一种动力电池快速换型针床

摘要

本发明公开了一种动力电池快速换型针床，包括动力机构、正极机构和负极机构，动力机构包括第一直线运动组件与正极机构相连，第二直线运动组件与负极机构相连，正极机构和负极机构上分别设有正极探针和负极探针，第一直线运动组件和第二直线运动组件带动正极机构和负极机构相向运动。由于正极机构上正极探针与动力电池的正极极柱和负极机构上负极探针动力电池的负极极柱之间的距离相等，且第一直线运动组件和第二直线运动组件的速度相等，可保证正极探针和负极探针同时接触动力电池的正、负极，使动力电池正极与负极接触压力一致，避免化成过程中产生的气体无法完全排出，并影响正、负极界面接触，以及造成动力电池“析锂”的现象。

权利要求

1.一种动力电池快速换型针床，其特征在于，所述动力电池设于托盘内，所述针床包括：

动力机构，所述动力机构包括第一直线运动组件与第二直线运动组件，所述第一直线运动组件和第二直线运动组件分别位于动力电池正极一侧与负极一侧；

正极机构，所述正极机构上设有正极探针，所述正极机构固定于所述第一直线运动组件上并随着所述第一直线运动组件运动；

负极机构，所述负极机构上设有负极探针，所述负极机构固定于所述第二直线运动组件上并随着所述第二直线运动组件运动；

其中，所述正极探针与动力电池的正极极柱的距离和所述负极探针与动力电池的负极极柱的距离相等，所述第一直线运动组件与第二直线运动组件相向运动且运动速度相同用于带动所述正极探针与所述负极探针同步相向运动；

所述第一直线运动组件包括第一丝杆，所述第二直线运动组件包括第二丝杆，所述第一丝杆与第二丝杆的型号相同，且所述第一丝杆与第二丝杆的旋向相反；

所述第一直线运动组件与第二直线运动组件还包括移动座，所述移动座内设有螺纹通孔与第一丝杆或第二丝杆配合用于驱动移动座沿着第一丝杆或第二丝杆移动，所述移动座分别与正极机构和负极机构相连用于带动正极机构和负极机构做直线运动；

其中，所述正极探针和负极探针均为双弹簧伸缩快换型探针用于切换与动力电池的连接状态。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池快速换型针床，其特征在于，所述第一丝杆右旋，所述第二丝杆左旋，所述第一丝杆连接有从动轮、同步带、主动轮、减速器和电机，所述第一丝杆与所述第二丝杆之间连接有联轴器用于保证第一丝杆与第二丝杆同步转动。

3.根据权利要求1所述的一种动力电池快速换型针床，其特征在于，所述第一直线运动组件与第二直线运动组件还包括：保护罩，所述保护罩套设于第一丝杆和第二丝杆外用于保护第一丝杆和第二丝杆；

第一支撑座；

第二支撑座，所述第一支撑座和第二支撑座分别设于第一丝杆或第二丝杆两端用于支撑第一丝杆或第二丝杆。

4.根据权利要求1‑3中任一项所述的一种动力电池快速换型针床，其特征在于，所述动力机构还包括：

底部框架；

连接组件，所述连接组件设于第一丝杆与第二丝杆之间用于固定第一丝杆与第二丝杆的靠近端，保证第一丝杆和第二丝杆之间稳定传动；

第一直线导轨；

第二直线导轨，所述第一直线导轨和第二直线导轨分别固定于底部框架两侧。

5.根据权利要求1所述的一种动力电池快速换型针床，其特征在于，所述正极机构和负极机构还包括：

支撑架，所述支撑架底部与第一直线运动组件或第二直线运动组件固定连接用于带动支撑架做直线运动；

第一安装座，所述第一安装座安装有正极探针或负极探针中的一种；

第一刻度尺，所述第一刻度尺为直角刻度尺，所述第一刻度尺与所述第一安装座相接触的直角边上设有第一滑槽用于配合第一安装座滑动连接；

轴流风扇，所述轴流风扇设于正极探针和负极探针的正上方；

探针存储架，所述探针存储架上设有多个存储槽用于存放拆卸的正极探针或负极探针。

6.根据权利要求5所述的一种动力电池快速换型针床，其特征在于，所述第一安装座后设有支撑装置用于支撑第一安装座减少其受力变形，所述支撑装置包括：第一支撑杆，所述第一支撑杆一端与第一安装座相连，另一端与支撑架相连；

