CN112777309A - 一种扣式电池多层梯度放电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扣式电池多层梯度放电系统，包括进出料装置和放电机；进出料装置包括进料部和出料部；放电机包括放电平台、多个夹具盘和多个放电组件；放电平台包括左右布置的两个区域，每个区域具有多个前后布置的工位；夹具盘上开设有多个可容置多层扣式电池的通孔；料台上设第一、第二和第三推盘机构，用于推动夹具盘移动一个工位。放电组件与放电区一一对应，放电组件用于对相应的放电区上的夹具盘中的扣式电池进行放电。进料部用于将待放电电池自动传输至进料夹具盘中，出料部用于将已放电电池从出料夹具盘中取走。本系统能实现多层扣式电池的环向梯度放电及电池自动环向上下料，不仅结构简单，占地小，而且制造和运行成本大大降低。

Description

一种扣式电池多层梯度放电系统

技术领域

本发明涉及扣式电池生产设备技术领域，尤其涉及一种扣式电池多层梯度放电系统。

背景技术

目前在锂锰扣式电池行业，大部分企业在对电池进行放电时，采用的放电方式是单颗电池多工位恒阻放电。单层单颗恒阻定时放电通过工位放电，放电的行业要求一般以电池容量的3％-5％为宜。但是恒阻放电并不能准确的控制放电容量，而且放电容量的一致性差。

目前现有技术中有少量能够实现扣式电池多层梯度放电的装置，如CN105958106A公开了一种扣式电池的步进式预防电机，CN110716143A公开了一种双工位自动放电机，但这两些梯度放电机均为直线型梯度放电形式，导致占地面积较大。并且，CN105958106A实现多层扣式电池梯度放电的方式是设置多层框架，每层框架上设置单层料盘，再通过在相邻两层框架之间设置探针对中间层料盘进行放电，不仅结构复杂，且制造和运行成本较高。CN110716143A只公开了扣式电池通过多层料盘堆叠至上料叠放支架，再通过传动机构传输放电工位，最后输送至收料叠放支架。但料盘堆叠后，每层电池之间需串接才能实现多层扣式电池放电，该专利申请并未公开实现多层扣式电池放电的方式。

此外，在传统生产过程中，仅仅预放电步骤是通过机器完成，但是其他的步骤却需要人工来完成，如需要通过人工上下送取物料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、占地小且制造和运行成本低的扣式电池多层梯度放电系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种扣式电池多层梯度放电系统，包括进出料装置和放电机；

所述进出料装置包括进出料台和进出料机构，所述进出料机构包括安装架、进料部和出料部，所述安装架支撑于进出料台上；

所述放电机包括放电料台、多个夹具盘和多个放电组件；所述放电料台具有放电平台，所述放电平台包括沿平台左右方向间隔设置的第一梯度放电区域和第二梯度放电区域，所述第一梯度放电区域沿平台前后方向分为多个大小和形状均相同的第一分区，所述第二梯度放电区域沿平台前后方向分为多个大小和形状均相同的第二分区，第一分区和第二分区的大小和形状均相同且一一对应；

进料部和出料部靠近放电机的一端均伸入放电机中，放电平台与进料部伸入端对应的第一分区形成电池进料工位，其他第一分区中的至少一个为第一放电区；放电平台与出料部伸入端对应的第二分区形成电池出料工位，其他第二分区中的至少一个为第二放电区；所述进料部用于将待放电电池自动传输至电池进料工位上的夹具盘中，所述出料部用于将已放电电池从电池出料工位上的夹具盘中取走；

所述夹具盘上开设有多个与扣式电池匹配第三通孔，多个第三通孔呈阵列分布，所述第三通孔中可容置多个扣式电池，多个扣式电池沿第三通孔轴向方向依次堆叠设置；每个第一分区和第二分区均可容置一个夹具盘，当任意三个依次相邻的第一分区或第二分区上均具有夹具盘时，中间分区上的夹具盘与位于其前后分区上的夹具盘均抵接；

所述放电料台上设有第一推盘机构、第二推盘机构和第三推盘机构；所述第一推盘机构用于将电池进料工位上的夹具盘推向与之最相邻的第一分区上，所述第二推盘机构用于将最后端的第一分区上的夹具盘推向最后端的第二分区上，所述第三推盘机构用于将后端的第二分区上的夹具盘推向与之最相邻的第二分区上；

放电组件与放电区一一对应；放电组件用于对相应的放电区上的夹具盘中的扣式电池进行放电。

由此，通过在夹具盘的第三通孔中放置多层扣式电池，从而实现多层扣式电池串接，再通过第一、第二和第三推盘机构的推送，可在各放电工位环向流转，通过第三通孔孔壁的阻挡，且夹具盘以推送方式前进，可防止扣式电池在移动过程中散开；从而本装置能实现多层扣式电池的环向梯度放电，不仅结构简单，占地小，而且制造和运行成本大大降低。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述第一放电区上开设有多个与扣式电池匹配第一通孔，第一通孔与第三通孔一一对应；所述第二放电区上开设有多个与扣式电池匹配第二通孔，第二通孔与第三通孔一一对应；

所述放电组件包括安装于放电料台上的放电控制箱、上放电机构和下放电机构，上放电机构和下放电机构分设于放电平台的上下两侧；所述上放电机构包括多个与相应的第一或第二通孔一一对应的第一电极，所述下放电机构包括多个与相应的第一或第二通孔一一对应的第二电极，第二电极伸入相应的第一或第二通孔中以防止扣式电池掉落；当夹具盘运行至某一放电区时，第三通孔与所述放电区对应的通孔连通形成放电通道，所述上放电机构和/或下放电机构可相对放电料台上下移动，以使第一电极与相应第三通孔中的最顶层的扣式电池接触，且使第二电极与第三通孔中最底层的扣式电池接触；所述放电控制箱与第一电极和第二电极均电连接。

