CN110224190A - 电池预充装置及电池预充系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池预充装置及电池预充系统。该电池预充装置包括多个预充柜和移载机，多个预充柜沿第一方向排列，且多个预充柜上均设有预充口；移载机设置于预充口朝向的一侧，包括伸缩机构，移载机沿第一方向运动，以使得伸缩机构与预充口对准，伸缩机构用于将电池送入预充口，进而对电池进行预充电，并在预充电完成后将电池从预充口取出。该通过将移载机设置于预充口朝向的一侧并通过伸缩机构从预充口取放电池，本发明能够提高电池预充装置的工作效率。

Description

电池预充装置及电池预充系统

技术领域

本发明涉及电池制造设备技术领域，特别是涉及一种电池预充装置及电池预充系统。

背景技术

目前锂离子电池的应用日趋广泛，电池需求量不断增加，对电池生产而言，一方面要提高生产效率来满足市场需求，另一方面要求改进和完善工艺，在提高产品质量的同时提高生产效率。随着锂电行业的生产机械化，预充工序已经成为目前制约生产速率的关键环节。

对锂电池来说，预充即初次充电，而现有的电池预充机是将输送线安装至预充柜里面，由输送线将电池输入输出，这样设置的缺点是后端先预充完的电池不能立马输送到剔料位置，必须等前端的电池预充完跟随前端的电池一起走，导致工作效率降低。

发明内容

本发明提供一种电池预充装置及电池预充系统，以解决电池预充机工作效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种电池预充装置。该电池预充装置包括多个预充柜和移载机，多个预充柜沿第一方向排列，且多个预充柜上均设有预充口；移载机设置于预充口朝向的一侧，包括伸缩机构，移载机沿第一方向运动，以使得伸缩机构与预充口对准，伸缩机构用于将电池送入预充口，进而对电池进行预充电，并在预充电完成后将电池从预充口取出。

在一具体实施例中，所述伸缩机构包括第一驱动装置、安装架和第一伸缩件，所述第一伸缩件与所述安装架滑动连接，所述第一驱动装置驱动所述第一伸缩件相对于所述安装架向所述预充口伸缩。

在一具体实施例中，所述安装架包括间隔设置的两块安装板，所述第一伸缩件滑动连接于所述两块安装板之间。

在一具体实施例中，所述第一伸缩件的一侧设有第一导向件，所述第一伸缩件上相对的另一侧设有多个滚动件，其中一个所述安装板上设有第二导向件，另一个所述安装板上设有滚动槽，所述第一导向件与所述第二导向件滑动连接，所述多个滚动件设于所述滚动槽内，其中所述多个滚动件中至少一个所述滚动件偏心设置。

在一具体实施例中，偏心设置的所述滚动件与非偏心设置的滚动件交替设置，且偏心设置的所述滚动件与非偏心设置的滚动件的转动中心沿直线排列。

在一具体实施例中，所述伸缩机构还包括第二驱动装置和第二伸缩件，所述第二伸缩件与所述第一伸缩件滑动连接，所述第二驱动装置驱动所述第二伸缩件相对于所述第一伸缩件向所述预充口伸缩。

在一具体实施例中，所述预充柜包括至少一列沿与所述第一方向垂直的第二方向设置的多个所述预充孔；所述移载机还包括第三驱动装置，所述第三驱动装置与所述安装架连接，用于驱动所述伸缩机构沿所述第二方向运动，以与所述预充口对准。

在一具体实施例中，所述电池预充装置还包括第四驱动装置，所述第四驱动装置用于驱动所述移载机沿所述第一方向运动；所述第一驱动装置包括导轨、安装底板和动力源，所述安装底板与所述导轨连接，所述动力源驱动所述安装底板沿所述导轨运动；所述第三驱动装置设置于所述安装底板上。

在一具体实施例中，所述预充装置进一步包括电池载具，所述电池载具包括用于放置所述电池的多个空位，所述电池载具置于所述伸缩机构上，所述伸缩机构用于将所述电池载具放置于所述预充口内或从所述预充口取出所述电池载具。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种电池预充系统。该电池预充系统包括上述电池预充装置。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明公开了一种电池预充装置及电池预充系统。通过将多个预充柜的预充口朝向同一方向排列，并将移载机设置于预充口朝向的一侧，移载机包括伸缩机构，移载机沿多个预充柜的排列方向运动使得伸缩机构与预充口对准，以便于伸缩机构将电池送入预充口，进而对电池进行预充电，并在预充电完成后将电池从预充口取出，而不必受限于预充柜的前后位置关系，即可灵活地从任一预充口取出电池，即避免了等待前侧电池预充完才能输送后侧电池的问题，有效地提高了电池预充装置的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本发明提供的电池预充装置一实施例的结构示意图；