调节孔，所述调节孔设于支撑架上，所述调节孔为竖直方向的腰型长孔；

调节螺栓，所述调节螺栓穿过所述调节孔与第一支撑杆另一端固定连接，所述调节螺栓的头部大于所述调节孔的直径用于固定所述第一支撑杆。

7.根据权利要求6所述的一种动力电池快速换型针床，其特征在于：所述正极机构还包括负压吸嘴和接液模组，所述负压吸嘴和接液模组相连，所述正极机构设有第二安装座，所述第二安装座与正极机构滑动连接，所述第二安装座一端连接有第二支撑杆，所述第二支撑杆另一端与支撑架相连，所述第二支撑杆用于支撑第二安装座减少其受力变形，多个所述负压吸嘴设于第二安装座上，所述负压吸嘴为双弹簧伸缩快换型负压吸嘴用于切换与动力电池的连接状态；

所述负极机构还包括温度探头，所述温度探头设于第一安装座上，所述温度探头为双弹簧伸缩快换型温度探头用于切换与动力电池的连接状态。

8.根据权利要求6或7所述的一种动力电池快速换型针床，其特征在于，所述动力机构上设有定位机构，所述定位机构用于放置托盘，所述动力机构设有第二滑槽用于配合定位机构滑动连接，所述第二滑槽旁设有第二刻度尺，所述第二刻度尺用于测量所述定位机构的位置，所述定位机构包括：

第一连接座；

第二连接座，所述第一连接座和所述第二连接座共同承托所述托盘，所述第一连接座和第二连接座横跨于动力机构上并与动力机构滑动连接用于适配不同尺寸的托盘。

9.根据权利要求8所述的一种动力电池快速换型针床，其特征在于，所述第一连接座和第二连接座包括：

两底座，所述底座下设有T型条用于配合第二滑槽滑动连接；

连接板，所述连接板两端分别固定连接有一底座；

两第一垫块，所述第一垫块设于连接板两端，所述第一垫块的上端面与所述第一刻度尺的预设刻度等高用于调节第一安装座和第二安装座的高度；

一第二垫块，所述第二垫块设于连接板中间；

其中，所述第一垫块和所述第二垫块上设有定位销和/或定位块用于托盘的定位。

说明书

一种动力电池快速换型针床

技术领域

[0001] 本发明属于技术领域锂电池技术领域，具体涉及一种动力电池快速换型针床。

背景技术

[0002] 在锂电池生产工艺中，组装好的锂电池通常经过“化成‑OVC测量‑分容”的工序对锂电池进一步激活，其中“化成”指对锂电池给予一定的电流，使电池正负极活性物质被激
发，最后使电池具有放电能力的电化学过程，在锂电池化成时，由于锂电池的负极一侧的电
势为零，电解液中所使用的溶剂会在负极表面发生还原分解而产生气体；“OVC测量”指测量
锂电池的开路电压，即锂电池未放电开路时锂电池两端的电压；“分容”指通过一定的充放
电检测，将电池按容量分类的过程。

[0003] 现有相关技术中，化成工序中用于化成的针床的正极探针和负极探针通常是分开接触锂电池的，通常锂电池先接触负极探针，再通过移动正极探针对锂电池进行充电，但是
由于正极探针与负极探针不同步接触锂电池，造成锂电池的正极与负极的接触压力不一
致，由于化成充电时往往伴随着大电流、高充电SOC(State of Charge，简称SOC，指电池中
剩余电荷的可用状态)，因而化成期间产生气体的速度更快，当锂电池的正极与负极接触压
力不一致时，产生的气体就无法完全排出并影响正、负极界面接触，容易造成锂电池“析锂”
的现象，析锂容易引起锂电池性能下降，循环寿命大幅缩短，还限制了锂电池的快充容量，
甚至可能引起锂电池燃烧、爆炸等现象。

发明内容

[0004] 本发明的目的是要解决上述的技术问题，提供一种动力电池快速换型针床。

[0005] 为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

[0006] 第一方面，本发明提供了一种动力电池快速换型针床，所述动力电池设于托盘内，所述针床包括：

[0007] 动力机构，所述动力机构包括第一直线运动组件与第二直线运动组件，所述第一直线运动组件和第二直线运动组件分别位于动力电池正极一侧与负极一侧；

[0008] 正极机构，所述正极机构上设有正极探针，所述正极机构固定于所述第一直线运动组件上并随着所述第一直线运动组件运动；

[0009] 负极机构，所述负极机构上设有负极探针，所述负极机构固定于所述第二直线运动组件上并随着所述第二直线运动组件运动；

[0010] 其中，所述正极探针与动力电池的正极极柱的距离和所述负极探针与动力电池的负极极柱的距离相等，所述第一直线运动组件与第二直线运动组件相向运动且运动速度相
同用于带动所述正极探针与所述负极探针同步相向运动。

