一种集成的电池充放电设备的制作方法

本发明涉及二次电池的充放电设备技术领域，具体涉及一种集成的电池充放电设备。

背景技术：

目前，现有自动化大规模生产使用的充放电（化成分容）设备，其主要由托盘、电源部及机械（夹具/压床）部3个部分组成。其中，托盘为电池的载具，根据电池规格的不同，一般能够容纳几十到几百个电池；电源部由多个恒流恒压源组成，可为电池充放电提供电源及负载；机械（夹具/压床）部可容纳托盘，其上具备多套电池正负极夹具，动作后，其上的夹具可夹紧整托盘电池。同时，该设备可根据应用需求增加实现对电池的消防灭火、测温、排气等的相关功能。

然而，现有的电池充放电设备的电源部分和机械部分是两套相对独立的单元，并通过多组充放电线缆和i/o测控线缆相连。电源部与机械部分开，占地面积较大。而且，电源与机械部夹具的连接电缆很长，线缆成本高、充放电时在线缆上造成的能量损失很高，设备整体效率较低。并且，充放电线缆存在交叉错线的可能、维护较复杂，容易引发安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足或缺陷，提供了一种集成的电池充放电设备。本发明将电池充放电设备的电源部与机械部集成为一体，大大减少了各种线缆的用量，提高了设备的充放电效率，降低了客户用电成本；并避免了设备维护时的接线错误，提高了设备工作安全性。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种集成的电池充放电设备，

包括机床，以及设置在机床上的正极模组和负极模组；所述正极模组和负极模组相互对应，并可相互合拢或分开的滑动设置在所述机床上；

所述正极模组和负极模组均包括模组支撑体，以及集成设置在所述模组支撑体上的电源部和夹具部；所述电源部与所述夹具部连接；

所述正极模组的夹具部与所述负极模组的夹具部分别用于接触夹紧所述电池的正极和负极进行电池的充放电。

优选的，所述电源部包括电源pcb；所述夹具部上包括夹头；所述电源pcb与所述夹头集成设置在所述模组支撑体上，且所述电源pcb与所述夹头连接。

更优选的，所述电源pcb固定安装在所述模组支撑体上；所述夹头的一端直接连接安装在所述电源pcb上。

更优选的，所述电源pcb和所述夹头均固定安装在所述模组支撑体上，且所述夹头的一端与所述电源pcb接触连接。

更优选的，所述夹头固定安装在所述模组支撑体上，且所述电源pcb连接安装在所述夹头上。

更优选的，所述夹头包括电极探针，以及负压吸嘴和温度探针中的一种以上。

优选的，还包括托盘；所述托盘位于所述正极模组和所述负极模组之间，用于盛放需进行充放电的电池；且所述正极模组和所述负极模组上的夹具部均朝向所述托盘。

优选的，所述正极模组和负极模组为分别独立的模组；

所述正极模组包括正极模组支撑体，以及集成设置在所述正极模组支撑体上的正极电源部和正极夹具部；所述正极电源部与所述正极夹具部连接；

所述负极模组包括负极模组支撑体，以及集成设置在所述负极模组支撑体上的负极电源部和负极夹具部；所述负极电源部与所述负极夹具部连接；

所述正极模组与所述负极模组通过连接线连接。

更优选的，所述正极模组和负极模组共用同一模组支撑体，即所述正极模组支撑体与所述负极模组支撑体为同一结构体。

更优选的，所述正极模组与所述负极模组通过连接线连接，包括：所述正极模组与所述负极模组的电源部之间通过连接线连接；或者，所述正极模组与所述负极模组的电源部共用同一具有正极接口与负极接口的电源单元，所述电源单元的正极接口和负极接口分别与所述正极模组的正极夹具部和所述负极模组的负极夹具部连接；所述电源单元选择安装在所述正极模组或所述负极模组上。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

本发明将电池充放电设备的电源部与机械部集成为一体，空间占用率小，大大减少了各种线缆的用量，而且充放电回路短，能量效率更高，提高了设备的充放电效率，降低了客户用电成本；整机线材少，易维护且维护成本低，并避免了设备维护时的接线错误，提高了设备工作安全性。