由此，各工位通过第二电极贯穿放电平台，不仅可实现与扣式电池电接触，而且可防止扣式电池跌落。

所述上放电机构还包括从上至下间隔布置的升降板、上导板和上安装板，所述上导板通过上支撑杆支撑于放电平台的上方，所述升降板的下端设有导杆，所述导杆穿过上导板后与上安装板固连，所述升降板和上导板之间连接有用于驱动升降板升降的上驱动件；第一电极安装于上安装板上。

所述下放电机构还包括下导板和位于下导板上方的下安装板，所述下导板通过下支撑杆悬置于放电平台的下方，所述下导板和下安装板之间连接有用于驱动下安装板升降的下驱动件，第二电极安装于下安装板上。

所述第一推盘机构包括第一驱动机构和第一推块，所述第一驱动机构设于最前端的第一分区沿平台左右方向远离第二分区的一侧，所述第一推块位于最前端的第一分区的前侧，所述第一驱动机构可驱动第一推块沿平台的前后方向移动。

所述第二推盘机构包括第二驱动机构和第二推块，所述第二驱动机构设于最后端的第一分区的后侧，所述第二推块位于最后端的第一分区沿平台左右方向远离第二分区的一侧，所述第二驱动机构可驱动第二推块沿平台的左右方向移动。

所述第三推盘机构包括第三驱动机构和第三推块，所述第三驱动机构设于最后端的第二分区沿平台左右方向远离第一分区的一侧，所述第三推块位于最后端的第二分区的后侧，所述第三驱动机构可驱动第三推块沿平台的前后方向移动。

所述放电料台上还设有第四推盘机构，所述第四推盘机构用于将电池出料工位上的夹具盘推向电池进料工位上。

所述第四推盘机构包括第四驱动机构和第四推块，所述第四驱动机构设于最前端的第二分区的前侧，所述第四推块位于最前端的第二分区沿平台左右方向远离第一分区的一侧，所述第四驱动机构可驱动第四推块沿平台的左右方向移动。

所述第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和第四驱动机构均包括固定于放电平台上的驱动电机、与驱动电机传动相连的丝杆，以及与丝杆螺纹连接的螺母，所述螺母与相应的推块固连。

所述第一梯度放电区域的多个第一分区沿平台前后方向依次为放电上料区、N个第一放电区和第一空置区；第二梯度放电区域的多个第二分区沿平台前后方向依次为放电出料区、N个第二放电区和第二空置区；N≥1。

电池进料工位即设于放电上料区上，电池出料工位即设于放电出料区上。

所述进出料台上设有料盘下料工位、电池上料工位、料盘上料工位和电池下料工位；

所述进料部包括设于安装架上的第一导轨，以及滑设于第一导轨上的第一吸附机构和第二吸附机构；第一导轨平行于进料方向，所述第一吸附机构和第二吸附机构沿进料方向间隔布置，且第一吸附机构位于第二吸附机构沿进料方向的前方；所述料盘下料工位、电池上料工位和电池进料工位沿进料方向依次布设；所述第一吸附机构可在电池上料工位和电池进料工位之间往复移动，所述第一吸附机构用于吸附电池上料工位上的料盘中的待放电电池，且在电池进料工位释放待放电电池；所述第二吸附机构可在料盘下料工位和电池上料工位之间往复移动，所述第二吸附机构用于吸附电池上料工位上的空料盘，且在料盘下料工位释放空料盘；

所述出料部设于进料部垂直于进料方向的一侧，所述出料部包括设于安装架上的第二导轨，以及滑设于第二导轨上的第三吸附机构和第四吸附机构，第二导轨与第一导轨平行设置，所述第三吸附机构和第四吸附机构沿出料方向间隔布置，且第四吸附机构位于第三吸附机构沿出料方向的前方，所述出料方向与进料方向相反；电池出料工位、料盘上料工位和电池下料工位沿出料方向依次布设；所述第三吸附机构可在电池出料工位和料盘上料工位之间往复移动，所述第三吸附机构用于吸附电池出料工位已放电的电池，且将吸附的电池释放至料盘上料工位上的料盘中；所述第四吸附机构可在料盘上料工位和电池下料工位往复移动，所述第四吸附机构用于吸附料盘上料工位上装有已放电电池的料盘，且在电池下料工位释放装有已放电电池的料盘。

由此，通过进料部上第一吸附机构和第二吸附机构的配合，可以完成待放电进料及空料盘下料过程。具体为：当第一吸附机构和第二吸附机构沿进料方向前行时，可以同步实现第一吸附机构释放待放电电池至电池进料工位、第二吸附机构吸附电池上料工位上的空料盘；当第一吸附机构和第二吸附机构沿进料方向的反方向前行时，可以同步实现第一吸附机构吸附电池上料工位上的料盘中的待放电电池、第二吸附机构将吸附的空料盘释放至料盘下料工位。且通过出料部上第三吸附机构和第四吸附机构的配合，可以完成已放电电池出料过程。具体为：当第三吸附机构和第四吸附机构沿出料反方向前行时，第三吸附机构吸附电池出料工位已放电电池，第四吸附机构吸附料盘上料工位上装有已放电电池的料盘；当第三吸附机构和第四吸附机构沿出料方向前行时，第三吸附机构将吸附的已放电电池释放至料盘上料工位上的空料盘中，而第四吸附机构将装有已放电电池的料盘释放至电池下料工位上。从而本装置实现了对电池环向放电的自动上料和下料，提高了电池生产效率。

