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特開2024-74224角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024074224
(43)【公開日】2024-05-30
(54)【発明の名称】角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構
(51)【国際特許分類】
H01M 10/058 20100101AFI20240523BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20240523BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20240523BHJP
【ＦＩ】
H01M10/058
H01M10/44 Q
H01M10/48 301
【審査請求】有
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023069004
(22)【出願日】2023-04-20
(31)【優先権主張番号】202211444068.X
(32)【優先日】2022-11-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202211570261.8
(32)【優先日】2022-12-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】518017118
【氏名又は名称】浙江杭可科技股▲分▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110000659
【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】邵毓章
(72)【発明者】
【氏名】寿春▲飛▼
(72)【発明者】
【氏名】曹▲驥▼
(72)【発明者】
【氏名】曹政
【テーマコード（参考）】
5H029
5H030
【Ｆターム（参考）】
5H029AJ14
5H029BJ21
5H029CJ16
5H029CJ28
5H029CJ30
5H030AA10
5H030AS18
5H030BB01
5H030FF22
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電池の膨張及び厚さ寸法の誤差の累積を減らし、プローブと電池極耳の位置合わせを確保した可変ピッチ位置決め均等圧接機構の提供。
【解決手段】ハウジング５と、トップフレーム５１とボトムフレーム５２の間に設置され、昇降ベース３、昇降駆動シリンダ４及び複数の拘束トレイ１を含む圧接機構６とを含み、各拘束トレイ固定ベースの後部にはカムが設けられ、トップフレームの底部には複数のピンプレートを含む可変ピッチ位置決め均等ピンプレート機構が設置され、ピンプレートはピンプレートラックと直線レール底板と直線レールとリセットユニットとリード線コネクタと若干のプローブアセンブリを含み、リセットユニットはカム接触ブロック及び水平推進部を含み、水平推進部はカム接触ブロックの前端と接続され、水平推進部は直線レール底板の後端部に設置され、カム接触ブロックにはカムと係合可能な楔形推進面と垂直面が下から上に設置されている。
【選択図】図１
【解決手段】ハウジング５と、トップフレーム５１とボトムフレーム５２の間に設置され、昇降ベース３、昇降駆動シリンダ４及び複数の拘束トレイ１を含む圧接機構６とを含み、各拘束トレイ固定ベースの後部にはカムが設けられ、トップフレームの底部には複数のピンプレートを含む可変ピッチ位置決め均等ピンプレート機構が設置され、ピンプレートはピンプレートラックと直線レール底板と直線レールとリセットユニットとリード線コネクタと若干のプローブアセンブリを含み、リセットユニットはカム接触ブロック及び水平推進部を含み、水平推進部はカム接触ブロックの前端と接続され、水平推進部は直線レール底板の後端部に設置され、カム接触ブロックにはカムと係合可能な楔形推進面と垂直面が下から上に設置されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水平に設置されたトップフレーム（５１）及びボトムフレーム（５２）を含み、前記ボトムフレーム（５２）は前記トップフレーム（５１）の下方に位置し、前記トップフレーム（５１）と前記ボトムフレーム（５２）が間隔を空けて配置され、かつ複数の案内ロッド（５３）によって固定接続されているハウジング（５）と、
