CN218632193U - 一种电池化成压合*** - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池化成压合***，涉及电池生产的领域，其包括两个探针组件以及驱动组件；两个探针组件间隔设置，且两个探针组件之间的间隔空间为放置单体电池的间隔空间；探针组件包括探针以及压合机构；其中，驱动组件驱动探针朝向间隔空间滑动并锁定在滑动方向的设定位置，压合机构驱动探针移动并锁定在第一位置，第一位置为探针与间隔空间内的单体电池的极柱抵压的位置；压合机构驱动探针滑动的方向与驱动组件驱动压合机构滑动的方向相交。本申请通过将单体电池放在两个探针组件之间，具有使用两组探针组件分别与单体电池两端的极柱抵压进行单体电池的化成的效果。

Description

一种电池化成压合***

技术领域

本申请涉及电池生产的领域，尤其是涉及一种电池化成压合***。

背景技术

电芯在生产过程中，利用化成测试设备对电芯进行化成激活，电芯化成是在电芯的正极极柱和负极极柱之间加载精准稳定的电压电流，以保证电芯内部形成稳定的良性循环的电化学反应。

化成测试设备具有多个分别与多个单体电池一一对应的探针组件，探针组件位于单体电池设置有极柱的一端，探针组件上具有用于与单体电池的两个极柱抵压的两个探针，两个探针同步移动到与单体电池的两个极柱分别一一对应的位置后继续移动与两个极柱抵压。通过两个探针分别与正极极柱和负极极柱一一对应的导电连通，通过在探针上连接电源，对单体电池进行化成。

参照图1，一种单体电池8，单体电池8的结构为长方体，单体电池8的两个极柱81分别一一位于单体电池8长度方向的两端。

现有探针组件的两个探针朝向单体电池移动时，由于两个探针之间的间隙较小，两个探针不能同时与单体电池的两个极柱一一对应的抵压，不能满足单体电池的化成需要。

实用新型内容

本申请提供一种电池化成压合***，具有使用两组探针组件分别与单体电池两端的极柱抵压进行单体电池的化成。

本申请提供了一种电池化成压合***，包括两个探针组件以及驱动组件；两个所述探针组件间隔设置，且所述两个探针组件之间的间隔空间为放置单体电池的间隔空间；所述探针组件包括探针以及压合机构；其中，所述驱动组件驱动所述探针朝向所述间隔空间滑动并锁定在滑动方向的设定位置，所述压合机构驱动所述探针移动并锁定在第一位置，所述第一位置为所述探针与所述间隔空间内的所述单体电池的极柱抵压的位置；所述压合机构驱动所述探针滑动的方向与所述驱动组件驱动所述压合机构滑动的方向相交。

在上述技术方案中，对单体电池进行化成时，将单体电池放入间隔空间内，驱动组件以及压合机构驱动探针移动至第一位置，使两个探针组件上的探针分别与单体电池长度方向的两个极柱一一对应抵压，实现探针与单体电池的极柱之间的导电连通；两个探针组件的设置，能适应多种正极柱和负极柱间隙不同的单体电池的化成，尤其适用于正极柱和负极柱之间间隙较大的单体电池的化成。

附图说明

图1是一种单体电池的结构示意图；

图2是一种实施例中压合***的结构示意图；

图3是图2中A处放大图；

图4是一种实施例中控制器、检测器以及指示器的结构示意图；

图5是一种实施例中控制器、检测器以及指示器的结构示意图；

图6是一种实施例中定位组件对支撑托盘定位的俯视结构示意图。

1、探针组件；11、探针；12、压合机构；2、驱动组件；21、驱动件；22、移动框；31、控制器；32、检测器；321、磁感应传感器；322、光电传感器；33、指示器；4、柜体；5、滑动组件；51、导轨；52、第一滑块组；53、第二滑块组；6、支撑托盘；61、定位槽；7、定位组件；71、定位伸缩件；72、定位杆；8、单体电池；81、极柱；82、下壳体；83、上盖。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本申请实施例公开一种电池化成压合***，用于对单体电池进行化成。

参照图1，对本实施例中的单体电池结构进行如下说明。单体电池8包括壳体以及位于壳体内的正极片、负极片以及电解液。壳体包括下壳体82以及上盖83，下壳体82为长方形壳体，上盖83为长方形板，上盖83固定在下壳体82开口使下壳体82内腔形成容纳正极片、负极片和电解液的封闭空间。

