CN117564169A - 一种电池极片压花装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池极片压花装置,包括底座组件和安装平台,底座组件的顶部还设有能够驱动安装平台朝向“X”轴方向调节的伺服横移组件;底座组件的顶部设有胶辊组件;安装平台的顶部还设有极片位置检测组件和压花辊组件;所述压花辊组件的底部设有能够驱动压花辊组件朝向“Y”轴方向调节的微调组件。本申请压花辊组件能够在伺服横移组件的驱动下实现“X”轴方向的调节,在微调组件的驱动下实现“Y”轴方向的调节,使得压花辊组件进行相应的调节,解决电芯料带左右偏移会导致压花辊压到涂布区域使电芯损坏;极片位置检测组件在极片左右摆动偏差时伺服横移组件可以及时调整压花装置的位置,避免压花辊压坏电芯涂布区域。
Description
技术领域
本发明涉及电芯极片辊压技术领域,具体涉及一种电池极片压花装置及方法。
背景技术
锂电池电芯在卷绕分切阶段需要对两侧极片进行压花,防止电池在后续充放电过程中压力增大造成电池鼓包,从而使电池损坏。
电芯两侧极片在实际压花过程中存在以下几个问题:一是因料卷振动和其他因素,电芯料带会左右摆动发生偏移,导致辊子压到涂布区域使极片损坏;二是现有装置不能单独控制两侧极片压花的压力,压力分布不均匀在压花过程中会造成因过压导致极片压裂或欠压导致局部压合不良,影响压花效果;三是压花辊无从动轮,靠料带拉动的摩擦力带动压花棍子转动,摩擦力过大时存在撕裂极片的风险;以上问题均会导致极片压花的合格率降低。
比如专利公告号为CN216137952U,专利名称为一种锂离子电池极片双面压花装置的现有专利技术便公开了极片的压花装置,其具体公开了“包括框架;第一压花辊和第二压花辊,依次平行设在框架的内侧,第一压花辊和/或第二压花辊安装有压花辊支架;驱动器,设置有推杆,所述推杆穿过所述框架连接所述压花辊支架;驱动器通过推杆带动压花辊支架运动,使得所述第一压花辊和所述第二压花辊之间具有供电池极片穿过的间隙,以调整压花辊施加到极片的压力。本发明能够对极片进行双面压花,有助于降低极片表面产生褶皱的概率,从而提高电池的性能”,上述专利文献便未针对电芯所需设计相应的调节装置,进而导致辊子压到涂布区域使极片损坏的问题,同时压花的压力也并未设置相应的控制工装等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于:如何由于目前电芯料带左右摆动发生偏移,进而造成因电芯料带左右偏移导致压花辊压到涂布区域使电芯损坏的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种电池极片压花装置,包括底座组件和设在其上方的安装平台,所述底座组件的顶部还设有能够驱动安装平台朝向“X”轴方向调节的伺服横移组件;所述底座组件的顶部且位于安装平台的一侧设有胶辊组件;
所述安装平台的顶部且位于胶辊组件的前侧还设有极片位置检测组件和压花辊组件;所述压花辊组件的底部且位于安装平台的顶部设有能够驱动压花辊组件朝向“Y”轴方向调节的微调组件。
本申请通过设置胶辊组件、压花辊组件、微调组件以及极片位置检测组件,压花辊组件能够在伺服横移组件的驱动下实现“X”轴方向的调节,压花辊组件还可以在微调组件的驱动下实现“Y”轴方向的调节,使得压花辊组件可根据极片的位置进行相应的调节,解决电芯料带左右偏移会导致压花辊压到涂布区域使电芯损坏;极片位置检测组件检测极片位置,在极片左右摆动偏差时伺服横移组件可以及时调整压花装置的位置,避免压花辊压坏电芯涂布区域。
作为本发明进一步的方案:所述微调组件包括有***安装块、千分尺***以及阻挡块,其中阻挡块设在***安装块的一侧,且二者均安装在安装平台上,所述***安装块的一侧连接千分尺***,所述阻挡块的顶部水平线高于压花辊组件的底部水平线。
