[发明专利]一种锂电池化成分容设备及其换型方法

说明书

本发明涉及一种锂电池化成分容设备及其换型方法，所述设备包括针床、电源、真空负压源和针床控制柜，还包括快速换型模块、换型工作站、换型治具、RGV货叉、大电流快速接插装置、信号线快速接驳装置和真空负压快速接驳装置，针床上设有多个用于安置快速换型模块的库位，每个库位还设有用于固定快速换型模块的定位锁紧装置。本发明提供了整套的换型解决方案，采用了线外调整、线内自动接驳的快速换型工艺方法，线外调整空间大，且便于使用位置调整的治具，调整效率大大提高；避免了高空作业，提高了安全性，而且设计了专用的换型治具，配合RGV货叉可以实现快速换型模块的运载、自动接驳、拆卸和安装功能，效率提升了几十倍，效果非常显著。

技术领域

本发明涉及锂电池制造设备技术领域，尤其涉及一种锂电池化成分容设备及其换型方法。

背景技术

锂电池在化成、分容时，需给每个电池正、负极间通以大电流进行充、放电，同时还需采集每个电池的电压信号和温度信号，此外，每个电池的注液口还需接入真空管路，以便及时排除形成SEI氧化膜时产生的大量气体。通常一个电池就需要2套探针(每套探针包括大电流探针和电压信号探针，共3根导线)，一个热敏电阻(共2根导线)以及一个真空负压管路，根据产能要求的不同，一般情况下一条化成、分容产线针床的库位总数上百个，而一个库位内有8-32通道，通常一条化成、分容线需兼顾不同型号的电池，这通过在生产中换型来实现，在产品线换型时，需调整探针位置对准电池正、负极柱，热敏电阻对准负极高温区，负压吸嘴需对准电池注液口，一条化成、分容产线需接驳的导线和真空负压管路数就达到一万多根；此外，探针、热敏电阻、负压吸嘴还要根据托盘中电池数量进行增、减，以及导线的接驳工作。由于上面已述的情况，在换型时，导线及管路的接驳工作量十分巨大。以往的换型都是人爬到针床的每个库位，进行上述的调整和导线及管路的接驳工作。由于针床库位空间十分狭小且有的处于高位，碍手碍脚，效率很低，导致每次换型都需要二、三十人连续奋战半个月左右，造成人力、物力浪费极大，且严重影响产能，又由于针床最高库位达4-5米高，属高空作业，危险性增加，行业急待改变这一局面。

本申请人针对该技术问题提供了一种快捷的、可靠的、高效的锂电池化成分容设备的快速换型结构，如图1至图8所示，包括快速换型模块101、固定机架102(针床的一部分)、定位锁紧装置103、大电流快速接插装置104、信号线快速接驳装置105和真空负压快速接驳装置106，所述快速换型模块101包括方形框架107、负压模组108、热敏电阻模组109和探针模组110，所述定位锁紧装置103用于将快速换型模块101定位并锁定在固定机架102上，所述探针模组110包括大电流探针和电压信号探针，所述大电流快速接插装置104用于将大电流探针与设备的大电流线连接起来，所述信号线快速接驳装置105用于将热敏电阻模组和电压信号探针的信号线与设备相应的信号线连接起来，所述真空负压快速接驳装置106用于将负压模组与设备的真空源连接起来。

所述锂电池化成分容设备的快速换型结构不再采用在化成分容设备(针床)上进行人工操作的换型调整方案，而是采用了生产线外调整，生产线内自动接驳的设计理念，把负压模组108、热敏电阻模组109和探针模组110这些关键的部件安装到方形框架107上，形成快速换型模块101，然后通过定位锁紧装置103安装到固定机架102上，快速换型模块101上的大电流探针通过所述大电流快速接插装置104与设备的大电流线连接，热敏电阻模组109和电压信号探针的信号线通过信号线快速接驳装置105与设备相应的信号线连接，负压模组108通过真空负压快速接驳装置106与设备的真空源连接。快速换型模块101可以快速地从固定机架102上取下来，在生产线外进行调整工作，调整好后，再运回到化成分容设备相应的库位中，进行自动快速接驳和固定，由于线外调整空间大，且便于使用换型专用工具，调整效率大大提高；避免高空作业，提高了安全性。