用于纽扣电池的托盘式分容柜包括机架、多个电池托盘及多个分容装夹机构。机架上设置有多个用于进行分容操作的分容区；多个分容装夹机构对应设置于多个分容区内，每一分容装夹机构均包括装夹支撑架、托盘承载滑板、正极连接组件、负极连接组件及夹持气缸。多个电池托盘一一对应设置于多个托盘承载滑板上。通过设置机架、多个电池托盘及多个分容装夹机构，设置专门用于放置纽扣电池的电池托盘，在进行分容前将纽扣电池放置于托盘中，进行分容时将托盘放置于分容装夹机构内进行分容操作，纽扣电池的装夹不需要在分容柜上进行，提高装夹效率，且多个分容装夹机构之间相互独立，可同时对多批纽扣电池进行分容操作，提高分容柜的工作效率。

Description

用于纽扣电池的托盘式分容柜

技术领域

本发明涉及电池加工领域，特别是涉及一种用于纽扣电池的托盘式分容柜。

背景技术

电池以其高能量密度、高电压、高循环、高安全性、绿色环保等优良性能在电子产品等各个领域得到广泛应用，在电池制作完成后，为验证产品电池的质量及性能并进一步疏通离子在正负极之间的传输路径，提高电池后期使用过程中的循环性能，确保出厂后产品的安全性能，在出货前需对电池进行几次充放电，电池分容时通过电脑管理得到每一个检测点的数据，从而分析出这些电池容量的大小和内阻等数据，确定电池的质量等级，这个过程就是分容。电池首次分容后，需静置一段时间，一般不少于15天，在这个期间，有些内在的质量问题就会表现出来，比如说自放电过大，内阻变大等等。静置期结束后，再次进行检测分容，把容量达不到等级，有质量问题的淘汰掉。分容的另外一个目的是对电池进行分类组编，就是筛选出单体的内阻和容量相同的单体进行组合。组合时，只有性能很接近的才能组成电池组。

然而，现有的分容柜上设置需要逐个将电池装夹在固定在分容柜上的分容夹具中，其装夹操作过于繁琐，耗时也高，影响生产效率，而在对体积较小的纽扣电池进行分容时，其装夹难度就更加高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种用于纽扣电池的托盘式分容柜，优化分容柜装夹纽扣电池的固定结构，提高在分容柜上取放电池的效率，提高分容柜的分容效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于纽扣电池的托盘式分容柜包括：机架、多个电池托盘及多个分容装夹机构；

所述机架上设置有多个分容区；

多个所述分容装夹机构一一对应设置于多个所述分容区内，在一个所述分容装夹机构中，所述分容装夹机构包括装夹支撑架、托盘承载滑板、正极连接组件、负极连接组件及夹持气缸，所述装夹支撑架安装于所述机架上，且所述装夹支撑架位于所述分容区内，所述托盘承载滑板安装于所述装夹支撑架上，所述正极连接组件和所述负极连接组件分别设置于所述装夹支撑架上，且所述托盘承载滑板位于所述正极连接组件和所述负极连接组件之间，且所述托盘承载滑板与所述正极连接组件之间设置有间隔，所述托盘承载滑板和所述负极连接组件之间设置有间隔，所述夹持气缸安装于所述负极连接组件上，所述夹持气缸的推杆与所述正极连接组件连接，所述夹持气缸用于带动所述负极连接组件向靠近所述托盘承载滑板的方向移动，且所述夹持气缸还用于带动所述正极连接组件向靠近所述托盘承载滑板的方向移动，所述正极连接组件用于与纽扣电池的正极电连接，所述负极连接组件用于与纽扣电池的负极电连接；