图2是图1电池预充装置中预充柜的结构示意图；

图3是图1电池预充装置中伸缩机构和电池载具的第一种结构示意图；

图4是图3中第一伸缩件上安装的多个滚动件的结构示意图；

图5是图1电池预充装置中伸缩机构和电池载具的第二种结构示意图；

图6是图1电池预充装置中预充柜的另一种结构示意图；

图7是图1电池预充装置中移载机的结构示意图；

图8是本发明提供的电池预充系统一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动情况下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，图1是本发明提供的电池预充装置一实施例的结构示意图。

该电池预充装置100包括多个预充柜10和移载机20，移载机20用于将电池放入预充柜10中，预充柜10用于对电池进行预充电，移载机20将预充完成后的电池从预充柜10中取出，运送到下一工序。

具体地，多个预充柜10沿第一方向排列，且多个预充柜10上均设有预充口11，预充口11的朝向均相同。移载机20设置于预充口11朝向的一侧，其包括伸缩机构22，移载机20沿第一方向运动，以使得伸缩机构22与预充口11对准，伸缩机构22用于将电池送入预充口11，进而预充柜10对电池进行预充电，并在预充电完成后将电池从预充口11取出。

预充柜10沿第一方向上排列有至少一个预充口11，移载机20沿第一方向运动时，与空位的预充口11对准，并通过伸缩机构22将电池放入该预充口11内，以对电池进行充电。预充柜10同时检测电池是否完成预充电，并反馈给移载机20，移载机20将预先完成预充电的电池从相应的预充口11取出，进而本发明提供的电池预充装置100能够灵活地从任一预充柜10上取出完成预充电的电池，即完成预充电的电池无需受预充柜10前后位置的限制而耗费时间等待位于前侧的电池预充电完成后再被取出，其可直接被移载机20取出并运输到下一工序，有效提高了电池预充装置100的工作效率。

进一步地，参阅图2和图3，电池预充装置100进一步包括电池载具30。电池载具30包括用于放置电池的多个空位，电池载具30置于伸缩机构22上，伸缩机构22用于将电池载具30放置于预充口11内或从预充口11取出电池载具30。

例如，电池载具30为16X16规格的，即其具有256个空位，其一次可装载256个电池，每一个空位具有唯一的坐标，电池置于空位上同时还标记了其在电池载具30上的坐标。

伸缩机构22包括第一驱动装置220、安装架221和第一伸缩件223，第一伸缩件223滑动设置于安装架221上，第一驱动装置200驱动第一伸缩件223相对于安装架221向预充口11伸缩。

可选地，安装架221为一块安装板，第一伸缩件223与安装架221层叠设置且滑动设置于安装架221上。例如，安装架221上连接有导轨，第一伸缩件223上设有滑块，滑块滑动设置于导轨上，第一驱动装置220包括皮带和电机，电机通过皮带带动第一伸缩件223沿导轨向预充口11方向滑动，以伸展开将电池或装有电池的电池载具30送入到预充口11内，以及驱动第一伸缩件223沿安装架221向背离预充口11的方向滑动，以收缩将电池或电池载具30从预充口11内取出。

在本实施例中，如图3所示，安装架221包括间隔设置的两块安装板222，第一伸缩件223滑动设置于两块安装板222之间。

具体地，第一伸缩件223的一侧设有第一导向件224，第一伸缩件223上相对的另一侧设有多个滚动件225，其中一个安装板222上设有第二导向件226，另一个安装板222上设有滚动槽(未图示)，第一导向件224与第二导向件226滑动连接，多个滚动件225设于滚动槽内。

可选地，第一导向件224为滑块，第二导向件226为导轨，滑块与导轨滑动连接。或者，第一导向块224为带导向孔的块状结构，第二导向件226为导向杆，该导向杆穿过导向孔，使得第一导向件224能够沿第二导向件226滑动。

由于各零件存在安装误差及加工误差，第一伸缩件223两侧高度难以保持完全相同，进而导致第一导向件224与第二导向件226卡死或侧向受力大而磨损的问题。为解决上述问题，多个滚动件225中至少一个滚动件225偏心设置。

