CN219677312U - 一种方壳电池pack生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种方壳电池PACK生产线，生产线包括电芯组装段、CCD极性检测段、极柱清洗段、铝排焊接段和总内压内阻测试段；电芯组装段用于对电芯进行检测分选、涂胶、堆叠、挤压和捆扎，产出电芯模组；CCD极性检测段用于抓拍电芯模组与预设影像进行比对，检验电芯模组内的电芯排列组合是否正确；极柱清洗段用于清洗电芯模组内电芯极柱的氧化层；铝排焊接段用于对电芯模组内电芯极柱与铝排进行焊接，产出方壳电池PACK；总内压内阻测试段用于对方壳电池进行总的内压、内阻测试。生产线在上料时对电芯进行检测分选、对组装的电芯模组进行CCD检测、在成品PACK下线时进行总内压内阻测试，充分保证了成品优良率，并有效提高了生产效率。

Description

一种方壳电池PACK生产线

技术领域

本实用新型涉及方壳电池生产设备技术领域，具体涉及一种方壳电池PACK生产线。

背景技术

电池PACK，即电池包，它一般是由多个电芯组合而成的，同时还加入了电池管理系统(bms)等，也就是电池厂最后提供给用户的产品。电芯作为PACK的核心组成，目前以电芯的外形分类主流分为三大类：方壳、圆柱、软包（聚合物电池），正负极片通过不同的方式封装到相应的外壳里面。方壳电池PACK生产线需要组装单体方形电芯，再使用汇流铝排将电芯组成不同的串并联，最终形成成品。

目前的方壳电池PACK生产线集成度不高，而且仅在产品下线之后进行检测，无法做到在生产过程中的检测监控，成品优良率较低。

实用新型内容

针对背景技术的缺陷，本实用新型提出了一种方壳电池PACK生产线，在生产过程中对原料电芯、半成品和成品进行监测监控，能有效提高成品优良率，并且具有较高的自动化水平。

本实用新型提出了一种方壳电池PACK生产线，生产线包括电芯组装段和沿着倍速链主线体装配的CCD极性检测段、极柱清洗段、铝排焊接段和总内压内阻测试段；

电芯组装段用于对电芯进行检测分选、涂胶、堆叠、挤压和捆扎，产出电芯模组；

倍速链主线体用于传送电芯组装段产出的电芯模组；

CCD极性检测段用于抓拍电芯模组与预设影像进行比对，检验电芯模组内的电芯排列组合是否正确；

极柱清洗段用于清洗电芯模组内电芯极柱的氧化层；

铝排焊接段用于对电芯模组内电芯极柱与铝排进行焊接，产出方壳电池PACK；

总内压内阻测试段用于对方壳电池进行总的内压、内阻测试。

优选的，电芯组装段设有上料传送带、堆叠平台和挤压平台；

沿上料传送带设有涂胶机构和翻转机械手，涂胶机构包括可在三维方向移动的胶液喷头，翻转机械手用于翻转位于上料传送带上的电芯；

堆叠平台用于将若干电芯堆叠成电芯模组，堆叠平台位于上料传送带的下料侧，堆叠平台上设有呈矩形框形状的堆叠工装；

挤压平台设有挤压机构，挤压机构用于将堆叠好的电芯压紧使其粘接牢固。

优选的，挤压机构包括沿水平方向布设的一对挤压板，每个挤压板的背部通过推杆与挤压气缸连接。

优选的，CCD极性检测段设有CCD移动模组，CCD移动模组包括设置在倍速链主线体两侧的一对前后移动模组、安装在前后移动模组上的左右移动模组、以及安装在左右移动模组上的上下移动模组；

