CN111063954A - 一种化成装置及化成系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种化成装置及化成系统，化成装置包括：载板以及设置于载板的载具放置机构、极耳连接机构以及驱动机构，载具放置机构用于可拆卸安装装载电芯的载具，极耳连接机构用于连接电芯的极耳，当载具安装于载具放置机构上后，驱动机构驱动极耳连接机构连接载具上电芯的极耳。本发明的化成装置设置有用于放置装载电芯的载具的载具放置机构，可将装载待化成电芯的化成弹夹直接设置于化成装置上，然后再通过极耳连接机构连接电芯的极耳对电芯进行化成处理，简化生产步骤，有效提高化成效率。

Description

一种化成装置及化成系统

技术领域

本发明涉及自动化生产技术领域，具体涉及一种化成装置及化成系统。

背景技术

电池在生产过程中，需要将电芯进行化成处理，而电芯在运载过程中一般装载在弹夹中，对电芯进行化成处理时，需要将电芯从弹夹中取出并放置于化成装置上进行化成，完成化成后再将电芯下料用于装载的弹夹中，例如，申请号为CN201821082499.5、名称为全自动电池化成夹具机的中国实用新型，该实用新型公开一种全自动电池化成夹具机，包括自动夹具机构、电池支撑调整机构、温度控制机构、电池化成柜以及控制器，其中该实用新型的全自动电池化成夹具机进行化成时，需要将电池从载具取出并上料至自动夹具机构上，实现对电池夹紧连接，然后再通过控制器控制电池化成柜对电池进行化成。

上述的电池化成过程中，需要重复将电芯上下料，取放料繁琐，影响生产效率。

发明内容

为了解决上述电芯化成过程中需要频繁上下料的技术问题，本发明提供一种生产效率的化成装置及化成系统。

根据本发明的第一方面，本发明公开的一种化成装置，包括：载板以及设置于载板的载具放置机构、极耳连接机构以及驱动机构，载具放置机构用于可拆卸安装装载电芯的载具，极耳连接机构用于连接电芯的极耳，当载具安装于载具放置机构上后，驱动机构驱动极耳连接机构连接载具上电芯的极耳。

根据本发明的一实施方式，极耳连接机构包括：与载具放置机构对应的多个连接组件，每一连接组件用于连接多个电芯的两侧极耳。

根据本发明的一实施方式，连接组件包括：固定连接单元以及可调连接单元，固定连接单元以及可调连接单元分别连接多个电芯的两侧极耳，可调连接单元可相对于固定连接单元滑动。

根据本发明的一实施方式，固定连接单元以及可调连接单元均包括：固定板以及移动板，固定板安装有用于连接电芯极耳的多个PCB板，移动板安装有与多个PCB板对应的多个夹板，驱动机构驱动移动板相对于固定板移动，使多个PCB板与多个夹板配合夹紧多个电芯极耳。

根据本发明的一实施方式，驱动机构包括：驱动元件以及连接板，移动板一端滑动设置于连接板，驱动元件通过连接板驱动移动板相对于固定板移动。

根据本发明的一实施方式，化成装置还包括：联动调节机构，联动调节机构用于同时调节多个连接组件的固定连接单元与可调连接单元的间距。

根据本发明的一实施方式，联动调节机构还包括：联动绳，可调连接单元远离移动组件的一端滑动设置于载板，联动绳分别连接可调连接单元的两端。

根据本发明的一实施方式，联动调节机构还包括：用于对联动绳移动方向进行导向的滑轮。

根据本发明的一实施方式，联动调节机构包括：间距调节组件以及移动组件，移动组件滑动设置于载板，间距调节组件与移动组件连接并用于调节移动组件相对于载板的位置，多个连接组件的可调连接单元一端均设置于移动组件。

