CN110474082B - 一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置，包括工作面板、模块盒底座和极性防错板；所述工作面板的表面固定有单边定位条和对边定位条一，工作面板表面拆卸式连接有对边定位条二，所述单边定位条、对边定位条一及对边定位条二呈C形排布构成用于容纳模块盒底座的区域；所述极性防错板的表面设有至少一个仿形镂空区域，极性防错板的表面安装有至少两个定位法兰，所述模块盒底座上设有至少两个与所述定位法兰相配合的定位柱；本发明保证了组包电池极性排布的准确性，提高了工作效率和组包合格率，减轻了工人的劳动强度。

Description

一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置
技术领域
本发明涉及锂离子电池生产技术领域，尤其涉及一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置。
背景技术
在锂电池PACK制造入壳组包环节中，需要将单体电芯按照一定的极性排列方式放入模块盒内，再用连接部件将各单体电芯连接起来构成串并联结构，圆柱形锂电池因其体积小，排布灵活性高，所以为了满足模组能量密度高、散热均匀性好、电控实现性高等方面的要求，往往会将其串并联结构设计成复杂的不规则状，单体电芯在入壳时经常会出现极性放错的情况，极易引起电池模组短路，对模组和现场工人造成伤害。
在现有生产过程中，工人都是通过工艺指导作业书中标注的位置记号来完成电芯的入壳操作，需要用肉眼判别模块盒底座摆放姿势是否正确，然后每放置一块电芯就要查看一次指导作业书；这种方法极大地增加了工人的劳动强度，降低了生产效率；另外，由于模组入壳电芯数量多，极性排布混乱无规则，极易使工人产生视觉疲劳，出错率明显上升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置，防止模组入壳电芯出错，提高生产效率。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置，包括工作面板、模块盒底座和极性防错板；所述工作面板的表面固定有单边定位条和对边定位条一，工作面板表面拆卸式连接有对边定位条二，所述单边定位条、对边定位条一及对边定位条二呈C形排布构成用于容纳模块盒底座的区域；所述极性防错板的表面设有至少一个仿形镂空区域，极性防错板的表面安装有至少两个定位法兰，所述模块盒底座上设有至少两个与所述定位法兰相配合的定位柱。
优选的，还包括型材台架，所述型材台架包括底架和立架，所述立架上设有用于悬挂极性防错板的悬挂卡板，所述工作面板固定于底架上。
优选的，所述工作面板的表面设有滑移槽并于滑移槽的邻侧间隔设置有至少两个定位销孔，所述对边定位条二的底部固定有滑块，对边定位条二的外侧边固定有柱塞安装耳，所述滑块与所述的滑移槽滑动连接，所述柱塞安装耳与定位销孔通过定位柱塞销连接。
优选的，所述对边定位条二的内侧边设有与模块盒底座相配合的阶梯定位面。
优选的，所述对边定位条一的内侧边间隔设置有与模块盒底座相配合的两个定位面。
优选的，所述的对边定位条一和对边定位条二的内侧边上沿均设有导向倾角。
优选的，所述极性防错板上设有至少一个防错孔，所述模块盒底座上对应设有至少一个与所述防错孔相配合的定位支架。
优选的，所述极性防错板上固定有把手。
优选的，所述模块盒底座上设有用于支撑极性防错板的支撑柱。
本发明的有益效果在于：
本发明的装置结构简单，操作方便，首先利用单边定位条、对边定位条一和对边定位条二组成的C形框结构对模块盒底座进行快速定位，对边定位条二为可拆卸结构，方便电芯入壳后直接将模块盒推送转移至无动力流水作业线上进行后续装配，与现有的装配生产线兼容性好；设计的极性防错板上设置有仿形镂空区域，仿形镂空区域可以按设计要求制作为符合正极区域或负极区域的不规则形状，通过极性防错板上的定位法兰与模块盒底座上的定位柱配合固定后，即可在仿形镂空区域内以同一方式（正极或负极朝上）安插电芯，仿形镂空区域内全部安插完毕后，取下极性防错板即可按另一种方式安插剩余的电芯，避免了以往工人用肉眼辨识而导致的错误，作业效率和入壳准确率得到极大提高，劳动强度显著降低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2为工作面板的结构示意图；