附图说明

图1为具体实施例1中本发明的集成的电池充放电设备的整体结构示意图；

图2为具体实施例1中本发明的集成的电池充放电设备的正极模组和负极模组的内部结构示意图；

图3为具体实施例1中本发明的集成的电池充放电设备的正极模组和负极模组的结构示意图；

图4为具体实施例2中本发明的集成的电池充放电设备的正极模组和负极模组的内部结构示意图；

图5为具体实施例3中本发明的集成的电池充放电设备的正极模组和负极模组的内部结构示意图；

图6为具体实施例4中本发明的集成的电池充放电设备的正极模组和负极模组的内部结构示意图；

图7为具体实施例5中本发明的集成的电池充放电设备的正极模组和负极模组的内部结构示意图；

附图标注：100-机床，1-正极模组，11-正极模组支撑体，12-正极电源部，13-正极夹具部，2-负极模组，21-负极模组支撑体，22-负极电源部，23-负极夹具部，3-托盘，200-连接线。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但本发明的保护范围及实施方式不限于此。在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者仅用于区分描述，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制，更不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

本实施例的一种集成的电池充放电设备，其整体结构示意图参见图1所示，包括机床100，以及设置在机床100上的正极模组1和负极模组2。正极模组1和负极模组2相互对应，正极模组1和负极模组2通过导向柱设置在机床100的工作台面上，并可相互合拢或分开。正极模组1与负极模组2之间为电池充放电测试的立体工位，测试工位内可设置有温感和烟感探头用于感应火灾安全隐患。而且，在一些实施例中，负极模组2与正极模组1可高度集成，即负极模组2集成设置在正极模组1上，此时，正极模组1与机床1的工作台面之间的仓库位即为电池充放电测试的立体工位。

其中，所述正极模组1和负极模组2均包括模组支撑体，以及集成设置在所述模组支撑体上的电源部和夹具部；所述电源部与所述夹具部连接。而所述正极模组1的夹具部与所述负极模组2的夹具部分别用于接触夹紧所述电池的正极和负极进行电池的充放电。通过将设备的电源部和机械夹具部集成为一体，使设备的整体空间占用面积变小。

本实施例的设备还包括托盘3；所述托盘3位于所述正极模组1和所述负极模组2之间，用于盛放需进行充放电的电池，且所述正极模组1和所述负极模组2上的夹具部均朝向所述托盘3。并且，正极模组1和负极模组2的位置可位于托盘3的左右两侧、前后或上下位置，而正极模组1和负极模组2的夹具部相互对应并分别对应于托盘3上的电池的正极与负极。工作时，正极模组1、负极模组2和托盘3靠近合拢，正极模组1和负极模组2上的夹具部分别接触托盘3上的电池的两端极耳。

在采用该设备进行电池的充放电工作时，待充电的电池放置在托盘3上；此时，设备动作运转，正极模组1和负极模组2上的夹具部分别接触夹紧托盘3上的电池的正极和负极，电池的正负极通过正极模组1和负极模组2上的夹具部与电源部进行连接；启动运行电源部，从而进行电池的充放电测试。

本实施例中，所述电源部包括电源pcb；所述夹具部包括夹头；所述电源pcb与所述夹头集成设置在所述模组支撑体上，且所述电源pcb与所述夹头连接。具体的，本实施例中，参见图2所示，所述正极模组1和负极模组2为分别独立的模组。其中，所述正极模组1包括正极模组支撑体11，以及集成设置在所述正极模组支撑体11上的正极电源部12和正极夹具部13；所述正极电源部12与所述正极夹具部13连接。而所述负极模组2包括负极模组支撑体21，以及集成设置在所述负极模组支撑体21上的负极电源部22和负极夹具部23；所述负极电源部22与所述负极夹具部23连接。

具体的，正极模组1和负极模组2的内部，正极电源部12和负极电源部22的电源pcb为具有正极接口和负极接口的共用电源pcb，共用电源pcb固定安装在正极模组支撑体11上。在一些优选的实施例中，共用电源pcb可根据待充放电电池的极耳引出特点任意选择安装在正极模组1或负极模组2上。

本实施例中，参见图3所示，负极模组2的电源部与正极模组1的电源部共用的电源pcb固定在正极模组支撑体11上。具体的，在正极模组1的内部，正极夹具部13固定安装在正极模组支撑体11上，而且，正极夹具部13的夹头的一端通过连接线200直接连接安装在正极电源部12的共用电源pcb的正极接口上；而负极模组2与正极模组1通过连接线200连接，具体的，为负极夹具部23的夹头通过连接线200与安装在正极模组支撑板11上的负极电源部22的共用电源pcb连接。其中，负极模组支撑件21为壳体，负极夹具部23的夹头一端安装在负极模组支撑件21上，另一端外露在负极模组支撑件21外，且负极夹具部23的夹头通过连接线200与正极模组1上的负极电源部22的共用电源pcb的负极接口连接。