根据本发明的第二方面，本发明公开的一种化成系统，包括：本发明的第一方面所述的化成装置以及设置于载具放置机构并用于装载多个电芯的化成弹夹。

本发明的化成装置设置有用于放置装载电芯的载具的载具放置机构，使得可将装载待化成电芯的化成弹夹直接设置于化成装置上，然后再通过极耳连接机构连接电芯的极耳对电芯进行化成处理，简化生产步骤，有效提高化成效率。

附图说明

图1为本发明中化成装置的结构示意图。

图2为本发明中化成弹夹的结构示意图。

图3为本发明中化成系统的结构示意图。

图4为本发明中可调连接单元的结构示意图之一。

图5为本发明中可调连接单元的结构示意图之二。

图6为图1中A部分的局部放大图。

图7为本发明中联动调节机构的结构示意图之一。

图8为本发明中联动调节机构的结构示意图之二。

图9为图1中B部分的局部放大图。

附图标号说明：100、化成装置；10、载板；20、载具放置机构；30、极耳连接机构；40、驱动机构；50、联动调节机构；200、化成弹夹；21、限位块；22、定位块；31、连接组件；311A、固定连接单元；311B、可调连接单元；3111、固定板；3112、移动板；3113、 PCB板；3114、夹板；3115、导轨滑座；41、驱动元件；42、连接板；51、间距调节组件；52、移动组件；511、调节固定座；512、调节螺杆；521、第一调节板；522、第二调节板；5211、齿条；5221、齿轮；53、联动绳；54、滑轮；201、框体；202、夹取组件；203、支撑板。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本发明化成装置及化成系统作进一步详细描述。

请参考图1至3所示，分别为本发明中化成装置的结构示意图、化成弹夹的结构示意图以及化成系统的结构示意图。

本发明提供一种化成装置100，主要用于对多个电芯进行同时化成，尤其是对化成弹夹上的多个电芯直接进行化成。具体的，化成装置100主要包括载板10以及设置于载板10的载具放置机构20、极耳连接机构30以及驱动机构40。载具放置机构20用于可拆卸安装装载电芯的载具，极耳连接机构30用于连接电芯的极耳，当载具安装于载具放置机构20上后，驱动机构40驱动极耳连接机构30连接载具上电芯的极耳。其中化成装置100上还设置有提供化成处理过程中的电源供给的电源充放电设备，极耳连接机构30与电源充放电设备连接，当极耳连接机构30连接电芯的极耳后，通过电源充放电设备对电芯进行化成处理。

本发明提供一种化成弹夹200，其主要用于装载待化成的多个电芯，其中化成弹夹200具有镂空区域，当化成弹夹200安装至载具放置机构20上后，极耳连接机构30通过镂空区域后与多个电芯的两侧极耳连接，从而实现对多个电芯的化成。

进一步的，请继续参考图1及图3所示，载具放置机构20包括限位块21，其中限位块21用于载具限位固定。其中限位块21的数量以及分布与载具对应，例如，限位块21为三个并呈三点分布，使得化成弹夹200自己通过三个限位块21进行固定，具体的，通过限位块21上开设与载具形状对应固定边实现固定，例如，化成弹夹200为矩形，限位块21上开设与化成弹夹200形状对应的直角边，从而加强限位块21对载具的固定效果。其中在本申请中，限位块21的分布与极耳连接机构30对应，使得极耳连接机构30可实现对载具的多个电芯的极耳进行连接，例如，固定于限位块21上的载具位于极耳连接机构30上方。

进一步的，请继续参考图1及图3所示，载具放置机构20还包括与限位块21配合的定位块22，其中定位块22用于载具夹紧定位，例如，限位块21固定载具的一侧边，定位块22用于固定载具的另一侧边，其中定位块22对载具具有弹性固定力，从而使载具靠紧限位块21固定，固定效果好，同时，使得载具放置机构20可适用不同尺寸大小的载具。例如，定位块22采用弹力推杆，其中弹力推杆的弹力方向朝向载具的另一侧，从而实现将载具推向另一侧的限位块21，对载具实现弹性夹紧定位。