上下移动模组的底部安装有CCD相机和光源。

优选的，极柱清洗段设有安装在清洗移动模组上的极柱清洗激光器；

极柱清洗激光器通过清洗移动模组可在三维方向移动。

优选的，铝排焊接段设有安装在焊接移动模组上的焊接激光器；

焊接激光器通过焊接移动模组可在三维方向移动。

优选的，焊接移动模组上还安装有压头，压头用于压紧铝排。

优选的，总内压内阻测试段设有安装在探针移动模组上的测试探针；

测试探针通过探针移动模组可在三维方向移动。

优选的，总内压内阻测试段设有两套探针移动模组，每套探针移动模组上设有一组测试探针。

本实用新型的有益效果是：方壳电池PACK生产线在上料时对电芯进行检测分选、对组装好的电芯模组进行CCD检测、在成品PACK下线时进行总内压内阻测试，充分保证了成品优良率；另外，生产线对生产工艺进行了高度集成，提升了自动化水平，有效的提高了生产效率。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是本实用新型方壳电池PACK生产线的平面示意图。

图2是电芯组装段的前视图。

图3是电芯组装段的平面图。

图4是CCD极性检测段的前视图。

图5是极柱清洗段的前视图.

图6是铝排焊接段的前视图。

图7是总内压内阻测试段的前视图。

附图标记：

01-电芯，02-电芯模组，1-电芯组装段，11-上料传送带，12-NG回流带，13-扫码头，14-NG测试机构，15-NG机械手，16-翻转机械手，17-涂胶机构，171-喷头移动模组，172-胶液喷头，18-堆叠平台，181-堆叠工装，19-挤压平台，191-挤压板，192-推杆，193-挤压气缸，2-CCD极性检测段，21-CCD移动模组，22-CCD相机，23-光源，3-极柱清洗段，31-清洗移动模组，32-极柱清洗激光器，4-铝排焊接段，41-焊接移动模组，42-焊接激光器，43-压头，5-总内压内阻测试段，51-探针移动模组，52-测试探针，6-倍速链主线体。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

下面结合附图及实施例对本实用新型的原理进行详细说明。

本实用新型提出了一种方壳电池PACK生产线，如图1所示，生产线包括电芯组装段1、CCD极性检测段2、极柱清洗段3、铝排焊接段4和总内压内阻测试段5；

电芯组装段1用于对电芯01进行检测分选、涂胶、堆叠、挤压和捆扎，产出电芯模组02，此处的检测分选包括对电芯01进行通电测试，分选出合格的电芯01进入后续的涂胶环节，而将质量残次品或者与本批次规格要求不相符的电芯从生产线上剔除；

CCD极性检测段2用于抓拍电芯模组02与预设影像进行比对，检验电芯模组02内的电芯01排列组合是否正确；

极柱清洗段3用于清洗电芯模组02内电芯极柱的氧化层；

铝排焊接段4用于对电芯模组02内电芯极柱与铝排进行焊接，产出方壳电池PACK；

总内压内阻测试段5用于对方壳电池进行总的内压、内阻测试。

方壳电池PACK生产线在上料时对电芯进行检测分选、对组装好的电芯模组02进行CCD检测、在成品PACK下线时进行总内压内阻测试，充分保证了成品优良率；另外，生产线对生产工艺进行了高度集成，提升了自动化水平，有效的提高了生产效率。

本实施例中，生产线还包括用于传送电芯模组02的倍速链主线体6，CCD极性检测段2、极柱清洗段3、铝排焊接段4和总内压内阻测试段5沿倍速链主线体6装配。从图1可以看出，电芯组装段1产出的电芯模组02会进入倍速链主线体6，通过倍速链主线体6依次传送经过CCD极性检测段2、极柱清洗段3、铝排焊接段4和总内压内阻测试段5，直至下线。

如图2-3所示的实施例中，电芯组装段1设有上料传送带11、NG回流带12、扫码头13、NG测试机构14、NG机械手15、翻转机械手16、涂胶机构17、堆叠平台18和挤压平台19；