前記トップフレーム（５１）と前記ボトムフレーム（５２）の間に設置され、昇降ベース（３）と、昇降駆動シリンダ（４）と、複数の拘束トレイ（１）とを含み、前記昇降ベース（３）が前記トップフレーム（５１）と前記ボトムフレーム（５２）の間に水平に設置され、かつ前記案内ロッド（５３）と摺動可能に接続されている圧接機構（６）であって、前記昇降ベース（３）は矩形のトレイ載置フレーム（３１）を有し、前記トレイ載置フレーム（３１）の長辺の延伸方向を左右方向、前記トレイ載置フレーム（３１）の短辺の延伸方向を前後方向と定義すると、前記トレイ載置フレーム（３１）には左右方向上に複数の拘束トレイ固定ベース（３１１）が並列に設置されており、昇降駆動シリンダ（４）は前記トップフレーム（５１）上に設置され、前記昇降駆動シリンダ（４）の昇降端部は前記トレイ載置フレーム（３１）と接続されており、前記拘束トレイ（１）は前記拘束トレイ固定ベース（３１１）部分に着脱可能に取り付けられ、拘束トレイ（１）内には、水平面に垂直で、かつ互いに平行で等間隔の複数の縦セパレータ（１１）から成る列が設けられており、前記縦セパレータ（１１）の列の縦軸には、前後方向に沿って、隣り合う前記縦セパレータ（１１）との間にリチウム電池（１２）を収容する収容空間が残されており、前記縦セパレータ（１１）の間が柔軟に接続されている圧接機構（６）と、を含む角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構において、
前記各拘束トレイ固定ベース（３１１）の後部にはカム（３６）が設けられ、前記カム（３６）の回転軸（３６１）は左右方向に沿って設置されており、
前記トップフレーム（５１）の底部には可変ピッチ位置決め均等ピンプレート機構（７）が設置されており、前記拘束トレイ固定ベース（３１１）と一対一で対応する複数のピンプレート（２）を含み、前記ピンプレート（２）は、ピンプレートラック（２７）と、直線レール底板（２６）と、直線レール（２４）と、リセットユニット（２２）と、リード線コネクタ（２３）と、複数のプローブアセンブリ（２１）とを含み、前記ピンプレートラック（２７）は前記拘束トレイ固定ベース（３１１）の真上に懸架され、前記ピンプレートラック（２７）の後端部にはリード線コネクタ（２３）が設置されており、前記直線レール底板（２６）は前記ピンプレートラック（２７）の底部に設置され、前記直線レール底板（２６）の下表面には前後方向に沿って配置された直線レール（２５）が設けられており、複数の前記プローブアセンブリ（２１）が前記直線レール（２５）上に摺動可能に設置され、かつ前後方向に位置合わせされており、前記各プローブアセンブリ（２１）はリセットばね（２１５）によって前記直線レール底板（２６）と接続されており、前記プローブアセンブリ（２１）の底部には前記収容空間内に挿入するための位置決めレバー（２１３）と、電池極耳と接触するための複数のプローブ（２１２）が設けられており、前記プローブ（２１２）は導線（２１７）によって前記リード線コネクタ（２３）と電気接続されており、
前記リセットユニット（２２）はカム接触ブロック（２２１）及び水平推進部（２２０）を含み、前記水平推進部（２２０）は前記カム接触ブロック（２２１）の前端と接続され、前記水平推進部（２２０）は前記直線レール底板（２６）の後端部に設置されており、前記カム接触ブロック（２２１）には前記カム（３６）と係合可能な楔形推進面（２２１１）と垂直面（２２１２）が下から上に設置されており、前記カム（３６）は前記楔形推進面（２２１１）の前方に設置され、前記楔形推進面（２２１１）は下から上に徐々にカム側へと傾斜しており、前記垂直面（２２１２）は前記楔形推進面（２２１１）の頂部と接続され、前記カム（３６）は、前記楔形推進面（２２１１）上を上向きに転がる過程で前記カム接触ブロック（２２１）を押して第１位置から第２位置まで後ろに移動させ、前記水平推進部（２２０）は前記カム接触ブロック（２２１）と最後端の前記縦セパレータ（１１）との間に設置され、前記縦セパレータ列を押して後ろに移動させるために用いられており、前記第１位置で前記カム（３６）と前記楔形推進面（２２１１）の底部が接触すると同時に、前記位置決めレバー（２１３）が前記縦セパレータ（１１）から離脱し、前記第２位置で前記カム（３６）が前記垂直面（２２１２）上に圧着すると同時に、前記位置決めレバー（２１３）が後方の隣り合う前記縦セパレータ（１１）と圧着し、前記プローブアセンブリ（２１）上の前記プローブ（２１２）に前後方向上の位置基準を提供することを特徴とする、
角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構。
前記トップフレーム（５１）と前記ボトムフレーム（５２）の間に設置され、昇降ベース（３）と、昇降駆動シリンダ（４）と、複数の拘束トレイ（１）とを含み、前記昇降ベース（３）が前記トップフレーム（５１）と前記ボトムフレーム（５２）の間に水平に設置され、かつ前記案内ロッド（５３）と摺動可能に接続されている圧接機構（６）であって、前記昇降ベース（３）は矩形のトレイ載置フレーム（３１）を有し、前記トレイ載置フレーム（３１）の長辺の延伸方向を左右方向、前記トレイ載置フレーム（３１）の短辺の延伸方向を前後方向と定義すると、前記トレイ載置フレーム（３１）には左右方向上に複数の拘束トレイ固定ベース（３１１）が並列に設置されており、昇降駆動シリンダ（４）は前記トップフレーム（５１）上に設置され、前記昇降駆動シリンダ（４）の昇降端部は前記トレイ載置フレーム（３１）と接続されており、前記拘束トレイ（１）は前記拘束トレイ固定ベース（３１１）部分に着脱可能に取り付けられ、拘束トレイ（１）内には、水平面に垂直で、かつ互いに平行で等間隔の複数の縦セパレータ（１１）から成る列が設けられており、前記縦セパレータ（１１）の列の縦軸には、前後方向に沿って、隣り合う前記縦セパレータ（１１）との間にリチウム電池（１２）を収容する収容空間が残されており、前記縦セパレータ（１１）の間が柔軟に接続されている圧接機構（６）と、を含む角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構において、
