技術領域

本發(fā)明涉及鋰電池技術領域，具體涉及用于鋰電池來料檢測線的鋰電池編碼裝置。

背景技術：

生產(chǎn)鋰電電源即鋰電PACK用的鋰電池電芯下線后需要進行來料檢測，以確定電芯的電壓容量及內(nèi)阻等數(shù)值以及一致性，以進行鋰電池組的PACK。來料的電芯通常是圓柱狀的，需要測試的數(shù)據(jù)主要有電壓容量、內(nèi)阻、電壓等，現(xiàn)有的鋰電池電芯來料檢測設備為分容柜或化成柜。在檢測測試時，需要工人手動把一顆顆的鋰電池電芯裝到設備上，每顆鋰電池都需要用上下頂針頂住，一臺分容柜小的裝幾十顆，大的裝兩百顆左右。鋰電池電芯安裝完畢后啟動測試，測試完成后，需要工人根據(jù)屏顯的數(shù)據(jù)，把柜子上的鋰電池按內(nèi)阻和電壓容量的不同進行分類。也就是將檢測后的鋰電池電芯一顆顆的拆下來，放到不同的料盒里，每個料盒里的鋰電池必須是內(nèi)阻和電壓容量都一致的。

由于必然存在的偏差及需要兼顧到兩項參數(shù)，鋰電池檢測完成后人工分選時耗費大量時間，出現(xiàn)誤操作的機會很大，會影響鋰電池的質量一致性。同時剛下線的鋰電池由于系統(tǒng)性能還沒有穩(wěn)定下來，測量的數(shù)據(jù)不是鋰電池靜置后的數(shù)據(jù)，鋰電池的電壓容量及內(nèi)阻等數(shù)據(jù)存在偏差，進一步地影響鋰電池的質量一致性。

另外由于所有鋰電池的性能參數(shù)均沒有進行存儲，鋰電池轉到用戶手上后，鋰電池的質量問題，難以追溯和甄別，會影響鋰電池的質量可靠性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供不僅來料檢測效率高，且能夠保證鋰電池質量一致性和質量可靠性的用于鋰電池來料檢測線的鋰電池編碼裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

用于鋰電池來料檢測線的鋰電池編碼裝置，包括輸送鋰電池的輸送裝置、設于所述輸送裝置上方的用于掃描鋰電池條碼的掃描裝置和用于放置掃描后鋰電池的編碼托盤；包括用于掃描編碼托盤的條碼的掃碼器；還包括和所述輸送裝置、掃描裝置和掃碼器分別連接的控制裝置。

所述輸送裝置包括和所述控制裝置連接的步進電機、和所述步進電機連接的帶輪和連接在帶輪上的輸送帶。

所述輸送帶上設有放置鋰電池用的定位槽。

所述掃描裝置為掃描鋰電池上條碼并將條碼信息反饋給控制裝置的條碼掃描儀。

所述掃碼器為掃描編碼托盤上的條碼并將條碼信息反饋給控制裝置的條碼掃描儀。

所述編碼托盤上設有放置鋰電池的定位孔，鋰電池兩端的電極伸出所述定位孔，每個定位孔均對應一個編號。

所述編碼托盤上設有拉手槽。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明在鋰電池下線后進行PACK前進行檢測，檢測后再進行靜置，鋰電池經(jīng)過靜置后再進行篩選，然后再投入生產(chǎn)使用，能夠保證鋰電池組內(nèi)單體鋰電池質量的一致性，大大提高鋰電池組的性能壽命及使用安全性。所有合格鋰電池在之后的生產(chǎn)、成品檢驗、客戶使用過程中發(fā)現(xiàn)任何問題，只需對該鋰電池掃描，即可從控制裝置的數(shù)據(jù)庫中調出來料檢驗時的所有原始檢測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)鋰電池質量的可追溯性，以進一步保證鋰電池的質量可靠性。