上料传送带11和NG回流带12并排设置，沿上料传送带11依次设有扫码头13、NG测试机构14、NG机械手15、翻转机械手16和涂胶机构17。其中，扫码头13用于扫描电芯上的二维码标签进行记录；NG测试机构14上设有探针，用于对经过的电芯依次进行通电测试；NG机械手15通过龙门架在上料传送带11和NG回流带12上方横向移动，将通电测试不合格的电芯从上料传送带11夹持到NG回流带12上，NG回流带12将不合格电芯传送走并回收；翻转机械手16与涂胶机构17相配合，当需要对电芯的底部进行涂胶时，翻转机械手16夹持位于上料传送带11上的电芯进行翻转，使电芯底面朝上便于涂胶机构17对电芯涂胶；涂胶机构17包括胶液喷头172和喷头移动模组171，喷头移动模组171包括安装在龙门架上的左右移动模组、安装在该左右移动模组上的前后移动模组、以及安装在该前后移动模组上的上下移动模组，胶液喷头172安装在上下移动模组的底部，可通过喷头移动模组171进行左右、前后和上下三维方向移动。

堆叠平台18用于将若干电芯01堆叠成电芯模组02。堆叠平台18位于上料传送带11的下料侧，平台上设有呈矩形框形状的堆叠工装181，工人将完成涂胶的电芯从上料传送带11取下并码入堆叠工装181中，使电芯初步粘合成电芯模组02。堆叠时，电芯横向排列，每个电芯的焊点朝上。

堆叠好的电芯模组02会被放入挤压平台19。挤压平台19设有挤压机构，挤压机构用于将堆叠好的电芯压紧使其粘接牢固。挤压机构包括沿水平方向布设的一对挤压板191，每个挤压板191的背部通过推杆192与挤压气缸193连接。工作时，两个挤压板191在挤压气缸193的推动下相对靠拢，挤压位于两个挤压板191之间的电芯模组02，使两块电芯之间的涂胶更加均匀，增加其粘接的牢固性。挤压后，通过人工对电芯模组02采用塑钢带捆扎，让电池模组更加牢固，可以更好的抗击外界不良因数的影响。捆扎后，通过顶升平移机构将电芯模组02送入倍速链主线体6上进入下一生产环节。

如图4所示的实施例中，CCD极性检测段2设有CCD移动模组21，CCD移动模组21包括设置在倍速链主线体6两侧的一对前后移动模组、安装在前后移动模组上的左右移动模组、以及安装在左右移动模组上的上下移动模组，上下移动模组的底部安装有CCD相机22和光源23。

电芯模组02通过倍速链主线体6进入CCD极性检测段2所在工位，CCD相机22和光源23通过前后、上下、左右移动模组送至电芯模组02相对应的位置，抓拍电芯模组02的排列组合与设定的排列组合是否有差异从而对电芯正负极进行判断，并上传数据。此处的CCD检测可以分辨出电芯模组02中的电芯是否按照预设的规格、方向、顺序进行排列，避免因排列问题导致电芯模组02产生残次品。

如图5所示的实施例中，极柱清洗段3设有安装在清洗移动模组31上的极柱清洗激光器32；

极柱清洗激光器32通过清洗移动模组31可在三维方向移动。清洗移动模组31也具有拼装在一起的前后移动模组、左右移动模组和上下移动模组，极柱清洗激光器32安装在上下移动模组底部，工作时，极柱清洗激光器32通过清洗移动模组31移动到电芯模组02上方，发射激光将电芯顶部极柱表面的氧化层进行清洗，为后续铝排的焊接做准备。

如图6所示的实施例中，铝排焊接段4设有安装在焊接移动模组41上的焊接激光器42；

焊接激光器42通过焊接移动模组41可在三维方向移动。

焊接移动模组41也具有拼装在一起的前后移动模组、左右移动模组和上下移动模组，上下移动模组底部安装有压头43，焊接激光器42安装在上下移动模组底部。焊接前，先通过人工在电芯模组02上放置铝排，然后电芯模组02随倍速链主线体6移动到焊接工位，焊接激光器42和压头43随焊接移动模组41移动到焊接位置上方，随着上下移动模组下降，压头43将放置的铝排压紧不让其晃动，然后焊接激光器42发射激光使铝排融进极柱，从而实现铝排的焊接。