前記各拘束トレイ固定ベース（３１１）の後部にはカム（３６）が設けられ、前記カム（３６）の回転軸（３６１）は左右方向に沿って設置されており、
前記トップフレーム（５１）の底部には可変ピッチ位置決め均等ピンプレート機構（７）が設置されており、前記拘束トレイ固定ベース（３１１）と一対一で対応する複数のピンプレート（２）を含み、前記ピンプレート（２）は、ピンプレートラック（２７）と、直線レール底板（２６）と、直線レール（２４）と、リセットユニット（２２）と、リード線コネクタ（２３）と、複数のプローブアセンブリ（２１）とを含み、前記ピンプレートラック（２７）は前記拘束トレイ固定ベース（３１１）の真上に懸架され、前記ピンプレートラック（２７）の後端部にはリード線コネクタ（２３）が設置されており、前記直線レール底板（２６）は前記ピンプレートラック（２７）の底部に設置され、前記直線レール底板（２６）の下表面には前後方向に沿って配置された直線レール（２５）が設けられており、複数の前記プローブアセンブリ（２１）が前記直線レール（２５）上に摺動可能に設置され、かつ前後方向に位置合わせされており、前記各プローブアセンブリ（２１）はリセットばね（２１５）によって前記直線レール底板（２６）と接続されており、前記プローブアセンブリ（２１）の底部には前記収容空間内に挿入するための位置決めレバー（２１３）と、電池極耳と接触するための複数のプローブ（２１２）が設けられており、前記プローブ（２１２）は導線（２１７）によって前記リード線コネクタ（２３）と電気接続されており、
前記リセットユニット（２２）はカム接触ブロック（２２１）及び水平推進部（２２０）を含み、前記水平推進部（２２０）は前記カム接触ブロック（２２１）の前端と接続され、前記水平推進部（２２０）は前記直線レール底板（２６）の後端部に設置されており、前記カム接触ブロック（２２１）には前記カム（３６）と係合可能な楔形推進面（２２１１）と垂直面（２２１２）が下から上に設置されており、前記カム（３６）は前記楔形推進面（２２１１）の前方に設置され、前記楔形推進面（２２１１）は下から上に徐々にカム側へと傾斜しており、前記垂直面（２２１２）は前記楔形推進面（２２１１）の頂部と接続され、前記カム（３６）は、前記楔形推進面（２２１１）上を上向きに転がる過程で前記カム接触ブロック（２２１）を押して第１位置から第２位置まで後ろに移動させ、前記水平推進部（２２０）は前記カム接触ブロック（２２１）と最後端の前記縦セパレータ（１１）との間に設置され、前記縦セパレータ列を押して後ろに移動させるために用いられており、前記第１位置で前記カム（３６）と前記楔形推進面（２２１１）の底部が接触すると同時に、前記位置決めレバー（２１３）が前記縦セパレータ（１１）から離脱し、前記第２位置で前記カム（３６）が前記垂直面（２２１２）上に圧着すると同時に、前記位置決めレバー（２１３）が後方の隣り合う前記縦セパレータ（１１）と圧着し、前記プローブアセンブリ（２１）上の前記プローブ（２１２）に前後方向上の位置基準を提供することを特徴とする、
角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構。
【請求項2】
前記プローブアセンブリ（２１）は、スライダ（２１１）と、前記プローブ（２１２）と、前記位置決めレバー（２１３）と、取付ブロック（２１４）と、前記リセットばね（２１５）とを含み、前記取付ブロック（２１４）の端部には前記スライダ（２１１）が設けられ、前記取付ブロック（２１４）は前記スライダ（２１１）によって前記直線レール（２５）上に摺動可能に取り付けられており、前記取付ブロック（２１４）の底部には複数の前記プローブ（２１２）と前記位置決めレバー（２１３）が設置されており、前記リセットばね（２１５）が前記取付ブロック（２１４）と前記直線レール底板（２６）の間に設置されていることを特徴とする、請求項１に記載の角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構。
【請求項3】
前記プローブアセンブリ（２１）は温度検出器（２１６）をさらに含み、前記温度検出器（２１６）は前記取付ブロック（２１４）内に貫設され、かつ温度検出器（２１６）の検出端は前記プローブ（２１２）の検出端と面一であり、前記リチウム電池（１２）の温度を検出するために用いられることを特徴とする、請求項１または２に記載の角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構。
【請求項4】
前記カム接触ブロック（２２１）はＵ型であり、前記直線レール底板（２６）の後方に設置され、かつ前記カム接触ブロック（２２１）の前端面には前記楔形推進面（２２１１）と前記垂直面（２２１２）が設置されており、前記水平推進部（２２０）は固定ブロック（２２６）及びトップブロック（２２３）を含み、前記固定ブロック（２２６）は前記直線レール底板（２６）の後端部に接続され、前記固定ブロック（２２６）内には第２直線軸受（２２２）が貫設され、前記トップブロック（２２３）と前記固定ブロック（２２６）の間には圧縮ばね（２２４）が設けられており、平軸（２２５）は前記第２直線軸受（２２２）内に貫設され、前記平軸（２２５）の前端は前記トップブロック（２２３）と接続され、前記平軸（２２５）の後端は前記カム接触ブロック（２２１）と接続されていることを特徴とする、請求項３に記載の角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構。
