CN205049640U - 软包锂离子电池开路电压测定设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软包锂离子电池开路电压测定设备，包括机架，还包括设置在机架上的与前置物流线连接的并且用于运送电池托盘的移栽组件、针板组件、用于将针板组件下降至电池极耳位置的丝杆运动组件、用于根据不同电池类型对针板组件位置进行偏移的偏心组件、用于夹紧并定位电池托盘的抱紧机构、电池OCV测量仪表以及控制机构，所述的针板组件通过导电束与电池OCV测量仪表电气连接；所述的控制机构设置在机架外的PC机内，所述的控制机构用于控制所述的移栽组件、丝杆运动组件、针板组件、偏心组件、抱紧机构、电池OCV测量仪表动作。本实用新型通过扫码器、计算机与物流系统对接，快速并有效的实现全自动的测试。

Description

软包锂离子电池开路电压测定设备

技术领域

本实用新型涉及一种软包锂离子电池开路电压测定设备，属于锂离子电池制造设备技术领域。

背景技术

随着科技水平的提高及新能源技术的普及，软包锂离子电池的使用率越来越高，为了提高锂电池的使用寿命，需要周期性对锂电池进行严格地充放电、老化、电压及内阻的测试。

目前，现有的锂电池OCV测定方式大多以人工测量为主，首先将电池从托盘内取出固定在专用容器上，再用OCV测量仪表进行测量并记录。这样的测量方式不仅繁琐，容易引起数据错乱、电池短路，工作效率也十分低下；而且测试时，人体的内阻也会影响电池测试的结果。

而相对先进的分选方式，虽然是通过设备进行分选，但由于设备的兼容性较差，不能适应大部分电池的规格，实用性就相应降低。对于薄片型的锂电池，其生产和测试都位于托盘内，在相对密集的托盘中，锂电池存取和测试的要求也比一般块状电池的要求要高很多。由于需要人工操作，设备也无法做到24小时自动运行。考虑到多次测试、降低成本以及减少错误的条件下，全自动的OCV测定设备应运而生。

发明内容

为了克服现有软包锂离子电池OCV测定工序中存在的人工测量过程中测量效率低下、操作不便、不安全、兼容性差等的缺点，本实用新型提供一种具有高集成度、高度开放性、系统功能完善的软包锂离子电池开路电压测定设备。

本实用新型采用的技术方案是：

软包锂离子电池开路电压测定设备，包括机架，其特征在于：还包括设置在机架上的与前置物流线连接的并且用于运送电池托盘的移载组件、针板组件、用于将针板组件下降至电池极耳位置的丝杆运动组件、用于根据不同电池类型对针板组件位置进行偏移的偏心组件、用于夹紧并定位电池托盘的抱紧机构、电池OCV测量仪表以及控制机构，所述的针板组件通过导电束与电池OCV测量仪表电气连接；所述的控制机构设置在机架外的PC机内，所述的控制机构用于控制所述的移载组件、丝杆运动组件、针板组件、偏心组件、抱紧机构、电池OCV测量仪表动作。

所述的移载组件包括前工位阻挡气缸、主工位阻挡气缸、若干滚筒以及用于给滚筒提供动力的移载气缸，所述的前工位阻挡气缸和主工位阻挡气缸之间具有用于容纳电池托盘的空间，若干滚筒间隔布置构成电池托盘的运送通道，所述的运送通道的前端与前置物流线连接，后端与运动底板衔接。

所述的运动底板上设置有所述的抱紧机构，所述的抱紧机构可沿所述的运动底板上横向移动，用以锁紧电池托盘；所述的抱紧机构包括设置在运动底板前后端的定位阻挡气缸部件以及左右端的抱紧气缸部件；所述的运动底板上设置有电池托盘的放置位，所述的放置位上设置有用于判定托盘内电池类型的扫码器。

所述的丝杆运动组件包括伺服电机、用于将针板组件下降至电池极耳位置的升降丝杆以及用于驱动升降丝杆运转的同步轮，所述的伺服电机与同步轮传动连接，所述的同步轮安装在升降丝杆的顶端。

所述的针板组件包括用于与电池极耳紧密接触的上针板和用于移动上针板的极耳夹紧气缸，所述的上针板包括探针针板和探针挡块，在极耳夹紧气缸作用下，探针针板和探针挡块横向移动，电池极耳的正负极位于探针针板和探针挡块之间，并且分别与探针针板和探针挡块紧密接触。