如图7所示的实施例中，总内压内阻测试段5设有安装在探针移动模组51上的测试探针52；

测试探针52通过探针移动模组51可在三维方向移动。

探针移动模组51也具有拼装在一起的前后移动模组、左右移动模组和上下移动模组，探针安装在上下移动模组的底部。

完成铝排焊接的电芯模组02会随着倍速链主线体6传送到总内压内阻测试工位，测试探针52随探针移动模组51移动到电芯模组02上方，与电芯模组02的通电测试点接触进行通电测试，并将测试结果上传。

本实施例中，总内压内阻测试段5设有两套探针移动模组51，每套探针移动模组51上设有一组测试探针52。电芯模组02上具有多个通电测试点，两套探针可以提高测试效率。另外，不同生产批次的方壳电池PACK，其堆叠电芯的数量、通电测试点间距经常发生变化，两套探针可以相互配合进行测试。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种方壳电池PACK生产线，其特征在于，所述生产线包括电芯组装段和沿着倍速链主线体装配的CCD极性检测段、极柱清洗段、铝排焊接段、总内压内阻测试段；

所述电芯组装段用于对电芯进行检测分选、涂胶、堆叠、挤压和捆扎，产出电芯模组；

所述倍速链主线体用于传送所述电芯组装段产出的电芯模组；

所述CCD极性检测段用于抓拍电芯模组与预设影像进行比对，检验电芯模组内的电芯排列组合是否正确；

所述极柱清洗段用于清洗电芯模组内电芯极柱的氧化层；

所述铝排焊接段用于对电芯模组内电芯极柱与铝排进行焊接，产出方壳电池PACK；

所述总内压内阻测试段用于对方壳电池进行总的内压、内阻测试。

2.如权利要求1所述的方壳电池PACK生产线，其特征在于，所述电芯组装段设有上料传送带、堆叠平台和挤压平台；

沿所述上料传送带设有涂胶机构和翻转机械手，所述涂胶机构包括可在三维方向移动的胶液喷头，所述翻转机械手用于翻转位于所述上料传送带上的电芯；

所述堆叠平台用于将若干电芯堆叠成电芯模组，所述堆叠平台位于所述上料传送带的下料侧，所述堆叠平台上设有呈矩形框形状的堆叠工装；

所述挤压平台设有挤压机构，所述挤压机构用于将堆叠好的电芯压紧使其粘接牢固。

3.如权利要求2所述的方壳电池PACK生产线，其特征在于，所述挤压机构包括沿水平方向布设的一对挤压板，每个挤压板的背部通过推杆与挤压气缸连接。

4.如权利要求1所述的方壳电池PACK生产线，其特征在于，所述CCD极性检测段设有CCD移动模组，所述CCD移动模组包括设置在所述倍速链主线体两侧的一对前后移动模组、安装在所述前后移动模组上的左右移动模组、以及安装在所述左右移动模组上的上下移动模组；

所述上下移动模组的底部安装有CCD相机和光源。

5.如权利要求1所述的方壳电池PACK生产线，其特征在于，所述极柱清洗段设有安装在清洗移动模组上的极柱清洗激光器；

所述极柱清洗激光器通过所述清洗移动模组可在三维方向移动。

6.如权利要求1所述的方壳电池PACK生产线，其特征在于，所述铝排焊接段设有安装在焊接移动模组上的焊接激光器；

所述焊接激光器通过所述焊接移动模组可在三维方向移动。

7.如权利要求6所述的方壳电池PACK生产线，其特征在于，所述焊接移动模组上还安装有压头，所述压头用于压紧所述铝排。

8.如权利要求1所述的方壳电池PACK生产线，其特征在于，所述总内压内阻测试段设有安装在探针移动模组上的测试探针；

所述测试探针通过所述探针移动模组可在三维方向移动。

9.如权利要求8所述的方壳电池PACK生产线，其特征在于，所述总内压内阻测试段设有两套探针移动模组，每套探针移动模组上设有一组测试探针。