作为本发明进一步的方案:所述伺服横移组件包括有伺服驱动件、滑轨和滑块,其中滑轨安装在底座组件顶部设置的支撑平台上,所述滑块设在安装平台的底部,其中滑块滑动连接在相应的滑轨上,所述伺服驱动件能够驱动安装平台沿着支撑平台的“X”轴方向进行移动。
作为本发明进一步的方案:所述极片位置检测组件对称式设置有两组,且两组极片位置检测组件均位于胶辊组件和压花辊组件之间。
作为本发明进一步的方案:所述极片位置检测组件包括有射型光纤传感器、光纤安装板和铝型材支架,其中铝型材支架的底部安装到底座组件上,所述光纤安装板安装在铝型材支架的顶部内侧,所述光纤安装板上设有射型光纤传感器。
作为本发明进一步的方案:所述压花辊组件包括有气缸以及安装在气缸一端的底部支架,所述底部支架朝向胶辊组件的方向设有压花件,所述气缸的底部通过气缸安装板可拆卸安装到安装平台上,其中气缸的后侧还连接有调压阀。
作为本发明进一步的方案:所述底部支架的底部设有凸起,该凸起的底部水平线低于微调组件内阻挡块的顶部水平线。
作为本发明进一步的方案:所述压花件包括有压花辊、从动轮和转轴,所述从动轮的轴心处设通转轴,转轴的两侧转动连接到底部支架上,所述从动轮的一侧设有压花辊;
所述压花辊与极片上的极耳相对应,所述从动轮与极片上的涂布区域相对应。
作为本发明进一步的方案:所述胶辊组件包括有胶辊,其中胶辊的内部两侧通过滚珠轴承与滚轴连接,所述滚轴通过滚轴安装座连接到底座组件上。
本发明还公开了一种电池极片压花装置的压花方法,包括如下步骤:
步骤1、首先将本申请压花装置固定在锂电池电芯产线的卷绕分切工位,同时将电芯极片的料带穿过压花装置位于压花辊组件和胶辊组件之间;
步骤2、调节两组微调组件的千分尺***,调节气缸阻挡位置,使气缸到达停止位置后,两组压花辊和胶辊之间能够对极片进行较好地压合;
步骤3、单独调节两气缸配套的调压阀,使两组气缸输出到压花辊的压力均达到压花所需的压力,确保不会对极片造成过压损坏或压合不良;
步骤4、压花辊组件上的从动轮接触到极片的涂布区域,随着卷绕料带的拉动带动从动轮平稳转动,使压花辊跟随转动对极片进行压花;
步骤5、当极片发生左右摆动时,两侧的光极片位置检测组件检测到极片位置发生偏移,会发出信号给伺服横移组件,伺服电机对应正转或者反转,带动压花辊和极片位置检测组件左右移动,直至极片位置检测组件检测到处于料带中间位置停止。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
一、本申请通过设置胶辊组件、压花辊组件、微调组件以及极片位置检测组件,压花辊组件能够在伺服横移组件的驱动下实现“X”轴方向的调节,压花辊组件还可以在微调组件的驱动下实现“Y”轴方向的调节,使得压花辊组件可根据极片的位置进行相应的调节,解决电芯料带左右偏移会导致压花辊压到涂布区域使电芯损坏;极片位置检测组件检测极片位置,在极片左右摆动偏差时伺服横移组件可以及时调整压花装置的位置,避免压花辊压坏电芯涂布区域;
二、本申请通过设置两组压花辊组件,且两组压花辊组件可以独立控制,因此两侧极片压花辊压力单独控制,能够保证压花辊输出压力均匀且可根据需求独立调节,并采用从动轮带动压花辊转动的方式,避免辊子与极片之间直接发生摩擦导致极片褶皱破损的问题;
三、本申请通过将压花辊和从动轮独立设置,从动轮位于压花辊的一侧,压花辊与极片上的极耳相对应,从动轮与极片上的涂布区域相对应,使压花辊只用于压花工作,且从动轮刚好与极片涂布区域相切,保证压花辊只用于压花工作,动力由从动轮提供,这样避免了压花辊与极片相对打滑导致极片撕裂的问题;
四、本申请通过在极片的两侧设置极片位置检测组件,极片位置检测组件包括对射型光纤传感器,极片位置检测组件设置在压花辊组件的X轴方向移动路径上,因此通过左右两组对射型光纤传感器检测电芯极片位置,给伺服横移组件的伺服电机信号进行位置纠偏,电芯料带发生左右移动时伺服电机带动整套机构对应左右移动进行纠偏;