所述的偏心组件包括两对用于根据电池位置对针板组件位置进行相应偏移的偏心气缸。

还包括安全保护传感器，所述的安全保护传感器包括烟雾传感器、用于检测电池托盘放入状态的对射传感器、用于感应电池托盘内温度的温度传感器、用于确定针板组件运动位置的接近开关传感器。

本实用新型能针对不同型号的电池托盘内电池的位置进行准确的位置存储，其定位过程主要采用确定零点位置+位置偏差的计算方式，对不同型号的电池位置进行定位与存储。

设备工作时，移载组件运送电池托盘进入机架内部，通过对射传感器来确认电池托盘进入方向是否正确；抱紧机构是将已放在运动底板上的电池托盘抱紧锁定，扫码器扫码确定托盘内电池类型，偏心气缸伸出，针板组件下降到电池极耳位置；极耳夹紧气缸作用下使左右两个探针针板分别向电池托盘中心平行移动，使电池极耳正负极位于探针针板和探针挡块中间，极耳夹紧气缸动作后使探针针板、电池极耳、探针挡块压紧，接触阻抗越小越好，导线束与OCV测量仪表连接实现OCV测定功能。

本实用新型的有益效果体现在：

1、通过伺服电机的定位位置来进行电池型号不同对应；快速并有效的实现全自动的进行测试，通过气动组件对托盘进行精确定位，通过扫码器、计算机与物流系统对接，是一套实现了全程自动化的测试设备。

2、系统稳定，最大限度的减少人为干预。整个系统采用模块化的结构设计，既可以作为自动检测的单机使用，大大提高电池检测的工作效率，也可以集成在锂电池生产线上，可扩展性强。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型移载组件结构示意图。

图3a是本实用新型针板组件结构示意图。

图3b是本实用新型针板组件立体图。

图4是本实用新型丝杆运动组件结构示意图。

图5是本实用新型抱紧组件结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图5，软包锂离子电池开路电压测定设备，包括机架1，还包括设置在机架1上的与前置物流线连接的并且用于运送电池托盘13的移载组件2、针板组件4、用于将针板组件4下降至电池极耳位置的丝杆运动组件3、用于根据不同电池类型对针板组件4位置进行偏移的偏心组件5、用于夹紧并定位电池托盘的抱紧机构6、电池OCV测量仪表以及控制机构，所述的针板组件4通过导电束与电池OCV测量仪表电气连接；所述的控制机构设置在机架外的PC机内，所述的控制机构用于控制所述的移载组件2、丝杆运动组件3、针板组件4、偏心组件5、抱紧机构6、电池OCV测量仪表动作。

所述的移载组件包括前工位阻挡气缸21、主工位阻挡气缸22、若干滚筒23以及用于给滚筒提供动力的移载气缸24，所述的前工位阻挡气缸21和主工位阻挡气缸22之间具有用于容纳电池托盘13的空间，若干滚筒23间隔布置构成电池托盘的运送通道，所述的运送通道的前端与前置物流线连接，后端与运动底板42衔接。

所述的运动底板42上设置有所述的抱紧机构6，所述的抱紧机构6可沿所述的运动底板42上横向移动，用以锁紧电池托盘13；所述的抱紧机构6包括设置在运动底板前后端的定位阻挡气缸部件41以及左右端的抱紧气缸部件43；所述的运动底板42上设置有电池托盘的放置位，所述的放置位上设置有用于判定托盘内电池类型的扫码器11。

所述的丝杆运动组件3包括伺服电机14、用于将针板组件4下降至电池极耳位置的升降丝杆44以及用于驱动升降丝杆44运转的同步轮46，所述的伺服电机14与同步轮46传动连接，所述的同步轮46安装在升降丝杆44的顶端。

所述的针板组件4包括用于与电池极耳紧密接触的上针板45和用于移动上针板的极耳夹紧气缸31，所述的上针板45包括探针针板32和探针挡块33，在极耳夹紧气缸31作用下，探针针板32和探针挡块33横向移动，电池极耳的正负极位于探针针板32和探针挡块33之间，并且分别与探针针板32和探针挡块33紧密接触。

所述的偏心组件5包括两对用于根据电池位置对针板组件位置进行相应偏移的偏心气缸12。

还包括安全保护传感器，所述的安全保护传感器包括烟雾传感器47、用于检测电池托盘放入状态的对射传感器25、用于感应电池托盘内温度的温度传感器、用于确定针板组件运动位置的接近开关传感器。