附圖說明

下面對本發(fā)明說明書各幅附圖表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為鋰電池來料檢測線的示意圖。

圖2為本發(fā)明用于鋰電池來料檢測線的鋰電池編碼裝置的編碼托盤的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明中鋰電池來料檢測線的化成裝置的結構示意圖。

圖4為本發(fā)明中鋰電池來料檢測線的化成裝置的內(nèi)部結構示意圖。

圖5為本發(fā)明中鋰電池來料檢測線的化成裝置的工作示意圖。

圖6為本發(fā)明中鋰電池來料篩選裝置的工作示意圖。

圖7為本發(fā)明中鋰電池來料篩選裝置的內(nèi)部結構示意圖。

上述圖中的標記均為：

1、輸送裝置，2、掃描裝置，3、編號托盤，4、化成裝置，5、篩選裝置，6、控制裝置，7、生產(chǎn)線，8、掃碼器，31、定位孔，32、拉手槽，33、滑輪，41、化成柜，42、抽屜槽，43、化成柜頂針板，44、滑軌，45、驅動氣缸，46、移動導向槽，51、柜體，52、頂蓋，53、上篩選柜頂針板，54、下篩選柜頂針板，55、頂針塊驅動氣缸。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對最優(yōu)實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖1所示，鋰電池來料檢測線，包括輸送鋰電池的輸送裝置1、設于輸送裝置1上方用于掃描鋰電池條碼的掃描裝置2和用于放置掃描裝置2掃描后鋰電池的編碼托盤3；包括用于掃描編碼托盤3的條碼的掃碼器8；包括測試編碼托盤3內(nèi)鋰電池電壓容量及內(nèi)阻的化成裝置4；包括對化成裝置4檢測后進行靜置的鋰電池進行測試及篩選的篩選裝置5；還包括和輸送裝置1、掃描裝置2、掃碼器8、化成裝置4及篩選裝置5連接的控制裝置6。

輸送裝置1、設于輸送裝置1上方的用于掃描鋰電池條碼的掃描裝置2、用于放置掃描后鋰電池的編碼托盤3、掃描編碼托盤3的條碼的掃碼器8及和輸送裝置1、掃描裝置2及掃碼器8分別連接的控制裝置6構成用于鋰電池來料檢測線的鋰電池編碼裝置。

鋰電池下線后進行檢測，檢測后再進行靜置，鋰電池經(jīng)過靜置后再進行篩選，然后再投入生產(chǎn)使用，能夠保證鋰電池組內(nèi)鋰電池質量的一致性，大大提高鋰電池的性能壽命及使用安全性。所有合格鋰電池在之后的生產(chǎn)、成品檢驗、客戶使用過程中發(fā)現(xiàn)任何問題，只需對該鋰電池掃描，即可從控制裝置6的數(shù)據(jù)庫中調出來料檢驗時的所有原始檢測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)鋰電池質量的可追溯性，以進一步保證鋰電池組合成鋰電池組的質量可靠性。

輸送裝置1包括電機、和電機連接的帶輪和連接在帶輪上的輸送帶。輸送帶運輸平穩(wěn)。電機為和控制裝置6連接的步進電機，對輸送帶的移動進行步進控制，輸送帶能夠短時停頓，以提高掃描裝置2的掃描準確性。

輸送帶上設有放置鋰電池用的定位槽。鋰電池在被輸送過程中，能被可靠穩(wěn)定的輸送，以進一步保證鋰電池經(jīng)過掃描裝置2時，能夠被可靠掃描到。

優(yōu)選掃碼器8為掃描編碼托盤3上條碼并將條碼信息反饋到控制裝置6的條碼掃描儀。每個編碼托盤3的條碼信息以及編碼托盤3的定位孔31對應的編號均事先錄入控制裝置6內(nèi)，相當于每個編碼托盤3的每個定位孔31在控制裝置6的數(shù)據(jù)庫內(nèi)對應有1個編號的存儲文件夾。