【請求項5】
前記カム（３６）は支持ロッド（３０１）上に設置され、前記支持ロッド（３０１）の底部は、前記トレイ載置フレーム（３１）の後部に設置されており、前記カム（３６）は回転軸（３６１）を介して前記支持ロッド（３０１）の頂部に回転可能に取り付けられ、かつ前記回転軸（３６１）が前記トレイ載置フレーム（３１）の左右方向に沿って配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構。
【請求項6】
前記拘束トレイ固定ベース（３１１）は４つのＬ型案内ブロック（３２）で囲まれた矩形領域であり、矩形領域の後部には逆行防止ピン（３４）が設けられ、前部には位置決めピン（３３）が設けられており、矩形領域内には位置センサ（３５）が設けられ、前記拘束トレイ（１）が正確に載置されているかどうかを判断し、前記トレイ載置フレーム（３１）のフレーム縁には案内ロッド（５３）を貫設するための第１直線軸受（３１２）と、前記トレイ載置フレーム（３１）の縦方向の高さを限定するための位置限定ロッド（３７）が設置されていることを特徴とする、請求項１に記載の角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構。
【請求項7】
前記拘束トレイ（１）は、前記縦セパレータ（１１）と、前記拘束ブロック（１３）と、トレイ底板（１４）と、前端板（１５）と、後端板（１６）とを含み、前端板（１５）と後端板（１６）は、それぞれ前記トレイ底板（１４）の両端に設置され、前記前端板（１５）と前記後端板（１６）の間には接続軸（１７）と案内軸（１８）が接続されており、複数の前記縦セパレータ（１１）は前記案内軸（１８）上に摺動可能に設置され、かつ前後方向において縦セパレータ列を形成しており、前記前端板（１５）と最前端の前記縦セパレータ（１１）との間、前記後端板（１６）と最後端の前記縦セパレータ（１１）との間には前記拘束ブロック（１３）が着脱可能に設けられ、前記縦セパレータ（１１）間の収容空間の大きさを調整するために用いられることを特徴とする、請求項１に記載の角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構。
【請求項8】
前記トレイ底板（１４）の底部には接触式センサが設けられ、かつ前記拘束トレイ（１）が所定の位置に載置されると、接触式センサと前記位置センサ（３５）が接触することを特徴とする、請求項７に記載の角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構。
【請求項9】
前記トレイ底板（１４）の後部には逆行防止ピン位置決め孔が設けられ、前部には位置決め孔が設けられており、それぞれ逆行防止ピン（３４）、位置決めピン（３３）と係合して前記拘束トレイ（１）の位置決めを実現していることを特徴とする、請求項７または８に記載の角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は角型電池の充放電に用いる圧接機構に関し、リチウム電池の充放電設備に属する。
【背景技術】
【0002】
充放電はリチウム電池加工の重要なプロセスの一つである。充放電プロセスでは、通常、圧接機構を使用しており、圧接機構は向かい合って開閉可能なボトムフレームとトップフレームを含み、ボトムフレーム及びトップフレームはいずれも水平に設置され、ボトムフレームはトップフレームの下方に位置している。ボトムフレーム上には拘束トレイフレームが設置され、拘束トレイフレーム上にはセパレータが列になって設置されており、隣り合うセパレータの間の空間がリチウム電池の収容空間を形成している。充放電時には、リチウム電池がセパレータの間の収容空間に設置され、列を形成する。プローブはトップフレーム上に列になって配置されており、プローブ列はリチウム電池列の上方に位置する。トップフレームとボトムフレームが向かい合って閉じると、プローブがリチウム電池の極耳に接触し、リチウム電池に対して充放電を行う。
【0003】
リチウム電池の充放電を安定して確実に行うためには、電池の極耳とプローブとの間の圧接の安定度合いに注意しなければならず、即ち、プローブとリチウム電池の極耳の垂直方向における投影位置が重なっていなければならないのである。プローブとリチウム電池の極耳の位置がずれていると、プローブがリチウム電池の極耳に有効に接触できず、リチウム電池の充放電に影響する。
【0004】
理論上、プローブ列とリチウム電池列が正対すると、リチウム電池がそれに対応するプローブの位置と正対する。しかし、リチウム電池の厚さには誤差があり、セパレータの寸法にも誤差がある上に、充放電時にリチウム電池が膨張することにより生じる厚さの誤差もあり、特に上記の誤差はリチウム電池列の中で累積されて、校正点から比較的離れたリチウム電池とそれに対応するプローブのずれが、リチウム電池の充放電の有効な進行に影響する程度にまで達することもある。
【0005】
従来の圧接機構では、昇降圧接を直接行うだけで、誤差の補正を行うことはできないので、リチウム電池の一致性及び製品品質に影響が生じている。
