一种用于化成分容设备的电芯精度校准工装

技术领域

本发明涉及化成分容校准技术领域，特别是涉及一种用于化成分容设备的电芯精度校准工装。

背景技术

方形锂电池在热压化成、分容时，需给每个电池正、负极间通以大电流进行充、放电，通过给电芯充放电从而分析出这些电芯容量的大小和内阻等数据，确定电芯的质量等级，进行分组以挑选相同电参数的电池进行串联并联应用。当化成分容设备在充、放电过程中，电流在电路中流动过程中会在每一小段中遇到阻力而产生一定的电压降落，因此在对电芯进行化成、分容时，会损耗掉一部分电力，对最终的电芯测试数据结果存在误差，甚有可能发生过充电、过度放电等安全事故，故需要通过精度校准工装对测试电源进行电压、电流校准，从而校准调零，确保消除压降值，对芯容量的大小和内阻等数据准确性。

目前市场上用于化成分容设备的精度自动校准的装置，多为一块简易的面板结构，还需配有工装小车辅助，将在设备内的校准面板通过网口线缆与工装小车内的设备进行交互采集数据，进行校准。

现有技术的缺陷主要表现在：1、操作繁琐、走线杂乱，目前市场上使用的工装，需要人工外部接220V接口给设备外的工装仪器供电，再通过线缆、接网口与工装面板连接，整体线缆暴露在外存在安全问题；2、线缆外露杂乱不美观，还需配有工装小车，放置仪器仪表，仪器仪表与工装面板为独立分开，操作不便利；3、兼容性差，目前市场上使用的工装，大部分为面板形式，虽能兼容电芯极柱间距、通道数、前后探针间距，但面板尺寸为固定结构，兼容性差，每种不同取电插口的化成分容柜就需要再单独配备一个固定的面板，非常不便，而且当电芯极柱间距略有不同时，这类面板的结构就不能兼容了，也就是不仅面板尺寸需要单独配备，而且电芯极柱间距也要重新匹配一个面板，而且数据传输也需要单独牵引数据线给外部监测电脑使用，使用非常不便。

基于此，本发明设计了一种用于化成分容设备的电芯精度校准工装，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于化成分容设备的电芯精度校准工装，能够在检测方形电芯化成分容设备时，能够快插快接，只需要将本装置对准化成分容设备的取电口，推入即可完成对设备的器件的取电和数据连接，安装非常方便，而且本装置内部集成了无线路由和万用表，使得本装置对化成分容设备的数据检测更加方便，只需要将本装置推入对接在化成分容柜即可，而且本装置是将所有的检测器件都配合连接安装在一个整体的保护箱体内，线路更加规整，并且线路不裸露在外，使用更加安全。

本发明是这样实现的：一种用于化成分容设备的电芯精度校准工装，包括：

工装箱体，为全封闭的通风中空箱体，其顶部分别设有两根校准刻度尺和两个电极板，两根所述校准刻度尺相互平行的设置在工装箱体顶部相对的两侧边上，每个所述电极板的两侧都通过螺栓能调节的架设锁紧在两侧的校准刻度尺之间；