进一步的，请继续参考图1及图3所示，极耳连接机构30包括与载具放置机构20对应的多个连接组件31，其中每一连接组件31用于连接多个电芯的两侧极耳。其中多个连接组件31的分布可根据化成弹夹200上电芯固定位置设置，例如，多个连接组件31沿同一方向均匀排布，例如，多个连接组件31沿同一方向间隔反向排布。

具体应用时，每一连接组件31主要包括相对设置的固定连接单元311A以及可调连接单元311B，其中固定连接单元311A以及可调连接单元311B配合分别连接多个电芯的两侧极耳。可调连接单元311B可相对于固定连接单元311A滑动，换句话说，可调连接单元311B与固定连接单元311A的间距可调，通过调节可调连接单元311B相对于固定连接单元311A的位置，使得连接组件31可适应连接不同尺寸的电芯，从而加强本发明的化成装置的通用性能。

进一步的，请一并参考图4及图5所示，分别为可调连接单元的结构示意图之一及结构示意图之一，固定连接单元311A以及可调连接单元311B均包括固定板3111以及移动板3112，其中固定板3111安装有用于连接电芯极耳的多个PCB板3113，移动板3112安装有与多个PCB板3113对应的多个夹板3114，其中PCB板3113与夹板3114配合对电芯的一侧极耳进行夹紧连接。其中驱动机构40驱动移动板3112相对于固定板3111移动，从而控制多个PCB板3113与多个夹板3114之间的张合，使多个PCB板与多个夹板配合夹紧多个电芯极耳。其中PCB板3113以及夹板3114均为可拆卸设置，例如，PCB板3113以及夹板3114分别通过螺丝连接的方式分别安装于固定板3111及移动板3112上，又例如，PCB板3113以及夹板3114分别通过卡接的方式分别安装于固定板3111及移动板3112上，如此一来，使PCB板3113以及夹板3114可进行快速拆卸安装，并且可根据产品型号尺寸更换对应的PCB板3113以及夹板3114，实现生产快速转型。另外值得注意的是，移动板3112可通过导轨滑座3115与固定板3111连接，如此一来，使得移动板3112相对于固定板3111的移动更加平滑，有效提高固定连接单元311A以及可调连接单元311B对电芯极耳夹紧过程的稳定性。

进一步的，请一并参考图6所示，其为图1中A部分的局部放大图，驱动机构40包括驱动元件41以及连接板42，其中驱动元件42通过连接板42驱动移动板3112相对于固定板3111移动，从而实现驱动机构40驱动极耳连接机构30对多个电芯的两侧极耳连接。具体应用时，移动板3112一端滑动设置于连接板42，例如，移动板3112一端设置有卡槽，连接板42同时卡设于固定连接单元311A及可调连接单元311B的移动板3112的卡槽上，又例如，移动板3112一端通过导轨滑座与连接板2滑动连接，如此一来，使得连接板42与移动板3112滑动连接，保证驱动机构40对极耳连接机构30驱动的有效性同时，使得可调连接单元311B可相对于驱动机构40进行位置调节。在本申请中，驱动元件41采用气缸或电动推杆。

进一步的，请参考图1、图7至9所示，其中图7至9分别为联动调节机构的结构示意图之一、结构示意图之二及图1中B部分的局部放大图，化成装置100还包括联动调节机构50，其中联动调节机构50主要用于同时调节多个连接组件31的固定连接单元311A与可调连接单元311B的间距，从而保证化成装置100中每个连接组件31的固定连接单元311A与可调连接单元311B的间距保持一致，从而提高化成装置100化成过程的可靠性。