多个所述电池托盘一一对应设置于多个所述托盘承载滑板上。

在其中一个实施例中，所述电池托盘上开设有多个容置槽。

在其中一个实施例中，所述分容装夹机构还包括多个分容指示灯，多个所述分容指示灯设置于所述托盘承载滑板上，且多个所述分容指示灯一一对应位于多个所述容置槽内。

在其中一个实施例中，所述分容装夹机构还包括导向滑轨，所述导向滑轨设置于所述托盘承载滑板和所述装夹支撑架之间。

在其中一个实施例中，所述装夹支撑架包括底座、垫高块、中间载台、封板及多个导向柱，所述底座安装于所述机架上，多个所述导向柱的第一端分别与所述底座连接，多个所述导向柱的第二端分别与所述封板连接，所述垫高块安装于所述底座上，所述中间载台安装于所述垫高块上，所述中间载台位于所述底座和所述封板之间，所述导向滑轨安装于所述中间载台上。

在其中一个实施例中，所述负极连接组件包括上活动板、负极PCB板及多个上直线轴承，所述负极PCB板安装于所述上活动板上，所述负极PCB板位于所述上活动板靠近所述托盘承载滑板的侧面上，多个所述上直线轴承间隔安装于所述上活动板上，多个所述导向柱一一对应穿设多个所述上直线轴承，所述夹持气缸安装于所述上活动板上。

在其中一个实施例中，所述负极PCB板靠近所述托盘承载滑板的侧面上设置有多个负极导电弹片，多个所述负极导电弹片用于与电池托盘上的电池的负极抵接。

在其中一个实施例中，所述正极连接组件包括下活动板、正极PCB板及多个下直线轴承，所述正极PCB板安装于所述下活动板上，所述正极PCB板位于所述下活动板靠近所述托盘承载滑板的侧面上，多个所述下直线轴承间隔安装于所述下活动板上，多个所述导向柱一一对应穿设多个所述下直线轴承，所述夹持气缸的推杆与所述下活动板连接。

在其中一个实施例中，所述装夹支撑架还包括多个上限位胶套及多个下限位胶套，多个所述导向柱一一对应穿设多个所述上限位胶套，多个所述上限位胶套均位于所述上活动板和所述下活动板之间，多个所述导向柱一一对应穿设多个所述下限位胶套，多个所述下限位胶套位于所述下活动板和所述底座之间。

在其中一个实施例中，所述分容装夹机构还包括安全启动组件，所述安全气缸开关包括两个气动控制开关，两个所述气动控制开关设置于所述机架上，且两个气动控制开关于所述夹持气缸串联。

上述用于纽扣电池的托盘式分容柜通过设置机架、多个电池托盘及多个分容装夹机构，设置专门用于放置纽扣电池的电池托盘，在进行分容前将纽扣电池放置于托盘中，进行分容时将托盘放置于分容装夹机构内进行分容操作，纽扣电池的装夹不需要在分容柜上进行，提高装夹效率，且多个分容装夹机构之间相互独立，可同时对多批纽扣电池进行分容操作，提高分容柜的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例中的用于纽扣电池的托盘式分容柜的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的分容装夹机构的结构示意图；

图3为本发明一实施例中的装夹支撑架的结构示意图；

图4为本发明一实施例中的电池托盘的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一种用于纽扣电池的托盘式分容柜10包括：机架100、多个电池托盘200及多个分容装夹机构300；多个分容装夹机构300均设置于机架100上，每一分容装夹机构300上可设置一个电池托盘200，每个电池托盘200上可以放置多个纽扣电池，多个分容装夹机构300之间相互独立，进行分容时多个分容装夹机构300之间互不干扰，可以分批次将纽扣电池放入多个分容装夹机构300中进行分容，错开在各个分容装夹机构300进行取放纽扣电池的时机，减少在取放纽扣电池时分容柜的待机时间，提高用于纽扣电池的托盘式分容柜10的运行效率，进而提高对纽扣电池的分容效率。