所述工装箱体的上还对称的安装了两根工装导向条，所述工装箱体通过工装导向条能分离的滑设于化成分容柜内；

万用表、无线路由器和印制电路板，都安装在所述工装箱体内；

取电插口，固设于所述工装箱体的内侧壁上，与化成分容柜内的取电口插拔式电连接；

所述印制电路板通过变压器与取电插口电连接，所述万用表和无线路由器都与印制电路板的外接的电路电连接。

进一步地，还包括换型对接箱，为一侧开口的中空箱体，能分离的卡紧覆盖在所述工装箱体带有工装导向条的一侧壁上；

换型校准尺，有两根，相互平行的设置在所述换型对接箱的顶部，与所述工装箱体顶部的两根校准刻度尺分别都呈同一直线对接；

换型导向条，固设于与所述换型对接箱的开口侧平行相对的一侧外壁上，与两根所述工装导向条相互平行设置。

进一步地，所述换型对接箱的开口一侧上设有多个卡接片，所述卡接片上开设了上小下大的两个连通的圆孔，所述换型对接箱通过卡接片与工装箱体侧壁上的螺栓能分离的卡紧。

进一步地，两个所述电极板相互平行；两根所述工装导向条相互平行的设置在工装箱体的竖直侧壁上，两个所述电极板与校准刻度尺相互垂直。

进一步地，所述工装箱体的外侧壁上开设了观察窗，所述观察窗为玻璃板，所述万用表的读数屏正对观察窗安装；所述工装箱体的内外两侧壁上各固定了一个拉手，两个所述拉手对称设置。

进一步地，所述工装箱体内还设置了高精度电阻，所述变压器通过高精度电阻与取电插口电连接。

进一步地，所述工装箱体外部还设置了两个防呆槽，两个所述防呆槽分别设置在两个取电插口的正下方，所述防呆槽卡设在取电插口与化成分容柜内的取电口连接处。

进一步地，所述工装箱体的顶部还设有两个电木垫块，所述电木垫块的两侧个设有一个腰型孔，所述电木垫块通过螺栓和腰型孔能调节间距的锁付在工装箱体顶部的两根校准刻度尺之间，两个所述电木垫块一一对应的分别隔离在两个电极板与工装箱体之间。

进一步地，所述工装箱体内还设置了风机，所述风机安装在工装箱体的内壁上，所述风机的吸气方向正对在高精度电阻。

进一步地，所述工装箱体内还设置了至少两个插座，所述万用表和无线路由器都通过插座单独的与印制电路板电连接。

本发明的有益效果是：1、本装置内部总体结构紧凑，元器件皆布置于工装内部，便于人工取放，校准时只需直接将本装置的工装箱体整体推入化成分容设备内，在推入的同时，工装箱体内侧的接触式取电插口能够方便的在化成分容设备内取电，进而对工装箱体内部检测元器件供电，使用非常方便；

2、本装置的工装箱体内置了无线路由器实现校准数据无线传输，即校准动作只需将工装推入设备后，即可在设备外部通过电脑无线控制工装箱体校准及获取校准数据，实现便捷操作，不再需要牵引网线，不必伸手进入化成分容设备深处进行操作，简化了监测的操作步骤，不再需要牵网线传输数据，也不需要牵引电源线来监测电流，只需要将本装置的工装箱体对接在化成电容设备内即可；

3、本装置具备兼容换型能力，通过调节两个电极板之间的间距，能够调节兼容不同电芯极柱间距，也能兼容多通道(不同电芯前后间距)；

4、本装置能够通过增加或者拆卸换型对接箱，来兼容不同尺寸的化成分容设备的大或者小的料盒，并且是通过卡接片与螺栓卡上去即可，不需要拧螺丝锁紧，这样的拆装方式能够对工装箱体换型操作便捷，满足快速换型要求，而且能够兼容化成分容设备不同尺寸的料盒，并且也不影响兼容电芯极柱间距的调节能力；

5、工装内配有接触式取电插口，进入设备到位后，即可完成对工装取电，也可在自动线中完成校准，使用非常方便。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明工装箱体结构示意图；

图2为本发明工装箱体与换型对接箱装配对接位置示意图；

图3为本发明换型对接箱开口侧结构示意图；

图4为本发明换型对接箱外部结构示意图；

图5为本发明工装箱体侧面结构示意图；

图6为本发明工装箱体内部的A-A横截面示意图；

图7为本发明工装箱体内部的B-B横截面示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-工装箱体，11-校准刻度尺，12-电极板，121-电木垫块，122-腰型孔，13-工装导向条，14-观察窗，15-拉手，2-换型对接箱，21-换型校准尺，22-卡接片，23-换型导向条，3-万用表，31-高精度电阻，32-无线路由器，33-取电插口，34-风机，35-插座，4-印制电路板，41-变压器，42-防呆槽。

