TWI449234B - Positioning device for conductive probe for power battery - Google Patents

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Description

動力電池用導電探針之對位裝置
本發明涉及動力電池的技術領域，特別是有關於一種動力電池用導電探針之對位裝置。
本發明涉及動力電池，是指交通運輸工具中用以提供動力的電池，一般是相對於可擕式電子設備中用以提供能量的小型電池而言。動力電池除了應用於電動工具、電動自行車、電動堆高機、電動廠區車、電動高爾夫球車、電動機車等之外，也可延伸應用於再生能源儲電系統、不斷電系統、燃油汽車之啟動電池等。
近年來，鋰電池已成為動力電池發展的主流，鋰電池具有重量輕、儲能大、無污染等特點，而且是一種以鋰金屬鹽作為電解質的化學電池。
以鋰電池為例，在其製造的過程中，必須先經過首次充電、除氣、氣袋裁切(cutting)及化成(formation)等製程，方能由半成品成為成品；鋰電池半成品在上述製程中係呈袋狀，因此鋰電池半成品也稱為袋狀電池(pouch-type battery)。
且知，袋狀電池在上述化成製程中，係以導電探針接觸鋰電池半成品之電極進行通電，使鋰電池半成品內部呈流體狀態之化學成分形成能夠儲存電能的固態化學結構；於袋狀電池進行化成製程前之半成品中，在其內部呈流體狀態之化學成分係填充於一軟性袋體中，因此該袋狀電池在化成製程期間，需持續受到均勻的外力壓制，以維持袋 狀電池的形狀。
上述於化成製程期間持續壓制袋狀電池的作法，是將多個袋狀電池並列於一治具內，且袋狀電池之間具有一隔板以夾持並壓制袋狀電池。
一般而言，一個袋狀電池的製造容許誤差為正負0.4毫米，但是並列的袋狀電池會造成誤差的累積，致使上述化成製程中導電探針無法精確地接觸每個鋰電池半成品的電極，因而有礙自動化製程之進行。
綜上所陳，針對治具內並列容置有多個動力電池待以通電而實施化成製程的場合，如何能使導電探針自動且精確的接觸所述電池上的電極，已成為本技術領域中為了能夠提升自動化製程效率的一項重要技術課題。
本發明旨在提供一種動力電池用導電探針之對位裝置，使導電探針自動且精確的接觸動力電池的電極。
一種動力電池用導電探針之對位裝置，包括：多個動力電池，分別具有一對電極，且分別間隔一活動隔板而並列的容置於一治具內，該治具係擺置於一機台上；一升降驅動器，配置於該機台之一固定端而驅動一升降台於該治具上方升降位移；一平移驅動器，配置於該升降台上而驅動一橫桿於該升降台底部平移；及多個調整座，間隔滑設於該橫桿上，並分別接受一彈性元件的拘束，所述調整座的底部分別設有多個導電探針 及一探位棒；其中，該探位棒相對鄰近該治具的距離係小於導電探針，該升降台朝治具方向進行第一次降位而使探位棒植入治具內，該橫桿平移而使治具內的探位棒透過彈性牴觸而檢知動力電池與活動隔板其中之一的位置，該升降台朝治具方向進行第二次降位致使導電探針接觸動力電池的電極。
在進一步實施上，還包含：該探位棒的長度係大於所述導電探針，使該探位棒相對鄰近該治具的距離係小於導電探針。
所述調整座的底部是以朝電極方向衍生的方式分別設有導電探針。
該橫桿上形成有一突出部，使該突出部容置於該調整座內，該彈性元件是抵持於突出部與調整座的一側內壁之間而拘束調整座。
該橫桿設有一載負簧壓的擋板，該擋板植入治具一端側以拘束所述動力電池及活動隔板相互靠攏，該橫桿與該擋板之間設有一彈性元件，該彈性元件提供簧壓拘束該擋板。該彈性元件是螺旋壓簧。該擋板的長度係大於所述探位棒。
該升降驅動器包含配置於該機台固定端之一第一氣壓缸與一第二氣壓缸，該第一氣壓缸驅動升降台朝治具方向進行第一次降位，該第二氣壓缸驅動升降台朝治具方向進行第二次降位。
本發明係在該橫桿上設有多個可滑移的調整座並彈性 拘束所述調整座，藉由所述調整座上的探位棒植入治具內以彈性牴觸而檢知動力電池與活動隔板其中之一的位置，進而得知動力電池的電極位置，使所述調整座上的導電探針能自動而精確地接觸動力電池的電極。