通过电源部与夹具部在模组支撑体上的集成化设计，电源部的电源pcb直接与夹具部的夹头直接接触，大大减少了包括充放电线缆和i/o测控线缆在内的各种线缆的使用，而且充放电回路短，能量效率更高，提高了设备的充放电效率，降低了客户用电成本。并且，由于各种线缆的使用减少，使整机线材减少，从而使整机设备易于维护且维护成本低，并避免了设备维护时的接线错误，进而提高了设备工作安全性。

本实施例中，所述正极模组1上的正极夹头和所述负极模组2上的负极夹头的数量相等，并且一一对应，相互对应的正极夹头与负极夹头分别用于对于夹持同一条形电池的正极和负极。

而且，所述夹头包括电极探针，以及负压吸嘴和温度探针中一种以上；其中，通过设置温度探针，可对充放电的电池进行温度探测。

通过正极模组1和负极模组2设计为分别独立的模组，正极模组1和负极模组2上的正极夹具部13和负极夹具部23可分别灵活接触夹持待充放电的电池的正极和负极，特别适用于包括条状或圆柱状两端出极耳的电池在内的正极与负极接触点相距较远的电池的充放电夹持。

实施例2

本实施例与实施例1相同，不同在于，参见图4所示，正极电源部12和负极电源部22的共用电源pcb固定安装在正极模组支撑体11上，而正极模组1的正极夹具部13的夹头的一端与的电源pcb的正极接触连接。

并且，具体的，负极模组支撑件21为壳体，负极夹具部23的夹头一端安装在负极模组支撑件21上，另一端伸出负极模组支撑件21外，且负极夹具部23的夹头通过连接线200与正极模组1上的共用电源pcb的负极接口连接。从而，实现设备的电源部与机械夹具部的集成设置，且夹头与电源pcb直接接触连接缩短了充放电回路。

实施例3

本实施例与实施例1相同，正极电源部12和负极电源部22的共用电源pcb固定安装在正极模组支撑体11上，不同在于，参见图5所示，在正极模组1上，正极夹具部13的夹头固定安装在正极模组支撑体11上，且共用的电源pcb的正极接口连接安装在正极夹具部13的夹头上。

并且，具体的，负极模组支撑件21为壳体，负极夹具部23的夹头一端安装在负极模组支撑件21上，另一端伸出负极模组支撑件21外，且负极夹具部23的夹头通过连接线200与正极模组1上的共用电源pcb的负极连接。从而，实现设备的电源部与机械夹具部的集成设置，且夹头与电源pcb直接连接缩短了充放电回路。

实施例4

本实施例与实施例1相同，不同在于，参见图6所示，正极电源部12与负极电源部22采用分别独立的两组电源pcb。

在正极模组1上，正极电源部12的电源pcb和正极夹具部13的夹头均安装在正极支撑体11上，且正极电源部12的电源pcb通过连接线200与正极夹具部13的夹头连接。而在负极模组2中，负极模组支撑体21为壳体，负极电源部22的电源pcb固定安装在负极模组支撑体21内，负极夹具部23的夹头固定安装在负极模组支撑体21上，且负极夹具部23的夹头一端通过连接线200与负极模组支撑体21内的负极电源部22的电源pcb，另一端外露在负极模组支撑体21外。并且，正极电源部12的电源pcb通过连接线200与负极电源部22的电源pcb连接。

实施例5

本实施例与实施例1相同，正极电源部12和负极电源部22的共用电源pcb固定安装在正极模组支撑体11上，不同在于，参见图7所示，所述正极模组1和负极模组2共用同一模组支撑体，即所述正极模组支撑体11与所述负极模组支撑体21为同一结构体。正极夹具部13的夹头和负极夹具部23的夹头的一端均分别通过连接线200直接连接在共用电源pcb的正极接口与负极接口上。

如此，通过正极模组1和负极模组2设计为共用同一模组支撑体，且正极模组1上具有阵列的多个夹头，负极模组2上同样具有阵列的多个夹头并与正极模组1上的正极夹头一一对应，可定位接触夹持待充放电的电池的正极和负极，特别适用于包括块状、软包电池在内的正极与负极接触点相距较近的电池的充放电夹持。

以上实施例仅为本发明的较优实施例，仅在于对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但本发明的保护范围及实施方式不限于此，任何未脱离本发明精神实质及原理下所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本发明的保护范围内。