五、本申请通过设置微调组件,调节微调组件的千分尺***,可微调气缸的压紧位置,调压阀可调节气缸的输出力,以上两项调节使输出压力和压合的位置调整到压花最佳效果,避免因压力过大造成极片撕裂或压合不到位造成压合不良。
附图说明
图1为本发明实施例一种电池极片压花装置及方法的结构示意图;
图2为本发明实施例压花辊组件的结构示意图;
图3为本发明实施例底座组件的结构示意图;
图4为本发明实施例胶辊组件的结构示意图;
图5为本发明实施例极片位置检测组件的结构示意图;
图6为本发明实施例伺服横移组件的结构示意图;
图7为本发明实施例压花辊组件与极片位置检测组件配合时的结构示意图;
图8为本发明实施例图7的平面图;
图9为本发明实施例图1另一视角的结构示意图;
图10为本发明实施例图9的俯视图;
附图标记说明:1、底座组件;2、压花辊组件;3、胶辊组件;4、极片位置检测组件;5、伺服横移组件;6、极片;7、压花辊;8、从动轮;9、转轴安装板;10、转轴;11、气缸安装板;12、底部支架;13、气缸;14、调压阀;15、支撑平台;16、安装平台;17、***安装块;18、千分尺***;19、阻挡块;20、胶辊;21、滚珠轴承;22、顶丝安装板;23、滚轴;24、固定环;25、滚轴安装座;26、射型光纤传感器;27、光纤安装板;28、铝型材支架;29、伺服电机;30、电机支架;31、联轴器;32、丝杆支撑座一;33、滚珠丝杆;34、螺帽安装块;35、丝杆螺帽;36、丝杆支撑座二。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参照图1和图10,一种电池极片压花装置,包括有底座组件1、压花辊组件2、胶辊组件3、极片位置检测组件4和伺服横移组件5,其中压花辊组件2、胶辊组件3、极片位置检测组件4和伺服横移组件5均位于底座组件1上方,极片6从上往下穿过本申请并位于压花辊组件2和胶辊组件3之间,压花辊组件2和胶辊组件3分别位于极片6的前后两侧;且极片位置检测组件4设有两组,两组极片位置检测组件4位于极片6的左右两侧;
需要注意的是,压花辊组件2的下方且位于底座组件1的上方设置有微调组件,微调组件的数量与压花辊组件2的数量相同,由于本申请压花辊组件2设置两组,因此微调组件也相应的设置两组,两组微调组件能够驱动相应的压花辊组件2实现“Y”轴方向的移动(此处“Y”轴方向以图3为基准);当压花辊组件2在“Y”轴方向移动的时候能够使的压花辊组件2接触极片6前侧(此处的前后以图1为基准),而胶辊组件3位于极片6的后侧,胶辊组件3对极片6进行限位,压花辊组件2对极片进行驱动并进行压花处理。
参照图1、图3和图6,底座组件1包括有支撑平台15,其中支撑平台15的顶部设有安装平台16,在安装平台16和支撑平台15之间设置有能够驱动安装平台16朝向“X”轴方向调节的伺服横移组件5;其中伺服横移组件5包括有伺服驱动件、滑轨和滑块,其中滑轨设两组,均沿“X”轴方向安装在支撑平台15上(如图3所示),滑块设在安装平台16的底部,其中滑块滑动连接在相应的滑轨上,伺服驱动件能够驱动安装平台16沿着支撑平台15的“X”轴方向进行移动。
进一步的,参照图6,伺服驱动件包括有伺服电机29、电机支架30、联轴器31、丝杆支撑座一32、滚珠丝杆33、螺帽安装块34、丝杆螺帽35和丝杆支撑座二36,其中电机支架30、丝杆支撑座一32和丝杆支撑座二36均安装在支撑平台15上且两组滑轨之间,电机支架30的一侧安装伺服电机29,丝杆支撑座一32和丝杆支撑座二36之间安装滚珠丝杆33,且滚珠丝杆33的一端与伺服电机29之间通过联轴器31连接,滚珠丝杆33的外侧且位于丝杆支撑座一32和丝杆支撑座二36之间还螺纹连接有丝杆螺帽35和丝杆安装块34,其中丝杆螺帽35和丝杆安装块34连接,丝杆安装块34的顶部与安装平台16连接;