请参阅图1，机架100上设置有多个用于进行分容操作的分容区110，各个分容区110之间相互独立。

请参阅图2及图3，多个分容装夹机构300一一对应设置于多个分容区110内，且各个分容装夹机构300分别与用于纽扣电池的托盘式分容柜10电连接，在一个分容装夹机构300中，分容装夹机构300包括装夹支撑架310、托盘承载滑板320、正极连接组件330、负极连接组件340及夹持气缸350，装夹支撑架310安装于机架100上，且装夹支撑架310位于分容区110内，托盘承载滑板320安装于装夹支撑架310上，正极连接组件330和负极连接组件340均设置于装夹支撑架310上，且托盘承载滑板320位于正极连接组件330和负极连接组件340之间，且托盘承载滑板320与正极连接组件330之间设置有间隔，托盘承载滑板320和负极连接组件340之间设置有间隔，一实施例中，正极连接组件330位于托盘承载滑板320的正下方，负极连接组件340位于托盘承载滑板320的正上方，使得在托盘承载滑板320和正极连接组件330及负极连接组件340留有足够的空间供操作人员进行取放纽扣电池的操作。夹持气缸350安装于负极连接组件340上，夹持气缸350的推杆与正极连接组件330连接，夹持气缸350分别用于带动负极连接组件340和正极连接组件330向靠近托盘承载滑板320的方向移动，正极连接组件330用于与纽扣电池的正极电连接，负极连接组件340用于与纽扣电池的负极电连接。需要说明的是，由于夹持气缸350安装于负极连接组件340上，且夹持气缸350的推杆与正极连接组件330连接，通过夹持气缸350将负极连接组件340和正极连接组件330进行连接，夹持气缸350运行时，其本质是带动负极连接组件340和正极连接组件330相互靠近，在进行分容前，夹持气缸350的推杆是伸出状态，此时正极连接组件330和负极连接组件340之间的间距最大，正极连接组件330与装夹支撑架310的底部抵接，夹持气缸350的推杆对负极连接组件340提供支撑力，使负极连接组件340悬置于托盘承载滑板320正上方。进行分容时夹持气缸350的推杆缩回，使得负极连接组件340下降并与托盘承载滑板320接触，此时托盘承载滑板320对负极连接组件340提供支撑力，夹持气缸350的推杆继续缩回时，会对正极连接组件330施加拉力，使得正极连接组件330向靠近负极连接组件340的方向移动，直至正极连接组件330和负极连接组件340分别与托盘承载滑板320相对的两侧面贴合，此时正极连接组件330和负极连接组件340分别与待分容纽扣电池的正极和负极接触。

请参阅图1及图2，在初始状态时，夹持气缸350的推杆处于伸出状态，此时分别与夹持气缸350和夹持气缸350推杆相连接的负极连接组件340和正极连接组件330之间的之间的距离最大，即处于张开状态，此时负极连接组件340与托盘承载滑板320之间的间距最大，正极连接组件330与托盘承载滑板320之间的间距最大；在分容状态时，夹持气缸350的推杆处于缩回状态，此时与夹持气缸350和夹持气缸350推杆相连接的负极连接组件340和正极连接组件330之间的距离最小，即处于闭合状态，此时负极连接组件340与托盘承载滑板320之间间距最小，负极连接组件340与位于分容装夹机构300中的纽扣电池的负极接触，正极连接组件330与托盘承载滑板320之间的间距最小，正极连接组件330与位于分容装夹机构300中的纽扣电池的正极接触，由此将待分容的纽扣电池与用于纽扣电池的托盘是分容柜电连接，从而进行分容操作。

请参阅图1及图4，多个电池托盘200一一对应设置于多个托盘承载滑板320上，每个分容装夹机构300的托盘承载滑板320上可以设置一个电池托盘200，电池托盘200上开设有多个用于容纳纽扣电池的分容腔210，每个分容腔210的正上方和正下方均设置有开口，通过设置开口，使得设置在纽扣电池中的正极和负极裸露，便于在进行分容时正极连接组件330和负极连接组件340分别与电池托盘200上的纽扣电池接触，将纽扣电池与分容柜电连接。