[0011] 结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第1种实施方式，所述第一直线运动组件包括第一丝杆，所述第二直线运动组件包括第二丝杆，所述第一丝杆与第二丝杆的型号
相同，且所述第一丝杆与第二丝杆的旋向相反。

[0012] 结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第2种实施方式，所述第一丝杆右旋，所述第二丝杆左旋，所述第一丝杆连接有从动轮、同步带、主动轮、减速器和电机，所述第一
丝杆与所述第二丝杆之间连接有联轴器用于保证第一丝杆与第二丝杆同步转动。

[0013] 结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第3种实施方式，所述第一直线运动组件与第二直线运动组件还包括：

[0014] 移动座，所述移动座内设有螺纹通孔与第一丝杆或第二丝杆配合用于驱动移动座沿着第一丝杆或第二丝杆移动；

[0015] 保护罩，所述保护罩套设于第一丝杆和第二丝杆外用于保护第一丝杆和第二丝杆；

[0016] 第一支撑座；

[0017] 第二支撑座，所述第一支撑座和第二支撑座分别设于第一丝杆或第二丝杆两端用于支撑第一丝杆或第二丝杆。

[0018] 结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第4种实施方式，所述动力机构还包括：

[0019] 底部框架；

[0020] 连接组件，所述连接组件设于第一丝杆与第二丝杆之间用于固定第一丝杆与第二丝杆的靠近端，保证第一丝杆和第二丝杆之间稳定传动；

[0021] 第一直线导轨；

[0022] 第二直线导轨，所述第一直线导轨和第二直线导轨分别固定于底部框架两侧；

[0023] 其中，所述第一连接座和第二连接座横跨于底部框架上，并与第一直线导轨和第二直线导轨滑动连接。

[0024] 结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第5种实施方式，所述正极机构和负极机构还包括：

[0025] 支撑架，所述支撑架底部与第一直线运动组件或第二直线运动组件固定连接用于带动支撑架做直线运动；第一安装座，所述第一安装座安装有正极探针或负极探针中的一
种；

[0026] 第一刻度尺，所述第一刻度尺为直角刻度尺，所述第一刻度尺与所述第一安装座相对的直角边上设有第一滑槽用于配合第一安装座滑动连接；

[0027] 轴流风扇，所述轴流风扇设于正极探针和负极探针的正上方；

[0028] 探针存储架，所述探针存储架上设有多个存储槽用于存放拆卸的正极探针或负极探针；

[0029] 其中，所述正极探针和负极探针均为双弹簧伸缩快换型探针用于切换与动力电池的连接状态。

[0030] 结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第6种实施方式，所述第一安装座后设有支撑装置用于支撑第一安装座减少其受力变形，所述支撑装置包括：

[0031] 第一支撑杆，所述第一支撑杆一端与第一安装座相连，另一端与支撑架相连；

[0032] 调节孔，所述调节孔设于支撑架上，所述调节孔为竖直方向的腰型长孔；

[0033] 调节螺栓，所述调节螺栓穿过所述调节孔与第一支撑杆另一端固定连接，所述调节螺栓的头部大于所述调节孔的直径用于固定所述第一支撑杆。

[0034] 结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第7种实施方式，所述正极机构还包括负压吸嘴和接液模组，所述负压吸嘴和接液模组相连，所述正极机构设有第二安装座，所述
第二安装座与正极机构滑动连接，所述第二安装座一端连接有第二支撑杆，所述第二支撑
杆另一端与支撑架相连，所述第二支撑杆用于支撑第二安装座减少其受力变形，多个所述
负压吸嘴设于第一安装座上，所述负压吸嘴为双弹簧伸缩快换型负压吸嘴用于切换与动力
电池的连接状态；

[0035] 所述负极机构还包括温度探头，所述温度探头设于第一安装座上，所述温度探头为双弹簧伸缩快换型温度探头用于切换与动力电池的连接状态。结合第一方面，本发明还
提供了第一方面的第8种实施方式，所述动力机构上设有定位机构，所述定位机构用于放置
托盘，所述动力机构设有第二滑槽用于配合定位机构滑动连接，所述定位机构包括：

[0036] 第一连接座；

[0037] 第二连接座，所述第一连接座和所述第二连接座共同承托所述托盘，所述第一连接座和第二连接座横跨于动力机构上并与动力机构滑动连接用于适配不同尺寸的托盘。

[0038] 结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第9种实施方式，所述第一连接座和第二连接座包括：