图3为对边定位条二的背面结构示意图；
图4为对边定位条二的正面结构示意图；
图5为对边定位条一的结构示意图；
图6为极性防错板的结构示意图；
图7为去除定位法兰及把手的极性防错板的结构示意图；
图8为定位法兰的结构示意图；
图9为圆柱形电芯的结构示意图；
图10为模块盒底座的局部结构放大示意图；
图11为本发明入壳组包过程示意图；
图12为本发明入壳组包完成后的状态示意图；
图中：1-型材台架、2-工作面板、21-凹槽、22-滑移槽、23-定位销孔、3-对边定位条二、311-阶梯定位面、312-阶梯定位面、313-导向倾角、314-柱塞安装耳、32-滑块、33-定位柱塞销、4-单边定位条、5-对边定位条一、51-定位面、52-定位面、53-定位面、54-凹槽、55-导向倾角、6-悬挂卡板、7-极性防错板、711-正极仿形镂空区域、712-定位法兰安装孔、713-防错孔、72-定位法兰、721-圆柱、722-定位孔、723-导向角、73-把手、8-电芯、9-模块盒底座、91-卡扣、92-定位柱、93-支撑柱、94-定位支架、95-放置孔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式及附图对本发明做进一步说明：
参照图1-12所示的一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置，主要包括工作面板2、模块盒底座9和极性防错板7。
为了便于极性防错板7的安放，本实施例设计型材台架1，包括底架和立架，立架上设有用于悬挂极性防错板7的悬挂卡板6，工作面板2则固定在底架上。
工作面板2的表面设置有单边定位条4、对边定位条一5和对边定位条二3，单边定位条4、对边定位条一5及对边定位条二3呈C形排布构成用于容纳模块盒底座9的区域；单边定位条4和对边定位条一5通过螺栓直接固定在工装面板2上，对边定位条二3则为可拆卸活动结构。
参照图2所示，工作面板2设有两个凹槽21用于避让立架，工作面板2表面于对边定位条二3的装配处设有滑移槽22，并于滑移槽22的邻侧间隔设置有两个定位销孔23。
参照图3和图4所示，对边定位条二3的底部固定有滑块32，对边定位条二3的外侧边固定有柱塞安装耳314，滑块32与滑移槽22滑动连接，柱塞安装耳314与定位销孔23则通过定位柱塞销33连接，形成前后移动副。
参照图10所示，模块盒底座9为现有结构，表面均布放置孔95用于安插电芯8，本实施例为了配合模块盒底座9相应侧边的定位，在对边定位条二3的内侧边设有与模块盒底座9相配合的阶梯定位面311和312，内侧边上沿同时设置导向倾角313，便于模块盒底座9的放入。
同时参照图5所示，对边定位条一5的内侧边间隔设置有与模块盒底座9相配合的两个定位面51、53；通过定位面51和53对模块盒底座9的X轴方向进行定位，通过定位面51两侧形成的定位面52与模块盒底座9的卡扣91内侧面配合对模块盒底座9的Y轴方向进行定位，介于定位面51和53之间的凹槽54用于避让干涉，对边定位条一5的内侧边上沿同样设有方便模块盒底座9放入的连续性导向倾角55。
参照图6和图7所示，极性防错板7的表面设有四个正极仿形镂空区域711（具体数量根据设计需要调整，也可以设计为负极仿形镂空区域），用于配合安插正极朝上的电芯8。
极性防错板7的表面对角各开设一个定位法兰安装孔712，两个定位法兰安装孔712分别通过螺栓安装有定位法兰72。
参照图8所示，定位法兰72的中心圆柱721开定位孔722，定位孔722内可以设置导向角723，相应的参照图10所示，模块盒底座9上对应位置设有两个与定位法兰72相配合的定位柱92（可以利用模块盒底座9自带的圆柱形螺栓安装柱）。
