一种圆柱锂离子电池一体式充放电机的制作方法

本技术涉及一种圆柱锂离子电池一体式充放电机，属于电池制造。

背景技术：

1、目前，锂电池的应用已经越来越广泛，与传统电池相比，锂电池具有能量密度高、环境污染小、功率密度大、使用寿命长、适应范围广、自放电系数小等突出的优点，是现今世界上应用最为广泛的电池之一，也是新能源发展的重要组成部分。锂电池常见类型有圆柱型、软包型和方壳型。而目前圆柱锂电池作为动力电池及储能电池而广泛应用，其种类繁多。圆柱锂电池在制造完成后需要进行化成分容，以便激活电池，并稳定电池的性能指标，如内阻、输出电压、电流、功率等。

2、圆柱形电池在化成分容过程中，一般需要先放置在托盘中，然后将托盘置于充放电机中，并置于探针组件下方，通过控制探针组件的移动，探针组件上的探针可以与圆柱形电池导通或断开。

3、传统的充放电机多为分体式结构，设备的机构部与电源部一般采用都是分体式，机构部通常设置在独立的库位内，而电源部通常是设置在机构部的外部，也就意味着机构部需要与外置的电源部电连接，才能对置于化成分容设备内的锂电池进行化成分容操作，当圆柱锂电池需要化成分容操作时，探针与电池托盘相向运动，探针与圆柱锂电池导通，待化成分容操作结束之后，探针与电池托盘相互远离，恢复至初始位置；由此可知，上述结构存在以下问题：(一)充放电机占用空间大，需要额外的空间安装电源部；(二)充放电机的探针组件需要许多根导线与外置的电源部电连接，使得线损增大；(三)随着导线数量增加，线损增加，以及频繁的化成分容过程，使得操作过程中产生大量的热量，无法及时排出，容易造成危险；(四)安装拆卸以及维修时，探针组件与电源部之间的导线容易受到牵拉，导致导线的连接端容易发生松脱，从而导致各探针与电源部之间的电连接的可靠性降低，影响电池的充放电。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提出了一种占用空间小、接线稳定、线损小、散热快的圆柱锂离子电池一体式充放电机。

2、本实用新型采用的技术方案是：

3、一种圆柱锂离子电池一体式充放电机，包括充放电机外框架，充放电机外框架内设有内框架，内框架包括水平设置的顶框和底框，底框位于顶框下方，顶框和底框间隔分布，并通过数根导杆固定连接；顶框和底框之间设有呈水平状的中框，中框与导杆以滑动方式连接；顶框的底部对称安装升降气缸，升降气缸的升降端与中框固定连接，其特征在于：

4、顶框的底部间隔地设有若干块呈长条状且彼此平行的固定条，每相邻两个固定条构成一个插槽，将插槽的长度的延伸方向定义为纵向；插槽中水平插接有充放电探针机构，相邻两套充放电探针机构之间留有散热通道；充放电探针机构包括测试电源框架和若干个设置在测试电源框架上的探针组件，测试电源框架的底部沿纵向间隔设有若干套探针组件，测试电源框架内设有充放电测试电源，充放电测试电源的纵向的一个端部设有供电连接端口，充放电测试电源通过供电连接端口与外部电源电连接；充放电测试电源设有若干组接电端子，每组接电端子包括一个正极电流接线端子、一个负极电流接线端子和一个电压接线端子；每组接电端子对应连接一个探针组件；探针组件为圆柱电池组合探针，包括探针底座、正极探针、负极探针和温度针，探针底座可脱卸地设置在测试电源框架的底部；正极探针、负极探针和温度针均穿设于探针底座中，正极探针的电流端通过正极电流线与对应组接电端子的正极电流接线端子电连接，负极探针的电流端通过负极电流线与对应组接电端子的负极电流接线端子电连接；正极探针的电压端、负极探针的电压端、温度针的电压端分别通过相应导线与对应组接电端子的负极电压线接线端子电连接。

5、进一步，插槽的横截面呈t型。

6、进一步，所述的测试电源框架呈长条状，包括相互平行的顶板、底板，顶板位于底板的上方；底板的底部沿纵向间隔悬挂多块彼此平行的连接立板，底板的纵向的两边向上翻折并延伸形成侧挡边，探针组件固定在侧挡边上；底板上沿纵向间隔地设置若干个探针定位插孔，探针组件的探针穿过探针定位插孔，探针的下端部形成与圆柱锂电池电连接的导电端子。

7、进一步，顶板上设有散热孔。

8、进一步，所述的底框上间隔地设置数个托盘支撑机构，托盘支撑机构包括支撑立柱和导向块，支撑立柱的底端竖向安装在底框上，支撑立柱贯穿中框，并在顶端安装导向块，各托盘支撑机构的导向块的支撑面处于同一高度，共同对放置在托盘支撑机构上的托盘进行支撑。

9、进一步，位于托盘周边的支撑立柱上导向块的外缘设有引导板，引导板的底部连接导向块的外缘，引导板自下而上逐渐向外倾斜，共同形成托盘的导向口；将靠近托盘中心的方向设定为内，反之为外。