具体应用时，联动调节机构50主要包括间距调节组件51以及移动组件52，其中移动组件52滑动设置于载板10，尤其是移动组件52滑动设置于极耳连接机构30的一侧，间距调节组件51与移动组件52连接，多个连接组件31的可调连接单元311B一端均设置于移动组件52，如此一来，通过间距调节组件51调节移动组件52相对于载板10的位置，从而实现同时调节多个连接组件31的固定连接单元311A与可调连接单元311B的间距。具体的，间距调节组件51包括调节固定座511以及设置于调节固定座511的调节螺杆512，其中调节螺杆512的一端与移动组件52旋转连接，通过旋转调节螺杆512调节其相对于调节固定座511的位置，从而实现对移动组件52相对于载板10的位置的调节。

为了适应电芯在化成弹夹200上的不同固定分布，移动组件52对多个连接组件31的可调连接单元311B调节方向可为单向调节以及双向调节。单向调节时，多个连接组件31的可调连接单元311B与移动组件52同向移动。双向调节时，多个连接组件31的可调连接单元311B可根据电芯在化成弹夹200上的不同固定分布，使得可调连接单元311B沿移动组件52移动方向或相反方向又或者两种方向移动。

具体应用时，移动组件52包括并列滑动设置于载板10上的第一调节板521以及第二调节板522，其中第一调节板521设置有齿条5211，第二调节板522设置有与齿条5211啮合的齿轮5221，其中齿轮5221可相对于第二调节板522旋转。调节可调连接单元311B的位置时，间距调节组件51调节第一调节板521或第二调节板522的移动位置，使得第一调节板521与第二调节板522沿相反方向滑动，多个连接组件31的可调连接单元311B根据生产需求与第一调节板521与第二调节板522连接，从而实现使可调连接单元311B沿移动组件52移动方向或相反方向又或者两种方向移动，使得化成装置100的通用性更强，适应不同型号结构的化成弹夹200。

进一步的，请继续参考图1所示，为了保证联动调节机构50对极耳连接机构30调节过程的稳定性，可调连接单元311B远离移动组件52的一端滑动设置于载板10上，例如可调连接单元311B的远离移动组件52的一端滑动设置于一滑轨上，如此一来，有效提高可调连接单元311B移动过程中的稳定性。在一实施方式中，为了保证可调连接单元311B的两端移动的一致性，联动调节机构50还包括分别连接调连接单元311B两端的联动绳53，通过联动绳53使可调连接单元311B两端进行同步联动，从而保证可调连接单元311B调节过程中的稳定性。在又一实施方式中，联动调节机构50还包括对联动绳53移动路径进行控制的滑轮54，联动绳53通过滑轮54进行导向，使得联动绳53绕过极耳连接机构30工作区域进行移动，避免联动绳53对极耳连接机构30工作的影响。

请继续参考图1至3所示，本发明还提供了一种化成系统，包括本发明的前面所述的化成装置100以及设置于载具放置机构20并用于装载多个电芯的化成弹夹200。具体应用时，化成弹夹200包括框体201以及设置于框体201的多个夹取组件202，其中每一夹取组件202用于夹持多个电芯，例如，夹取组件202采用夹爪。具体的，多个夹取组件202采用可拆卸安装的方式设置于框体201上，例如，多个夹取组件202采用螺丝连接的方式安装于框体201上，又例如，多个夹取组件202采用卡接的方式安装于框体201上，从而实现多个夹取组件202快速安装机拆卸，便于多个夹取组件202的更换，从而适应不同电芯尺寸。其中为了提高电芯于化成弹夹200上的稳固性，化成弹夹200还包括与多个夹取组件202对应的多个支撑板203，每一支撑板203用于支撑多个电芯，例如，支撑板203上设置有与多个电芯对应的限位槽，通过支撑板203对多个电芯实现支撑。同时，支撑板203采用位置可调节设置，使得支撑板203满足不同尺寸产品支撑需求。

