CN220658419U - 一种辅助电池分档装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于新能源锂电池技术领域，公开了一种辅助电池分档装置，包括放置在地面上的工作台，所述工作台上一端位置设置有固定距离装置，所述工作台的中间位置的一侧面上设置有测试装置，工作台的中间位置相对应测试装置的另一侧面上设置有主控制器，所述工作台另一端位置处且放置于地面上设置有分档装置；本实用新型整体结构简单，能够一次性检测计算锂离子电池的内阻、电压以及锂离子电池的正极与客体之间的电压以及压降速率，并且检测完成后进行准确分档，节省人力成本，提高出厂合格率。

Description

一种辅助电池分档装置

技术领域

本实用新型属于新能源锂电池技术领域，具体的说，涉及一种辅助电池分档装置。

背景技术

近几年，随着石油资源日渐匮乏，新能源行业得到越来越多重视，已经成为国家重点研究项目；作为新能源行业的重要组成部分，锂离子电池行业得到迅速发展。

目前在市场上方形金属壳锂离子电池占有较大份额，锂离子电池在分容结束后会使用电压内阻测试仪对制造完成的锂离子电池的内阻、电压进行测量，并且锂离子电池的内阻、电压至少需要测量两次，分别在分容后测量一次，搁置一段时间后再测量一次，同时还需测量锂离子电池的正极与壳体之间的电压，并计算出压降速率；压降速率的快慢直接反映出电池内部是否存在微短路等不良情况影响电池的性能特征。

在现有技术中，通常是由人工操作测试仪，分别测试锂离子电池的内阻、电压以及锂离子电池的正极与客体之间的电压，采集到数据后输入电脑中，通过电脑计算出压降速率，根据压降速率的数值判定电池内部是否存在不良情况，进行分类放置，合格品放入合格框内，不合格品放入不合格框内。

由于采用人工进行操作，操作时间长后，人工会出现疲劳，导致检测或者判定错误，影响锂离子电池出厂的合格率，同时人工操作的效率低下，影响生产速率。

实用新型内容

本实用新型要解决的主要技术问题是提供一种整体结构简单，能够自动检测计算并划分档位的，提高检测效率，减少人工成本，提高使用效果的辅助电池分档装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种辅助电池分档装置，包括放置在地面上的工作台，所述工作台上一端位置设置有固定距离装置，所述工作台的中间位置的一侧面上设置有测试装置，工作台的中间位置相对应测试装置的另一侧面上设置有主控制器，所述工作台另一端位置处且放置于地面上设置有分档装置。

以下是本实用新型对上述技术方案的进一步优化：

所述工作台包括由铝型材固定连接并放置在地面上的支架，支架一端下方固定连接有电机，电机输出端通过皮带传动连接有滚轮，滚轮设置有多个，多个滚轮平行且间隔布设在支架上，多个滚轮表面顶接有输送带。

进一步优化：所述输送带宽度方向的两端面位置处设置有垂直布设在支架上且相互平行的挡板，一侧挡板侧面且靠近电机一端位置处固定安装有总开关，一侧挡板侧面上且靠近总开关位置处固定安装有急停开关。

进一步优化：所述固定距离装置包括一端固定安装在支架上的气缸支架，所述气缸支架上表面固定安装有气缸，气缸的输出端固定连接有顶块，气缸一侧面设有第一电磁阀，第一电磁阀的输入端与外部气源连接，第一电磁阀的输出端与气缸的进气口、出气口连接，所述挡板上靠近顶块位置处固定安装有第一光纤传感器。

进一步优化：所述测试装置包括固定安装在挡板一侧面位置上的顶出气缸，所述顶出气缸设置两个平行布设且同时伸缩的伸缩端，其中一个伸缩端端部固定连接有正极触点与壳体触点，另一个伸缩端端部固定连接有负极触点，所述顶出气缸下方固定在挡板上安装有第三电磁阀，所述挡板上相对应顶出气缸的位置处设有接触开关。

进一步优化：所述分档装置包括固定安装在工作台另一端位置处的第二光纤传感器，工作台另一端位置处的地面上放置有安放支架，安放支架上固定安装有四轴机器人，安放支架上靠近四轴机器人一侧固定安装有第二电磁阀，所述四轴机器人前端位置转动连接有机械臂，机械臂一端固定连接有吸盘，所述吸盘的输入端通过气管与第二电磁阀的输出端连接。

