CN106443485A - 一种锂电池生产用来料检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了锂电池生产用来料检测装置，所述检测装置包括输送锂电池的输送装置、设于所述输送装置上方的用于扫描锂电池条码的扫描装置和用于放置扫描后锂电池的编码托盘；包括用于扫描编码托盘的条码的扫码器；包括测试编码托盘内锂电池电压容量及内阻的化成装置；还包括和所述输送装置、扫描装置、扫码器及化成装置分别连接的控制装置，所述控制装置为PLC控制器；本发明不仅来料检测效率高，且能够保证锂电池质量可靠性。

Description

一种锂电池生产用来料检测装置
本申请是申请号为201610512962.4、申请日为2016年7月4日、发明名称为“锂电池来料检测线”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种锂电池生产用来料检测装置。
背景技术
生产锂电电源即锂电PACK用的锂电池电芯下线后需要进行来料检测，以确定电芯的电压容量及内阻等数值以及一致性，以进行锂电池组的PACK。来料的电芯通常是圆柱状的，需要测试的数据主要有电压容量、内阻、电压等，现有的锂电池电芯来料检测设备为分容柜或化成柜。在检测测试时，需要工人手动把一颗颗的锂电池电芯装到设备上，每颗锂电池都需要用上下顶针顶住，一台分容柜小的装几十颗，大的装两百颗左右。
此种检测方法操作复杂，效率低。另外由于所有锂电池的性能参数均没有进行存储，锂电池转到用户手上后，锂电池的质量问题，难以追溯和甄别，会影响锂电池的质量可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供来料检测效率高，且能够保证锂电池质量可靠性的锂电池生产用来料检测装置。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
该锂电池生产用来料检测装置，包括输送锂电池的输送装置、设于所述输送装置上方的用于扫描锂电池条码的扫描装置和用于放置扫描后锂电池的编码托盘；包括用于扫描编码托盘的条码的扫码器；包括测试编码托盘内锂电池电压容量及内阻的化成装置；包括和所述输送装置、扫描装置、扫码器及化成装置分别连接的控制装置；所述控制装置为PLC控制器；所述输送装置包括和所述控制装置连接的步进电机、和所述步进电机连接的带轮和连接在带轮上的输送带；所述扫描装置为扫描锂电池上条码并将条码信息反馈给控制装置的条码扫描仪；所述扫码器为扫描编码托盘上的条码并将条码信息反馈给控制装置的条码扫描仪。
所述编码托盘上设有放置锂电池的定位孔，锂电池两端的电极伸出所述定位孔，每个定位孔均对应一个编号。
所述化成装置包括安装有充放电电路的化成柜；所述化成柜上设有一个以上的容纳所述编码托盘的抽屉槽，所述化成柜上所述抽屉槽上方及下方设有分别和充放电电路连接的化成柜顶针板；所述化成柜顶针板上设有和锂电池电极相对应的顶针；所述化成柜顶针板和设于所述化成柜上的驱动机构相连接；所述抽屉槽的内侧部设有化成柜条码扫描仪或者化成柜上位于每个抽屉槽的下方均设有编码输入窗；还包括和驱动机构连接的化成柜控制模块；所述化成柜控制模块和所述控制装置、充放电电路及化成柜条码扫描仪或编码输入窗分别连接。
所述抽屉槽的两内侧部设有滑轨，所述编码托盘两侧分别设有和滑轨配合的滑轮。
所述驱动机构为安装在所述柜体上的驱动气缸，所述驱动气缸和化成柜控制模块连接。
所述化成柜顶针板和驱动气缸的活塞杆连接，所述柜体上位于所述化成柜顶针板的两侧分别设有移动导向槽。
所述控制装置能够存储编码托盘的条码信息、编号信息及每只锂电池的条码信息，能够存储每只锂电池的来料时和静置后的电压容量及内阻数据，锂电池的来料时和静置后的电压容量及内阻数据，能够在日后追溯查询。