[0039] 两底座，所述底座下设有T型条用于配合第二滑槽滑动连接；

[0040] 连接板，所述连接板两端分别固定连接有一底座；

[0041] 两第一垫块，所述第一垫块设于连接板两端，所述第一垫块的上端面与所述第一刻度尺的预设刻度等高用于调节第一安装座和第二安装座的高度；

[0042] 一第二垫块，所述第二垫块设于连接板中间；

[0043] 其中，所述第一垫块和所述第二垫块上设有定位销和/或定位块用于托盘的定位。

[0044] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0045] 1.本发明实施例中，通过第一直线运动组件和第二直线运动组件同时带动正极机构和负极机构做相向运动，由于正极机构上正极探针与动力电池的正极极柱和负极机构上
负极探针动力电池的负极极柱之间的距离相等，且第一直线运动组件和第二直线运动组件
的速度相等，可保证正极探针和负极探针同时接触动力电池的正、负极，使动力电池正极与
负极接触压力一致，避免化成过程中产生的气体无法完全排出，并避免影响正、负极界面接
触，以及避免造成动力电池“析锂”的现象，保证了动力电池的性能、循环寿命和快充容量的
稳定，避免动力电池燃烧、爆炸等造成重大危险事故。

[0046] 2.本发明实施例中，在放入动力电池后，动力电池两端的第一直线运动组件和第二直线运动组件可无级同步运动，便于兼容不同长度规格的动力电池。

附图说明

[0047] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

[0048] 图1是本发明的动力电池快速换型针床的结构示意图；

[0049] 图2是本发明的动力电池快速换型针床的主视图；

[0050] 图3是图2中视图A的放大图；

[0051] 图4是本发明的动力机构的结构示意图；

[0052] 图5是图4中视图B的放大图；

[0053] 图6是本发明的动力机构的俯视图；

[0054] 图7是图6中视图C的放大图；

[0055] 图8是本发明的第一直线运动组件的结构示意图；

[0056] 图9是本发明的第二直线运动组件的结构示意图；

[0057] 图10是本发明的定位机构的结构示意图；

[0058] 图11是本发明的正极机构的正面结构示意图；

[0059] 图12是图11中视图D的放大图；

[0060] 图13是本发明的正极机构的背面结构示意图；

[0061] 图14是图13中视图E的放大图；

[0062] 图15是本发明的负极机构的正面结构示意图；

[0063] 图16是本发明的负极机构的背面结构示意图；

[0064] 图17是图16中视图F的放大图；

[0065] 图18是本发明的本体支架机构的结构示意图。

[0066] 图中：

[0067] 1、本体支架机构；

[0068] 101、支柱；1011、第三滑槽；

[0069] 102、顶部框架；103、撑杆；104、横梁；

[0070] 2、正极机构；

[0071] 201、支撑架；

[0072] 202、第一刻度尺；2021、第一滑槽；

[0073] 203、轴流风扇；204、接液模组；205、第一安装座；206、探针存储架；207、正极探针；208、负压吸嘴；

[0074] 209、支撑装置；2091、固定杆；2092、支撑杆；2093、调节螺栓；2094、调节孔；

[0075] 210、第二安装座；211、接液盘；

[0076] 3、定位机构；

[0077] 301、第一连接座；3011、底座；3012、第一垫块；3013、定位销；3014、定位块；3015、第二垫块；3016、连接板；3017、行程开关；3018、限位螺钉；

[0078] 302、第二连接座；

[0079] 4、动力机构；

[0080] 401、底部框架；402、第一直线导轨；403、导轨滑块；

[0081] 404、第一直线运动组件；4041、第一支撑座；4042、接油盘；4043、第一丝杆；4044、第一移动座；4045、第二支撑座；4046、保护罩；

[0082] 405、第二直线导轨；

[0083] 406、第二直线运动组件；4063、第二丝杆；4064、第二移动座；

[0084] 407、联轴器；408、从动轮；409、同步带；4010、主动轮；4011、减速器；4012、电机；4013、连接组件；4014、第二刻度尺；4015、第二滑槽；

[0085] 5、负极机构；

[0086] 507、负极探针；508、温度探头；

[0087] 6、红外检测装置；601、红外线；602、第一固定座；603、第二固定座。

具体实施方式

[0088] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

[0089] 现有相关技术中，化成工序中对动力电池给予一定的电流，使电池正负极活性物质被激发，最后使电池具有放电能力的电化学过程，在动力电池化成时，由于动力电池的负
极一侧的电势为零，电解液中所使用的溶剂会在负极表面发生还原分解而产生气体，化成
工序中用于化成的针床的正极探针207和负极探针507通常是分开接触动力电池的，通常动
力电池先接触负极探针507，再通过移动正极探针207对动力电池进行充电，但是由于正极
探针207与负极探针507不同步接触动力电池，造成动力电池的正极与负极的接触压力不一
致，由于化成充电时往往伴随着大电流、高充电SOC，因而化成期间产生气体的速度更快，当
动力电池的正极与负极接触压力不一致时，产生的气体就无法完全排出并影响正、负极界
面接触，容易造成动力电池“析锂”的现象，析锂容易引起动力电池性能下降，循环寿命大幅
缩短，还限制了动力电池的快充容量，甚至可能引起动力电池燃烧、爆炸等现象。