【発明の概要】
【0006】
上記の問題を解決するために、本発明では、角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め圧接機構を提示しており、プローブをグループ分けして位置決めする形式によって、リチウム電池の膨張及び厚さ寸法の誤差がもたらす寸法誤差の累積を解消し、それによりリチウム電池の充放電の安定性を向上させ、リチウム電池の品質及び一致性を向上させている。
【0007】
本発明では、その技術的課題を解決するために、以下の技術手法を採用している。
【0008】
本発明の角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構は、
水平に設置されたトップフレーム及びボトムフレームを含み、ボトムフレームがトップフレームの下方に位置し、トップフレームとボトムフレームが間隔を空けて配置され、かつ数本の案内ロッドによって固定接続されているハウジングと、
トップフレームとボトムフレームの間に設置され、昇降ベースと、昇降駆動シリンダと、複数の拘束トレイとを含み、昇降ベースがトップフレームとボトムフレームの間に水平に設置され、かつ案内ロッドと摺動可能に接続されている圧接機構であって、昇降ベースは矩形のトレイ載置フレームを有し、トレイ載置フレームの長辺の延伸方向を左右方向、トレイ載置フレームの短辺の延伸方向を前後方向と定義した場合、トレイ載置フレームの左右方向上には複数の拘束トレイ固定ベースが並列に設置されており、昇降駆動シリンダはトップフレーム上に設置され、昇降駆動シリンダの昇降端部はトレイ載置フレームと接続されており、拘束トレイは拘束トレイ固定ベースに着脱可能に取り付けられ、拘束トレイ内には、水平面に垂直で、かつ互いに平行で等間隔の若干の縦セパレータから成る列が設けられており、縦セパレータの列の縦軸には、前後方向に沿って、隣り合う縦セパレータとの間にリチウム電池を収容する収容空間が残されており、縦セパレータ間が柔軟に接続されている圧接機構と、を含み、その特徴は以下の通りである。
水平に設置されたトップフレーム及びボトムフレームを含み、ボトムフレームがトップフレームの下方に位置し、トップフレームとボトムフレームが間隔を空けて配置され、かつ数本の案内ロッドによって固定接続されているハウジングと、
トップフレームとボトムフレームの間に設置され、昇降ベースと、昇降駆動シリンダと、複数の拘束トレイとを含み、昇降ベースがトップフレームとボトムフレームの間に水平に設置され、かつ案内ロッドと摺動可能に接続されている圧接機構であって、昇降ベースは矩形のトレイ載置フレームを有し、トレイ載置フレームの長辺の延伸方向を左右方向、トレイ載置フレームの短辺の延伸方向を前後方向と定義した場合、トレイ載置フレームの左右方向上には複数の拘束トレイ固定ベースが並列に設置されており、昇降駆動シリンダはトップフレーム上に設置され、昇降駆動シリンダの昇降端部はトレイ載置フレームと接続されており、拘束トレイは拘束トレイ固定ベースに着脱可能に取り付けられ、拘束トレイ内には、水平面に垂直で、かつ互いに平行で等間隔の若干の縦セパレータから成る列が設けられており、縦セパレータの列の縦軸には、前後方向に沿って、隣り合う縦セパレータとの間にリチウム電池を収容する収容空間が残されており、縦セパレータ間が柔軟に接続されている圧接機構と、を含み、その特徴は以下の通りである。
【0009】
各拘束トレイ固定ベースの後部にはカムが設けられ、カムの回転軸は左右方向に沿って設置されており、
トップフレームの底部には可変ピッチ位置決め均等ピンプレート機構が設置されており、拘束トレイ固定ベースと一対一で対応する複数のピンプレートを含み、上記ピンプレートは、ピンプレートラックと、直線レール底板と、直線レールと、リセットユニットと、リード線コネクタと、若干のプローブアセンブリとを含み、ピンプレートラックは拘束トレイ固定ベースの真上に懸架され、ピンプレートラックの後端部にはリード線コネクタが設置されており、直線レール底板はピンプレートラックの底部に設置され、直線レール底板の下表面には前後方向に沿って配置されている直線レールが設けられ、若干のプローブアセンブリが摺動可能に直線レール上に設置され、かつ前後方向に位置合わせされており、各プローブアセンブリはリセットばねによって直線レール底板と接続されており、プローブアセンブリの底部には上記の収容空間内に挿入するための位置決めレバーと、電池極耳と接触するための数対のプローブが設けられており、プローブは導線によってリード線コネクタと電気接続されており、
上記のリセットユニットは、カム接触ブロックと、水平推進部とを含み、水平推進部はカム接触ブロックの前端に接続されており、水平推進部は直線レール底板の後端部に設置されており、カム接触ブロックにはカムと係合可能な楔形推進面と垂直面が下から上に設けられており、カムは楔形推進面の前方に設置され、楔形推進面は下から上に徐々にカム側へと傾斜しており、垂直面は楔形推進面の頂部と接続され、カムは、楔形推進面上を上向きに転がる過程でカム接触ブロックを押して第１位置から第２位置まで後ろに移動させ、水平推進部はカム接触ブロックと最後端の縦セパレータとの間に設置され、縦セパレータ列を押して後ろに移動させるために用いられており、第１位置でカムと楔形推進面の底部が出会うと同時に、位置決めレバーが縦セパレータから離脱し、第２位置でカムが上記の垂直面上に圧着すると同時に、位置決めレバーと後方の隣り合う縦セパレータが圧着し、プローブアセンブリ上のプローブに前後方向上の位置基準を提供する。