所述进出料台上设有第一托辊、第二托辊、第三托辊和第四托辊，所述第一托辊、第二托辊、第三托辊和第四托辊均可相对进出料台上下移动以靠近或远离进出料机构；所述料盘下料工位设于第一托辊上，所述电池上料工位设于第二托辊上，所述料盘上料工位设于第三托辊上，所述电池下料工位设于第四托辊上。

所述料台包括上平台和下平台，以及连接上平台和下平台的立柱；所述第一托辊、第二托辊、第三托辊和第四托辊均安装于上平台的上端，且可相对所述上平台上下移动。

所述第一托辊、第二托辊、第三托辊和第四托辊的下端均设有用于驱动相应托辊上下移动的第一驱动机构，所述第一驱动机构连接于相应托辊和和下平台之间。

所述第一驱动机构包括安装于下平台上的旋转驱动组件，与旋转驱动组件传动相连的丝杆，以及与丝杆螺纹连接的螺母，所述螺母上设有连接杆，所述连接杆穿过上平台后与相应的托辊固连；丝杆和连接杆均竖向布置。

所述旋转驱动组件包括安装于下平台上端的驱动电机、设于下平台下方的主动轮和从动轮，以及张紧于主动轮和从动轮之间的皮带或链条；所述驱动电机的输出轴穿过下平台后与主动轮传动相连，所述丝杆穿过下平台后与从动轮传动相连。

所述第一托辊和第四托辊均设有两排，两排第一托辊沿水平面垂直于第一导轨的方向间隔布置，两排第四托辊沿水平面垂直于第二导轨的方向间隔布置；所述上平台上设有用于将空料盘推出的第二驱动机构，以及将装有已放电电池的料盘推出的第三驱动机构，所述第二驱动机构设于两排第一托辊之间，所述第三驱动机构设于两排第四托辊之间。

所述上平台的出料端设有朝向出料方向延伸的延伸板，所述第二驱动机构和第三驱动机构均为第一伸缩缸，所述第一伸缩缸的固定端固定于延伸板上，所述第一伸缩缸的驱动端靠近相应的托辊设置，所述驱动端上安装有与料盘抵接的推板。

所述第一导轨设有两根，两根第一导轨沿垂直于第一导轨的方向间隔布置，所述料盘下料工位、电池上料工位和电池进料工位均位于两根第一导轨之间。

所述第一吸附机构和第二吸附机构同步运动。所述安装架上设有用于驱动第一吸附机构和第二吸附机构同步运动的第一驱动机构。

所述第二导轨设有两根，两根第二导轨沿垂直于第二导轨的方向间隔布置，所述电池出料工位、料盘上料工位和电池下料工位均位于两根第二导轨之间。

所述第三吸附机构和第四吸附机构同步运动。所述安装架上设有用于驱动第三吸附机构和第四吸附机构同步运动的第二驱动机构。

所述第一吸附机构、第二吸附机构、第三吸附机构和第四吸附机构均包括滑设于相应导轨上的导板、连接于导板下方的吸板，以及安装于吸板上的多个真空吸盘，所述吸板上开设有多个与真空吸盘一一对应的通孔，所述真空吸盘固定于相应的通孔中。

所述导板的上方设有驱动板，所述导板和驱动板之间连接有用于驱动导板上下移动的驱动件，所述驱动板的下端设有导杆，所述导杆穿过导板后与吸板固连。

放电夹具盘中可以放置多层电池实现串联高压放电，解决了单颗电池电压过低放电难题，同时提升了放电效率。放电夹具盘在多放电工位多梯度的流转，通过多工位多梯度的放电将设计容量的一定百分比的容量通过放电消耗掉，不仅能提升电池容量的一致性还能增加电池后期使用的稳定性和储存性。多工位多梯度的放电也能在一定程度上提升放电效率，与传统恒阻放电方式相比，本装置采用的放电方式是恒流放电，即：(1)、多层电池多工位的恒流放电(2)、高低电流交替放电；从而能够准确的控制放电容量，提高电池容量的一致性。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的扣式电池多层梯度放电系统，能够实现多层扣式电池的环向梯度放电，不仅结构简单，占地小，而且制造和运行成本大大降低。并且，可以实现扣式电池环向放电的自动上下料过程。即通过将进料部和出料部集成，进料部独立完成进料工作，出料部独立完成出料工作。具体地，通过进料部上第一吸附机构和第二吸附机构的配合，可以完成待放电自动进料及空料盘自动下料过程，且通过出料部上第三吸附机构和第四吸附机构的配合，可以完成已放电电池自动出料和自动下料过程，从而提高扣式电池生产效率。

附图说明

图1为本发明的扣式电池多层梯度放电系统的立体结构示意图。

图2为进出料装置的立体结构示意图。

图3为进出料装置的另一视角的立体结构示意图。

图4为进出料台的结构示意图。

图5为进出料机构的结构示意图。

图6为吸附机构的结构示意图。

图7为第一驱动机构与托辊组装后的结构示意图。

图8为放电机的立体结构示意图。

图9为放电料台的立体结构示意图。

图10为放电料台的俯视结构示意图。

图11为夹具盘的结构示意图。

图12为上放电机构的立体结构示意图。

图13为下放电机构的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

实施例：

如图1所示，本实施例的扣式电池多层梯度放电系统，包括进出料装置2和放电机1。

进出料装置2包括进出料台21和进出料机构222，进出料机构222包括安装架221、进料部和出料部，安装架221支撑于进出料台21上。

如图2-4所示，进出料台21包括上平台211和下平台212，以及连接上平台211和下平台212的立柱213。其中，上平台211的上端上安装有第一托辊23、第二托辊24、第三托辊27和第四托辊28。