[0090] 在动力电池进行化成工序时，将一片片的动力电池放入托盘中，并通过对托盘定位，进而对动力电池定位，但是由于现有技术中动力电池的正极极柱与负极极柱在化成工
序中由于先后接触负极探针和正极探针造成接触压力不相等，并且当托盘内动力电池的数
量出现变化时，针床难以兼容数量变化后的动力电池组，需要一个个的拆卸多余的正极探
针、负极探针、负压吸嘴208以及温度探头508，使它们数量与动力电池数量相匹配，并且还
需要调整它们的位置，使它们与动力电池的中心位置相对应，操作步骤繁琐。

[0091] 如图1～图18所示，本发明所述的一种动力电池快速换型针床包括动力机构4、正极机构2、负极机构5、定位机构3和本体支架机构1。

[0092] 具体的，定位机构3用于定位并固定等待化成处理的动力电池，动力电池的正极和负极分别位于左侧和右侧；动力机构4包括第一直线运动组件404与第二直线运动组件406，
第一直线运动组件404和第二直线运动组件406均为丝杆组件，第一直线运动组件404内设
有第一丝杆4043和第一移动座4044，第二直线运动组件406内设有第二丝杆4063和第二移
动座4064，其中第一丝杆4043与第二丝杆4063的型号相同、旋向相反，其中，第一丝杆4043
右旋，第二丝杆4063左旋，当第一丝杆4043与第二丝杆4063向同一方向旋转时，可带动第一
移动座4044和第二移动座4064以相同的速度做相向运动或相离运动。第一移动座4044上通
过螺栓固定连接有正极机构2，正极机构2上设有正极探针207，第二移动座4064上通过螺栓
固定连接有负极机构5，负极机构5上设有负极探针507，正极探针207与动力电池正极的距
离与负极探针507与动力电池负极的距离相等，当第一移动座4044和第二移动座4064带动
正极机构2与负极机构5相向运动时，可确保正极探针207与负极探针507同时接触到动力电
池的正、负极，使动力电池正极与负极接触压力一致，避免化成过程中产生的气体无法完全
排出，并避免影响正、负极界面接触，以及避免造成动力电池“析锂”的现象，保证了动力电
池的性能、循环寿命和快充容量的稳定，避免动力电池燃烧、爆炸等造成重大危险事故。

[0093] 在一优选实施例中，所述第一直线运动组件404和第二直线运动组件406均为气缸组件，第一直线运动组件404和第二直线运动组件406采用型号相同的气缸，通过控制气缸
组件的通气时间和通气量，保证活塞移动带动第一移动座4044和第二移动座4064同时做速
度相等的相向运动。

[0094] 具体的，第一直线运动组件404和第二直线运动组件406还包括：第一支撑座4041、第二支撑座4045、保护罩4046、接油盘4042，第一支撑座4041和第二支撑座4045设于第一丝
杆4043和第二丝杆4063的两端用于支撑第一丝杆4043和第二丝杆4063，第一支撑座4041和
第二支撑座4045内设有轴承便于第一丝杆4043和第二丝杆4063转动，保护罩4046用于保护
第一丝杆4043和第二丝杆4063防止灰尘和异物阻碍第一移动座4044在第一丝杆4043上移
动和第二移动座4064在第二丝杆4063上移动，接油盘4042用于接住用于润滑第一丝杆4043
和第二丝杆4063的润滑油。第一丝杆4043伸出第一支撑座4041的一端连接有同步带409机
构中的从动轮408，从动轮408与第一丝杆4043键连接固定，第一丝杆4043与第二丝杆4063
之间设有联轴器407用于保证第一丝杆4043和第二丝杆4063同步转动。

[0095] 具体的，第一丝杆4043和第二丝杆4063均采用自锁梯形丝杆，在第一丝杆4043和第二丝杆4063到达指定位置时，可使电机4012停止运动，而第一丝杆4043和第二丝杆4063
由于自锁在未施加动力时不会出现反转的现象，进一步确保了动力电池正、负极在化成过
程中接触压力的稳定性，同时不需要电机4012长时间处于负载工作中，提高了电机4012的
使用寿命。

[0096] 具体的，第一直线运动组件404和第二直线运动组件406的端部设有人工旋转扳手位，避免在化成过程中突然断电或断气使第一丝杆4043和第二丝杆4063长期处于压合状
态，使动力电池、第一直线运动组件404和第二直线运动组件406受损。