トップフレームの底部には可変ピッチ位置決め均等ピンプレート機構が設置されており、拘束トレイ固定ベースと一対一で対応する複数のピンプレートを含み、上記ピンプレートは、ピンプレートラックと、直線レール底板と、直線レールと、リセットユニットと、リード線コネクタと、若干のプローブアセンブリとを含み、ピンプレートラックは拘束トレイ固定ベースの真上に懸架され、ピンプレートラックの後端部にはリード線コネクタが設置されており、直線レール底板はピンプレートラックの底部に設置され、直線レール底板の下表面には前後方向に沿って配置されている直線レールが設けられ、若干のプローブアセンブリが摺動可能に直線レール上に設置され、かつ前後方向に位置合わせされており、各プローブアセンブリはリセットばねによって直線レール底板と接続されており、プローブアセンブリの底部には上記の収容空間内に挿入するための位置決めレバーと、電池極耳と接触するための数対のプローブが設けられており、プローブは導線によってリード線コネクタと電気接続されており、
上記のリセットユニットは、カム接触ブロックと、水平推進部とを含み、水平推進部はカム接触ブロックの前端に接続されており、水平推進部は直線レール底板の後端部に設置されており、カム接触ブロックにはカムと係合可能な楔形推進面と垂直面が下から上に設けられており、カムは楔形推進面の前方に設置され、楔形推進面は下から上に徐々にカム側へと傾斜しており、垂直面は楔形推進面の頂部と接続され、カムは、楔形推進面上を上向きに転がる過程でカム接触ブロックを押して第１位置から第２位置まで後ろに移動させ、水平推進部はカム接触ブロックと最後端の縦セパレータとの間に設置され、縦セパレータ列を押して後ろに移動させるために用いられており、第１位置でカムと楔形推進面の底部が出会うと同時に、位置決めレバーが縦セパレータから離脱し、第２位置でカムが上記の垂直面上に圧着すると同時に、位置決めレバーと後方の隣り合う縦セパレータが圧着し、プローブアセンブリ上のプローブに前後方向上の位置基準を提供する。
【0010】
好適には、上記のプローブアセンブリは、スライダと、プローブと、位置決めレバーと、取付ブロックと、リセットばねとを含み、取付ブロックの端部にはスライダが設けられ、取付ブロックはスライダによって直線レール上に摺動可能に取り付けられており、取付ブロックの底部には数対のプローブと位置決めレバーが設置されており、リセットばねは取付ブロックと直線レール底板の間に設置されている。
【0011】
さらに、プローブアセンブリは温度検出器を含み、温度検出器は取付ブロック内に貫設され、かつ温度検出器の検出端はプローブの検出端と面一であり、電池の温度を検出するために用いられる。
【0012】
好適には、カム接触ブロックはＵ型であり、直線レール底板の後方に設置され、かつカム接触ブロックの前端面には上記の楔形推進面と垂直面が設置されており、上記の水平推進部は固定ブロック及びトップブロックを含み、固定ブロックは直線レール底板の後端部に接続され、固定ブロック内には第２直線軸受が貫設され、トップブロックと固定ブロックの間には圧縮ばねが設けられており、平軸は第２直線軸受内に貫設されており、平軸の前端はトップブロックと接続され、平軸の後端はカム接触ブロックと接続されており、トップブロックと固定ブロックの間には圧縮ばねが装着され、トップブロックはプローブアセンブリの後部に支持されている。
【0013】
好適には、拘束トレイ固定ベースは４つのＬ型案内ブロックで囲まれた矩形領域であり、矩形領域の後部には逆行防止ピンが設けられ、前部には位置決めピンが設けられており、矩形領域内には位置センサが設けられ、拘束トレイが正確に載置されているかどうかを判断する。トレイ載置フレームのフレーム縁には、案内ロッドを貫設するための第１直線軸受と、トレイ載置フレームの縦方向の高さを限定するための位置限定ロッドが設置されている。
【0014】
好適には、上記のカムは支持ロッド上に設置されており、支持ロッドの底部はトレイ載置フレームの後部に設置されており、カムはカム軸によって支持ロッドの頂部に回転可能に取り付けられ、かつカム軸はトレイ載置フレームの左右方向に沿って配置されている。
【0015】
好適には、拘束トレイは、縦セパレータと、拘束ブロックと、トレイ底板と、前端板と、後端板とを含み、前端板、後端板はそれぞれトレイ底板の両端に設置され、前端板と後端板の間には接続軸と案内軸が接続されており、縦セパレータは案内軸上に摺動可能に設置され、かつ前後方向において縦セパレータ列を形成しており、前端板と最前端のセパレータとの間、後端板と最後端の縦セパレータとの間には拘束ブロックが着脱可能に設けられ、縦セパレータ間の収容空間の大きさを調整するために用いられている。
【0016】
好適には、トレイ底板の底部には接触式センサが設置され、かつ拘束トレイが所定の位置に載置されると、接触式センサと位置センサが接触する。
【0017】
好適には、トレイ底板の後部には逆行防止ピン位置決め孔が設けられ、前部には位置決め孔が設けられており、それぞれ逆行防止ピン、位置決めピンと係合して拘束トレイの位置決めを実現している。