具体实施方式

请参阅图1至7所示，本发明提供一种技术方案：一种用于化成分容设备的电芯精度校准工装，包括：

工装箱体1，为全封闭的通风中空箱体，其顶部分别设有两根校准刻度尺11和两个电极板12，两根所述校准刻度尺11相互平行的设置在工装箱体1顶部相对的两侧边上，每个所述电极板12的两侧都通过螺栓能调节的架设锁紧在两侧的校准刻度尺11之间；

所述工装箱体1的上还对称的安装了两根工装导向条13，所述工装箱体1通过工装导向条13能分离的滑设于化成分容柜内；

万用表3、无线路由器32和印制电路板4，都安装在所述工装箱体1内；

取电插口33，固设于所述工装箱体1的内侧壁上，与化成分容柜内的取电口插拔式电连接；

所述印制电路板4通过变压器41与取电插口33电连接，所述万用表3和无线路由器32都与印制电路板4的外接的电路电连接，能够在检测方形电芯化成分容设备时，能够快插快接，只需要将本装置对准化成分容设备的取电口，推入即可完成对设备的器件的取电和数据连接，安装非常方便，而且本装置内部集成了无线路由器32和万用表3，使得本装置对化成分容设备的数据检测更加方便，只需要将本装置推入对接在化成分容设备即可，而且本装置是将所有的检测器件都配合连接安装在一个整体的保护箱体内，线路更加规整，并且线路不裸露在外，使用更加安全。

其中，还包括换型对接箱2，为一侧开口的中空箱体，能分离的卡紧覆盖在所述工装箱体1带有工装导向条13的一侧壁上；

换型校准尺21，有两根，相互平行的设置在所述换型对接箱2的顶部，与所述工装箱体1顶部的两根校准刻度尺11分别都呈同一直线对接；

换型导向条23，固设于与所述换型对接箱2的开口侧平行相对的一侧外壁上，与两根所述工装导向条13相互平行设置，能够精准的校对电极片12的位置，便于精准测量；

换型对接箱2的开口一侧上设有多个卡接片22，所述卡接片22上开设了上小下大的两个连通的圆孔，所述换型对接箱2通过卡接片22与工装箱体1侧壁上的螺栓能分离的卡紧，这样的卡接片22能够将螺栓从下面较大的圆孔伸入卡接片22内，然后放下换型对接箱2，使较小的圆孔卡在螺栓上，无法脱离，就将换型对接箱2与工装箱体1卡紧了，安装非常方便，分离时，就抬起换型对接箱2抽离即可；

两个所述电极板12相互平行；两根所述工装导向条13相互平行的设置在工装箱体1的竖直侧壁上，两个所述电极板12与校准刻度尺11相互垂直，便于精准的安装电极板12，从而准确的匹配电芯极柱的间距，进行准确的数据测量；

工装箱体1的外侧壁上开设了观察窗14，所述观察窗14为玻璃板，所述万用表3的读数屏正对观察窗14安装；所述工装箱体1的内外两侧壁上各固定了一个拉手15，两个所述拉手15对称设置，方便抬起和安放本装置；

工装箱体1内还设置了高精度电阻31，所述变压器41通过高精度电阻与取电插口33电连接，能够使本装置有精准的电压，这样测量数据才能更加准确；

工装箱体1外部还设置了两个防呆槽42，两个所述防呆槽42分别设置在两个取电插口33的正下方，所述防呆槽42卡设在取电插口33与化成分容柜内的取电口连接处，能够确保取电插口33连接更准确稳定；

工装箱体1的顶部还设有两个电木垫块121，所述电木垫块121的两侧个设有一个腰型孔122，所述电木垫块121通过螺栓和腰型孔122能调节间距的锁付在工装箱体1顶部的两根校准刻度尺11之间，两个所述电木垫块121一一对应的分别隔离在两个电极板12与工装箱体1之间，通过隔离的方式能更加稳定的接电，并且能够测试更加准确，隔离后不受外部干扰；