[0097] 具体的，第一丝杆4043依次连接有从动轮408、同步带409、主动轮4010、减速器4011和电机4012，采用同步带409结构传动保证了动力传动的稳定性，电机4012用于提供动
力源驱使第一丝杆4043转动，进而通过联轴器407带动第二丝杆4063同步转动，减速器4011
用于控制输出转速，减小第一丝杆4043的运动惯量，保证第一丝杆4043和第二丝杆4063稳
定转动。

[0098] 在一优选实施例中，所述第一丝杆4043的端部设有齿轮，通过齿轮结构连接有减速器4011和电机4012给第一丝杆4043提供动力。

[0099] 在另一优选实施例中，所述第一丝杆4043和第二丝杆4063分别连接有电机4012，两个电机4012的转速相同，分别驱动第一丝杆4043和第二丝杆4063转动，进而带动第一移
动座4044和第二移动座4064同时做相向运动。

[0100] 具体的，所述动力结构还包括：底部框架401、连接组件4013、第一直线导轨402和第二直线导轨405。其中底部框架401由合金板拼接固定而成的矩形框架，连接组件4013设
于底部框架401中间，连接组件4013包括底板和盖板，盖板盖设于底板上防止底板内零件进
入杂物，底板与底部框架401螺栓连接，在底板上螺栓固定有电机4012、减速器4011以及第
一直线运动组件404和第二直线运动组件406的第一支撑座4041，以保证第一丝杆4043和第
二丝杆4063之间动力传动的稳定性。在底部框架401两长杆上固定有两个规格相同的第一
直线导轨402和第二直线导轨405，第一直线导轨402和第二直线导轨405上相对应的位置设
有两组导轨滑块403用于与第一直线导轨402和第二直线导轨405配合，其中一组导轨滑块
403与正极机构2的两端固定连接，用于辅助支撑与第二连接座302相连的正极机构2，另一
组导轨滑块403与负极机构5的两端固定连接，用于辅助支撑与第一连接座301相连的负极
机构5。在第一直线导轨402和第二直线导轨405两端设有限位缓冲和缓冲固定件，用于防止
导轨滑块403脱离第一直线导轨402和第二直线导轨405，可避免电机4012控制失误导致的
过压问题。

[0101] 具体的，在底部框架401上设有第二滑槽4015，第二滑槽4015为直线滑槽，在底部框架401侧面设有与第二滑槽4015长度相匹配的第二刻度尺4014，通过第二滑槽4015与连
接有定位机构3，定位机构3包括第一连接座301和第二连接座302，第一连接座301和第二连
接座302横跨于底部框架401两端用于装载动力电池的托盘的放置与定位。在第一连接座
301和第二连接座302外侧设有限位螺钉3018用于防止第一连接座301和第二连接座302超
出极限位置，第一连接座301和第二连接座302包括两个底座3011、连接板3016、两个第一垫
块3012和一个第二垫块3015，其中两个底座3011为H型等高座，其上端与连接板3016固定，
下端设有T型条与底部框架401的第二滑槽4015配合，同时结合第二刻度尺4014调节并确定
第一连接座301和第二连接座302的位置，两个第一垫块3012上设有呈直角的定位块3014和
定位销3013用于托盘的定位与夹紧，第一垫块3012和一个第二垫块3015上设有隔离垫，可
有效避免测试过程中盛放动力电池的托盘和动力电池外壳与定位机构3之间导通，提升了
测试准确度；在连接板3016中间设有一个第二垫块3015用于辅助支撑装载动力电池的托
盘，第二垫块3015一端设有一定位块3014用于配合第一垫块3012定位与夹紧，在底座3011
一侧设有行程开关3017用于检测托盘是否水平。