【0018】
本発明の角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構を利用して電池に充放電を行う方法は、以下のステップを含む。
１）まず、拘束トレイをトレイ載置フレーム内の対応する拘束トレイ固定ベースに並列に載置する。載置する過程で、Ｌ型案内ブロックによって拘束トレイを補正し、位置決めピン、逆行防止ピン、接触式センサ及び位置センサを利用して、拘束トレイが正確に載置されているかどうかを判断することができる。
２）拘束トレイを所定の位置に載置した後、昇降駆動シリンダがトレイ載置フレームを駆動して上昇させると、カムとリセットユニットのカム接触ブロックの底端が接触し、位置決めレバーが隣り合う２つの縦セパレータの中間に位置し、前、後方の縦セパレータのどちらとも接触しなくなる。この時、カム接触ブロックとプローブアセンブリは第１位置にある。この時、圧縮ばねの弾力によりトップブロックが前に押され、トップブロックがプローブアセンブリを押して直線レール上を前へ移動させ、圧縮ばねの弾力とリセットばねの引張力がプローブアセンブリ上で釣り合うまで、リセットばねが引っ張られ、プローブアセンブリに対して後ろ向きの引張力が生じる。
３）昇降駆動シリンダがトレイ載置フレームを引き続き上昇させると、カムがカム接触ブロックの楔形推進面に沿って下から上へ転がり、カム接触ブロックを後方へ移動させ、カム接触ブロックが、トップブロックを移動させると同時に上記の圧縮ばねを圧縮すると、ばねのプッシュ力とリセットばねの引張力の釣り合いが崩れ、その後、リセットばねが、位置決めレバーと後方の縦セパレータが接触してプローブアセンブリの位置決めが完了するまで、プローブアセンブリを引っ張って後ろへ移動させる。この時、カム接触ブロックとプローブアセンブリは第２位置にある。この時、各プローブアセンブリのレバーがそれぞれの所在するプローブアセンブリ上のプローブに前後方向の位置基準を提供しており、各プローブアセンブリに含まれるプローブの数が比較的少ないため、リチウム電池と縦セパレータの寸法誤差の累積を避けることができ、プローブがそれに対応するリチウム電池の極耳と位置合わせされることを確保している。
４）昇降駆動シリンダは、位置限定ロッドが所定のストロークに到達するまで、トレイ載置フレームを引き続き上昇させ、昇降駆動シリンダが動作を停止すると、プローブが真下の電池の極耳と接触して充放電プロセスを行う。
５）充電の完了後、昇降駆動シリンダがトレイ載置フレームを下降させると、カムがカム接触ブロックの楔形推進面に沿って上から下へ転がり、カム接触ブロックがカムと圧縮ばねの作用下で第１位置まで戻ると、プローブアセンブリがリセットばねの作用下で直線レールに沿って第１位置まで戻り、位置決めレバーは隣り合う２つの縦セパレータの中間に位置し、前、後方の縦セパレータのどちらとも接触しない。
６）昇降駆動シリンダが、トレイ載置フレームが最低位置まで降下するまでトレイ載置フレームを引き続き下降させると、全過程が完了する。
１）まず、拘束トレイをトレイ載置フレーム内の対応する拘束トレイ固定ベースに並列に載置する。載置する過程で、Ｌ型案内ブロックによって拘束トレイを補正し、位置決めピン、逆行防止ピン、接触式センサ及び位置センサを利用して、拘束トレイが正確に載置されているかどうかを判断することができる。
２）拘束トレイを所定の位置に載置した後、昇降駆動シリンダがトレイ載置フレームを駆動して上昇させると、カムとリセットユニットのカム接触ブロックの底端が接触し、位置決めレバーが隣り合う２つの縦セパレータの中間に位置し、前、後方の縦セパレータのどちらとも接触しなくなる。この時、カム接触ブロックとプローブアセンブリは第１位置にある。この時、圧縮ばねの弾力によりトップブロックが前に押され、トップブロックがプローブアセンブリを押して直線レール上を前へ移動させ、圧縮ばねの弾力とリセットばねの引張力がプローブアセンブリ上で釣り合うまで、リセットばねが引っ張られ、プローブアセンブリに対して後ろ向きの引張力が生じる。
３）昇降駆動シリンダがトレイ載置フレームを引き続き上昇させると、カムがカム接触ブロックの楔形推進面に沿って下から上へ転がり、カム接触ブロックを後方へ移動させ、カム接触ブロックが、トップブロックを移動させると同時に上記の圧縮ばねを圧縮すると、ばねのプッシュ力とリセットばねの引張力の釣り合いが崩れ、その後、リセットばねが、位置決めレバーと後方の縦セパレータが接触してプローブアセンブリの位置決めが完了するまで、プローブアセンブリを引っ張って後ろへ移動させる。この時、カム接触ブロックとプローブアセンブリは第２位置にある。この時、各プローブアセンブリのレバーがそれぞれの所在するプローブアセンブリ上のプローブに前後方向の位置基準を提供しており、各プローブアセンブリに含まれるプローブの数が比較的少ないため、リチウム電池と縦セパレータの寸法誤差の累積を避けることができ、プローブがそれに対応するリチウム電池の極耳と位置合わせされることを確保している。
４）昇降駆動シリンダは、位置限定ロッドが所定のストロークに到達するまで、トレイ載置フレームを引き続き上昇させ、昇降駆動シリンダが動作を停止すると、プローブが真下の電池の極耳と接触して充放電プロセスを行う。