工装箱体1内还设置了风机34，所述风机34安装在工装箱体1的内壁上，所述风机34的吸气方向正对在高精度电阻31，方便的容易发热的元件进行散热；

工装箱体1内还设置了至少两个插座35，所述万用表3和无线路由器32都通过插座35单独的与印制电路板4电连接，单独连线，安装更换元件型号更加方便。

在本发明的一个具体实施例中：

本发明实施例通过提供一种用于化成分容设备的电芯精度校准工装，本发明所解决的技术问题是：1、现有的化成分容柜内部的电芯的检测时，是使用一个面板式电路，将化成分容柜与这个面板通过网口线缆与之连接，然后再与外部的电脑以及电流检测等设备进行连接，需要检测人员手伸入化成分容柜内将线路对接准确，操作非常繁琐；2、这种连接方式，电脑连接也非常麻烦，需要使用网线连接数据，而且在连接万用表等装置时，也很麻烦，需要一一进行线路连接；3、这种连接安装方式，很多线路裸露在外，会造成安全隐患，而且线路连接时，工作人员也不安全。

实现了的技术效果为：1、本装置内部总体结构紧凑，元器件皆布置于工装箱体1内部，便于人工取放，校准时只需直接将本装置的工装箱体1整体推入化成分容设备内，在推入的同时，工装箱体1内侧的接触式取电插口33能够方便的在化成分容设备内取电，进而对工装箱体1内部检测元器件供电，使用非常方便；

2、本装置的工装箱体1内置了无线路由器32实现校准数据无线传输，即校准动作只需将工装箱体1沿着工装导向条13推入设备，即可在设备外部通过电脑无线控制工装箱体1校准及获取校准数据，实现便捷操作，不再需要牵引网线，不必伸手进入化成分容设备深处进行操作，简化了监测的操作步骤，不再需要牵网线传输数据，也不需要牵引电源线来监测电流，只需要将本装置的工装箱体1对接在化成电容设备内即可，整体外观无走线、无明显暴露在外部的线缆，提高漏电保护等安全性；

3、本装置具备兼容换型能力，通过调节两个电极板12之间的间距，并且这个间距的调节，能够通过校准刻度尺11精确校准，确保两个电极板12的间距准确，能够调节兼容不同电芯极柱间距，也能兼容多通道的不同电芯前后间距；

4、本装置能够通过增加或者拆卸换型对接箱2，来兼容不同尺寸的化成分容设备的大或者小的料盒，并且是通过卡接片22与螺栓卡上去即可，不需要拧螺丝锁紧，这样的拆装方式能够对工装箱体1换型操作便捷，满足快速换型要求，而且能够兼容化成分容设备不同尺寸的料盒，并且换型对接箱2也配备了换型校准尺21和换型导向条23，不影响兼容电芯极柱间距的调节能力，也不影响本装置在化成电容设备内的推拉滑动进出；

5、工装内配有接触式取电插口33，进入设备到位后，即可完成对工装箱体1内部元件的取电，也可在自动线中完成校准，使用非常方便，工装配有拉手15，整体冲孔减重，可由一人完成提放安装操作。

本发明实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本发明在制作时，使用钣金焊合件结构，在各个侧面上都带有多个通风孔的金属材质，便于散热，并且各个面都通过螺栓锁紧；

而工装箱体1的形状需要按照化成分容设备的料盒形状尺寸相同，而化成分容设备的料盒目前有2种尺寸大小，但是化成分容设备内的电芯极柱间距有多种不同的尺寸，本装置的工装箱体1整体外形与化成分容设备最小的料盒相同，而工装箱体1组装上换型对接箱2后，就与大的料盒形状相同了；

先在工装箱体1的推入化成分容设备的滑动方向上左右两侧安装工装导向条13，两侧各安装一个工装导向条13，便于工装箱体1在化成分容设备内滑动进出，而换型对接箱2也是金属盒体，一侧开口，另一侧封闭，开口侧设有卡接片22，与开口侧相对的一侧外部安装了换型导向条23，这样是为了工装箱体1与换型对接箱2对接后，换型对接箱2的开口侧覆盖在工装箱体1外部，而换型对接箱2开口相对的封闭侧的换型导向条23是为了配合工装箱体1一起滑动，因为大的化成分容设备料仓只有工装箱体1是不能完整的架设，需要将换型对接箱2卡接在工装箱体1，然后通过工装导向条13和换型导向条23配合才能配合化成分容设备大的料仓内滑动；