優(yōu)選掃描裝置2為掃描鋰電池上條碼并將條碼信息反饋給控制裝置6的條碼掃描儀。條碼掃描儀對鋰電池條碼進行掃描并將鋰電池的條碼信息反饋到控制裝置6內(nèi)對應編號的文件夾進行儲存。鋰電池在經(jīng)過掃描件后即具有唯一性和可查性，從進料開始就建立了完整的數(shù)據(jù)庫檔案，每一顆鋰電池在檢測生產(chǎn)過程中的參數(shù)都會被記錄在案，以供日后查驗。

如圖2所示，編碼托盤3上設有放置鋰電池的定位孔31，鋰電池兩端的電極伸出定位孔31，每個定位孔31均對應一個編號。編碼托盤3本身具有唯一的條碼，同時編碼托盤3上的定位孔31均編號，使得定位孔31對應唯一編碼的一只鋰電池，使得每只鋰電池均具有唯一性，以便于篩選裝置5上的篩選操作。

如圖3-圖5所示，化成裝置4為化成綜合測試裝置，化成裝置4包括安裝有充放電電路的化成柜41；化成柜41上設有一個以上的容納編碼托盤3的抽屜槽42，化成柜41上抽屜槽42上方及下方設有分別和充放電電路連接的化成柜頂針板43，化成柜頂針板43上設有和鋰電池電極相對應的頂針，化成柜頂針板43和設于化成柜41上的驅動機構相連接；抽屜槽42的內(nèi)側部設有獲取編碼托盤3的條碼信息的化成柜條碼掃描儀(圖中未畫出)或者化成柜41上位于每個抽屜槽的下方均設有編碼托盤3編碼的編碼輸入窗(圖中未畫出)；還包括和驅動機構連接的化成柜控制模塊，化成柜控制模塊和控制裝置6、充放電電路及化成柜條碼掃描儀或編碼輸入窗分別連接；化成柜控制模塊獲取各編碼托盤3內(nèi)鋰電池的電壓容量、內(nèi)阻、充放電倍率及記錄充放電曲線，并將數(shù)據(jù)及檢測日期反饋給控制裝置6，輸入到控制裝置6中對應的文件夾中進行存儲。化成柜41能夠實現(xiàn)一個以上的多個編碼托盤3內(nèi)鋰電池的全自動充放電和檢測，不僅操作方便，且檢測效率高。

抽屜槽42的兩內(nèi)側部設有滑軌44，編碼托盤3兩側分別設有和滑軌44配合的滑輪33?；?3和滑軌44的配合，方便編碼托盤3推入及滑出抽屜槽42，方便鋰電池的檢測。

編碼托盤3上設有拉手槽32。拉手槽32方便編碼托盤3的移動，進一步地方便鋰電池的檢測。

驅動機構為安裝在化成柜41上的驅動氣缸45，驅動氣缸45和化成柜控制模塊連接。優(yōu)選驅動氣缸45為位于化成柜頂針板43兩端上的兩個，以提供穩(wěn)定可靠的驅動力?；晒?1上具有控制電源，編碼托盤3放入抽屜槽42后；打開控制電源，化成柜條碼掃描儀對各編碼托盤3進行掃描或通過編碼輸入窗輸入編碼托盤3的條碼；同時化成柜控制模塊發(fā)出工作指令控制驅動氣缸45工作，驅動氣缸45活塞桿伸出帶動化成柜頂針板43正向移動；化成柜頂針板43上的頂針和鋰電池電極接觸，充放電電路連通，實現(xiàn)鋰電池充放電；化成柜控制模塊獲得每個編碼托盤3內(nèi)鋰電池的電壓容量、內(nèi)阻、充放電倍率及記錄充放電曲線，并將數(shù)據(jù)反饋給控制裝置6，輸入到控制裝置6對應的文件中進行存儲。檢測完畢后，化成柜控制模塊發(fā)出工作指令控制驅動氣缸45工作，驅動氣缸45活塞桿縮回帶動化成柜頂針板43反向移動，化成柜頂針板43上的頂針和鋰電池電極脫離，通過拉手槽32拉動編碼托盤3，取下編碼托盤3。