在后续使用的时候,通过控制伺服电机29工作,伺服电机29能够驱动滚珠丝杆33转动,进而带动丝杆安装块34沿着滚珠丝杆33进行水平移动,由于滚珠丝杆33是沿“X”轴方向安装在支撑平台15上的,因此丝杆安装块34也是沿着支撑平台15的“X”轴方向移动的,进而带动压花辊组件2也实现“X”轴方向的调节,从而可使得本申请压花辊组件2能够根据极片6压花的位置进行相应的调节。
参照图2、图3、图7和图8,微调组件设在压花辊组件2的底部且位于安装平台16的上方,微调组件能够驱动压花辊组件2朝向“Y”轴方向调节(此处“Y”轴方向以图3为基准);微调组件包括有***安装块17、千分尺***18以及阻挡块19,其中阻挡块19设在***安装块17的一侧,且二者均安装在安装平台16上,***安装块17的一侧连接千分尺***18,阻挡块19呈“L”型结构,且阻挡块19的顶部水平线高于压花辊组件2内底部支架12的底部水平线;在后续使用的时候,工作人员需要先将***安装块17和阻挡块19的位置进行限定,然后安装千分尺***18,如图7和图8所示,阻挡块19的顶部高于底部支架12的底部水平线,因此待阻挡块19安装完成后可以对压花辊组件2“Y”轴的方向进行限位(此处“Y”轴方向以图3为基准),则压花辊组件2的移动最大限度由阻挡块19进行限位,可保证压花辊组件2的稳定,同时用户可根据后续在千分尺***18的配合下,可以对阻挡块19的位置进行微调,当阻挡块19的位置进行微调后,而压花辊组件2也可以实现相应的微调。
参照图2,压花辊组件2包括有气缸13以及安装在气缸13一端的底部支架12,底部支架12朝向胶辊组件3的方向设有两个对称的转轴安装板9,两个转轴安装板9之间转动连接有转轴10,转轴10的外侧设压花辊7和从动轮8,从动轮8的一侧设有压花辊7;压花辊7与极片上的极耳相对应,从动轮8与极片上的涂布区域相对应;气缸13的底部通过气缸安装板11可拆卸安装到安装平台16上,其中气缸13的后侧还连接有调压阀14,通过调节调压阀14,可调节气缸13的输出力;
在后续使用的时候,两侧压花辊7能将极片两端极耳压紧,且从动轮8刚好与极片涂布区域相切,保证压花辊7只用于压花工作,动力由从动轮8提供,这样避免了压花辊7与极片6相对打滑导致极片6撕裂。
需要注意的是,底部支架12的底部设有凸起,该凸起的底部水平线低于微调组件内阻挡块19的顶部水平线。
参照图4,胶辊组件3设在支撑平台15的顶部且位于安装平台16的一侧,胶辊组件3包括有胶辊20,其中胶辊20的内部两侧通过滚珠轴承21与滚轴23连接,滚轴23的外侧还安装有固定环24,其中滚轴23通过滚轴安装座25连接到底座组件1上,滚轴安装座25的顶部设置顶丝安装板22,极片位置检测组件4内的铝型材支架28能够连接到顶丝安装板22上,用来支撑极片位置检测组件4;需要注意的是,胶辊20与压花辊7和从动轮8处于同一水平线上,当压花辊7对极片6从一侧对其进行压花的时候,胶辊20能够从另一侧对极片6进行支撑限位。
参照图1,极片位置检测组件4对称式设置有两组,且两组极片位置检测组件4均位于胶辊组件3和压花辊组件2之间;极片位置检测组件4包括有射型光纤传感器26、光纤安装板27和铝型材支架28,其中铝型材支架28的底部安装到底座组件1上,光纤安装板27安装在铝型材支架28的顶部内侧,光纤安装板27上设有射型光纤传感器26;
需要注意的是,极片位置检测组件4设置在安装平台16的X轴方向移动路径上,进一步地,通过左右两组对射型光纤传感器26检测电芯极片6位置,给伺服横移组件5内的伺服电机29信号,进行极片6位置纠偏,电芯料带发生左右移动时伺服电机29带动整套机构对应左右移动进行纠偏。
本申请具体的操作原理如下:首先将压花辊整体安装在辊压分切设备上,电芯极片6穿过压花辊组件2和胶辊组件4之间,将压花辊组件2左右安装位置调整,使气缸13工作时,压花辊组件2两侧的压花辊7能将极片两端极耳压紧,且从动轮8刚好与极片涂布区域相切,保证压花辊7只用于压花工作,动力由从动轮8提供,这样避免了压花辊7与极片6相对打滑导致极片6撕裂;