本发明的优点在于：本发明成柜控制模块获取各编码托盘内锂电池的电压容量、内阻、充放电倍率及记录充放电曲线，并将数据及检测日期反馈给控制装置，输入到控制装置中对应的文件夹中进行存储。化成柜能够实现一个以上的多个编码托盘内锂电池的全自动充放电和检测，不仅操作方便，且检测效率高。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明锂电池生产用来料检测装置的示意图。
图2为本发明锂电池生产用来料检测装置的编码托盘的结构示意图。
图3为本发明锂电池生产用来料检测装置的化成装置的结构示意图。
图4为本发明锂电池生产用来料检测装置的化成装置的内部结构示意图。
图5为本发明锂电池生产用来料检测装置的化成装置的工作示意图。
上述图中的标记均为：
1、输送装置，2、扫描装置，3、编号托盘，4、化成装置，5、筛选装置，6、控制装置，7、生产线，8、扫码器。
31、定位孔，32、拉手槽，33、滑轮。
41、化成柜，42、抽屉槽，43、化成柜顶针板，44、滑轨，45、驱动气缸，46、移动导向槽。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，锂电池来料检测线，包括输送锂电池的输送装置1、设于输送装置1上方用于扫描锂电池条码的扫描装置2和用于放置扫描装置2扫描后锂电池的编码托盘3；包括用于扫描编码托盘3的条码的扫码器8；包括测试编码托盘3内锂电池电压容量及内阻的化成装置4；包括对化成装置4检测后进行静置的锂电池进行测试及筛选的筛选装置5；还包括和输送装置1、扫描装置2、扫码器8、化成装置4及筛选装置5连接的控制装置6，控制装置6为PLC控制器。
输送锂电池的输送装置1、设于输送装置1上方用于扫描锂电池条码的扫描装置2、用于放置扫描装置2扫描后锂电池的编码托盘3、用于扫描编码托盘3的条码的扫码器5、测试编码托盘3内锂电池电压容量及内阻的化成装置4以及和输送装置1、扫描装置2、扫码器5及化成装置4连接的控制装置6构成锂电池生产用来料检测装置。
输送装置1包括电机、和电机连接的带轮和连接在带轮上的输送带。输送带运输平稳。电机为和控制装置6连接的步进电机，对输送带的移动进行步进控制，输送带能够短时停顿，以提高扫描装置2的扫描准确性。
输送带上设有放置锂电池用的定位槽。锂电池在被输送过程中，能被可靠稳定的输送，以进一步保证锂电池经过扫描装置2时，能够被可靠扫描到。
优选扫码器8为扫描编码托盘3上条码并将条码信息反馈到控制装置6的条码扫描仪。每个编码托盘3的条码信息以及编码托盘3的定位孔31对应的编号均事先录入控制装置6内，相当于每个编码托盘3的每个定位孔31在控制装置6的数据库内对应有1个编号的存储文件夹。
优选扫描装置2为扫描锂电池上条码并将条码信息反馈给控制装置6的条码扫描仪。条码扫描仪对锂电池条码进行扫描并将锂电池的条码信息反馈到控制装置6内对应编号的文件夹进行储存。锂电池在经过扫描件后即具有唯一性和可查性，从进料开始就建立了完整的数据库档案，每一颗锂电池在检测生产过程中的参数都会被记录在案，以供日后查验。
如图2所示，编码托盘3上设有放置锂电池的定位孔31，锂电池两端的电极伸出定位孔31，每个定位孔31均对应一个编号。编码托盘3本身具有唯一的条码，同时编码托盘3上的定位孔31均编号，使得定位孔31对应唯一编码的一只锂电池，使得每只锂电池均具有唯一性，以便于筛选装置5上的筛选操作。
如图3-图5所示，化成装置4为化成综合测试装置，化成装置4包括安装有充放电电路的化成柜41；化成柜41上设有一个以上的容纳编码托盘3的抽屉槽42，化成柜41上抽屉槽42上方及下方设有分别和充放电电路连接的化成柜顶针板43，化成柜顶针板43上设有和锂电池电极相对应的顶针，化成柜顶针板43和设于化成柜41上的驱动机构相连接；抽屉槽42的内侧部设有获取编码托盘3的条码信息的化成柜条码扫描仪(图中未画出)或者化成柜41上位于每个抽屉槽的下方均设有编码托盘3编码的编码输入窗(图中未画出)；还包括和驱动机构连接的化成柜控制模块，化成柜控制模块和控制装置6、充放电电路及化成柜条码扫描仪或编码输入窗分别连接；化成柜控制模块获取各编码托盘3内锂电池的电压容量、内阻、充放电倍率及记录充放电曲线，并将数据及检测日期反馈给控制装置6，输入到控制装置6中对应的文件夹中进行存储。化成柜41能够实现一个以上的多个编码托盘3内锂电池的全自动充放电和检测，不仅操作方便，且检测效率高。