下面对上述用于纽扣电池的托盘式分容柜10的具体工作原理进行介绍：

在进行分容前，先作分容准备，将待分容的纽扣电池分别防止在电池托盘200上，使各个纽扣电池位于电池托盘200的分容腔210内。

接着，拖动托盘承载滑板320，使托盘承载滑板320朝向操作人员，将装有待分容纽扣电池的电池托盘200放置在托盘承载滑板320上，推动托盘承载滑板320使装载有电池托盘200的托盘承载滑板320回归到装夹支撑架310内，此时电池托盘200位于该分容装夹机构300的正极连接组件330和负极连接组件340之间。

然后，启动上述用于纽扣电池的托盘式分容柜10，夹持气缸350开始动作，夹持气缸350的推杆缩回，由于夹持气缸350的推杆缩回，与夹持气缸350连接的负极连接组件340随夹持气缸350下降并靠近位于电池托盘200中的纽扣电池的负极，接着负极连接组件340先与纽扣电池的负极接触，负极连接组件340压在电池托盘200上，此时夹持气缸350的推杆继续缩回，夹持气缸350的推杆拖动正极连接组件330上升并靠近位于电池托盘200中的纽扣电池的正极，知道正极连接组件330与纽扣电池的正极接触，此时分容装夹机构300处于分容状态，电池托盘200中的待分容纽扣电池分别与正极连接组件330和负极连接组件340电连接，待分容的纽扣电池与上述用于纽扣电池的托盘是分容柜电连接，用于纽扣电池的托盘是分容柜对带分容电池进行分容操作。

完成分容后，夹持气缸350再次启动，夹持气缸350的推杆伸出，夹持气缸350的推杆带着正极连接组件330下降，正极连接组件330与分容好的纽扣电池的正极分离，并下降至与装夹支撑架310的底部贴合，此时夹持气缸350的推杆继续伸出，在夹持气缸350的推杆的作用下，与夹持气缸350连接的负极连接组件340上升，负极连接组件340与分容好的纽扣电池的负极分离，直到负极连接组件340移动到初始位置。

操作人员拖动托盘承载滑板320，使托盘承载滑板320朝向操作人员，接着将装有分容好的纽扣电池的电池托盘200取出，并将下一个装有待分容的纽扣电池的电池托盘200放置于托盘承载滑板320上，推动托盘承载滑板320，使托盘承载滑板320回到装夹支撑架310内，重复上述步骤对纽扣电池进行分容操作，如此，在分容柜上更换纽扣电池时，只需替换电池托盘200即可，纽扣电池的取放不需要在分容柜上进行，极大的缩减了纽扣电池的装载速度，提高了分容柜的工作效率。

进一步的，请参阅图2及图3，为了便于对电池托盘200的放置，托盘承载滑板320上设置有定位销321，电池托盘200上开设有定位孔，放置电池托盘200时，使定位销321穿设定位孔即可完成电池托盘200的定位，不需要用肉眼进行定位操作。

一实施例中，请参阅图2及图3，电池托盘200上开设有多个容置槽，分容装夹机构300还包括多个分容指示灯360，多个分容指示灯360设置于托盘承载滑板320上，且多个分容指示灯360一一对应位于多个容置槽内，每个分容指示灯360对应电池托盘200上的一个纽扣电池，如此对放置在电池托盘200上的各个纽扣电池进行区分，便于操作人员对分容好的纽扣电池进行分类回收。

进一步的，请参阅图2及图3，为了使区分电池托盘200的过程更加便捷，分容装夹机构300还包括导向滑轨370，导向滑轨370设置于托盘承载滑板320和装夹支撑架310之间，使得托盘承载滑板320可以沿导向滑轨370从装夹支撑架310中抽出，将托盘承载滑板320抽出后便于将放置有纽扣电池的电池托盘200放置于托盘承载滑板320上。

