CN221041235U - 一种高效节能的电池化成分容系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效节能的电池化成分容系统，其包括母线、充电模块、放电模块、移载单元、限位单元和化成治具。母线与外部恒流源连接，用于给充电模块和放电模块提供工作电源；化成治具用于装载多个待化成分容的锂电池；移载单元用于将锂电池移动从当前工位移动到下一工位；限位单元用于在锂电池到达指定工位时对锂电池进行拦截定位，在锂电池即将移动下一工位时放行。本实用系新型通过将充电模块和放电模块独立设置，使得所有充电模块和放电模块均可以同时工作，同一时间内没有闲置的充电电路和放电电路，降低了电路闲置的能源损耗和系统成本。

Description

一种高效节能的电池化成分容系统

技术领域

本实用新型涉及电池化成分容设备领域，具体涉及一种高效节能的电池化成分容系统。

背景技术

在现有技术的电池化成分容系统中，充电电路和放电电路设置在同一个模块中，每个工位既可以进行充电也可以进行放电，锂电池的充放电共用一个工位，导致总存在充电电路或者放电电路被闲置，造成化成设备中电路闲置产生额外的能耗，电能利用率低。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种高效节能的电池化成分容系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高效节能的电池化成分容系统，包括母线、移载单元、充电工位和放电工位；

所述充电工位上设置有用于对所述充电工位上的锂电池进行充电的充电模块，所述放电工位上设置有用于对所述放电工位上的锂电池进行放电的放电模块，所述充电模块与所述放电模块均与所述母线电性连接，所述母线与外部恒流源连接并用于给所述充电模块和所述放电模块提供电源；

所述移载单元设置在所述充电模块和所述放电模块的下方位置，所述移载单元用于将锂电池从所述充电工位移动到所述放电工位或将锂电池从所述放电工位移动到所述充电工位。

进一步的，所述充电工位与所述放电工位交替设置。

进一步的，还包括化成治具，所述化成治具用于装载锂电池。

进一步的，还包括限位单元，所述限位单元用于对锂电池拦截定位或放行。

进一步的，还包括充电夹具和放电夹具；

所述充电夹具设置在所述充电工位的上方位置，并与所述充电模块电性连接，所述充电夹具可以使位于所述充电工位上的锂电池与所述充电模块连接形成充电回路；所述放电夹具设置在所述放电工位的上方位置，并与所述放电模块电性连接，所述放电夹具可以使位于所述放电工位上的锂电池与所述放电模块连接形成放电回路。

进一步的，所述充电夹具上设有至少一个第一正极探针和至少一个第一负极探针，所述第一正极探针可以与位于所述充电工位上的锂电池的正极电性连接，所述第一负极探针可以与位于所述充电工位上的锂电池的负极电性连接。

进一步的，所述放电夹具上设有至少一个第二正极探针和至少一个第二负极探针，所述第二正极探针可以与位于所述放电工位上的锂电池的正极电性连接，所述第二负极探针可以与位于所述放电工位上的锂电池的负极电性连接。

进一步的，还包括驱动单元，所述驱动单元用于驱动所述充电夹具和所述放电夹具与锂电池接触形成电回路。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

充电模块与放电模块独立设置，使得所有充电模块和放电模块均可以同时工作，同一时间内没有闲置的充电电路和放电电路，降低了电路闲置的能源损耗和系统成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一实施例提供的一种高效节能的电池化成分容系统的第一结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的一种高效节能的电池化成分容系统的第二结构示意图；

1、母线；2、充电模块；3、放电模块；4、锂电池；5、移载单元；6、限位单元；7、化成治具；8、充电夹具。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

锂电池在生产出厂之前一般需要对其进行几轮次的充电和放电测试，以便激活电池内的化学物质，即化成。由于个体差异，即使是同一批次的电池，其容量也存在一定的不同，而使用时往往需要将相同容量的电池进行串并联组合，要求将相同容量的电池检测出来进行配对，即分容。因此电池化成分容系统在电池化成分容阶段需要对电池进行反复的充放电，并在充放电的过程中计算每个电池的容量，所以电池化成分容系统的核心部件是充电和放电两部分。

在现有技术的电池化成分容系统中，充电电路和放电电路通常设置在同一个模块中，每个工位既可以进行充电也可以进行放电，锂电池的充放电共用一个工位，导致总存在充电电路或者放电电路被闲置，造成化成设备中电路闲置产生了额外的能耗，电能利用率低。

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种高效节能的电池化成分容系统。

请参见图1至图2，本实用新型提出的一种高效节能的电池化成分容系统包括母线1、充电工位和放电工位，充电工位上设置有用于对充电工位上的锂电池进行充电的充电模块2，放电工位上设置有用于对放电工位上的锂电池进行放电的放电模块3。充电模块2与放电模块3均与母线1电性连接，母线1与外部恒流源连接并用于给充电模块2和放电模块3提供电源。