抽屉槽42的两内侧部设有滑轨44，编码托盘3两侧分别设有和滑轨44配合的滑轮33。滑轮33和滑轨44的配合，方便编码托盘3推入及滑出抽屉槽42，方便锂电池的检测。
编码托盘3上设有拉手槽32。拉手槽32方便编码托盘3的移动，进一步地方便锂电池的检测。
驱动机构为安装在化成柜41上的驱动气缸45，驱动气缸45和化成柜控制模块连接。优选驱动气缸45为位于化成柜顶针板43两端上的两个，以提供稳定可靠的驱动力。化成柜41上具有控制电源，编码托盘3放入抽屉槽42后；打开控制电源，化成柜条码扫描仪对各编码托盘3进行扫描或通过编码输入窗输入编码托盘3的条码；同时化成柜控制模块发出工作指令控制驱动气缸45工作，驱动气缸45活塞杆伸出带动化成柜顶针板43正向移动；化成柜顶针板43上的顶针和锂电池电极接触，充放电电路连通，实现锂电池充放电；化成柜控制模块获得每个编码托盘3内锂电池的电压容量、内阻、充放电倍率及记录充放电曲线，并将数据反馈给控制装置6，输入到控制装置6对应的文件中进行存储。检测完毕后，化成柜控制模块发出工作指令控制驱动气缸45工作，驱动气缸45活塞杆缩回带动化成柜顶针板43反向移动，化成柜顶针板43上的顶针和锂电池电极脱离，通过拉手槽32拉动编码托盘3，取下编码托盘3。
化成柜顶针板43和驱动气缸45的活塞杆连接，柜体上位于化成柜顶针板43的两侧分别设有移动导向槽46。化成柜顶针板43的位移区相对较小，移动导向槽46为化成柜顶针板43的移动提供移动导向作用，以提高检测可靠性。
多个编码托盘3分别放入抽屉槽42后，化成柜控制模块发出工作指令给驱动气缸45；驱动气缸45驱动抽屉槽42上方及下方的化成柜顶针板43移动，抽屉槽42上方及下方的化成柜顶针板43分别和编码托盘3内的锂电池电极接触，锂电池充放电电路接通，对锂电池进行充放电。同时化成柜控制模块记录锂电池的电压容量、内阻、充放电倍率及记录充放电曲线，并将数据反馈给控制装置6；控制装置6通过化成柜控制模块获取锂电池的电压、内阻、充放电倍率及记录充放电曲线，并储存到数据库，以供日后追溯查询，提高锂电池的质量可靠性。
控制装置6为PLC控制器，控制装置6能够存储编码托盘3的条码信息、编号信息及每只锂电池的条码信息，能够存储每只锂电池的来料时和静置后的电压容量及内阻数据，锂电池的来料时和静置后的电压容量及内阻数据，能够在日后追溯查询，以提高锂电池的质量可靠性。
编码托盘3上定位孔31能够根据实际需要调整，以具有100个定位孔31的编码托盘3为例。假如编码托盘3的条码为1，相应的编码托盘3的100个定位孔31相当于从11、12、13……到1100依次进行编号。每个编码托盘3的条码信息以及编码托盘3的定位孔31对应的编号均事先录入控制装置6的数据库内，相当于条码为1的编码托盘3的100个定位孔31在控制装置6的数据库内对应有100个编号的存储文件夹。
整个锂电池来料检测线工作过程为，扫码器8先对1号编码托盘3进行扫码；输送装置1启动，输送装置1输送锂电池移动，锂电池经过扫描装置2下方时，扫描装置2对锂电池条码进行扫描并将锂电池的条码信息反馈给控制装置6进行储存。锂电池的条码信息存储时，第1只锂电池条码信息存储到1号编码托盘3上的11号位编号文件夹，第2只锂电池条码信息录入到1号编码托盘3上的12号位编号文件夹，第3只锂电池条码信息录入到1号编码托盘3上的13号位编号文件夹，……第100只锂电池条码信息录入到1号编码托盘3上的1100号位编号文件夹。
相应的，经过扫描装置2扫描后的100只锂电池被依次装载到1号编码托盘3上的第11、12、13……到1100号位上。