本发明的运行原理如下：初始状态时，通过旋转调节螺杆512调节其相对于调节固定座511的位置，从而调节固定连接单元311A与可调连接单元311B的间距，使化成装置100适应化成弹夹200上带化成电芯的尺寸，将化成弹夹200放置于载具放置机构20，通过限位块21与定位块22配合对化成弹夹200定位，此时，化成弹夹200的电芯极耳均位于一PCB板3113及一夹板3114之间，驱动机构40驱动移动板3112相对于固定板3111移动，使得PCB板3113与夹板3114配合对电芯的一侧极耳进行夹紧连接，然后通过电源充放电设备对电芯进行化成处理。

综上所述，本发明的化成装置设置有用于放置装载电芯的载具的载具放置机构，使得可将装载待化成电芯的化成弹夹直接设置于化成装置上，然后再通过极耳连接机构连接电芯的极耳对电芯进行化成处理，简化生产步骤，有效提高化成效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在本发明的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种化成装置（100），其特征在于，包括：载板（10）以及设置于所述载板（10）的载具放置机构（20）、极耳连接机构（30）以及驱动机构（40），所述载具放置机构（20）用于可拆卸安装装载电芯的载具，所述极耳连接机构（30）用于连接电芯的极耳，当载具安装于所述载具放置机构上后，所述驱动机构（40）驱动所述极耳连接机构（30）连接载具上电芯的极耳。

2.根据权利要求1所述的化成装置（100），其特征在于，所述极耳连接机构（30）包括：与所述载具放置机构（20）对应的多个连接组件（31），每一所述连接组件（31）用于连接多个电芯的两侧极耳。

3.根据权利要求2所述的化成装置（100），其特征在于，所述连接组件（31）包括：固定连接单元（311A）以及可调连接单元（311B），所述固定连接单元（311A）以及可调连接单元（311B）分别连接多个电芯的两侧极耳，所述可调连接单元（311B）可相对于所述固定连接单元（311A）滑动。

4.根据权利要求3所述的化成装置（100），其特征在于，所述固定连接单元（311A）以及可调连接单元（311B）均包括：固定板（3111）以及移动板（3112），所述固定板（3111）安装有用于连接电芯极耳的多个PCB板（3113），所述移动板（3112）安装有与多个所述PCB板（3113）对应的多个夹板（3114），所述驱动机构（40）驱动所述移动板（3112）相对于固定板（3111）移动，使多个所述PCB板（3113）与多个所述夹板（3114）配合夹紧多个电芯极耳。

5.根据权利要求4所述的化成装置（100），其特征在于，所述驱动机构（40）包括：驱动元件（41）以及连接板（42），所述移动板（3112）一端滑动设置于连接板（42），所述驱动元件（41）通过连接板（42）驱动所述移动板（3112）相对于固定板（3111）移动。

6.根据权利要求3所述的化成装置（100），其特征在于，其还包括：联动调节机构（50），所述联动调节机构（50）用于同时调节多个所述连接组件（31）的固定连接单元（311A）与可调连接单元（311B）的间距。

7.根据权利要求6所述的化成装置（100），其特征在于，所述联动调节机构（50）包括：间距调节组件（51）以及移动组件（52），所述移动组件（52）滑动设置于所述载板（10），所述间距调节组件（51）与所述移动组件（52）连接并用于调节所述移动组件（52）相对于所述载板（10）的位置，所述多个连接组件（31）的可调连接单元（311B）一端均设置于所述移动组件（52）。

8.根据权利要求7所述的化成装置（100），其特征在于，所述联动调节机构（50）还包括：联动绳（53），所述可调连接单元（311B）远离所述移动组件（52）的一端滑动设置于载板（10），所述联动绳分别连接所述可调连接单元（311B）的两端。

9.根据权利要求8所述的化成装置（100），其特征在于，所述联动调节机构（50）还包括：用于对所述联动绳（53）移动方向进行导向的滑轮（54）。

10.一种化成系统，其特征在于，包括：权利要求1至9任一所述的化成装置（100）以及设置于所述载具放置机构（20）并用于装载多个电芯的化成弹夹（200）。

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