进一步的，请参阅图2及图3，为了使得分容装夹机构300的结构更加紧凑，装夹支撑架310包括底座311、垫高块312、中间载台313、封板314及多个导向柱315，底座311安装于机架100上，多个导向柱315的第一端分别与底座311连接，多个导向柱315的第二端分别与封板314连接，垫高块312安装于底座311上，中间载台313安装于垫高块312上，中间载台313位于底座311和封板314之间，导向滑轨370安装于中间载台313上。

进一步地，请参阅图2及图3，为了提高负极连接组件340和正极连接组件330与电池托盘200中的待分容的纽扣电池充分接触，负极连接组件340包括上活动板341、负极PCB板342及多个上直线轴承343，负极PCB板342安装于上活动板341上，负极PCB板342位于上活动板341靠近托盘承载滑板320的侧面上，多个上直线轴承343间隔安装于上活动板341上，多个导向柱315一一对应穿设多个上直线轴承343，夹持气缸350安装于上活动板341上，负极PCB板342靠近托盘承载滑板320的侧面上设置有多个负极导电弹片，多个负极导电弹片用于与电池托盘200上的电池的负极抵接，正极连接组件330包括下活动板331、正极PCB板332及多个下直线轴承333，正极PCB板332安装于下活动板331上，正极PCB板332位于下活动板331靠近托盘承载滑板320的侧面上，多个下直线轴承333间隔安装于下活动板331上，多个导向柱315一一对应穿设多个下直线轴承333，夹持气缸350的推杆与下活动板331连接。在进行分容时，在夹持气缸350的带动下，上活动板341沿导向柱315靠近纽扣电池的负极的方向滑动，下活动板331沿导向柱315向靠近纽扣电池的正极的方向滑动，处于分容状态时，负极PCB板342上的多个负极导电弹片与电池托盘200上的待分容的纽扣电池的负极贴合，使待分容的纽扣电池的负极与负极PCB板342电连接，同理，正极PCB板332与纽扣电池的正极电连接。

请参阅图2及图3，装夹支撑架310还包括多个上限位胶套316及多个下限位胶套317，多个导向柱315一一对应穿设多个上限位胶套316，多个上限位胶套316均位于上活动板341和下活动板331之间，多个导向柱315一一对应穿设多个下限位胶套317，多个下限位胶套317位于下活动板331和底座311之间，分容装夹机构300还包括安全启动组件，安全气缸开关包括两个气动控制开关，两个气动控制开关设置于机架100上，且两个气动控制开关于夹持气缸350串联。通过上限位胶套316和下限位胶套317分别控制上活动板341和下活动板331的移动行程，防止上活动板341和下活动板331移动量过大压坏分容装夹机构300内的零部件。

进一步地，请参阅图2及图3，为了提高设备的安全性能，分容装夹机构300还包括限位开关380，限位开关380包括安装座及限位杆，安装座安装于底座311上，限位杆与底座311铰接，限位杆用于与托盘承载滑板320的端面抵接，拨动限位杆，可以使得限位杆与托盘承载滑板320分离，通过设置限位开关，可以防止托盘承载滑板320在分容过程中从装夹支撑架310中滑出造成不必要的损失。

上述用于纽扣电池的托盘式分容柜10通过设置机架100、多个电池托盘200及多个分容装夹机构300，设置专门用于放置纽扣电池的电池托盘200，在进行分容前将纽扣电池放置于托盘中，进行分容时将托盘放置于分容装夹机构300内进行分容操作，纽扣电池的装夹不需要在分容柜上进行，提高装夹效率，且多个分容装夹机构300之间相互独立，可同时对多批纽扣电池进行分容操作，提高分容柜的工作效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种用于纽扣电池的托盘式分容柜，其特征在于，包括：