第一托辊23、第二托辊24、第三托辊27和第四托辊28均可相对上平台211上下移动以靠近或远离进出料机构22。第一托辊23上设有料盘下料工位231，第二托辊24上设有电池上料工位241，第三托辊27上设有料盘上料工位271，第四托辊28上设有电池下料工位281。其中，上平台211的上端还设有可与第二托辊24对接的第一上料托辊214，以及可与第三托辊27对接的第二上料托辊215。

如图2、3和5所示，进出料机构22包括安装架221、进料部和出料部，安装架221通过支撑杆2211支撑于进出料台21上。具体地，安装架221包括两根平行且间隔设置的横杆2212，和连接于两根横杆2212之间的中板2213和两块侧板2214，中板2213和两块侧板2214沿横杆的长度方向间隔布置，中板2213设于两块侧板2214之间。

出料部设于进料部沿横杆的长度方向的一侧，进料部和出料部靠近放电机的一端，以及靠近放电机的横杆均伸入放电机中，放电机与进料部伸入端对应的位置设有电池进料工位25，放电机与出料部伸入端对应的位置设有电池出料工位26。进料部用于将待放电电池自动传输至电池进料工位25上的夹具盘12中，出料部用于将已放电电池从电池出料工位26上的夹具盘12中取走。

进料部包括两根第一导轨222，以及滑设于两根第一导轨222上的第一吸附机构223和第二吸附机构224。两根第一导轨222分设于相应侧板2214和中板2213上，第一导轨222平行于进料方向。

第一吸附机构223和第二吸附机构224沿进料方向(如图4所指的箭头A方向)间隔布置，且第一吸附机构223位于第二吸附机构224沿进料方向的前方；料盘下料工位231、电池上料工位241和电池进料工位25沿进料方向依次布设，且料盘下料工位231、电池上料工位241和电池进料工位25均位于两根第一导轨222之间。第一吸附机构223可在电池上料工位241和电池进料工位25之间往复移动，第一吸附机构223用于吸附第二托辊24上的料盘中的待放电电池，且在电池进料工位25释放待放电电池；第二吸附机构224可在料盘下料工位231和电池上料工位241之间往复移动，第二吸附机构224用于吸附第二托辊24上的空料盘，且将空料盘释放于第一托辊23上。

出料部包括设于两根第二导轨225，以及滑设于两根第二导轨225上的第三吸附机构226和第四吸附机构227。两根第二导轨225分设于相应侧板2214和中板2213上，第二导轨225与第一导轨222平行设置。

第三吸附机构226和第四吸附机构227沿出料方向(如图4所指的箭头B方向)间隔布置，且第四吸附机构227位于第三吸附机构226沿出料方向的前方，出料方向与进料方向相反。电池出料工位26、料盘上料工位271和电池下料工位281沿出料方向依次布设，且电池出料工位26、料盘上料工位271和电池下料工位281均位于两根第二导轨225之间。第三吸附机构226可在电池出料工位26和料盘上料工位271之间往复移动，第三吸附机构226用于吸附电池出料工位26已放电的电池，且将已放电电池释放至第三托辊27的空料盘中；第四吸附机构227可在料盘上料工位271和电池下料工位281往复移动，第四吸附机构227用于吸附第三托辊27上装有已放电电池的料盘，且将装有已放电电池的料盘释放于第四托辊28上。

如图6所示，第一吸附机构223、第二吸附机构224、第三吸附机构226和第四吸附机构227均包括从上至下依次布设的驱动板2204、导板2201和吸板2202，以及安装于吸板2202上的多个真空吸盘。吸板2202上开设有多个与真空吸盘一一对应的通孔2203，真空吸盘固定于相应的通孔2203中。导板2201沿横杆2212长度方向的两端分别通过滑槽件2207滑设于相应的导轨上。

导板2201和驱动板2204之间连接有用于驱动导板2201上下移动的驱动件2205，驱动板2204的下端设有两根导杆2206，两根导杆2206分设于驱动件2205沿横杆2212长度方向的两侧，两根导杆2206穿过导板2201后与吸板2202固连。本实施例中，驱动件2205为伸缩气缸。

真空吸盘与抽真空设备连接后，即可吸附电池或料盘，真空吸盘与抽真空设备解除连接后，即可释放电池或料盘。

继续参阅图5，第一吸附机构223和第二吸附机构224同步运动；第三吸附机构226和第四吸附机构227也同步运动。

本实施例中，横杆2212上设有用于驱动第一吸附机构223和第二吸附机构224同步运动的第二驱动机构，以及用于驱动第三吸附机构225和第四吸附机构226同步运动的第三驱动机构。第二驱动机构和第三驱动机构均为第二伸缩缸220，第二伸缩缸220的活塞杆伸出端固定于横杆2212上，第二伸缩缸220的缸筒与相应两个吸附机构的导板2201的下端面固连。

如图7所示，第一托辊23、第二托辊24、第三托辊27和第四托辊28的下端均设有用于驱动相应托辊上下移动的第一驱动机构29，第一驱动机构29连接于相应托辊和和下平台212之间。