进一步优化：所述工作台另一端位置的地面上靠近安放支架放置有第一分档框与第二分档框，工作台另一端位置上且靠近第二光纤传感器处固定安装有阻挡板。

进一步优化：所述主控制器包括固定安装在工作台上且相对应测试装置一侧的电控箱，电控箱内一侧放置用于调试四轴机器人的控制柜，电控箱另一侧放置有电脑，电控箱内靠近电脑放置有启动电源，启动电源经变压器与外部电源电性连接，电控箱上方位置固定安装有单片机。

进一步优化：所述单片机、总开关、电机与急停开关通过导线与启动电源电性连接，所述正极触点、壳体触点与负极触点通过导线与启动电源电性连接。

进一步优化：所述单片机的输出端与电机、第一电磁阀的输入端电性连接，接触开关的输出端与单片机的输入端电性连接，正极触点、壳体触点与负极触点的输出端与电脑输入端电性连接，电脑的输出端、第一光纤传感器的输出端、第二光纤传感器的输出端、第二电磁阀的输出端、第三电磁阀的输出端与电控箱的输出端分别与单片机的输入端电性连接。

本实用新型采用上述技术方案，构思巧妙，结构合理，能够准确测试出锂离子电池的内阻、电压以及锂离子电池的正极与壳体之间的电压，并且准确计算出锂离子电池压降速率的快慢，方便使用，能够提高生产效率，安全可靠，便于操作，并且整体结构简单，方便制造和生产，能够降低生产和使用成本，提高经济收益。

并且该辅助电池分档装置具备自动化生产的潜质，可放在生产流水线中生产使用，同时节省了人力成本，方便使用，能够简化辅助电池分档装置的操作步骤，提高生产速率。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例中整体结构的示意图；

图2为本实用新型实施例中整体结构俯视图；

图3为本实用新型实施例中测试装置的局部视图。

图中：1-工作台；11-支架；12-输送带；13-滚轮；14-挡板；15-电机；16-总开关；17-急停开关；2-测试装置；21-顶出气缸；22-正极触点；23-负极触点；24-壳体触点；25-接触开关；3-固定距离装置；31-气缸；32-气缸支架；33-顶块；34-第一电磁阀；35-第一光纤传感器；4-主控制器；41-电控箱；42-单片机；5-第二光纤传感器；6-分档装置；61-四轴机器人；601-吸盘；602-机械臂；62-第一分档框；63-第二分档框；64-安放支架；65-第二电磁阀；66-阻挡板。

具体实施方式

如图1-3所示：一种辅助电池分档装置，包括放置在地面上的工作台1，所述工作台1上一端位置设置有固定距离装置3，所述工作台1的中间位置的一侧面上设置有测试装置2，工作台1的中间位置相对应测试装置2的另一侧面上设置有主控制器4，所述工作台1另一端位置处且放置于地面上设置有分档装置6。

在本实施例中，工作台1放置在地面上使用。

所述工作台1包括由铝型材通过螺栓固定连接在一起且放置到地面上的支架11。

所述支架11的一端下方位置处通过螺栓固定安装有电机15，所述电机15的输出轴端通过皮带传动连接有滚轮13。

本实施例中，滚轮13设置有多个，所述多个滚轮13通过转动轴平行且间隔布设在支架11的上表面上。

其中电机15的输出轴端传动连接的是位于支架11一端的一个滚轮13。

所述多个滚轮13表面顶接有输送带12，工作中，所述输送带12为张紧状态。

这样，电机15启动时，带动支架11一端的一个滚轮13转动，并在其它多个滚轮13的共同作用下，从而使输送带12水平移动，实现传送输送带12上的电池物料。

所述输送带12的材质采用橡胶材质，这样，一是增大表面摩擦力，致使输送电池物料时不使电池物料滑动，二是橡胶材质可对电池物料的表面进行保护，不会造成电池物料表面磨损。