上盖83背向下壳体82的表面设置有在正极柱和负极柱，正极柱和负极柱在上盖83表面凸起，正极柱和负极柱沿上盖83长度方向间隔设置，且分别位于上盖83长度的两端，正极柱与正极片，负极柱与负极片之间通过位于壳体内腔的极耳导电连通。在其他实施例中，单体电池8的结构可为方壳或柱形。

为便于说明，定义第一方向、第二方向以及第三方向，其中，第一方向为电池的长度方向，在附图中表示为x方向，第二方向为电池的宽度方向，在附图中表示为y方向，第三方向为电池的厚度方向，在附图中表示为z方向。

参照图2，电池化成压合***包括两个探针组件1以及驱动组件2。两个探针组件1间隔设置，且两个探针组件1之间的间隔空间为放置单体电池8的间隔空间。

参照图2，单体电池8位于两个探针组件1之间，单体电池8长度方向的两端分别与两个探针组件1一一对应，两个探针组件1沿第一方向间隔设置。两个探针组件1分别用于与单体电池8的正极柱和负极柱一一对应的导电连通，两个探针组件1分别与外界电源导电连通。

电源分别通过两个探针组件1与单体电池8的正极柱和负极柱导电连通，对单体电池8进行化成。

探针组件1包括探针11以及压合机构12；其中，驱动组件2驱动探针11朝向间隔空间滑动并锁定在滑动方向的设定位置，压合机构12驱动探针11移动并锁定在第一位置，第一位置为探针11与间隔空间内的单体电池8的极柱81抵压的位置；压合机构12驱动探针11滑动的方向与驱动组件2驱动压合机构12滑动的方向相交。

参照图2，具体的，驱动组件2驱动探针11移动的方向为第一方向，压合机构12驱动探针11移动的方向为第三方向，第三方向与第一方向相互垂直。

驱动组件2驱动探针11沿第一方向移动到设定位置后，压合机构12驱动探针11沿第三方向移动到第一位置，使得探针11与单体电池8的正极柱或负极柱82抵压。

参照图2，驱动组件2上连接有移动框22，驱动组件2驱动移动框22移动，探针11以及压合机构12均设置在移动框22上。在其他一实施例中，驱动组件2与压合机构12连接，驱动组件2带动压合机构12沿第一方向移动。

参照图3，在本实施例中，探针11与移动框22之间滑动连接，压合机构12驱动探针11滑动直至探针11移动至第一位置，实现探针11与单体电池8的极柱81之间的导电连通。本实施例中，单体电池8的极柱81表示为单体电池8的正极柱或负极柱，单体电池8的两个极柱81表示为单体电池8的正极柱以及负极柱。

具体的，压合机构12可以为气缸，压合机构12的缸体固定在移动框22上，压合机构12的活塞杆与探针11固定连接，压合机构12通过活塞杆的移动带动探针11移动至第一位置。

在其他一实施例中，探针11铰接在移动框22上，压合机构12驱动探针11的一端绕探针11的铰接轴转动，探针11另一端转动至第一位置。

在其他一实施例中，探针11连接在压合机构12上，压合机构12随移动框22移动带动探针11同步移动，压合机构12对探针11施加作用使探针11移动至第一位置。

参照图2，探针11在本实施例中阵列设置多个，多个探针11均与移动框22滑动连接，多个探针11沿第二方向间隔设置多个竖列，每一竖列的多个探针11沿竖向依次等间隔设置，每一竖列的多个探针11沿第三方向间隔设置。

对应的，位于间隔空间内的单体电池8与探针11对应的阵列设置，且多个单体电池8的极柱81均能与探针11接触。

具体的，多个单体电池8长度方向一端的极柱81均与一个探针组件1上的探针11一一对应，另一端的极柱81均与另一个探针组件1上的探针11一一对应。在本实施例中，单体电池8的数量与一个探针组件1上的探针11数量完全相等。在其他一实施例中单体电池8的数量少于一个探针组件1上的探针11数量，即可以允许部分探针11空余。

在其它一实施例中，多个探针11间隔设置多个横排，多个横排沿第三方向间隔设置，每一横排的多个探针11沿第二方向依次等间隔设置，每一横排的多个探针11使用同一压合机构12驱动。

在本实施例中，每一竖列的多个探针11固定在同一滑动板上，滑动板与移动框22滑动连接，每一竖列的多个探针11使用同一压合机构12驱动，压合机构12驱动滑动板沿第三方向滑动。