1号编码托盘3内锂电池装满后，扫码器8对另一个编码托盘3进行扫码，假如另一个编码托盘3的条码为2，相应的2号编码托盘3的100个定位孔31相当于从21、22、23……到2100依次进行编号。输送装置1开始工作，输送装置1输送锂电池移动，锂电池经过扫描装置2下方时，扫描装置2对锂电池条码进行扫描并将锂电池的条码信息反馈给控制装置6进行储存。锂电池的条码信息存储时，第1只锂电池条码信息存储到2号编码托盘3上的21号位编号文件夹，第2只锂电池条码信息录入到2号编码托盘3上的22号位编号文件夹，第3只锂电池条码信息录入到2号编码托盘3上的23号位编号文件夹，……第100只锂电池条码信息录入到2号编码托盘3上的2100号位编号文件夹。
相应的，经过扫描装置2扫描后的锂电池被依次装载到2号编码托盘3上的第21、22、23……到2100号位上。
相应的，装载5号编码托盘3时，相应的5号编码托盘3的100个定位孔31相当于从51、52、53……到5100依次进行编号。锂电池的条码信息存储时，依次被储存到5号编码托盘3上的51、52、53……到5100号位编号文件夹。经过扫描装置2扫描后的锂电池被依次装载到5号编码托盘3上的第51、52、53……到5100号位上。重复上述过程，实现不同条码的编码托盘3内锂电池的装载。
装上锂电池的多个编码托盘3被放入化成装置4中，化成装置4的化成柜条码扫描仪对各编码托盘3进行扫描后，化成装置4对各编码托盘3内的电池进行充放电，测试各编码托盘3内各编号位锂电池的电压容量、内阻、充放电倍率及记录充放电曲线，并将数据输入存储到控制装置6内相应的文件夹内。化成柜41能够实现一个以上的多个编码托盘3内锂电池的全自动充放电和检测，不仅操作方便，且检测效率高。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种锂电池生产用来料检测装置，其特征在于：包括输送锂电池的输送装置、设于所述输送装置上方的用于扫描锂电池条码的扫描装置和用于放置扫描后锂电池的编码托盘；包括用于扫描编码托盘的条码的扫码器；包括测试编码托盘内锂电池电压容量及内阻的化成装置；包括和所述输送装置、扫描装置、扫码器及化成装置分别连接的控制装置；所述控制装置为PLC控制器；所述输送装置包括和所述控制装置连接的步进电机、和所述步进电机连接的带轮和连接在带轮上的输送带；所述扫描装置为扫描锂电池上条码并将条码信息反馈给控制装置的条码扫描仪；所述扫码器为扫描编码托盘上的条码并将条码信息反馈给控制装置的条码扫描仪。
2.如权利要求1所述的锂电池生产用来料检测装置，其特征在于：所述编码托盘上设有放置锂电池的定位孔，锂电池两端的电极伸出所述定位孔，每个定位孔均对应一个编号。
3.如权利要求1或2所述的锂电池生产用来料检测装置，其特征在于：所述化成装置包括安装有充放电电路的化成柜；所述化成柜上设有一个以上的容纳所述编码托盘的抽屉槽，所述化成柜上所述抽屉槽上方及下方设有分别和充放电电路连接的化成柜顶针板；所述化成柜顶针板上设有和锂电池电极相对应的顶针；所述化成柜顶针板和设于所述化成柜上的驱动机构相连接；所述抽屉槽的内侧部设有化成柜条码扫描仪或者化成柜上位于每个抽屉槽的下方均设有编码输入窗；还包括和驱动机构连接的化成柜控制模块；所述化成柜控制模块和所述控制装置、充放电电路及化成柜条码扫描仪或编码输入窗分别连接。
4.如权利要求3所述的锂电池生产用来料检测装置，其特征在于：所述抽屉槽的两内侧部设有滑轨，所述编码托盘两侧分别设有和滑轨配合的滑轮。
5.如权利要求3所述的锂电池生产用来料检测装置，其特征在于：所述驱动机构为安装在所述柜体上的驱动气缸，所述驱动气缸和化成柜控制模块连接。
6.如权利要求3所述的锂电池生产用来料检测装置，其特征在于：所述化成柜顶针板和驱动气缸的活塞杆连接，所述柜体上位于所述化成柜顶针板的两侧分别设有移动导向槽。
7.如权利要求1-6任一项所述的锂电池生产用来料检测装置，其特征在于：所述控制装置能够存储编码托盘的条码信息、编号信息及每只锂电池的条码信息，能够存储每只锂电池的来料时和静置后的电压容量及内阻数据，锂电池的来料时和静置后的电压容量及内阻数据，能够在日后追溯查询。
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