化成柜頂針板43和驅動氣缸45的活塞桿連接，柜體上位于化成柜頂針板43的兩側分別設有移動導向槽46?；晒耥斸槹?3的位移區(qū)相對較小，移動導向槽46為化成柜頂針板43的移動提供移動導向作用，以提高檢測可靠性。

多個編碼托盤3分別放入抽屜槽42后，化成柜控制模塊發(fā)出工作指令給驅動氣缸45；驅動氣缸45驅動抽屜槽42上方及下方的化成柜頂針板43移動，抽屜槽42上方及下方的化成柜頂針板43分別和編碼托盤3內(nèi)的鋰電池電極接觸，鋰電池充放電電路接通，對鋰電池進行充放電。同時化成柜控制模塊記錄鋰電池的電壓容量、內(nèi)阻、充放電倍率及記錄充放電曲線，并將數(shù)據(jù)反饋給控制裝置6；控制裝置6通過化成柜控制模塊獲取鋰電池的電壓、內(nèi)阻、充放電倍率及記錄充放電曲線，并儲存到數(shù)據(jù)庫，以供日后追溯查詢，提高鋰電池的質量可靠性。

如圖6及圖7所示，篩選裝置5包括篩選柜及和控制裝置6連接的篩選柜控制模塊，篩選柜內(nèi)集成有和篩選柜控制模塊連接的電壓及內(nèi)阻檢測電路；篩選柜包括柜體51及和柜體51連接的頂蓋52，頂蓋52上設有和電壓及內(nèi)阻檢測電路連接的上篩選柜頂針板53；上篩選柜頂針板53上設有和鋰電池電極相對應的頂針；柜體51上設有下篩選柜頂針板54，下篩選柜頂針板54上設有頂針塊，頂針塊上設有和編號托盤3上的定位孔31相對應的編號，頂針塊上設有頂針，柜體51內(nèi)在下篩選柜頂針板54的下方對應每個頂針塊均設有對應編號的和頂針塊連接的頂針塊驅動氣缸55，頂針塊驅動氣缸55和控制裝置6連接；頂蓋52的內(nèi)側壁設有獲取編碼托盤3的條碼信息的篩選柜條碼掃描儀(圖中未畫出)或者在柜體51上設有輸入編碼托盤3的條碼信息的托盤編碼輸入窗口(圖中未畫出)；篩選柜條碼掃描儀或托盤編碼輸入窗口和篩選柜控制模塊連接；篩選柜控制模塊獲取編碼托盤3內(nèi)鋰電池的電壓容量及內(nèi)阻值，將電壓容量及內(nèi)阻值反饋給控制裝置6，輸入到控制裝置6對應的文件夾中進行存儲。頂針塊的編號和編碼托盤3上的定位孔31的編號相對應，以實現(xiàn)頂針和鋰電池間的唯一對應關系，實現(xiàn)鋰電池的篩選。

將化成裝置4處理過的鋰電池靜置一周后，打開頂蓋52，將編碼托盤3放到柜體51上的下篩選柜頂針板54上后，蓋上頂蓋52，上篩選柜頂針板53及下篩選柜頂針板54的頂針和電池電極接觸，打開控制電源，篩選柜條碼掃描儀對編碼托盤3的條碼進行掃描或通過托盤編碼輸入窗口輸入編碼托盤3的條碼，同時電壓及內(nèi)阻檢測電路接通，實現(xiàn)鋰電池電壓及內(nèi)阻的檢測。篩選柜控制模塊記錄鋰電池的電壓容量及內(nèi)阻值，將電壓容量及內(nèi)阻值反饋給控制裝置6，輸入到控制裝置6對應的文件中進行存儲。