在工装箱体1内侧和外侧的竖直侧壁上各固定安装一个拉手15，便于抬起工装箱体1，也能方便推拉工装箱体1，然后在工装箱体1的顶部安装两根校准刻度尺11，两根校准刻度尺11如图1所示，需要固设在工装箱体1的顶部，并且沿着工装箱体1顶部的前后侧边安装，同时两根校准刻度尺11必须水平且需要相互平行，同样的，换型校准尺21也是安装在换型对接箱2顶部，并且换型校准尺21就是校准刻度尺11的直线延伸，便于在换型对接箱2顶部精确的调整电极板12的位置。

电极板12也需要两个，作为电芯极柱的接触正负极，每个电极板12都是固定架设一个电木垫块121上的，用于绝缘操作，而电木垫块121上开设了腰型孔122，用于在工装箱体1顶部的两侧校准刻度尺11上校准和调节安装位置，

如图1所示，需要在工装箱体1的外侧安装观察窗14，便于工装箱体1滑入化成分容设备内部就位后，对万用表3数据进行观察读数，

而在工装箱体1的内侧竖直的侧壁外部安装防呆槽42，防呆槽42上安装取电插口33，需要确保取电插口33与化成分容设备的取电口能够位置匹配，准确对接；

然后就要在工装箱体1内部安装各种元器件，需要将万用表3、高精度电阻31、无线路由器32、风机34、两个插座35、印制电路板4和变压器41都安置在工装箱体1内，安装位置以及配合关系如图6和图7所示，图6和图7中左侧为工装箱体1的内侧，右侧为工装箱体1的外侧；

在工装箱体1的上层安装风机34，风机34靠近取电插口33设置，并且风机34正对高精度电阻31进行降温，万用表3占用空间较大，竖直放置在工装箱体1的中央位置，而读书屏正对观察窗14设置，无线路由器32只要不遮挡万用表3即可，而印制电路板4也就是PCB板需要安装在工装箱体1底部，并且与变压器41连接，内部的电路连接是通过高精度电阻31与取电插口33连接，而通过取电插口33与化成分容设备的取电口接触插接，而取电插口33、高精度电阻31、变压器41依次连接，而印制电路板4是连接在变压器41上的，两个插座35是连接在印制电路板4上，同时，风机34也是连接在印制电路板4上的，万用表3和无线路由器32是连接在插座35上取电的，便于更换元器件的型号，更换非常方便。

本发明在使用时，先测量化成分容设备内的电芯极柱间距，并根据这个间距进行调整电极板12的间距，通过校准刻度尺12进行进度调节，然后将电木垫块121锁紧在工装箱体1顶部，为了配合化成分容设备内部料盒的尺寸，本装置可以加装换型对接箱2或者拆解换型对接箱2，人工通过前侧和后侧的拉手15将精度工装抬起，通过工装箱体1两侧的精度较高的导向条13，与化成分容设备内的导向槽配合，推入化成分容设备内，工装箱体1后侧的接触式取电插口33与化成分容设备内的取电口连接供电，本装置设备即可运行开始校准，由工装箱体1内的无线路由器32进行反馈电源校准，通过电极板12来对化成分容设备内的电芯极柱进行接触取电，从而对电源进行校准，取电方式是通过取电插口33对化成分容设备取电，然后经由高精度电阻31、变压器41、印制电路板4和变压器41，供电给万用表3无线路由器32和风机34，使这几个设备正常运转，通过电极板12对电芯进行数据监测，然后通过无线路由器32将数据传递给人员控制的笔记本电脑，来进行数据读取和梳理，就完成了检测工作。

本装置的工装箱体1外侧为装配至化成分容设备后还暴露在外部的一侧，也就是带有观察窗14的一侧，而与观察窗14相对，带有取电插口33的一侧就是工装箱体1的内侧。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。