机架，所述机架上设置有多个分容区；

多个分容装夹机构，多个所述分容装夹机构一一对应设置于多个所述分容区内，在一个所述分容装夹机构中，所述分容装夹机构包括装夹支撑架、托盘承载滑板、正极连接组件、负极连接组件及夹持气缸，所述装夹支撑架安装于所述机架上，且所述装夹支撑架位于所述分容区内，所述托盘承载滑板安装于所述装夹支撑架上，所述正极连接组件和所述负极连接组件分别设置于所述装夹支撑架上，且所述托盘承载滑板位于所述正极连接组件和所述负极连接组件之间，且所述托盘承载滑板与所述正极连接组件之间设置有间隔，所述托盘承载滑板和所述负极连接组件之间设置有间隔，所述夹持气缸安装于所述负极连接组件上，所述夹持气缸的推杆与所述正极连接组件连接，所述夹持气缸用于带动所述负极连接组件向靠近所述托盘承载滑板的方向移动，且所述夹持气缸还用于带动所述正极连接组件向靠近所述托盘承载滑板的方向移动，所述正极连接组件用于与纽扣电池的正极电连接，所述负极连接组件用于与纽扣电池的负极电连接；

多个电池托盘，多个所述电池托盘一一对应设置于多个所述托盘承载滑板上;

所述电池托盘上开设有多个容置槽;

所述分容装夹机构还包括导向滑轨，所述导向滑轨设置于所述托盘承载滑板和所述装夹支撑架之间;

所述装夹支撑架包括底座、垫高块、中间载台、封板及多个导向柱，所述底座安装于所述机架上，多个所述导向柱的第一端分别与所述底座连接，多个所述导向柱的第二端分别与所述封板连接，所述垫高块安装于所述底座上，所述中间载台安装于所述垫高块上，所述中间载台位于所述底座和所述封板之间，所述导向滑轨安装于所述中间载台上。

2.根据权利要求1所述的用于纽扣电池的托盘式分容柜，其特征在于，所述分容装夹机构还包括多个分容指示灯，多个所述分容指示灯设置于所述托盘承载滑板上，且多个所述分容指示灯一一对应位于多个所述容置槽内。

3.根据权利要求2所述的用于纽扣电池的托盘式分容柜，其特征在于，所述负极连接组件包括上活动板、负极PCB板及多个上直线轴承，所述负极PCB板安装于所述上活动板上，所述负极PCB板位于所述上活动板靠近所述托盘承载滑板的侧面上，多个所述上直线轴承间隔安装于所述上活动板上，多个所述导向柱一一对应穿设多个所述上直线轴承，所述夹持气缸安装于所述上活动板上。

4.根据权利要求3所述的用于纽扣电池的托盘式分容柜，其特征在于，所述负极PCB板靠近所述托盘承载滑板的侧面上设置有多个负极导电弹片，多个所述负极导电弹片用于与电池托盘上的电池的负极抵接。

5.根据权利要求4所述的用于纽扣电池的托盘式分容柜，其特征在于，所述正极连接组件包括下活动板、正极PCB板及多个下直线轴承，所述正极PCB板安装于所述下活动板上，所述正极PCB板位于所述下活动板靠近所述托盘承载滑板的侧面上，多个所述下直线轴承间隔安装于所述下活动板上，多个所述导向柱一一对应穿设多个所述下直线轴承，所述夹持气缸的推杆与所述下活动板连接。

6.根据权利要求5所述的用于纽扣电池的托盘式分容柜，其特征在于，所述装夹支撑架还包括多个上限位胶套及多个下限位胶套，多个所述导向柱一一对应穿设多个所述上限位胶套，多个所述上限位胶套均位于所述上活动板和所述下活动板之间，多个所述导向柱一一对应穿设多个所述下限位胶套，多个所述下限位胶套位于所述下活动板和所述底座之间。

7.根据权利要求1所述的用于纽扣电池的托盘式分容柜，其特征在于，所述分容装夹机构还包括安全启动组件，安全气缸开关包括两个气动控制开关，两个所述气动控制开关设置于所述机架上，且两个气动控制开关于所述夹持气缸串联。