然而，為能明確且充分揭露本發明，併予列舉較佳實施之圖例，以詳細說明其實施方式如後述：
請合併參閱圖1及圖2，圖1揭示出本發明動力電池用導電探針之對位裝置的前視圖，圖2揭示出圖1的側視圖，用以說明本發明對位裝置包含多個動力電池11、一升降驅動器12、一平移驅動器13及多個調整座14。其中：動力電池11分別具有一對電極111，動力電池11可以是鋰電池半成品，動力電池11分別間隔一活動隔板113而並列的容置於一治具112內，治具112是擺置於一機台115上，使動力電池11於化成製程期間能接受活動隔板113的持續壓制而維持動力電池11的形狀。其中，活動隔板113之間的間距是可調整的，使活動隔板113能確實地夾持並壓制動力電池11，除此之外，容置於治具112內的動力電池11與治具112內壁之間形成一間隙D。
升降驅動器12可以是氣壓缸，是配置於機台115之一固定端116而驅動一升降台118於治具112上方升降位移。其中，升降台118是滑設於機台115側邊的多個導柱117上，並相對坐落於治具112上方。其中，升降驅動器12可包含配置於機台115之固定端116的一第一氣壓缸121與一第二氣壓缸122，第一氣壓缸121驅動升降台118朝治具 方向進行第一次降位，第二氣壓缸122驅動升降台118朝治具方向進行第二次降位。
請合併參閱1及圖3，圖3揭示出圖1的俯視圖用以說明平移驅動器13可以是馬達，是設置有一連桿131，而連桿131通過升降台118上的一行程孔119，與升降台118底部的一橫桿132相連結，且連桿131上設置有一可升降的傳動元件133，平移驅動器13接觸升起的傳動元件133，使平移驅動器13的旋轉運動轉化為傳動元件133的線性運動，平移的傳動元件133連動連桿131而帶動橫桿132於升降台118底部平移。
請合併參閱圖1、圖4、圖5及圖6，圖4揭示出圖1中調整座的立體放大示意圖，圖5揭示出圖4的放大剖示圖，圖6揭示圖1中擋板相關結構的放大剖示圖，用以說明調整座14係間隔滑設於橫桿132上，並分別接受一彈性元件141的拘束，彈性元件141可以是螺旋壓簧。其中，橫桿上132形成有一突出部144，突出部144容置於調整座14內，彈性元件141是抵持於突出部144與調整座14的一側內壁之間而拘束調整座14。突出部144可以是一束環，而束環是束緊固定於橫軸132上而形成。
橫桿132還設置有一載負簧壓的擋板134，而擋板134植入治具112一端側以拘束動力電池11及活動隔板113相互靠攏，橫桿132與擋板134之間設有彈性元件141，而彈性元件141可以是螺旋壓簧，且彈性元件141提供簧壓拘束擋板134。
調整座14底部設置有朝電極方向延伸的多個導電探針 142及一探位棒143。其中，探位棒143具有傾斜尖端，且探位棒143的長度是大於所述導電探針142，使探位棒143鄰近治具112的距離H1是小於鄰近導電探針142的距離H2，並且擋板134的長度是大於探位棒143。
請合併參閱圖2、圖7、圖8及圖9，圖7至圖9分別揭示圖1的動作解說示意圖，用以說明本發明對位裝置是藉由升降驅動器12驅動升降台118朝治具方向進行第一次降位，降位的升降台118帶動底部的橫桿132接近治具112，使調整座14底部的探位棒143植入治具112內，治具112內的探位棒143因具有傾斜尖端及調整座14受彈性拘束之故，可於牴觸活動隔板113後滑入治具112內的間隙D中，或著直接植入治具112內的間隙D中。
接續藉由平移驅動器13驅動橫桿132於升降台118底部平移，平移的橫桿132帶動調整座14位移，使治具112內的探位棒143隨同調整座14而於間隙D中位移，治具112內的探位棒143透過彈性牴觸而檢知動力電池11與活動隔板113其中之一的位置，使調整座14底部的導電探針142對應坐落於動力電池11的電極111之上方。
最後再藉由升降驅動器12驅動升降台118朝治具方向進行第二次降位，使導電探針142精確的接觸動力電池11的電極111。
綜上所述，本發明對位裝置藉由調整座14的設置，由探位棒143透過彈性牴觸而檢知動力電池11與活動隔板113其中之一的位置，進而確定動力電池11的電極111位置，使導電探針142精確的接觸動力電池11的電極111。