本实用新型能针对不同型号的电池托盘内电池的位置进行准确的位置存储，其定位过程主要采用确定零点位置+位置偏差的计算方式，对不同型号的电池位置进行定位与存储。

如图1、图2和图4所示：设备工作时，前工位阻挡气缸21和主工位气缸22伸出，来确保电池托盘在前工位和主工位的相对位置；电池托盘13从物流线进入时，设备的滚筒转动23，将电池托盘送入移载组件内；当对射传感器收到信号，定位阻挡气缸部件41伸出；移载气缸24动作将电池托盘13送入运动底板42并收回。

如图4所示，通过烟雾传感器47可以实时的判定生产中电池出现短路燃烧现象，当烟雾传感器47感应到电池燃烧产生的烟雾时会报警并进行设备断电处理。

如图1和图4所示，当对射传感器25收到信号并确认电池托盘13正确进入时，抱紧机构6伸出定位并夹紧电池托盘13。机架1内的扫码器11扫描电池托盘侧边的条形码，根据软件内存储的电池类型，来判定偏心组件5是否工作。同时，丝杆运动组件3根据软件存储的下降位置将针板组件4下降到电池极耳位置。针板组件4下降到确定位置后，极耳夹紧气缸31动作，探针针板32和探针挡块33横向移动夹紧极耳，同时针板组件4内的检测电路与OCV测量仪表连接，通电测量并将测量结果记录到机架1外的PC端。

OCV测定完毕后，极耳夹紧气缸31收回，同时针板组件4上升到原点位置，偏心组件5的偏心气缸12复位，等待下一次动作。原点信号确认后，根据反馈的信号，移载气缸24伸出向后推动，将电池托盘13推入后置物流线中。至此一个工作循环完成，继续进入下一个工作循环。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (7)

1.软包锂离子电池开路电压测定设备，包括机架，其特征在于：还包括设置在机架上的与前置物流线连接的并且用于运送电池托盘的移载组件、针板组件、用于将针板组件下降至电池极耳位置的丝杆运动组件、用于根据不同电池类型对针板组件位置进行偏移的偏心组件、用于夹紧并定位电池托盘的抱紧机构、电池OCV测量仪表以及控制机构，所述的针板组件通过导电束与电池OCV测量仪表电气连接；所述的控制机构设置在机架外的PC机内，所述的控制机构用于控制所述的移载组件、丝杆运动组件、针板组件、偏心组件、抱紧机构、电池OCV测量仪表动作。

2.如权利要求1所述的软包锂离子电池开路电压测定设备，其特征在于：所述的移载组件包括前工位阻挡气缸、主工位阻挡气缸、若干滚筒以及用于给滚筒提供动力的移载气缸，所述的前工位阻挡气缸和主工位阻挡气缸之间具有用于容纳电池托盘的空间，若干滚筒间隔布置构成电池托盘的运送通道，所述的运送通道的前端与前置物流线连接，后端与运动底板衔接。

3.如权利要求2所述的软包锂离子电池开路电压测定设备，其特征在于：所述的运动底板上设置有所述的抱紧机构，所述的抱紧机构可沿所述的运动底板上横向移动，用以锁紧电池托盘；所述的抱紧机构包括设置在运动底板前后端的定位阻挡气缸部件以及左右端的抱紧气缸部件；所述的运动底板上设置有电池托盘的放置位，所述的放置位上设置有用于判定托盘内电池类型的扫码器。

4.如权利要求3所述的软包锂离子电池开路电压测定设备，其特征在于：所述的丝杆运动组件包括伺服电机、用于将针板组件下降至电池极耳位置的升降丝杆以及用于驱动升降丝杆运转的同步轮，所述的伺服电机与同步轮传动连接，所述的同步轮安装在升降丝杆的顶端。

5.如权利要求4所述的软包锂离子电池开路电压测定设备，其特征在于：所述的针板组件包括用于与电池极耳紧密接触的上针板和用于移动上针板的极耳夹紧气缸，所述的上针板包括探针针板和探针挡块，在极耳夹紧气缸作用下，探针针板和探针挡块横向移动，电池极耳的正负极位于探针针板和探针挡块之间，并且分别与探针针板和探针挡块紧密接触。

6.如权利要求5所述的软包锂离子电池开路电压测定设备，其特征在于：所述的偏心组件包括两对用于根据电池位置对针板组件位置进行相应偏移的偏心气缸。

7.如权利要求6所述的软包锂离子电池开路电压测定设备，其特征在于：还包括安全保护传感器，所述的安全保护传感器包括烟雾传感器、用于检测电池托盘放入状态的对射传感器、用于感应电池托盘内温度的温度传感器、用于确定针板组件运动位置的接近开关传感器。