具体的，母线1与外部恒流源连接，并与充电模块2和放电模块3电性连接，给充电模块2和放电模块3提供工作所需的电源。充电模块2设置在充电工位上，用于给位于充电工位上的锂电池4进行充电。放电模块2设置在放电工位上，用于给位于放电工位上的锂电池进行放电。充电模块2与放电模块3独立设置，使得充电模块2和放电模块3可同时工作，避免了因电路闲置产生额外的能耗，提高电能利用率的同时提高了锂电池化成分容的效率。

在本实施例中，充电工位与放电工位交替设置，以便于锂电池充电或放电完成后可以仅移动一个工位即可实现充放电循环，提高化成分容的效率。

本实用新型提出的一种高效节能的电池化成分容系统还包括移载单元5，移载单元5设置在充电模块2和放电模块3的下方位置，在锂电池充电完成后将锂电池从充电工位移动到放电工位上或者在锂电池放电能完成后将锂电池从放电工位移动到充电工位，以便于锂电池完成充放电循环。在本实用新型中，移载单元5为传动带。可以理解的，移载单元5具体还可以为机械手或自动导引装置等。

本实用新型提出的一种高效节能的电池化成分容系统还包括化成治具7，化成治具7用于装载锂电池。为了提高化成分容的效率，设置化成治具7用于装载固定多个待化成分容的锂电池，将装载了多个锂电池的化成治具7放置到充电工位或放电工位，可以使得单个工位上的充电模块2或放电模块3可以对多个锂电池进行充电或放电操作，大大提高了锂电池的化成分容效率。在本实施例中，一个化成治具7中装载了三个锂电池。可以理解的，化成治具7中装载的锂电池数量可以根据实际情况设置。

本实用新型提出的一种高效节能的电池化成分容系统还包括限位单元6，限位单元6设置在移载单元5的一侧，用于对锂电池拦截定位或放行。当移载单元5将锂电池移动到指定工位时，限位单元6对锂电池进行拦截定位，使锂电池稳定在指定工位上；当锂电池完成该工位上的充电或放电任务时，限位单元6放行，移载单元5将该锂电池移动到下一个工位。

在本实施例中，限位单元6设置在移载单元5的一侧，并且限位单元5为挡抓。当移载单元5将锂电池移动到指定工位时，限位单元6在电机或气缸的驱动下水平伸出到移载单元6的上方位置，对锂电池进行拦截定位并抓紧固定，使锂电池稳定在指定工位上。当锂电池完成该工位上的充电或放电任务时，限位单元6在电机或气缸的驱动下松开锂电池并收缩离开移栽单元5的上方位置，移载单元5将该锂电池移动到下一个工位。可以理解的，限位单元6还可以设置在移载单元5的下方等位置，限位单元6还可以为挡板等结构。在另一实施例中，限位单元6设置在移载单元5的下方位置，并且限位单元6为挡板结构。当移载单元5将锂电池移动到指定工位时，限位单元6在电机或气缸的驱动下垂直上升，其最高点高于移载单元5的水平面，对锂电池进行拦截定位，使锂电池稳定在指定工位上。当锂电池完成该工位上的充电或放电任务时，限位单元6在电机或气缸的驱动下垂直下降，其最高点低于移载单元5的水平面，使得限位单元6不会阻挡锂电池的移动，移载单元5将该锂电池移动到下一个工位。

本实用新型提出的一种高效节能的电池化成分容系统还包括充电夹具8和放电夹具，充电夹具8设置在充电工位的上方位置，并与充电模块2电性连接，充电夹具8用于使位于充电工位上的锂电池与充电模块2连接形成充电回路；放电夹具设置在放电工位的上方位置，并与放电模块3电性连接，放电夹具用于使位于放电工位上的锂电池与放电模块3连接形成放电回路。此外，本实用新型提出的一种高效节能的电池化成分容系统还包括驱动单元，驱动单元用于驱动充电夹具和放电夹具与锂电池接触形成电回路。

具体的，充电夹具8设置在充电模块2的下方位置，并位于充电工位的上方位置。充电夹具8与充电模块2电性连接，可以与位于充电工位上的锂电池进行电性连接，使该锂电池与充电模块2形成充电回路。放电夹具设置在放电模块3的下方位置，并位于放电工位的上方位置。放电夹具与放电模块3电性连接，可以与位于放电工位上的锂电池进行电性连接，使该锂电池与放电模块3形成放电回路。

充电夹具8上设有至少一个第一正极探针和至少一个第一负极探针，当充电模块2对位于充电工位上的锂电池进行充电时，第一正极探针与位于充电工位上的锂电池的正极接触进行电性连接，第一负极探针与位于充电工位上的锂电池的负极接触进行电性连接。在本实施例中，充电夹具8上设有三个第一正极探针和三个第一负极探针，可以同时使三个锂电池同时与充电模块2形成连接。可以理解的，第一正极探针和第一负极探针的数量可以根据化成治具7上装载的锂电池数量和实际情况设置。