所述输送带12宽度方向的两端面位置处设置有垂直布设在支架11两侧位置上且相互平行的挡板14。

所述挡板14的作用为可阻挡输送带12上的电池物料不被掉落。

所述挡板14的一侧面且靠近电机15的一端位置处通过螺栓固定安装有总开关16，所述挡板14一侧边位置且上靠近总开关16位置处设有急停开关17。

所述固定距离装置3包括固定安装在支架11一端下表面位置上的气缸支架32，所述气缸支架32上通过螺栓固定安装有气缸31。

所述气缸31的输出端通过螺纹连接有顶块33，所述挡板14一侧相对应顶块33位置处开设有避让槽。

所述顶块33所用材质为橡胶材质，当顶块33与电池物料接触时避免损坏摩擦电池物料。

所述气缸支架32上靠近气缸31一侧通过螺栓固定安装有第一电磁阀34。

所述第一电磁阀34的输入端与外部气源接通，输出端连接气缸31的进出气口。

所述挡板14上靠近顶块33位置处设置有第一光纤传感器35。

所述测试装置2包括固定安装在挡板14一侧靠近中间位置的顶出气缸21，所述顶出气缸21设置两个平行布设且同时伸缩的伸缩端。

其中一个伸缩端端部固定连接有正极触点22与壳体触点24，另一个伸缩端端部固定连接有平行于正极触点22与壳体触点24的负极触点23。

所述支架11上且位于顶出气缸21下方位置通过螺栓固定安装有第三电磁阀（图中未标明），所述第三电磁阀的进气端通过气管与总气源连接，第三电磁阀的出气端通过气管连接顶出气缸21的进出气口端。

当所测试电池物料到达指定位置时，通过第三电磁阀控制致使顶出气缸21的伸缩端伸出，带动正极触点22、壳体触点24与负极触点23同时伸出，继而正极触点22接触电池物料的正极，壳体触点24接触电池物料的壳体，负极触点23接触电池物料的负极位置，继而测出电池物料的开路电压、内阻、电池正极与壳体电压。

所述测试装置2的测试原理同现有测试仪测试原理相同，在此不再赘述。

测试完成后，再通过第三电磁阀致使顶出气缸21的伸缩端带动正极触点22、壳体触点24与负极触点23回缩至初始位置。

所述挡板14上相对应顶出气缸21的另一侧设置有接触开关25。

所述分档装置6包括固定安装在工作台1另一端位置处的第二光纤传感器5，所述第二光纤传感器5可检测到通过的电池物料输出信号。

所述工作台1另一端位置处的地面上放置有安放支架64。

所述安放支架64上面位置处通过螺栓固定连接有四轴机器人61，所述四轴机器人61上端位置转动连接有机械臂602。

所述安放支架64上靠近四轴机器人61一侧固定安装有第二电磁阀65，所述第二电磁阀65的输入端与外部气源通过气管连接。

所述机械臂602的一端位置固定连接有吸盘601，所述吸盘601的后端与第二电磁阀65的输出端通过气管连接。

所述工作台1另一端位置的地面上且靠近安放支架64位置处放置有第一分档框62与第二分档框63。

所述第一分档框62与第二分档框63相对应放置的地面上贴有固定位置标示贴，即第一分档框62与第二分档框63放置在标示贴内。

当第一分档框62与第二分档框63内物料电池满后，可由人工换置空的第一分档框62与第二分档框63。

所述工作台1上另一端且靠近第二光纤传感器5的位置处固定安装有阻挡板66。

所述阻挡板66所采用的材质为橡胶材质，较软，作用为阻挡测完的电池物料不掉落至工作台1下。

所述主控制器4包括固定安装在工作台1上且相对应测试装置2一侧的电控箱41，所述电控箱41内一侧位置处放置用于调试四轴机器人61的控制柜。

所述电控箱41内另一侧位置放置有电脑，所述电控箱41靠近电脑侧边上固定安装有启动电源。

所述启动电源经变压器与外部电源电性连接。

所述电控箱41的上方位置处固定安装有单片机42。

所述单片机42、总开关16、电机15、控制柜、电脑与急停开关17通过导线与启动电源电性连接。

所述单片机42的输出端与电机15、第一电磁阀34的输入端电性连接，接触开关25的输出端与单片机42的输入端电性连接，测试装置2的输出端与电脑输入端电性连接，电脑的输出端、第一光纤传感器35的输出端、第二光纤传感器5的输出端、第二电磁阀65的输出端与电控箱41的输出端分别与单片机42的输入端电性连接。

所述控制柜、电脑与启动电源图中未标明，控制柜用于控制操作四轴机器人61为现有技术并广泛应用，在此不再赘述。

且电脑与单片机42均为现有技术，可实现控制数据信号传输，在此不再赘述。

这样设计，所述测试装置2中所测得的电池物料的开路电压、内阻、电池正极与壳体电压会收集到电脑中，所述电脑中提前存储物料电池的各档位数值要求，将采集到的新的电池物料的开路电压、内阻、电池正极与壳体电压的数值通过电脑整合计算再与提前储存的各档位数值进行比较后，电脑输出所测物料电池的档位归属是否是合格还是不合格品的信号经单片机42处理后输出。