其中，第一驱动机构29包括安装于下平台212上的旋转驱动组件，与旋转驱动组件传动相连的丝杆291，以及与丝杆291螺纹连接的螺母292，螺母292的外圆周上设有向外延伸的第一连接板298，第一连接板298上设有连接杆293，连接杆293穿过上平台211后与相应的托辊固连。丝杆291和连接杆293均竖向布置。

本实施例中，旋转驱动组件包括通过第三连接板297安装于下平台212上端的驱动电机294、设于下平台212下方的主动轮295和从动轮296，以及张紧于主动轮295和从动轮296之间的皮带或链条；驱动电机294的输出轴穿过下平台212后与主动轮295传动相连，丝杆291穿过下平台212后与从动轮296传动相连。丝杆291上安装有一轴承，轴承的外圆周上设有向外延伸的第二连接板299，第二连接板299横截面积较第一连接板298大，第二连接板299上设有与相应托辊固连的伸缩杆2910。

继续参阅图4，第一托辊23和第四托辊28均设有两排，两排第一托辊23沿横杆2212的长度方向间隔布置，两排第四托辊28也沿横杆2212的长度方向间隔布置。上平台211上设有用于将空料盘推出的第四驱动机构，以及将装有已放电电池的料盘推出的第五驱动机构，第四驱动机构设于两排第一托辊23之间，第五驱动机构设于两排第四托辊28之间。

本实施例中，上平台211的出料端设有朝向出料方向延伸的延伸板2111，第二驱动机构和第三驱动机构均为第一伸缩缸210，第一伸缩缸210的缸筒固定于延伸板2111上，第一伸缩缸210的活塞杆靠近相应的托辊设置，活塞杆的伸出端上安装有与料盘抵接的推板2101。

如图8所示，放电机1包括放电料台、多个夹具盘12和多个放电组件17。

放电料台包括放电平台11、位于放电平台11下方的支撑台，以及连接于放电平台和支撑台之间的立柱。

如图9和图10所示，放电平台11包括沿放电平台11左右方向间隔设置的第一梯度放电区域111和第二梯度放电区域112，第一梯度放电区域111沿平台前后方向分为六个大小和形状均相同的第一分区，第二梯度放电区域112沿平台前后方向分为六个大小和形状均相同的第二分区，第一分区和第二分区的大小和形状均相同。其中，第一梯度放电区域111的六个第一分区沿平台前后方向依次为放电上料区1112、四个第一放电区1111和第一空置区1113。第二梯度放电区域112的六个第二分区沿平台前后方向依次为放电出料区1122、四个第二放电区1121和第二空置区1123。

其中，电池进料工位25位于放电上料区1112上，电池出料工位26位于放电出料区1122上。

如图11所示，夹具盘12上开设有多个与扣式电池匹配第三通孔121，多个第三通孔121呈阵列分布，第三通孔121中可容置多个扣式电池，多个扣式电池沿第三通孔121轴向方向依次堆叠设置。

继续参阅图9和图10，每个第一分区和第二分区均可容置一个夹具盘12，当任意三个依次相邻的第一分区或第二分区上均具有夹具盘12时，中间分区上的夹具盘12与位于其前后分区上的夹具盘12均抵接。第一放电区1111上开设有多个与扣式电池匹配的第一通孔1114，第一通孔1114与第三通孔121一一对应；第二放电区1121上开设有多个与扣式电池匹配第二通孔1124，第二通孔1124与第三通孔121一一对应。

继续参阅图9和图10，放电平台11上设有第一推盘机构13、第二推盘机构14、第三推盘机构15和第四推盘机构16。第一推盘机构13用于将最前端的第一分区上的夹具盘12推向与之最相邻的第一分区上，第二推盘机构14用于将最后端的第一分区上的夹具盘12推向最后端的第二分区上，第三推盘机构15用于将后端的第二分区上的夹具盘12推向与之最相邻的第二分区上；第四推盘机构16用于将最前端的第二分区上的夹具盘12推向最前端的第一分区上。当放电装置工作时，放电平台11上最多具有2N+3个夹具盘12。

具体地，第一推盘机构13包括第一驱动机构131和第一推块132，第一驱动机构131设于最前端的第一分区沿平台左右方向远离第二分区的一侧，第一推块132位于最前端的第一分区的前侧，第一驱动机构131可驱动第一推块132沿平台的前后方向移动。

第二推盘机构14包括第二驱动机构141和第二推块142，第二驱动机构141设于最后端的第一分区的后侧，第二推块142位于最后端的第一分区沿平台左右方向远离第二分区的一侧，第二驱动机构141可驱动第二推块142沿平台的左右方向移动。

第三推盘机构15包括第三驱动机构151和第三推块152，第三驱动机构151设于最后端的第二分区沿平台左右方向远离第一分区的一侧，第三推块152位于最后端的第二分区的后侧，第三驱动机构151可驱动第三推块152沿平台的前后方向移动。

第四推盘机构16包括第四驱动机构161和第四推块162，第四驱动机构161设于最前端的第二分区的前侧，第四推块162位于最前端的第二分区沿平台左右方向远离第一分区的一侧，第四驱动机构161可驱动第四推块162沿平台的左右方向移动。

第一驱动机构131、第二驱动机构141、第三驱动机构151和第四驱动机构161均包括固定于放电平台11上的驱动电机(分别为驱动电机1311、驱动电机1411、驱动电机1511和驱动电机1611)、与驱动电机传动相连的丝杆(分别为丝杆1312、丝杆1412、丝杆1512和丝杆1612)，以及与丝杆螺纹连接的螺母(分别为螺母1313、螺母1413、螺母1513和1613)，螺与相应的推块固连。