参阅图4，滚动件225与第一伸缩件223上对应的滚动轴连接，至少一个滚动件225相对滚动轴偏心设置，各滚动轴的转动中心沿直线呈一排均匀设置于第一伸缩件223上。

第一驱动装置220包括皮带和电机，电机通过皮带驱动第一伸缩件223沿第二导向件226伸缩运动，进而使得滚动件225跟随第一伸缩件223的移动而转动。第一伸缩件223的右侧在一定程度地上下浮动时，偏心设置的滚动件225抵靠于滚动槽的上支撑面或下支撑面，以限制第一伸缩件223的右侧浮动过大，进而位于第一伸缩件223左侧的第一导向件224与第二导向件226避免了被卡死及持续受较大侧向力而磨损的问题。

偏心设置的滚动件225与非偏心设置的滚动件225具有多种排布方式。例如偏心设置的滚动件225之间间隔一定数目的非偏心设置的滚动件225，或者偏心设置的滚动件225之间间隔的非偏心设置的滚动件225的数目不等。

本实施例中，偏心设置的滚动件225与非偏心设置的滚动件225交替设置，这样偏心设置的滚动件225与非偏心设置的滚动件225的转动中心在运动中易于保持在一条直线上。即第1、3、5等奇数位的滚动件225全部偏心设置，第2、4、6等偶数位的滚动件225全部非偏心设置。当然，偏心设置的滚动件225与非偏心设置的滚动件225的为位置也可以调换。

在另一实施例中，参阅图5，伸缩机构22还包括第二驱动装置227和第二伸缩件228，第二伸缩件228滑动设置于第一伸缩件223，第二驱动装置227驱动第二伸缩件228相对于第一伸缩件223向预充口11伸缩。

例如，第一伸缩件223朝向第二伸缩件228的一侧设置有导轨，第二伸缩件228上对应连接有滑块，滑块还与导轨连接。第二驱动装置227可以为无杆气缸，无杆气缸连接于第一伸缩件223上，用于驱动第二伸缩件228伸缩。或者，第二驱动装置227还可以包括丝杆组件和电机，丝杆组件包括丝杆轴和丝杆螺母，丝杆轴与电机的驱动轴连接，丝杆螺母与第二伸缩件228连接，进而电机通过丝杆组件驱动第二伸缩件228向预充口11伸缩。

因此，该伸缩机构22具有二级伸缩功能，在伸展相同距离的情况下，其相对仅具有一级伸缩功能的机构，其整体在伸展方向上的尺寸更短，结构更加紧促，并且设置第二伸缩件228还可使得伸缩机构22能够伸缩的距离更长，进而便于从预充口11取放电池或电池载具。

参阅图6，预充柜10进一步包括至少一列沿与第一方向垂直的第二方向设置的多个预充孔11，即预充柜10包括多排预充孔11。移载机20还包括第三驱动装置23，第三驱动装置23与安装架221连接，驱动安装架221沿第二方向运动，以驱动伸缩机构22升降并与预充口11对准。第三驱动装置23的结构可参照上述第一驱动装置220和第二驱动装置227的结构，不再赘述。

具体地，如图7所示，电池预充装置100还包括第四驱动装置40，第四驱动装置40用于驱动移载机20沿第一方向运动；第四驱动装置40包括导轨41、安装底板42和动力源43，安装底板42与导轨41连接，动力源43驱动安装底板42沿导轨41运动。第三驱动装置23设置于安装底板42上，并用于驱动伸缩机构22沿第二方向升降。

例如，预充柜10沿第一方向和第二方向呈2X2排列有四个预充口11，动力源43为电机并通过皮带、链条等驱动安装底板42沿导轨41(即第一方向)运动，安装底板42运动到与预充柜10其中的一列预充口11对准，第三驱动装置23驱动伸缩机构22升降以与预充口11对准，伸缩机构22将电池载具30放入预充口11内，移载机20再去运载下一电池载具30放入预充口11内，或者预充柜10检测到其上某一预充口11内的电池全部预充完成，移载机20还运动到该预充口11取出电池载具30。