10、在将圆柱锂电池进行分容化成的测试时，圆柱锂电池被置于电池托盘中，外部电源通过导线连接锂电池的充放电测试电源的供电连接端口，充放电测试电源的每组接电端子对应连接一个探针组件，通过控制托盘的升降，使得圆柱锂电池可以与充放电探针机构上的探针组件导通或断开。本申请中的充放电测试电源直接安装在充放电机的充放电探针机构的测试电源框架中，充放电测试电源的供电连接端口通过导线与外部电源电连接，节约安装空间，并避免使用过多的导线，有效地降低导线使用过程中的能量损耗，提高能量利用效率；如果需要更换探针组件时，只需要将充放电探针机构从相应的插槽中抽出，然后根据需要更换相应的探针即可，更换过程中不会影响其余探针与充放电测试电源的接线端子直接的练级，防止其余探针与接线端子产生松脱，从而提高探针与充放电测试电源之间电连接可靠性，节约了经济成本。

11、更有利的是，在测试电源框架的顶板上设有散热孔，相邻两套充放电探针机构之间留有散热通道，整体设计中满足自上而下的空气流通性能，使整个托盘内的圆柱锂电池可以均匀受冷风散热，实现了电池生产时温度的均匀性，提高了生产良率。

12、探针组件脱卸地设置在底板，然后通过螺钉与侧挡边连接，当探针组件发生故障需要更换时，直接将固定的螺钉拆下，将探针组件取出即可，更换方便快捷，大大减少了更换时间，节省了时间成本。

13、本实用新型的有益效果是：将探针组件和充放电测试电源集成于充放电探针机构中，具有体积小、使用成本低、线损小、易维护、模块化程度高、适配性强等特点；充放电探针机构两侧设有散热风道，可有效将充放电测试电源的热量及时排出。

技术特征：

1.一种圆柱锂离子电池一体式充放电机，包括充放电机外框架(100)，充放电机外框架(100)内设有内框架(200)，内框架(200)包括水平设置的顶框(210)和底框(220)，底框(220)位于顶框(210)下方，顶框(210)和底框(220)间隔分布，并通过数根导杆固定连接；顶框(210)和底框(220)之间设有呈水平状的中框(230)，中框(230)与导杆以滑动方式连接；顶框(210)的底部对称安装升降气缸(300)，升降气缸(300)的升降端与中框(230)固定连接，其特征在于：

2.如权利要求1所述的一种圆柱锂离子电池一体式充放电机，其特征在于：插槽的横截面呈t型。

3.如权利要求2所述的一种圆柱锂离子电池一体式充放电机，其特征在于：所述的测试电源框架(410)呈长条状，包括相互平行的顶板(411)、底板(412)，顶板(411)位于底板(412)的上方；底板(412)的底部沿纵向间隔悬挂多块彼此平行的连接立板(413)，底板(412)的纵向的两边向上翻折并延伸形成侧挡边(414)，探针组件(420)固定在侧挡边(414)上；底板(412)上沿纵向间隔地设置若干个探针定位插孔，探针组件(420)的探针穿过探针定位插孔，探针的下端部形成与圆柱锂电池(600)电连接的导电端子。

4.如权利要求3所述的一种圆柱锂离子电池一体式充放电机，其特征在于：顶板(411)上设有散热孔(4111)。

5.如权利要求4所述的一种圆柱锂离子电池一体式充放电机，其特征在于：所述的底框(220)上间隔地设置数个托盘支撑机构(500)，托盘支撑机构(500)包括支撑立柱(510)和导向块(520)，支撑立柱(510)的底端竖向安装在底框(220)上，支撑立柱(510)贯穿中框(230)，并在顶端安装导向块(520)，各托盘支撑机构(500)的导向块(520)的支撑面处于同一高度，共同对放置在托盘支撑机构(500)上的托盘(700)进行支撑。

6.如权利要求5所述的一种圆柱锂离子电池一体式充放电机，其特征在于：位于托盘(700)周边的支撑立柱(510)上导向块(520)的外缘设有引导板(521)，引导板(521)的底部连接导向块(520)的外缘，引导板(521)自下而上逐渐向外倾斜，共同形成托盘的导向口；将靠近托盘中心的方向设定为内，反之为外。

技术总结
本技术公开了一种圆柱锂离子电池一体式充放电机，包括充放电机外框架，充放电机外框架内设有内框架，内框架包括水平设置的顶框和底框；顶框底部对称安装升降气缸，升降气缸的升降端与中框固定连接，顶框底部间隔地设有若干块固定条，每相邻两个固定条构成一个插槽，插槽中水平插接有充放电探针机构，充放电探针机构包括测试电源框架和若干个探针组件，测试电源框架的底部沿纵向间隔设有若干套探针组件，测试电源框架内设有充放电测试电源，充放电测试电源的纵向的一个端部设有供电连接端口；充放电测试电源设有若干组接电端子，每组接电端子连接一个探针组件。本技术的有益效果是：体积小、成本低、线损小、易维护、适配性强。

技术研发人员：丁伟森,郑志超,赵群武,曹骥,曹政
受保护的技术使用者：浙江杭可科技股份有限公司
技术研发日：20230725
技术公布日：2024/3/4