继续参阅图8，放电组件17与放电区一一对应；放电组件17包括安装于放电料台上的放电控制箱171、上放电机构172和下放电机构173，上放电机构172和下放电机构173分设于放电平台11的上下两侧。

如图12所示，上放电机构172包括从上至下间隔布置的升降板1722、上导板1723、上安装板1724，以及安装于上安装板1724上多个第一电极1721。多个第一电极1721与相应的第一或第二通孔一一对应。上导板1723通过上支撑杆1725支撑于放电平台11的上方，升降板1722的下端设有导杆1726，导杆1726穿过上导板1723后与上安装板1724固连，升降板1722和上导板1723之间连接有用于驱动升降板1722升降的上驱动件1727。本实施例中，上驱动件1727为气缸，第一电极1721为弹性铜探针。

如图13所示，下放电机构173包括下导板1732、位于下导板1732上方的下安装板1733，以及安装于下安装板1733上端的多个第二电极1731。多个第二电极1731也与相应的第一或第二通孔一一对应。下导板1732通过下支撑杆1734悬置于放电平台11的下方，下导板1732和下安装板1733之间连接有用于驱动下安装板1733升降的下驱动件1735，本实施例中，第二电极1731为铜柱，铜柱伸入相应的第一或第二通孔中以防止扣式电池掉落。

由此，当夹具盘12运行至某一放电区时，第三通孔121与放电区对应的通孔连通形成放电通道，通过上驱动件1727可间接驱动上安装板1724下压至第一电极1721与夹具盘上对应的第三通孔中的顶层扣式电池接触。通过下驱动件1735可驱动下安装板1733上移至铜柱与夹具盘上对应的第三通孔中的底层扣式电池接触。将放电控制箱171与第一电极1721和第二电极1731均电连接，即可对该夹具盘上的扣式电池进行放电。

本实施例的扣式电池多层梯度放电系统完成扣式电池放电上下料及放电的过程如下：

S1：进出料

S1.1：进料

S1.1.1：人工或机械手将装有待放电电池的料盘置于第一上料托辊214上，第一上料托辊214带动装有待放电电池的料盘前进至进入第二托辊24上。第一驱动机构29驱动第二托辊24上移至靠近进出料机构22。同时，第二驱动机构驱动第一吸附机构223和第二吸附机构224同步运动，使得第一吸附机构223位于电池上料工位241的正下方，开启与第一吸附机构223连接的真空设备，使第一吸附机构223吸附第二托辊24上的料盘中的待放电电池。

S1.1.2：第二驱动机构驱动第一吸附机构223和第二吸附机构224沿进料方向向前同步运动，至第一吸附机构223位于电池进料工位25的正下方，且第二吸附机构224位于电池上料工位241的正下方，关闭与第一吸附机构223连通的真空设备，使第一吸附机构223将待放电电池释放至电池进料工位25的夹具盘12上；同时开启与第二吸附机构224连通的真空设备，使第二吸附机构224吸附第二托辊24上的空料盘。

S1.1.3：第一驱动机构29驱动第一托辊23上移至靠近进出料机构22。同时，第二驱动机构驱动第一吸附机构223和第二吸附机构224沿进料方向的反方向同步运动，至第一吸附机构223位于电池上料工位241的正下方，且第二吸附机构224位于料盘下料工位231的正下方，开启与第一吸附机构223连接的真空设备，使第一吸附机构223吸附第二托辊24上的料盘中的待放电电池；关闭与第二吸附机构224连通的真空设备，使第二吸附机构224将空料盘释放至第一托辊23上。

S1.1.4：此时，当第一吸附机构223和第二吸附机构224沿进料方向前行时，可以实现第一吸附机构223放料、第二吸附机构224吸料的同步；当第一吸附机构223和第二吸附机构224沿进料方向的反方向前行时，可以实现第一吸附机构223吸料、第二吸附机构224放料的同步。重复S1.4，当两排第一托辊23上的空料盘足数时，启动第四驱动机构将空料盘推出进出料台21。

S1.2：出料

S1.2.1：第三驱动机构驱动第三吸附机构25和第四吸附机构26沿出料方向的反方向同步运动，至第三吸附机构25位于电池出料工位26的正下方，开启与第三吸附机构25连通的真空设备，使第三吸附机构25吸附电池出料工位26上的料盘中的已放电电池。

S1.2.2：人工或机械手将空料盘置于第二上料托辊215，第二上料托辊215带动空料盘前进至进入第三托辊27上。第一驱动机构29驱动第三托辊27上移至靠近进出料机构22。同时，第三驱动机构驱动第三吸附机构25和第四吸附机构26沿出料方向同步运动，至第三吸附机构25位于料盘上料工位271的正下方，关闭与第三吸附机构25连通的真空设备，使第三吸附机构25将已放电电池释放于第三托辊27的空料盘中。

S1.2.3：第三驱动机构驱动第三吸附机构25和第四吸附机构26沿出料方向的反方向同步运动，至第三吸附机构25位于电池出料工位26的正下方，且第四吸附机构2位于料盘上料工位271的正下方，同时开启与第三吸附机构25连通的真空设备，以及与第四吸附机构2连通的真空设备，使第三吸附机构25吸附电池出料工位26上的料盘中的已放电电池，以及第四吸附机构26吸附第三托辊27上装有已放电电池的料盘。