[0102] 具体的，正极机构2包括支撑架201，支撑架201的底部与第一移动座4044相连，在支撑架201上设有第一安装座205和第二安装座210，第一安装座205内设有多个安装工位用
于安装多个正极探针207，和第二安装座210上设有多个负压吸嘴208，负压吸嘴208的数量
与正极探针相同，在第一安装座205和第二安装座210两侧设有用于测量高度的刻痕，在支
撑架201两侧设有一对第一刻度尺202，第一刻度尺202为直角刻度尺，该第一刻度尺202与
第一安装座205和第二安装座210上的刻痕相匹配，用于测量第一安装座205和第二安装座
210的高度，在第一刻度尺202的直角边设有第一滑槽2021，第一滑槽2021为直线滑槽，第一
安装座205和第二安装座210通过调节螺栓固定于第一滑槽2021内，通过松动调节螺栓可使
第一安装座205和第二安装座210沿着第一滑槽2021上下移动，便于与调节螺栓相配合调节
第一安装座205的高度，以便于调整正极探针207使其与动力电池的正极极柱等高，负压吸
嘴208与动力电池的吸液口等高，多个负压吸嘴208用于抽取化成工序中溢出的电解液和气
体，将气体过滤后排放掉，负压吸嘴208为双弹簧伸缩快换型负压吸嘴，与负压吸嘴208相连
有接液模组204用于接收存储电解液，接液模组204设有吸管与负压吸嘴208相连，吸管另一
端设有储液瓶用于存储电解液，在完成后续的破真空工序和微正压工序后，电解液顺着吸
管流入动力电池内，在负压吸嘴208下方设有接液盘211用于接取负压吸嘴208滴落的液体
以防止正极机构2上其他零件被腐蚀，在负压吸嘴208上设有轴流风扇203，轴流风扇203正
对着正极探针207与动力电池的正极极柱相接触的位置，对动力电池充电过程中正极探针
207和动力电池的正极极柱散热，有效降低动力电池充电和放电过程中正极探针207与动力
电池的正极极柱温度升高的现象，在支撑架201后设有探针存储架206，探针存储架206上设
有多个存储槽用于存储正极探针207和负压吸嘴208，在支撑架201侧面设有取电组件用于
正极机构2的供电。

[0103] 具体的，定位机构3中，第一垫块3012和第二垫块3015的上端面与第一刻度尺202的预设刻度等高，所述预设刻度为“0刻度”，由于第一垫块3012和第二垫块3015的上端面用
于承托托盘，可通过测量动力电池上正极极柱、负极极柱、吸液口与托盘底面的高度差，来
通过此高度差来调整第一安装座205和第二安装座210的高度，可快速精准地使正极探针
207与正极极柱、负极探针507与负极极柱、负压吸嘴与吸液口的高度相等。

[0104] 在一优选实施例中，所述预设刻度为“1刻度”、“10刻度”、“20刻度”等，在测量动力电池上正极极柱、负极极柱、吸液口与托盘底面的高度差后，通过运算加上预设刻度即为第
一安装座205和第二安装座210需要调节的高度。

[0105] 具体的，负极机构5与正极机构2的结构大致相同，不同之处在于：负极机构5仅有第一安装座205，第一安装座205上设有多个负极探针507和多个温度探头508，温度探头508
的数量与负极探针507的数量相等，温度探头508用于检测负极探针507附近的温度避免充
电过程中出现过热的现象，此外，由于动力电池的负极端未设置化成工序所需的吸液口，负
极机构5未设置负压吸嘴208和接液模组204。

[0106] 具体的，正极探针207和负极探针507均为双弹簧伸缩快换型探针，温度探头508为双弹簧伸缩快换型温度探头，可以满足不同电池的对测试机构的位置及数量要求，不需要
时可以简单缩回，亦可快速拆卸并安放至探针存储架206中。当仅托盘中部分动力电池的数
量减少时，若动力电池中心相对于托盘外侧的位置不变，可通过调整正极探针207、负极探
针507负压吸嘴208以及温度探头508的伸缩状态，将伸出状态调整为收缩状态使其收回部
分伸出长度与动力电池断开连接，当托盘内动力电池的数量减少，并且动力电池中心相对
托盘外侧的位置出现变化时，可将多余的正极探针207、负极探针507、负压吸嘴208以及温
度探头508取出放入探针存储架206内。可有效解决兼容托盘内电池数量与正极探针207和
负极探针507等数量不匹配的问题，实现快速换型，缩短换型时间。

[0107] 具体的，在第一安装座205和第二安装座210后设有支撑装置209，支撑装置209用于减少第一安装座205和第二安装座210受力变形。支撑装置209包括支撑杆2092、固定杆
2091，固定杆2091与支撑架201固定连接，在固定杆2091中央设有一调节孔2094，调节孔
2094为腰形长孔，调节螺栓2093的带有螺纹的螺杆穿过调节孔2094与支撑杆2092固定，支
撑杆2092包括第一支撑杆和第二支撑杆，第二支撑杆与第二安装座210相连并减少第二安
装座210变形，第一支撑杆的另一端抵住第一安装座205的中部用于支撑第一安装座205，防
止其变形，调节螺栓2093另一端的头部大于调节孔2094的直径，防止调节螺栓2093的头部
穿过调节孔2094而不能支撑第一安装座205，当正极探针207或负极探针507与动力电池接
触而受挤压时，第一安装座205可带动正极探针207或负极探针507向受力方向移动，由于第
一支撑杆的支撑作用，减少第一安装座205的向内凹陷或者向外突出形变，提高正极探针
207和负极探针507与动力电池接触压力的一致性，防止动力电池在化成过程中出现析锂的
现象。