控制裝置6通過篩選柜控制模塊獲取靜置后鋰電池的電壓容量及內(nèi)阻值后，將靜置后的鋰電池電壓容量及內(nèi)阻數(shù)值和化成柜控制模塊獲取鋰電池的電壓容量及內(nèi)阻值進行比較計算得到差值；同時控制裝置6將差值和系統(tǒng)設定值進行比較；對于電壓及內(nèi)阻的差值不大于設定值的鋰電池，鋰電池電壓容量及電阻符合要求，通過發(fā)出工作指令給該鋰電池對應的頂針塊驅動氣缸55，頂針塊驅動氣缸55驅動頂針塊，將該鋰電池頂出，取下合格電池，進行分選。

鋰電池來料時通過化成裝置4檢測的電壓容量及內(nèi)阻數(shù)值和鋰電池靜置后通過篩選裝置5檢測的電壓容量及內(nèi)阻數(shù)值會有一個差值，如果差值在系統(tǒng)設定值設定的差值范圍內(nèi)，即在正常誤差范圍內(nèi)，則鋰電池的性能穩(wěn)定，為合格品；否則，鋰電池的性能不穩(wěn)定，為不合格品。

頂蓋52和柜體51通過和篩選柜控制模塊連接的氣缸或氣動支撐桿相連接。氣缸或氣動支撐桿能夠實現(xiàn)頂蓋52的自動開啟和關閉，實現(xiàn)篩選裝置5的自動化控制，以提高檢測效率。

控制裝置6為PLC控制器，控制裝置6能夠存儲編碼托盤3的條碼信息、編號信息及每只鋰電池的條碼信息，能夠存儲每只鋰電池的來料時和靜置后的電壓容量及內(nèi)阻數(shù)據(jù)，并能進行邏輯運行，計算鋰電池來料時和靜置后的電壓容量及內(nèi)阻差值；并能將內(nèi)阻差值和系統(tǒng)設定值，進行比較運算，控制裝置6進行比較運算后，輸出指令控制頂針塊驅動氣缸55，以實現(xiàn)鋰電池的篩選；鋰電池的來料時和靜置后的電壓容量及內(nèi)阻數(shù)據(jù)，能夠在日后追溯查詢，以提高鋰電池的質量可靠性。

編碼托盤3上定位孔31能夠根據(jù)實際需要調整，以具有100個定位孔31的編碼托盤3為例。假如編碼托盤3的條碼為1，相應的編碼托盤3的100個定位孔31相當于從11、12、13……到1100依次進行編號。每個編碼托盤3的條碼信息以及編碼托盤3的定位孔31對應的編號均事先錄入控制裝置6的數(shù)據(jù)庫內(nèi)，相當于條碼為1的編碼托盤3的100個定位孔31在控制裝置6的數(shù)據(jù)庫內(nèi)對應有100個編號的存儲文件夾。

整個鋰電池來料檢測線工作過程為，掃碼器8先對1號編碼托盤3進行掃碼；輸送裝置1啟動，輸送裝置1輸送鋰電池移動，鋰電池經(jīng)過掃描裝置2下方時，掃描裝置2對鋰電池條碼進行掃描并將鋰電池的條碼信息反饋給控制裝置6進行儲存。鋰電池的條碼信息存儲時，第1只鋰電池條碼信息存儲到1號編碼托盤3上的11號位編號文件夾，第2只鋰電池條碼信息錄入到1號編碼托盤3上的12號位編號文件夾，第3只鋰電池條碼信息錄入到1號編碼托盤3上的13號位編號文件夾，……第100只鋰電池條碼信息錄入到1號編碼托盤3上的1100號位編號文件夾。