所述第一分档框62放置电池物料合格品，第二分档框63内放置电池物料不合格品。

在使用时，人工位于总开关16一侧，负责将待检测的电池物料按照要求摆放到工作台1的一端位置处的输送带12上。

人工先将一块电池物料放置在测试装置2与固定距离装置3之间的输送带12的表面上，然后打开总开关16，同时第一电磁阀34的输入端供气到气缸31的进气口，致使气缸31输出端带动顶块33输出，这样会阻挡顶块33前端的电池物料继续前移。

当位于测试装置2与固定距离装置3之间的输送带12的表面上的电池物料碰到接触开关25时，接触开关25输出的信号给到单片机42进行处理反馈到电机15，控制电机15停止转动，继而输送带12停止移动。

同时单片机42输出信号到第一电磁阀34，第一电磁阀34的输出端供气到气缸31的出气口，致使气缸31输出端带动顶块33回缩至原始位置。

此时，通过单片机42处理得到的信号驱动第三电磁阀，使顶出气缸21伸缩端伸出带动正极触点22、壳体触点24与负极触点23同时伸出，继而正极触点22接触电池物料的正极，壳体触点24接触电池物料的壳体，负极触点23接触电池物料的负极位置，继而测出电池物料的开路电压、内阻、电池正极与壳体电压。

同时将数据采集到电脑内，通过电脑的计算比较对所测的电池物料进行分档，然后电脑输出所测电池物料的档位信号到单片机42，然后经单片机42将信号处理后反馈到电机15，启动电机15，带动输送带12继续移动。

此时，电池物料继续在输送带12表面移动，当有一块电池物料经过第一光纤传感器35时，第一光纤传感器35将得到的信号输送给单片机42，经单片机42处理信号后反馈到第一电磁阀34的输出端供气到气缸31的进气口，致使气缸31输出端带动顶块33伸出，阻挡下一个电池物料前移。

这样设计，即固定距离装置3每次只可允许一块电池物料通过。

同时当测完的电池物料继续前移通过第二光纤传感器5并由阻挡块66阻挡停止移动时，第二光纤传感器5输出信号经单片机42处理到第二电磁阀65和控制柜，第二电磁阀65的输入端供气到吸盘601，致使吸盘601有吸附力，所述控制柜控制四轴机器人61通过转动机械臂602，带动具有吸附力的吸盘601到电池物料位置处吸取电池物料，控制柜再根据单片机42得到的此电池物料的档位信息，四轴机器人61带动吸盘601吸附电池物料放置到第一分档框62或者第二分档框63中。

如果四轴机器人61得到的信号是合格品电池物料，则四轴机器人61带动吸盘601吸附电池物料放置到第一分档框62内，如果四轴机器人61得到的是不合格品电池物料，则四轴机器人61带动吸盘601吸附电池物料放置到第二分档框63中。

这样辅助电池分档装置即可完成一次电池物料的分选动作周期，本实施例中，所述测试装置2与固定距离装置3之间的距离要大于测试装置2与阻挡块66之间的距离，这样设计，能保证整个动作周期连贯。

当第一分档框62与第二分档框63中的电池物料堆满时，工人即可摁下急停开关17，此时，辅助电池分档装置即可立即停止运行，主控制器4的控制程序也停留在暂停位置，当工人换上空的第一分档框62与第二分档框63时，打开急停开关17，辅助电池分档装置继续进行运行工作。

这样设计，辅助电池分档装置配备一名工人即可，工人所进行的工作为摆放好待测的电池物料，更换第一分档框62与第二分档框63即可，不用像之前的由工人判定电池物料是否合格并分放在第一分档框62与第二分档框63中，避免长时间工作而出现的分放错误。

并且辅助电池分档装置采用自动系统进行分档，提高分档正确率，当订单量较大，需要配备自动化生产线时，该辅助电池分档装置可完整放到自动化生产线中使用，具备自动化生产的潜质。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种辅助电池分档装置，包括放置在地面上的工作台（1），其特征在于：所述工作台（1）上一端位置设置有固定距离装置（3），所述工作台（1）的中间位置的一侧面上设置有测试装置（2），工作台（1）的中间位置相对应测试装置（2）的另一侧面上设置有主控制器（4），所述工作台（1）另一端位置处且放置于地面上设置有分档装置（6）。