为了进一步保证定位准确同时便于工作人员检查，可以在极性防错板7上设一个防错孔713，对应的在模块盒底座9上设一个与防错孔713相配合的定位支架94，正确安装时，可以观察到定位支架94自防错孔713内伸出。
本实施例的极性防错板7采用硬质环氧板材质，定位法兰72采用POM材质，极性防错板7和定位法兰72所采用的非金属材质可以有效减轻对模块盒底座9的摩擦磨损，同时还能与电芯8形成良好绝缘。
为了便于拿取，本实施例还在极性防错板7的两端各固定一个把手73。
为了保证极性防错板7的稳定性，可以在模块盒底座9上设置若干支撑柱93（可以利用模块盒底座9自带的三角螺栓安装柱）。
本发明的使用方法如下：
首先拧动定位柱塞销33将对边定位条二3拉出到位后再固定（组成C形区域），人工拿取模块盒底座9放置在工作平台2的C形区域内上定位固定好，然后将极性防错板7从悬挂卡板6上取下，通过定位法兰72的定位孔722与模块盒底座9的定位柱92配合定位，此过程中包含防呆功能，如果极性防错板7放置位置正确，则极性防错板7正好落在模块盒底座9的支撑柱93上，同时定位支架94正好穿过防错孔713被工人看到，有效防止错误发生。
随后人工拾取电芯8，电芯8的正极向上依次放入四个正极仿形镂空区域711内直至将其中的放置孔95填满，再取下极性防错板7挂回悬挂卡板6上，然后将模块盒底座9中剩余的放置孔95空位用负极朝上电芯8填满，完成电池入壳组包。
随后拧动定位柱塞销33将对边定位条二3缩回到原位固定（即取消对模块盒底座9的限位），最后推动模块盒底座9向右滑动到无动力流水辊筒线上即可。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置，包括工作面板和模块盒底座，其特征在于：还包括极性防错板；所述工作面板的表面固定有单边定位条和对边定位条一，工作面板表面拆卸式连接有对边定位条二，所述单边定位条、对边定位条一及对边定位条二呈C形排布构成用于容纳模块盒底座的区域；所述极性防错板的表面设有至少一个仿形镂空区域，极性防错板的表面安装有至少两个定位法兰，所述模块盒底座上设有至少两个与所述定位法兰相配合的定位柱；所述工作面板的表面设有滑移槽并于滑移槽的邻侧间隔设置有至少两个定位销孔，所述对边定位条二的底部固定有滑块，对边定位条二的外侧边固定有柱塞安装耳，所述滑块与所述的滑移槽滑动连接，所述柱塞安装耳与定位销孔通过定位柱塞销连接。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置，其特征在于：还包括型材台架，所述型材台架包括底架和立架，所述立架上设有用于悬挂极性防错板的悬挂卡板，所述工作面板固定于底架上。
3.根据权利要求1所述的一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置，其特征在于：所述对边定位条二的内侧边设有与模块盒底座相配合的阶梯定位面。
4.根据权利要求1所述的一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置，其特征在于：所述对边定位条一的内侧边间隔设置有与模块盒底座相配合的两个定位面。
5.根据权利要求1、3或4所述的一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置，其特征在于：所述的对边定位条一和对边定位条二的内侧边上沿均设有导向倾角。
6.根据权利要求1所述的一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置，其特征在于：所述极性防错板上设有至少一个防错孔，所述模块盒底座上对应设有至少一个与所述防错孔相配合的定位支架。
7.根据权利要求1所述的一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置，其特征在于：所述极性防错板上固定有把手。
8.根据权利要求1所述的一种圆柱形锂电池入壳组包极性防错装置，其特征在于：所述模块盒底座上设有用于支撑极性防错板的支撑柱。
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