S1.2.4：第三驱动机构驱动第三吸附机构25和第四吸附机构26沿出料方向同步运动，至第三吸附机构25位于料盘上料工位271的正下方，且第四吸附机构2位于电池下料工位281的正下方。同时，第一驱动机构29驱动第四托辊28上移至靠近进出料机构22。关闭与第三吸附机构25连通的真空设备，以及与第四吸附机构26连通的真空设备，使第三吸附机构25将已放电电池释放至第三托辊27的空料盘中，且使第四吸附机构26将装有已放电电池的料盘释放至第四托辊28上。

S1.2.5：此时，第三吸附机构25和第四吸附机构26可以实现同步吸料和同步放料过程。当两排第四托辊28上的料盘足数时，启动第五驱动机构将将装有已放电电池的料盘推出进出料台21。

S2：放电过程

S2.1：上料装置将待放电电池转运至放电上料区1112上的一号夹具盘中，装满后，第一推盘机构13将该夹具盘推入最前端的第一放电区1111，与第一放电区1111对应的放电组件17启动，对该放电区上的夹具盘中的扣式电池进行放电。同时，放电上料区1112上二号夹具盘，上料装置将待放电电池转运至放电上料区1112上的二号夹具盘中。待一号夹具盘中的扣式电池完成第一阶段放电后，第一推盘机构13将二号夹具盘推向最前端的第一放电区1111，以进行第一阶段放电，而第一放电区1111上的一号夹具盘被二号夹具盘推向第二个第一放电区1111，以进行第二阶段放电，以此类推，直至一号夹具盘到达第一空置区1113，此时，五号夹具盘进入最前端的第一放电区1111开始第一阶段放电。

S2.2：第二推盘机构14将一号夹具盘推向第二空置区1123，第三推盘机构15再将一号夹具盘推向最后端的第二放电区1121进行第五阶段放电。五号夹具盘第一阶段放电完成后，第一推盘机构13带动在六号夹具盘推向最前端的第一放电区1111的过程中，二号夹具盘被推向第一空置区1113，第二推盘机构14和第三推盘机构15先后动作，将二号夹具盘推向最后端的第二放电区1121，而一号夹具盘同时被推向从后往前数的第二个第二放电区1121进行第六阶段放电。以此类推，直至一号夹具盘完成第八阶段放电后，被第三推盘机构15间接推向放电出料区1122，此时，九号夹具盘刚进入最前端的第一放电区1111。通过下料装置可将一号夹具盘从放电出料区1122移出。

S2.3：通过有条不紊的上料出料，放电平台11在后续工作中始终保持8个夹具盘放电的满负荷状态。

上述梯度放电方式为本装置实现扣式电池多层梯度放电的方式之一，仅作为本装置运用技术原理的解释，并非对本装置做任何形式的限制。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种扣式电池多层梯度放电系统，其特征在于，包括进出料装置(2)和放电机(1)；

所述进出料装置(2)包括进出料台(21)和进出料机构(22)，所述进出料机构(22)包括安装架(221)、进料部和出料部，所述安装架(221)支撑于进出料台(21)上；

所述放电机(1)包括放电料台、多个夹具盘(12)和多个放电组件(17)；所述放电料台具有放电平台(11)，所述放电平台(11)包括沿平台左右方向间隔设置的第一梯度放电区域(111)和第二梯度放电区域(112)，所述第一梯度放电区域(111)沿平台前后方向分为多个大小和形状均相同的第一分区，所述第二梯度放电区域(112)沿平台前后方向分为多个大小和形状均相同的第二分区，第一分区和第二分区的大小和形状均相同且一一对应；

进料部和出料部靠近放电机(1)的一端均伸入放电机(1)中，放电平台(11)与进料部伸入端对应的第一分区形成电池进料工位(25)，其他第一分区中的至少一个为第一放电区(1111)；放电平台(11)与出料部伸入端对应的第二分区形成电池出料工位(26)，其他第二分区中的至少一个为第二放电区(1121)；所述进料部用于将待放电电池自动传输至电池进料工位(25)上的夹具盘(12)中，所述出料部用于将已放电电池从电池出料工位(26)上的夹具盘(12)中取走；

所述夹具盘(12)上开设有多个与扣式电池匹配第三通孔(121)，多个第三通孔(121)呈阵列分布，所述第三通孔(121)中可容置多个扣式电池，多个扣式电池沿第三通孔(121)轴向方向依次堆叠设置；每个第一分区和第二分区均可容置一个夹具盘(12)，当任意三个依次相邻的第一分区或第二分区上均具有夹具盘(12)时，中间分区上的夹具盘(12)与位于其前后分区上的夹具盘(12)均抵接；

所述放电料台上设有第一推盘机构(13)、第二推盘机构(14)和第三推盘机构(15)；所述第一推盘机构(13)用于将电池进料工位(25)上的夹具盘(12)推向与之最相邻的第一分区上，所述第二推盘机构(14)用于将最后端的第一分区上的夹具盘(12)推向最后端的第二分区上，所述第三推盘机构(15)用于将后端的第二分区上的夹具盘(12)推向与之最相邻的第二分区上；

放电组件(17)与放电区一一对应；放电组件(17)用于对相应的放电区上的夹具盘(12)中的扣式电池进行放电。

2.根据权利要求1所述的扣式电池多层梯度放电系统，其特征在于，所述第一放电区(1111)上开设有多个与扣式电池匹配第一通孔(1114)，第一通孔(1114)与第三通孔(121)一一对应；所述第二放电区(1121)上开设有多个与扣式电池匹配第二通孔(1124)，第二通孔(1124)与第三通孔(121)一一对应；