压合机构12还包括气缸，气缸的缸体固定在移动框22上，气缸的活塞杆与滑动板固定连接，气缸的活塞杆沿第三方向滑动，滑动板的长度方向沿第三方向。

气缸带动滑动板移动，滑动板移动带动多个探针11沿第三方向同步移动，使同一竖列的探针11与对应的单体电池8的极柱81抵压。

参照图2，作为一个可选方案，化成压合***还包括柜体4，驱动组件2以及探针组件1位于柜体4内腔，探针组件1与柜体4滑动连接。

具体的，柜体4为长方形柜，柜体4上设置有柜门，柜门开启，能将单体电池8放入或取出柜体4内腔。

柜体4能为单体电池8化成时，提供相对封闭的空间，能减少柜体4外的温度变化对柜体4内腔的影响，保持单体电池8化成过程中的温度范围稳定。柜体4还能为单体电池8的化成过程进行防护，将压合机构12和驱动组件2与人员隔开，以及将单体电池8与人员隔开。

在其他一实施例中，化成压合***还包括框架，驱动组件2以及探针组件1位于框架内，驱动组件2与框架滑动连接。或探针组件1与地面滑动连接，驱动组件2设置在地面。

参照图2，作为一个可选方案，化成压合***还包括设置在柜体4内腔的滑动组件5。

滑动组件5包括与柜体4固定连接的导轨51以及与导轨51滑动连接的第一滑块组52以及第二滑块组53。导轨51长度沿两个探针组件1的排列方向，第一滑块组52以及第二滑块组53分别与两个探针组件1一一对应的固定连接。

具体的，导轨51长度方向沿第一方向。导轨51固定在柜体4内腔底壁上，每一导轨51上均至少设置一个滑块，本实施例中以每一导轨51上设置两个滑块为例说明。在其他一实施例中，每一导轨51上设置一个滑块或三个滑块。

导轨51设置有四个，四个导轨51两两为一组分成两组，两组导轨51沿第一方向间隔设置，同一组的两个导轨51沿第二间隔设置，第一滑块组52为其中一组导轨51上连接的滑块，第二滑块组53为另一组导轨51上连接的滑块。

移动框22与四个滑块固定连接，保持探针组件1滑动过程中的稳定。

下述内容对驱动组件2进行说明。

参照图2，驱动组件2包括两个驱动件21，两个驱动件21分别一一驱动两个探针组件1的探针11朝向间隔空间滑动。

参照图2，两个驱动件21均为驱动气缸，驱动气缸的缸体与柜体4固定连接，驱动气缸的活塞杆与移动框22固定连接，驱动件21驱动移动框22在导轨51上滑动，移动框22带动探针组件1沿第一方向滑动。

在本实施例中，设定位置为驱动气缸的活塞杆完全伸出缸体时，探针组件1上的探针11的位置，此时探针11位于其对应的单体电池8的极柱81的沿第三方向的正上方。

在其他一实施例中，驱动组件2包括一个驱动件21以及两个限位块，驱动件21为驱动气缸，两个限位块分别固定在柜体4上，且位于两个探针组件1之间。当探针组件1与限位块接触时，限位块阻挡探针组件1继续朝向间隔空间滑动，此时设定位置为探针组件1与限位块接触时，探针11的位置。

在其他一实施例中，驱动件21可以为液压缸或直线步进电机。

下述内容对电池化成压合***的控制方式进行说明。

参照图5，电池化成压合***还包括控制器31、检测器32及指示器33；其中，检测器32用于检测探针11是否移动到设定位置；控制器31用于在接收到检测器32检测到探针11运动到设定位置的信号时，控制指示器33发出指示信号。

参照图4，控制器31在本实施例中为可编程控制器，控制器31接收到检测器32发出的探针11移动到设定位置的信号，控制器31中的控制逻辑为现有的控制逻辑。

在本实施例中，检测器32包括磁感应传感器321，磁感应传感器321检测驱动组件2用于检测驱动组件2是否移动到设定位置，磁感应传感器321设置在驱动件21上。

控制器31用于在接收到磁感应传感器321检测到探针11运动到设定位置的信号时，控制指示器33发出指示信号。

参照图5，在其它一实施例中，检测器32包括第一检测器以及第二检测器，第一检测器检测驱动组件2用于检测驱动组件2是否移动到设定位置，第二检测器用于检测探针组件1的位置。

第一检测器为设置在驱动件21上的磁感应传感器321；第二检测器为光电传感器322。

具体的，光电传感器322的待检测物与探针组件1固定连接，探针组件1沿第一方向移动时，带动待检测物沿第一方向同步移动。光电传感器322的光敏元件固定在柜体4内，当待检测物移动到光敏元件的检测位置，光电传感器322向控制器31发出检测信号。