参阅图8，图8是本发明提供的电池预充系统一实施例的结构示意图。

该电池预充系统200包括上述的电池预充装置100。

具体地，该电池预充系统200还包括装盘装置201、压平装置202、内阻检测装置203、定位装置204和剔料装置205，装盘装置201将电池依次放入电池载具30内，而电池在装盘时可能存在略微倾斜的状况，压平装置202包括气缸和压板，气缸驱动压板将电池载具30内的电池压平，使其规整；之后，内阻检测装置203对电池的内阻进行检测，以判断电池的内阻是否满足要求，若检测到的电池的内阻不满足要求，则记录下不合格电池的坐标，待到剔料位置时将其剔除；之后，定位装置204将电池载具30定位到预设位置，为之后的移载做准备；移载机20持续从预设位置获取电池载具30并将其输送到预充柜10上一空闲的预充口11内，以对电池载具30内的电池进行预充电，以及移载机20还将任一个预充口11内预充完成的电池取出，并运送到剔料位；此外，预充柜10还对电池进行预充检测，例如某些电池无法进行预充等，进而记录下预充检测不合格的电池的坐标，剔料装置205将内阻检测不合格及预充检测不合格的电池剔除，剩余的合格品被运送到另一空位处。

进一步地，该电池预充系统200还包括中转装置206，中转装置206用于改变电池载具30的移动方向，避免整个电池预充系统200占据较大的场地。

本发明公开了一种电池预充装置及电池预充系统。通过将多个预充柜的预充口朝向同一方向排列，并将移载机设置于预充口朝向的一侧，移载机包括第一驱动装置和伸缩机构，第一驱动装置驱动伸缩机构与预充口对准，以便于伸缩机构将电池送入预充口，进而对电池进行预充电，并在预充电完成后将电池从预充口取出，而不必受限于预充柜的前后位置关系，即可灵活地从任一预充口取出电池，即避免了等待前侧电池预充完才能输送后侧电池的问题，有效地提高了电池预充装置的工作效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池预充装置，其特征在于，包括：

多个预充柜，所述多个预充柜沿第一方向排列，且所述多个预充柜上均设有预充口；

移载机，设置于所述预充口朝向的一侧，包括伸缩机构，所述移载机沿所述第一方向运动，以使得所述伸缩机构与所述预充口对准，所述伸缩机构用于将电池送入所述预充口，进而对所述电池进行预充电，并在预充电完成后将所述电池从所述预充口取出。

2.根据权利要求1所述的电池预充装置，其特征在于，所述伸缩机构包括：

安装架；

第一伸缩件，所述第一伸缩件滑动设置于所述安装架上；

第一驱动装置，所述第一驱动装置驱动所述第一伸缩件相对于所述安装架向所述预充口伸缩。

3.根据权利要求2所述的电池预充装置，其特征在于，所述安装架包括间隔设置的两块安装板，所述第一伸缩件滑动设置于所述两块安装板之间。

4.根据权利要求3所述的电池预充装置，其特征在于，所述第一伸缩件的一侧设有第一导向件，所述第一伸缩件上相对的另一侧设有多个滚动件，其中一个所述安装板上设有第二导向件，另一个所述安装板上设有滚动槽，所述第一导向件与所述第二导向件滑动配合，所述多个滚动件设于所述滚动槽内；其中，所述多个滚动件中至少一个所述滚动件偏心设置。

5.根据权利要求4所述的电池预充装置，其特征在于，偏心设置的所述滚动件与非偏心设置的滚动件交替设置，且偏心设置的所述滚动件与非偏心设置的滚动件的转动中心沿直线排列。

6.根据权利要求2所述的电池预充装置，其特征在于，所述伸缩机构还包括：

第二伸缩件，所述第二伸缩件滑动设置于所述第一伸缩件；

第二驱动装置，所述第二驱动装置驱动所述第二伸缩件相对于所述第一伸缩件向所述预充口伸缩。

7.根据权利要求2所述的电池预充装置，其特征在于，所述预充柜包括至少一列沿与所述第一方向垂直的第二方向设置的多个所述预充孔；所述移载机还包括第三驱动装置，所述第三驱动装置与所述安装架连接，用于驱动所述伸缩机构沿所述第二方向升降，以与所述预充口对准。

8.根据权利要求7所述的电池预充装置，其特征在于，所述电池预充装置还包括第四驱动装置，所述第四驱动装置用于驱动所述移载机沿所述第一方向运动；

所述第四驱动装置包括：

导轨；

安装底板，所述安装底板滑动设置于所述导轨；

动力源，所述动力源用于驱动所述安装底板沿所述导轨运动；

其中，所述第三驱动装置设置于所述安装底板上。

9.根据权利要求1所述的电池预充装置，其特征在于，所述预充装置进一步包括电池载具，所述电池载具包括用于放置所述电池的多个空位，所述电池载具置于所述伸缩机构上，所述伸缩机构用于将所述电池载具放置于所述预充口内或从所述预充口取出所述电池载具。

10.一种电池预充系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电池预充装置。