所述放电组件(17)包括安装于放电料台上的放电控制箱(171)、上放电机构(172)和下放电机构(173)，上放电机构(172)和下放电机构(173)分设于放电平台(11)的上下两侧；所述上放电机构(172)包括多个与相应的第一或第二通孔(1124)一一对应的第一电极(1721)，所述下放电机构(173)包括多个与相应的第一或第二通孔(1124)一一对应的第二电极(1731)，第二电极(1731)伸入相应的第一或第二通孔(1124)中以防止扣式电池掉落；当夹具盘(12)运行至某一放电区时，第三通孔(121)与所述放电区对应的通孔连通形成放电通道，所述上放电机构(172)和/或下放电机构(173)可相对放电料台上下移动，以使第一电极(1721)与相应第三通孔(121)中的最顶层的扣式电池接触，且使第二电极(1731)与第三通孔(121)中最底层的扣式电池接触；所述放电控制箱(171)与第一电极(1721)和第二电极(1731)均电连接。

3.根据权利要求1所述的扣式电池多层梯度放电系统，其特征在于，所述第一推盘机构(13)包括第一驱动机构(131)和第一推块(132)，所述第一驱动机构(131)设于最前端的第一分区沿平台左右方向远离第二分区的一侧，所述第一推块(132)位于最前端的第一分区的前侧，所述第一驱动机构(131)可驱动第一推块(132)沿平台的前后方向移动。

4.根据权利要求1所述的扣式电池多层梯度放电系统，其特征在于，所述第二推盘机构(14)包括第二驱动机构(141)和第二推块(142)，所述第二驱动机构(141)设于最后端的第一分区的后侧，所述第二推块(142)位于最后端的第一分区沿平台左右方向远离第二分区的一侧，所述第二驱动机构(141)可驱动第二推块(142)沿平台的左右方向移动。

5.根据权利要求1所述的扣式电池多层梯度放电系统，其特征在于，所述第三推盘机构(15)包括第三驱动机构(151)和第三推块(152)，所述第三驱动机构(151)设于最后端的第二分区沿平台左右方向远离第一分区的一侧，所述第三推块(152)位于最后端的第二分区的后侧，所述第三驱动机构(151)可驱动第三推块(152)沿平台的前后方向移动。

6.根据权利要求1所述的扣式电池多层梯度放电系统，其特征在于，所述放电料台上还设有第四推盘机构(16)，所述第四推盘机构(16)用于将电池出料工位(26)上的夹具盘(12)推向电池进料工位(25)上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的扣式电池多层梯度放电系统，其特征在于，所述进出料台(21)上设有料盘下料工位(231)、电池上料工位(241)、料盘上料工位(271)和电池下料工位(281)；

所述进料部包括设于安装架(221)上的第一导轨(222)，以及滑设于第一导轨(222)上的第一吸附机构(223)和第二吸附机构(224)；第一导轨(222)平行于进料方向，所述第一吸附机构(223)和第二吸附机构(224)沿进料方向间隔布置，且第一吸附机构(223)位于第二吸附机构(224)沿进料方向的前方；所述料盘下料工位(231)、电池上料工位(241)和电池进料工位(25)沿进料方向依次布设；所述第一吸附机构(223)可在电池上料工位(241)和电池进料工位(25)之间往复移动，所述第一吸附机构(223)用于吸附电池上料工位(241)上的料盘中的待放电电池，且在电池进料工位(25)释放待放电电池；所述第二吸附机构(224)可在料盘下料工位(231)和电池上料工位(241)之间往复移动，所述第二吸附机构(224)用于吸附电池上料工位(241)上的空料盘，且在料盘下料工位(231)释放空料盘；

所述出料部设于进料部垂直于进料方向的一侧，所述出料部包括设于安装架(221)上的第二导轨(225)，以及滑设于第二导轨(225)上的第三吸附机构(226)和第四吸附机构(227)，第二导轨(225)与第一导轨(222)平行设置，所述第三吸附机构(226)和第四吸附机构(227)沿出料方向间隔布置，且第四吸附机构(227)位于第三吸附机构(226)沿出料方向的前方，所述出料方向与进料方向相反；电池出料工位(26)、料盘上料工位(271)和电池下料工位(281)沿出料方向依次布设；所述第三吸附机构(226)可在电池出料工位(26)和料盘上料工位(271)之间往复移动，所述第三吸附机构(226)用于吸附电池出料工位(26)已放电的电池，且将吸附的电池释放至料盘上料工位(271)上的料盘中；所述第四吸附机构(227)可在料盘上料工位(271)和电池下料工位(281)往复移动，所述第四吸附机构(227)用于吸附料盘上料工位(271)上装有已放电电池的料盘，且在电池下料工位(281)释放装有已放电电池的料盘。

8.根据权利要求7所述的扣式电池多层梯度放电系统，其特征在于，所述进出料台(21)上设有第一托辊(23)、第二托辊(24)、第三托辊(27)和第四托辊(28)，所述第一托辊(23)、第二托辊(24)、第三托辊(27)和第四托辊(28)均可相对进出料台(21)上下移动以靠近或远离进出料机构(22)；所述料盘下料工位(231)设于第一托辊(23)上，所述电池上料工位(241)设于第二托辊(24)上，所述料盘上料工位(271)设于第三托辊(27)上，所述电池下料工位(281)设于第四托辊(28)上。

9.根据权利要求7所述的扣式电池多层梯度放电系统，其特征在于，所述第一吸附机构(223)和第二吸附机构(224)同步运动。

10.根据权利要求7所述的扣式电池多层梯度放电系统，其特征在于，所述第三吸附机构(226)和第四吸附机构(227)同步运动。

Images