控制器31，用于在接收到磁感应传感器321检测到探针11运动到设定位置的信号，且接收到光电传感器322检测到探针11运动到设定位置的信号时，控制指示器33发出指示信号。

参照图2，光电传感器322设置有两个，两个光电传感器322分别与两个探针组件1一一对应，当两个光电传感器322均检测到两个探针组件1移动到设定位置，以及两个磁感应传感器321检测到两个驱动件21的活塞杆完全伸出缸体时，确定两个探针组件1的探针11移动到设定位置。

在其它一实施例中，移动框22上设置有用于检测压合机构12是否驱动探针11移动到设定位置的第三检测器，第三检测器为光电传感器，第三检测器用于检测探针11沿第三方向是否移动到第一位置，第三检测器与控制器31信号连通，当控制器31同时获取到磁感应传感器321发出的探针11沿第一方向移动到设定位置，第三检测器发出的探针11沿第三方向移动到第一位置时，控制器指示器33发出指示信号。

当检测器检测到的位置为准确位置时，指示信号为显示压合***正常工作的信号；当检测器检测到的位置为非准确位置时，指示信号为显示压合***故障的信号。

下述内容对承载单体电池8的结构进行说明。

参照图2，电池化成压合***还包括用于放置单体电池8的多个支撑托盘6，多个支撑托盘6沿第三方向层叠设置，多个支撑托盘6位于间隔空间。

参照图2，具体的，为便于对多个单体电池8进行放置以及移动，将单体电池8放置在支撑托盘6上。支撑托盘6为长方形托盘，支撑托盘6上放置多个单体电池8，同一支撑托盘6的多个单体电池8沿支撑托盘6第二方向间隔设置。

参照图2，当探针11处于设定位置时，除最上方的探针11外，其余探针11伸入沿第三方向相邻的两个支撑托盘6之间，且位于单体电池8的极柱81的正上方。

在其它一实施例中，探针11位于单体电池8的极柱81的斜上方或水平方向。

本实施例中，支撑托盘6厚度方向的一侧设置用于放置单体电池8的凹槽，凹槽深度大于单体电池8沿第三方向的厚度。

在其它一实施例中，支撑托盘6厚度方向的一侧用于放置单体电池8，另一侧设置有凸起。凸起沿第三方向的厚度大于单体电池8沿第三方向的厚度。

在其他一实施例中，多个支撑托盘6层叠设置后，支撑托盘6之间固定连接，形成整体框架结构。

参照图6，作为一个可选方案，电池化成压合***还包括至少一组定位组件7，一组定位组件7包括分别一一位于支撑托盘6相对两侧的两个定位组件7。

定位组件7包括定位杆72以及驱动定位杆72沿第一方向移动的定位伸缩件71。定位伸缩件71一端与柜体4固定连接，另一端与定位杆72固定连接，定位杆72与支撑托盘6的表面抵压。

参照图6，多个层叠设置的支撑托盘6之间可在支撑托盘6表面相对平移。定位伸缩件71为气缸，定位伸缩件71的缸体与柜体4固定连接，定位伸缩件71的活塞杆与定位杆72固定连接，定位伸缩件71的活塞杆的伸缩方向沿第一方向，定位伸缩件71的活塞杆移动驱动定位杆72移动。

在本实施例中，定位组件7可设置两组，两组定位组件7的四个定位组件7的定位杆72分别与支撑托盘6的四个侧面抵压。

将托盘放入间隔空间后，使用四个定位组件7的定位杆72分别与支撑托盘6侧面接触抵压，从而保证支撑托盘6的位置准确，从而使支撑托盘6上的单体电池8的位置准确，使探针11按在探针组件1和驱动组件2的驱动下移动到第一位置时能与单体电池8的极柱81抵压。

在其它一实施例中，定位组件7设置有一组，两个定位组件7沿第一方向间隔设置。柜体4内固定有阻挡块，阻挡块与柜门沿第二方向间隔设置。

当支撑托盘6滑动放入柜体4时与阻挡块接触，阻挡块限制支撑托盘6沿支撑托盘6长度方向的位置，两个定位组件7对支撑托盘6沿第一方向进行定位，使得位于间隔空间内的支撑托盘6上单体电池8的极柱81位置准确。