当需要调节压花辊7位置的时候,可通过调节微调组件的千分尺***18,进而微调气缸13的压紧位置,调节调压阀14,可调节气缸13的输出力,以上两项调节使输出压力和压合的位置调整到压花最佳效果,避免因压力过大造成极片6撕裂或压合不到位造成压合不良;
在使用的时候,本申请还可以调整极片位置检测组件4的对射型光纤传感器26左右位置,使其刚好检测到极片6的边缘;当极片6左右摆动时射型光纤传感器26感应位置变化,传输信号给伺服电机29,使整套机构位置进行对应的调整,通过驱动伺服横移组件5的伺服电机29带动34螺帽安装块,带动底座组件1的滑轨组件16移动,使压花辊组件2整体左右跟随移动,当极片6的摆动时,从而使压花辊组件2能及时调整的位置。本发明通过上述压花装置,实现了解决电芯料带左右偏移导致压花辊压到涂布区域使电芯损坏,两侧极片压花辊压力不足或过大、辊子与极片发生相对摩擦导致极片压合不良或极片破损的问题,适用性强。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电池极片压花装置,包括底座组件(1)和设在其上方的安装平台(16),其特征在于,所述底座组件(1)的顶部还设有能够驱动安装平台(16)朝向“X”轴方向调节的伺服横移组件(5);所述底座组件(1)的顶部且位于安装平台(16)的一侧设有胶辊组件(3);
所述安装平台(16)的顶部且位于胶辊组件(3)的前侧还设有极片位置检测组件(4)和压花辊组件(2);所述压花辊组件(2)的底部且位于安装平台(16)的顶部设有能够驱动压花辊组件(2)朝向“Y”轴方向调节的微调组件。
2.根据权利要求1所述的一种电池极片压花装置,其特征在于:所述微调组件包括有***安装块(17)、千分尺***(18)以及阻挡块(19),其中阻挡块(19)设在***安装块(17)的一侧,且二者均安装在安装平台(16)上,所述***安装块(17)的一侧连接千分尺***(18),所述阻挡块(19)的顶部水平线高于压花辊组件(2)的底部水平线。
3.根据权利要求1所述的一种电池极片压花装置,其特征在于:所述伺服横移组件(5)包括有伺服驱动件、滑轨和滑块,其中滑轨安装在底座组件(1)顶部设置的支撑平台(15)上,所述滑块设在安装平台(16)的底部,其中滑块滑动连接在相应的滑轨上,所述伺服驱动件能够驱动安装平台(16)沿着支撑平台(15)的“X”轴方向进行移动。
4.根据权利要求1所述的一种电池极片压花装置,其特征在于:所述极片位置检测组件(4)对称式设置有两组,且两组极片位置检测组件(4)均位于胶辊组件(3)和压花辊组件(2)之间。
5.根据权利要求4所述的一种电池极片压花装置,其特征在于:所述极片位置检测组件(4)包括有射型光纤传感器(26)、光纤安装板(27)和铝型材支架(28),其中铝型材支架(28)的底部安装到底座组件(1)上,所述光纤安装板(27)安装在铝型材支架(28)的顶部内侧,所述光纤安装板(27)上设有射型光纤传感器(26)。
6.根据权利要求1所述的一种电池极片压花装置,其特征在于:所述压花辊组件(2)包括有气缸(13)以及安装在气缸(13)一端的底部支架(12),所述底部支架(12)朝向胶辊组件(3)的方向设有压花件,所述气缸(13)的底部通过气缸安装板(11)可拆卸安装到安装平台(16)上,其中气缸(13)的后侧还连接有调压阀(14)。
7.根据权利要求6所述的一种电池极片压花装置,其特征在于:所述底部支架(12)的底部设有凸起,该凸起的底部水平线低于微调组件内阻挡块(19)的顶部水平线。
8.根据权利要求6所述的一种电池极片压花装置,其特征在于:所述压花件包括有压花辊(7)、从动轮(8)和转轴(10),所述从动轮(8)的轴心处设有转轴(10),转轴(10)的两侧转动连接到底部支架(12)上,所述从动轮(8)的一侧设有压花辊(7);