相應的，經(jīng)過掃描裝置2掃描后的100只鋰電池被依次裝載到1號編碼托盤3上的第11、12、13……到1100號位上。

1號編碼托盤3內(nèi)鋰電池裝滿后，掃碼器8對另一個編碼托盤3進行掃碼，假如另一個編碼托盤3的條碼為2，相應的2號編碼托盤3的100個定位孔31相當于從21、22、23……到2100依次進行編號。輸送裝置1開始工作，輸送裝置1輸送鋰電池移動，鋰電池經(jīng)過掃描裝置2下方時，掃描裝置2對鋰電池條碼進行掃描并將鋰電池的條碼信息反饋給控制裝置6進行儲存。鋰電池的條碼信息存儲時，第1只鋰電池條碼信息存儲到2號編碼托盤3上的21號位編號文件夾，第2只鋰電池條碼信息錄入到2號編碼托盤3上的22號位編號文件夾，第3只鋰電池條碼信息錄入到2號編碼托盤3上的23號位編號文件夾，……第100只鋰電池條碼信息錄入到2號編碼托盤3上的2100號位編號文件夾。

相應的，經(jīng)過掃描裝置2掃描后的鋰電池被依次裝載到2號編碼托盤3上的第21、22、23……到2100號位上。

相應的，裝載5號編碼托盤3時，相應的5號編碼托盤3的100個定位孔31相當于從51、52、53……到5100依次進行編號。鋰電池的條碼信息存儲時，依次被儲存到5號編碼托盤3上的51、52、53……到5100號位編號文件夾。經(jīng)過掃描裝置2掃描后的鋰電池被依次裝載到5號編碼托盤3上的第51、52、53……到5100號位上。

重復上述過程，實現(xiàn)不同條碼的編碼托盤3內(nèi)鋰電池的裝載。

裝上鋰電池的多個編碼托盤3被放入化成裝置4中，化成裝置4的化成柜條碼掃描儀對各編碼托盤3進行掃描后，化成裝置4對各編碼托盤3內(nèi)的電池進行充放電，測試各編碼托盤3內(nèi)各編號位鋰電池的電壓容量、內(nèi)阻、充放電倍率及記錄充放電曲線，并將數(shù)據(jù)輸入存儲到控制裝置6內(nèi)相應的文件夾內(nèi)。

測試后的鋰電池入庫靜置，鋰電池靜置的時間大于一周。鋰電池靜置后，將編碼托盤3放到篩選裝置5上，篩選柜條碼掃描儀對編碼托盤3進行掃描后，篩選裝置5測試相應編碼托盤3內(nèi)靜置后鋰電池的電壓容量及內(nèi)阻值，并將數(shù)據(jù)輸入存儲到控制裝置6內(nèi)相應的文件夾內(nèi)。

控制裝置6將獲取的靜置后鋰電池的電壓容量及內(nèi)阻值，和化成裝置4檢測后獲取的鋰電池的電壓容量及內(nèi)阻值進行比較計算得到差值；控制裝置6將差值和系統(tǒng)設定值進行比較；對于差值不大于設定值的鋰電池，鋰電池為合格品，控制裝置6發(fā)出工作指令給該鋰電池對應頂針塊的頂針塊驅動氣缸55，頂針塊驅動氣缸55驅動頂針塊，將該鋰電池頂出，拾取頂出的電池，進行分選后進入生產(chǎn)線使用。

鋰電池下線后進行檢測，檢測后再進行靜置，鋰電池經(jīng)過靜置后再進行篩選，然后再投入生產(chǎn)使用，能夠保證鋰電池生產(chǎn)的電池組質量的一致性，大大提高鋰電池的質量可靠性。所有合格鋰電池在之后的生產(chǎn)、成品檢驗、客戶使用過程中發(fā)現(xiàn)任何問題，只需對該鋰電池掃描，即可從控制裝置6的數(shù)據(jù)庫中調出來料檢驗時的所有原始檢測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)鋰電池質量的可追溯性，以進一步保證鋰電池的質量可靠性。

顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。