在本实施例中，一个定位杆72与沿第三方向层叠设置所有的支撑托盘6侧面抵压，通过一个定位杆72对所有的支撑托盘6的进行定位。

在其他一实施例中，定位杆72可设置两个，两个定位杆72沿第三方向依次设置，两个定位杆72与沿第三方向的所有的支撑托盘6抵压。

在其他一实施例中，当多个支撑托盘6之间相互锁紧时，定位杆72设置一个，一个定位杆72至少对一个支撑托盘6的侧面抵压。

参照图2，作为一个可选方案，支撑托盘6设置定位组件7的侧面中至少一侧设置有定位槽61，定位槽61沿第一方向的两端贯穿支撑托盘6。

定位杆72长度沿第一方向，定位杆72至少与沿第一方向的两个支撑托盘6的定位槽61侧面抵压。

在其他一实施例中，定位槽61为半圆柱槽，定位槽61的槽口设置扩口，定位杆72直径与定位槽61侧面所在圆柱直径相等圆杆，此时定位杆72***定位槽61内，进一步提高定位组件7对支撑托盘6定位的准确性。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池化成压合***，其特征在于，包括两个探针组件以及驱动组件；

两个所述探针组件间隔设置，且所述两个探针组件之间的间隔空间为放置单体电池的间隔空间；

所述探针组件包括探针以及压合机构；其中，

所述驱动组件驱动所述探针朝向所述间隔空间滑动并锁定在滑动方向的设定位置，所述压合机构驱动所述探针移动并锁定在第一位置，所述第一位置为所述探针与所述间隔空间内的所述单体电池的极柱抵压的位置；

所述压合机构驱动所述探针滑动的方向与所述驱动组件驱动所述压合机构滑动的方向相交。

2.根据权利要求1所述的电池化成压合***，其特征在于，所述驱动组件包括两个驱动件，两个所述驱动件分别一一驱动两个所述探针组件的所述探针朝向所述间隔空间滑动。

3.根据权利要求2所述的电池化成压合***，其特征在于，还包括控制器、检测器及指示器；其中，

所述检测器用于检测所述探针是否移动到所述设定位置；

所述控制器用于在接收到所述检测器检测到所述探针运动到所述设定位置的信号时，控制所述指示器发出指示信号。

4.根据权利要求3所述的电池化成压合***，其特征在于，所述检测器为设置在所述驱动件上的磁感应传感器；

所述控制器用于在接收到所述磁感应传感器检测到所述探针运动到所述设定位置的信号时，控制所述指示器发出指示信号。

5.根据权利要求3所述的电池化成压合***，其特征在于，所述检测器包括磁感应传感器以及光电传感器；其中，

所述磁感应传感器设置在所述驱动件上；所述光电传感器的待检测物与所述探针组件固定连接；

控制器，用于在接收到磁感应传感器检测到所述探针运动到所述设定位置的信号，且接收到所述光电传感器检测到所述探针运动到所述设定位置的信号时，控制所述指示器发出指示信号。

6.根据权利要求1-5中任一所述的电池化成压合***，其特征在于，还包括柜体，所述驱动组件以及所述探针组件位于所述柜体内腔，所述探针组件与所述柜体滑动连接。

7.根据权利要求6所述的电池化成压合***，其特征在于，还包括设置在所述柜体内腔的滑动组件，所述滑动组件包括与所述柜体固定连接的导轨以及与所述导轨滑动连接的第一滑块组以及第二滑块组；

所述导轨长度沿两个所述探针组件的排列方向，所述第一滑块组以及所述第二滑块组分别与两个所述探针组件一一对应的固定连接。

8.根据权利要求6所述的电池化成压合***，其特征在于，还包括用于放置所述单体电池的多个支撑托盘，所述支撑托盘位于所述间隔空间；

多个所述支撑托盘沿第一方向层叠设置，所述第一方向与所述驱动组件驱动探针移动方向垂直。

9.根据权利要求8所述的电池化成压合***，其特征在于，还包括至少一组定位组件，所述一组定位组件包括分别一一位于所述支撑托盘相对两侧的两个定位组件；

所述定位组件包括定位杆以及驱动所述定位杆朝向所述间隔空间的定位伸缩件，所述定位伸缩件一端与所述柜体固定连接，另一端与所述定位杆固定连接，所述定位杆与所述支撑托盘的表面抵压。

10.根据权利要求9所述的电池化成压合***，其特征在于，所述支撑托盘设置定位组件的侧面中至少一侧设置有定位槽，所述定位槽沿所述第一方向的两端贯穿所述支撑托盘；

所述定位杆长度沿所述第一方向，所述定位杆至少与沿所述第一方向的两个所述支撑托盘的所述定位槽侧面抵压。

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