透過以上實施例之說明，使人瞭解到本發明只需驅動升降驅動器12及平移驅動器13，即可自動的使導電探針142能夠精確地接觸到動力電池11的電極111，因此有利於在動力電池的自動化化成作業之中被具體實施，對於先前技術而言，確具貢獻。
以上實施例僅為表達了本發明的較佳實施方式，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出複數變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明應以申請專利範圍中限定的請求項內容為準。
11‧‧‧動力電池
111‧‧‧電極
112‧‧‧治具
113‧‧‧活動隔板
115‧‧‧機台
116‧‧‧固定端
117‧‧‧導柱
118‧‧‧升降台
119‧‧‧行程孔
12‧‧‧升降驅動器
121‧‧‧第一氣壓缸
122‧‧‧第二氣壓缸
13‧‧‧平移驅動器
131‧‧‧連桿
132‧‧‧橫桿
133‧‧‧傳動元件
134‧‧‧擋板
14‧‧‧調整座
141‧‧‧彈性元件
142‧‧‧導電探針
143‧‧‧探位棒
144‧‧‧突出部
D‧‧‧間隙
H1、H2‧‧‧距離
圖1是本發明動力電池用導電探針之對位裝置的前視圖；圖2是圖1的側視圖；圖3是圖1的俯視圖；圖4是圖1中調整座的立體放大示意圖；圖5是圖4的放大剖示圖；圖6是圖1中擋板相關結構的放大剖示圖；圖7至圖9分別是圖1的動作解說示意圖。
11‧‧‧動力電池
111‧‧‧電極
112‧‧‧治具
113‧‧‧活動隔板
115‧‧‧機台
116‧‧‧固定端
117‧‧‧導桿
118‧‧‧升降台
12‧‧‧升降驅動器
121‧‧‧第一氣壓缸
122‧‧‧第二氣壓缸
13‧‧‧平移驅動器
131‧‧‧連桿
132‧‧‧橫桿
133‧‧‧傳動元件
14‧‧‧調整座
H1、H2‧‧‧距離

Claims (8)

  1. 一種動力電池用導電探針之對位裝置，包括：多個動力電池，分別具有一對電極，且分別間隔一活動隔板而並列的容置於一治具內，該治具係擺置於一機台上；一升降驅動器，配置於該機台之一固定端而驅動一升降台於該治具上方升降位移；一平移驅動器，配置於該升降台上而驅動一橫桿於該升降台底部平移；及多個調整座，間隔滑設於該橫桿上，並分別接受一彈性元件的拘束，所述調整座的底部分別設有多個導電探針及一探位棒；其中，該探位棒相對鄰近該治具的距離係小於導電探針，該升降台朝治具方向進行第一次降位而使探位棒植入治具內，該橫桿平移而使治具內的探位棒透過彈性牴觸而檢知動力電池與活動隔板其中之一的位置，該升降台朝治具方向進行第二次降位致使導電探針接觸動力電池的電極。
  2. 如申請專利範圍第1項所述動力電池用導電探針之對位裝置，其中該探位棒的長度係大於所述導電探針，使該探位棒相對鄰近該治具的距離係小於導電探針。
  3. 如申請專利範圍第1項所述動力電池用導電探針之對位裝置，其中所述調整座的底部是以朝電極方向衍生的方式分別設有導電探針。
  4. 如申請專利範圍第1項所述動力電池用導電探針之 對位裝置，其中該橫桿上形成有一突出部，該突出部容置於該調整座內，該彈性元件是抵持於突出部與調整座的一側內壁之間而拘束調整座。
  5. 如申請專利範圍第1項所述動力電池用導電探針之對位裝置，其中該橫桿設有一載負簧壓的擋板，該擋板植入治具一端側以拘束所述動力電池及活動隔板相互靠攏，該橫桿與該擋板之間設有一彈性元件，該彈性元件提供簧壓拘束該擋板。
  6. 如申請專利範圍第4或5項所述動力電池用導電探針之對位裝置，其中該彈性元件是螺旋壓簧。
  7. 如申請專利範圍第5項所述動力電池用導電探針之對位裝置，其中該擋板的長度係大於所述探位棒。
  8. 如申請專利範圍第1項所述動力電池用導電探針之對位裝置，其中該升降驅動器包含配置於該機台固定端之一第一氣壓缸與一第二氣壓缸，該第一氣壓缸驅動升降台朝治具方向進行第一次降位，該第二氣壓缸驅動升降台朝治具方向進行第二次降位。
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