[0108] 此外，通过调节调节螺栓2093的螺杆进入第一支撑杆的长度，可调整第一安装座205的变形程度，进而调节正极探针207或负极探针507与动力电池的接触压力。

[0109] 在一优选实施实施例中，第一安装座205后设有两个或两个以上支撑装置209从第一安装座205的中心向两端均匀分布，进一步减小第一安装座205的变形。

[0110] 在一优选实施实施例中，支撑架201的后侧横设有一高度可调的直杆，第一安装座205的两端薄，中间厚，两端与第一刻度尺202滑动连接，中间部位伸出至后方直至与直杆相
接触，通过螺栓将第一安装座205与直杆固定在一起。

[0111] 具体的，本体支架机构1包括四根支柱101和顶部框架102，支柱101上设有第三滑槽1011匹配等红外检测装置6，第三滑槽1011为直线滑槽，红外检测装置6包括两个相对设
置的第一固定座602和第二固定座603，在第一固定座602和第二固定座603上分别设有对射
光电传感器的发送器与接收器，通过对射光电传感器产生红外线601可检测RGV堆垛机的货
叉有没有在设备内，货叉进来送托盘会有一次感应信号，货叉进来取托盘也会有一次感应
信号。同一侧的两根支柱101上设有第三滑槽1011，第三滑槽1011通过调节螺栓与第一固定
座602和第二固定座603滑动连接。

[0112] 顶部框架102固定于四根支柱101上，顶部框架102为矩形，在顶部框架102中设有两根撑杆103用于放置控制箱，在顶部框架102上设有一氧化碳传感器和颗粒传感器用于检
测是否出现燃烧现象，避免火势增大，在后侧两根支柱101之间设有一横梁104，横梁104上
设有位置检测传感器用于检测正极机构2和负极机构5与托盘的相对位置，在横梁上设有辅
助电压板和IO转接板用于固定线材，避免了接口松动。

[0113] 本发明所述动力电池快速换型针床的操作步骤是：

[0114] 将片状的动力电池一片片的放入托盘内，并调整每一片动力电池的位置，使其中心位置相对于托盘固定；

[0115] 通过调节定位机构3的第一连接座301和第二连接座302与托盘的尺寸相匹配，并固定第一连接座301和第二连接座302，同时确保左、右两定位机构3与动力电池正、负级之
间的距离相等，通过RGV堆垛机的货叉将动力电池放入定位机构3上，通过定位销3013和定
位块3014确定动力电池定位准确并夹紧；

[0116] 通过测量动力电池的正极极柱和负极极柱与托盘底部的高度差调节第一安装座205的高度，通过测量动力电池的吸液口与托盘底部的高度差调节第二安装座210的高度，
使正极极柱与正极探针207、负极极柱与负极探针507、吸液口与负压吸嘴208等高。

[0117] 启动电机4012，第一丝杆4043转动，第二丝杆4063通过联轴器407与第一丝杆4043同步转动，由于第一丝杆4043和第二丝杆4063旋向相反，第一丝杆4043带动的正极机构2与
第二丝杆4063带动的负极机构5以相同的速度相向移动，确保正极探针207和负极探针507
同步接触动力电池的正极极柱和负极极柱，停止电机4012，由于第一丝杆4043和第二丝杆
4063为自锁梯形丝杆，依然保持对动力电池正、负极的接触压力；

[0118] 通过正极探针207和负极探针507对动力电池充电，同时开启正极机构2的负压吸嘴208和接液模组204抽取化成工序中溢出的电解液和气体，与负压吸嘴208相连有接液模
组204用于接收电解液和气体，同时通过轴流风扇203对动力电池与正极探针207和负极探
针507之间散热；

[0119] 若托盘内动力电池数量减少时，若动力电池中心相对于托盘外侧的位置不变，可通过调整正极探针207、负极探针507负压吸嘴208以及温度探头508的伸缩状态，将伸出状
态调整为收缩状态使其收回部分伸出长度与动力电池断开连接，当托盘内动力电池的数量
减少，并且动力电池中心相对托盘外侧的位置出现变化时，可将多余的正极探针207、负极
探针507负压吸嘴208以及温度探头508取出放入探针存储架206内。

[0120] 化成工序完成后，驱动电机4012反转，第一丝杆4043和第二丝杆4063做相离运动带动左右两侧的正极机构2和负极机构5向两侧脱离；

[0121] 取出动力电池。

[0122] 本实施例所述动力电池快速换型针床的其它结构参见现有技术。

[0123] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、
等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。