[發明專利]一種電芯分選設備及其分選方法

在審

• 申請號: 201710107330.4
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106733706A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 祝立根;華周發;蔣中林
• 申請（專利權）人: 山東魔方新能源科技有限公司
• 主分類號: B07C5/28
• 分類號: B07C5/28;B07C5/344;B07C5/10;G01D21/02;H01M10/42
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及電芯測試技術領域，特別屬于一種電芯分選設備及其分選方法。

背景技術

為了解決能源危機和環境危機，新能源行業的高度發展已全球化，尤其是電動汽車動力電池在汽車上廣泛應用。而動力電池系統的性能和壽命跟系統成組的單個電芯一致性有著直接的聯系，這些一致性包括電芯的質量，尺寸，極柱外觀，電壓和內阻。

電芯質量與電芯容量有著直接的關系，而系統容量會因為某個低容量電芯引起短板效應，即整體容量降低。對于同一款電芯，電芯間的質量差異主要來源于電芯活性材料的填充量，填充量偏多，則電芯容量較高；填充量偏少，則容量較低。如果要控制電芯容量的一致性，控制電芯質量可作為一種檢測手段。

電芯尺寸差異會影響電池模塊成組，例如電芯厚度差異較大則會影響電池模塊厚度方向上的固定，電芯高度一致性差異較大則會影響后續電芯極柱的焊接，高度低的電芯極柱會與電芯連接條產生距離造成焊接失效或產生較大的焊接應力，這個應力具有在后期使用時發生斷裂的風險。

電芯極柱外觀不良，如破損，裂紋，凹坑，銹蝕，其他雜質都會影響后續電芯焊接工藝，造成焊接不良，導致連接失效，以及造成其他安全隱患。

電芯電壓和內阻一致性差，根據電池的短板效應，會造成電池系統整體性能和壽命下降。

綜上所述，對電芯的質量、尺寸、極柱外觀、電壓和內阻控制是必須的，而目前行業里大部分電池系統生產商會對電芯的電壓和內阻進行控制，但對電芯質量，尺寸和極柱外觀沒有做全部控制，而且所有的測量基本靠人工用手測量，測量誤差較大，效率低下。

發明內容

本發明的目的即在于提供一種電芯分選設備及其分選方法，以達到提高電芯各項指標測量的自動化程度，減小人工測量誤差以及降低人工生產成本的目的。

本發明所提供的一種電芯分選設備，具有設備前端的上料區、位于設備后端的合格品待料區以及設備一側的不合格品暫存區，還具有配電柜，其特征在于，上料區具有電芯原料存放裝置，所述的電芯原料存放裝置為電芯夾具，電芯夾具上安裝有重量傳感器，所述的重量傳感器接入設備的PLC控制電路中，此外，本發明還包括支撐機構、測試機構以及傳送機構，所述的測試機構以及傳送機構分別連接配電柜，其中，支撐機構為設備支架構成，支架與支架之間通過螺栓緊固連接；測試機構由前向后依次包括在線稱重機、紅外測量儀、電子拍照攝像頭、內阻儀、掃碼設備以及噴碼設備，所述的在線稱重機、紅外測量儀、電子拍照攝像頭、內阻儀、掃碼設備以及噴碼設備分別通過螺栓緊固至獨立的支架，傳送機構包括機械手以及不合格品傳送道，所述的在線稱重機、紅外測量儀、電子拍照攝像頭、內阻儀、掃碼設備以及噴碼設備、機械手分別接入設備的PLC控制電路中，所述的不合格品傳送道于底端連接不合格品暫存區。

進一步的，所述的機械手為電驅動機器人或氣缸驅動機器人的任意一種。

進一步的，所述的機械手與電芯夾具相配合構成電芯上料工位；機械手與在線稱重機相配合構成電芯質量測量工位；機械手與紅外測量儀相配合構成電芯尺寸測量工位；機械手與電子拍照攝像頭相配合構成電芯極柱拍照工位；機械手與內阻儀相配合構成電芯電壓內阻測試工位；機械手與掃碼設備相配合構成電芯掃碼工位；機械手與噴碼設備相配合構成電芯噴碼工位。

進一步的，相對于所述的不合格品暫存區位于設備的另一側，還設有L型擋板。

進一步的，所述的不合格品傳送道為具有傾斜角度且表面光滑的軌道。

本發明所提供的一種電芯分選設備的分選方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：通過PLC系統控制，當電芯放置電芯夾具上，電芯夾具通過重量感應，將信號發送至PLC系統，PLC系統發出指令給電芯上料工位的機械手，將電芯夾起并運送至電芯質量測量工位，釋放電芯后返回至原處；

步驟2：當在線稱重機3測出電芯質量后，將質量信號發送至PLC系統，并保存，PLC系統會根據事先設置好的電芯質量上下限，判斷該電芯是否合格，如果在上下限范圍內，則合格，PLC系統發出指令給電芯尺寸測量工位上的機械手，將在線稱重機上的電芯夾起并運送至電芯尺寸測量工位，釋放電芯后機械手返回原處；反之則不合格，PLC系統發出指令給電芯尺寸測量工位上的機械手，將在線稱重機上電芯夾起并運送至不合格品傳送道，釋放電芯后機械手返回原處，電芯順著軌道滑至電芯不合格品暫存區；