2.根据权利要求1所述的一种辅助电池分档装置，其特征在于：所述工作台（1）包括由铝型材固定连接并放置在地面上的支架（11），支架（11）一端下方固定连接有电机（15），电机（15）输出端通过皮带传动连接有滚轮（13），滚轮（13）设置有多个，多个滚轮（13）平行且间隔布设在支架（11）上，多个滚轮（13）表面顶接有输送带（12）。

3.根据权利要求2所述的一种辅助电池分档装置，其特征在于：所述输送带（12）宽度方向的两端面位置处设置有垂直布设在支架（11）上且相互平行的挡板（14），一侧挡板（14）侧面且靠近电机（15）一端位置处固定安装有总开关（16），一侧挡板（14）侧面上且靠近总开关（16）位置处固定安装有急停开关（17）。

4.根据权利要求3所述的一种辅助电池分档装置，其特征在于：所述固定距离装置（3）包括一端固定安装在支架（11）上的气缸支架（32），所述气缸支架（32）上表面固定安装有气缸（31），气缸（31）的输出端固定连接有顶块（33），气缸（31）一侧面设有第一电磁阀（34），第一电磁阀（34）的输入端与外部气源连接，第一电磁阀（34）的输出端与气缸（31）的进气口、出气口连接，所述挡板（14）上靠近顶块（33）位置处固定安装有第一光纤传感器（35）。

5.根据权利要求4所述的一种辅助电池分档装置，其特征在于：所述测试装置（2）包括固定安装在挡板（14）一侧面位置上的顶出气缸（21），所述顶出气缸（21）设置两个平行布设且同时伸缩的伸缩端，其中一个伸缩端端部固定连接有正极触点（22）与壳体触点（24），另一个伸缩端端部固定连接有负极触点（23），所述顶出气缸（21）下方固定在挡板（14）上安装有第三电磁阀，所述挡板（14）上相对应顶出气缸（21）的位置处设有接触开关（25）。

6.根据权利要求5所述的一种辅助电池分档装置，其特征在于：所述分档装置（6）包括固定安装在工作台（1）另一端位置处的第二光纤传感器（5），工作台（1）另一端位置处的地面上放置有安放支架（64），安放支架（64）上固定安装有四轴机器人（61），安放支架（64）上靠近四轴机器人（61）一侧固定安装有第二电磁阀（65），所述四轴机器人（61）前端位置转动连接有机械臂（602），机械臂（602）一端固定连接有吸盘（601），所述吸盘（601）的输入端通过气管与第二电磁阀（65）的输出端连接。

7.根据权利要求6所述的一种辅助电池分档装置，其特征在于：所述工作台（1）另一端位置的地面上靠近安放支架（64）放置有第一分档框（62）与第二分档框（63），工作台（1）另一端位置上且靠近第二光纤传感器（5）处固定安装有阻挡板（66）。

8.根据权利要求7所述的一种辅助电池分档装置，其特征在于：所述主控制器（4）包括固定安装在工作台（1）上且相对应测试装置（2）一侧的电控箱（41），电控箱（41）内一侧放置用于调试四轴机器人（61）的控制柜，电控箱（41）另一侧放置有电脑，电控箱（41）内靠近电脑放置有启动电源，启动电源经变压器与外部电源电性连接，电控箱（41）上方位置固定安装有单片机（42）。

9.根据权利要求8所述的一种辅助电池分档装置，其特征在于：所述单片机（42）、总开关（16）、电机（15）、控制柜、电脑与急停开关（17）通过导线与启动电源电性连接，所述正极触点（22）、壳体触点（24）与负极触点（23）通过导线与启动电源电性连接。

10.根据权利要求9所述的一种辅助电池分档装置，其特征在于：所述单片机（42）的输出端与电机（15）、第一电磁阀（34）的输入端电性连接，接触开关（25）的输出端与单片机（42）的输入端电性连接，正极触点（22）、壳体触点（24）与负极触点（23）的输出端与电脑输入端电性连接，电脑的输出端、第一光纤传感器（35）的输出端、第二光纤传感器（5）的输出端、第二电磁阀（65）的输出端、第三电磁阀的输出端与电控箱（41）的输出端分别与单片机（42）的输入端电性连接。