所述压花辊(7)与极片上的极耳相对应,所述从动轮(8)与极片上的涂布区域相对应。
9.根据权利要求1所述的一种电池极片压花装置,其特征在于:所述胶辊组件(3)包括有胶辊(20),其中胶辊(20)的内部两侧通过滚珠轴承(21)与滚轴(23)连接,所述滚轴(23)通过滚轴安装座(25)连接到底座组件(1)上。
10.一种采用如权利要求1-9任意一项所述的电池极片压花装置的压花方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、首先将本申请压花装置固定在锂电池电芯产线的卷绕分切工位,同时将电芯极片的料带穿过压花装置位于压花辊组件和胶辊组件之间;
步骤2、调节两组微调组件的千分尺***,调节气缸阻挡位置,使气缸到达停止位置后,两组压花辊和胶辊之间能够对极片进行较好地压合;
步骤3、单独调节两气缸配套的调压阀,使两组气缸输出到压花辊的压力均达到压花所需的压力,确保不会对极片造成过压损坏或压合不良;
步骤4、压花辊组件上的从动轮接触到极片的涂布区域,随着卷绕料带的拉动带动从动轮平稳转动,使压花辊跟随转动对极片进行压花;
步骤5、当极片发生左右摆动时,两侧的光极片位置检测组件检测到极片位置发生偏移,会发出信号给伺服横移组件,伺服电机对应正转或者反转,带动压花辊和极片位置检测组件左右移动,直至极片位置检测组件检测到处于料带中间位置停止。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311404215.5A CN117564169A (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 一种电池极片压花装置及方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202311404215.5A CN117564169A (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 一种电池极片压花装置及方法 |
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CN117564169A true CN117564169A (zh) | 2024-02-20 |
Family
ID=89883369
Family Applications (1)
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CN202311404215.5A Pending CN117564169A (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 一种电池极片压花装置及方法 |
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CN (1) | CN117564169A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN118106936A (zh) * | 2024-04-30 | 2024-05-31 | 深圳市什方智造科技有限公司 | 电池包检修装置 |
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2023
- 2023-10-26 CN CN202311404215.5A patent/CN117564169A/zh active Pending
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