同样的，放电夹具上设有至少一个第二正极探针和至少一个第二负极探针，当放电模块3对位于放电工位上的锂电池进行充电时，第二正极探针与位于放电工位上的锂电池的正极接触进行电性连接，第二负极探针与位于放电工位上的锂电池的负极接触进行电性连接。在本实施例中，放电夹具上设有三个第二正极探针和三个第二负极探针，可以同时使三个锂电池同时与放电模块3形成连接。可以理解的，第二正极探针和第二负极探针的数量可以根据化成治具7上装载的锂电池数量和实际情况设置。

驱动单元用于驱动充电夹具和放电夹具与锂电池接触形成电回路，具体的，在移载单元5将锂电池移动到充电工位时，驱动单元驱动充电夹具下降，直至充电夹具的第一正极探针与该锂电池的正极接触，充电夹具的第二正极探针与该锂电池的负极接触，驱动单元停止充电夹具下降并稳定充电夹具的位置。在该锂电池完成充电任务时，驱动单元驱动充电夹具上升，使得充电夹具的第一正极探针离开该锂电池的正极，充电夹具的第二正极探针离开该锂电池的负极。

具体的，本实用新型提出的一种高效节能的电池化成分容系统的工作过程为：将若干个装载了多个待化成分容的锂电池的化成治具7放置在移载单元5上，移载单元5搭载装载了锂电池的化成治具7移动到指定工位，限位单元6对装载了锂电池的化成治具7进行拦截定位，驱动单元驱动与充电模块2连接的充电夹具和与放电模块3连接的放电夹具下降，使得夹具上的正极探针与锂电池的正极连接，夹具上的负极探针与锂电池的负极连接，使得充电模块2或放电模块3与锂电池之间形成回路，进行充电或放电任务。当该锂电池完成充电或放电任务，驱动单元驱动与充电模块2连接的充电夹具和与放电模块3连接的放电夹具上升，使得夹具的正负探针离开锂电池的正负极，限位单元7缩回放行，移栽单元5搭载装载了锂电池的化成治具7移动到下一工位。由于本实用新型中，充电模块2和放电模块3独立设置，所有充电模块2和放电模块3均可同时工作，大大提高了锂电池的化成分容效率。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种高效节能的电池化成分容系统，其特征在于，包括母线、移载单元、充电工位和放电工位；

所述充电工位上设置有用于对所述充电工位上的锂电池进行充电的充电模块，所述放电工位上设置有用于对所述放电工位上的锂电池进行放电的放电模块，所述充电模块与所述放电模块均与所述母线电性连接，所述母线与外部恒流源连接并用于给所述充电模块和所述放电模块提供电源；

所述移载单元设置在所述充电模块和所述放电模块的下方位置，所述移载单元用于将锂电池从所述充电工位移动到所述放电工位或将锂电池从所述放电工位移动到所述充电工位。

2.根据权利要求1所述的电池化成分容系统，其特征在于，所述充电工位与所述放电工位交替设置。

3.根据权利要求1所述的电池化成分容系统，其特征在于，还包括化成治具，所述化成治具用于装载锂电池。

4.根据权利要求1所述的电池化成分容系统，其特征在于，还包括限位单元，所述限位单元用于对锂电池拦截定位或放行。

5.根据权利要求1所述的电池化成分容系统，其特征在于，还包括充电夹具和放电夹具；

所述充电夹具设置在所述充电工位的上方位置，并与所述充电模块电性连接，所述充电夹具可以使位于所述充电工位上的锂电池与所述充电模块连接形成充电回路；所述放电夹具设置在所述放电工位的上方位置，并与所述放电模块电性连接，所述放电夹具可以使位于所述放电工位上的锂电池与所述放电模块连接形成放电回路。

6.根据权利要求5所述的电池化成分容系统，其特征在于，所述充电夹具上设有至少一个第一正极探针和至少一个第一负极探针，所述第一正极探针可以与位于所述充电工位上的锂电池的正极电性连接，所述第一负极探针可以与位于所述充电工位上的锂电池的负极电性连接。

7.根据权利要求5所述的电池化成分容系统，其特征在于，所述放电夹具上设有至少一个第二正极探针和至少一个第二负极探针，所述第二正极探针可以与位于所述放电工位上的锂电池的正极电性连接，所述第二负极探针可以与位于所述放电工位上的锂电池的负极电性连接。

8.根据权利要求5所述的电池化成分容系统，其特征在于，还包括驱动单元，所述驱动单元用于驱动所述充电夹具和所述放电夹具与锂电池接触形成电回路。