５）充電の完了後、昇降駆動シリンダがトレイ載置フレームを下降させると、カムがカム接触ブロックの楔形推進面に沿って上から下へ転がり、カム接触ブロックがカムと圧縮ばねの作用下で第１位置まで戻ると、プローブアセンブリがリセットばねの作用下で直線レールに沿って第１位置まで戻り、位置決めレバーは隣り合う２つの縦セパレータの中間に位置し、前、後方の縦セパレータのどちらとも接触しない。
６）昇降駆動シリンダが、トレイ載置フレームが最低位置まで降下するまでトレイ載置フレームを引き続き下降させると、全過程が完了する。
【0019】
本発明の有益な効果は以下の通りである。１、位置決め均等方式により、リチウム電池列とプローブアセンブリの位置基準カバー範囲を、列全体から１つのプローブアセンブリの長さまで縮小することで、電池の膨張及び厚さの誤差の累積を減らし、プローブとリチウム電池の極耳を互いに位置合わせしているので、より上手く接触でき、電池の一致性及び品質を向上させることができる。２、プローブアセンブリとリチウム電池の位置合わせ動作が確実であり、機器設備の信頼性が増している。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の構造図である。
【図2】本発明の拘束トレイの構造図である。
【図3】本発明の可変ピッチ位置決め均等ピンプレート機構の構造図である。
【図3a】本発明の水平推進部の固定ブロックと直線レール底板との接続関係の概略図である。
【図4】本発明のプローブアセンブリの構造図である。
【図5】本発明のリセットユニットの構造図である。
【図5a】本発明のカム接触ブロックの構造図である。
【図5b】本発明のカム接触ブロックの側面図である。
【図5c】本発明のカム接触ブロックの構造図である。
【図6】本発明の昇降ベースの構造図である。
【図7a】本発明のカムとカム接触ブロックの第１位置における係合動作の概略図である。
【図8a】本発明のカムとカム接触ブロックの位置決め位置における係合動作の概略図である。
【図9a】本発明のカムとカム接触ブロックの第２位置における係合動作の概略図である。
【符号の説明】
【0021】
１、拘束トレイ；１１、縦セパレータ；１２、リチウム電池；１３、拘束ブロック；１４、トレイ底板；１５、前端板；１６、後端板；１７、接続軸；１８、案内軸；２、ピンプレート；２１、プローブアセンブリ；２２、リセットユニット；２３、リード線コネクタ；２４、直線レール；２５、直線レール；２６、直線レール底板；２７、ピンプレートラック；２１１、スライダ；２１２、プローブ；２１３、位置決めレバー；２１４、取付ブロック；２１５、リセットばね；２１６、温度検出器；２１７、導線；２２０、水平推進部；２２１、カム接触ブロック；２２２、第２直線軸受；２２３、トップブロック；２２４、圧縮ばね；２２５、平軸；２２６、固定ブロック；２２１１、楔形推進面；２２１２、垂直面；３、昇降ベース；３１、トレイ載置フレーム；３０１、支持ロッド；３１１、拘束トレイ固定ベース；３１２、第１直線軸受；３２、Ｌ型案内ブロック；３３、位置決めピン；３４、逆行防止ピン；３５、位置センサ；３６、カム；３６１、回転軸；４、昇降駆動シリンダ；５、ハウジング；５１、トップフレーム；５２、ボトムフレーム；５３、案内ロッド；６、圧接機構；７、可変ピッチ位置決め均等ピンプレート機構。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下では、図面と結び付けて、本発明の実施例における具体的な実施形態について詳細に説明している。ここに記載している具体的な実施形態は、本発明の実施例を説明及び解釈するためのものにすぎず、本発明の実施例を限定するためのものではないことを理解しておかなければならない。
【0023】
説明しておかなければならないが、衝突が生じない限り、本発明における実施例及び実施例中の特徴は、互いに組み合わせることができる。
【0024】
本発明の記述において理解しておかなければならないのは、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語が示す方位または位置関係は、図面に示す方位または位置関係に基づいており、本発明を記述しやすくし、記述を簡略化するためのものにすぎず、指している装置や素子が必ずしも特定の方位を有し、特定の方位により構成及び操作されることを示したり、暗示したりするものではないという点である。よって、本発明に対する限定と理解することはできない。
【0025】
また、用語の「第１」、「第２」は目的を記述するためにのみ用いられるものであり、相対的な重要性を示したり、暗示したり、または指している技術的特徴の数を暗に示したりするものと理解してはならない。よって、「第１」、「第２」と限定されている特徴は、明らかに、または暗に、少なくとも１つの該特徴を含むことができる。本発明の記述において、「複数」とは、別途明確かつ具体的な限定がない限り、例えば２つ、３つなど、少なくとも２つを意味する。
【0026】
本発明においては、別途明確な規定及び限定がない限り、「取付」、「連結」、「接続」、「固定」などの用語は広義に理解しなければならず、例えば、固定接続でもよいし、着脱可能な接続でもよいし、一体を成すものでもよい。機械的な接続でもよいし、電気接続や相互の通信でもよい。直接的な連結でもよいし、中間媒体を介しての間接的な連結でもよいし、２つの素子内部の連通や、２つの素子の相互作用関係でもよい。但し、別途明確な限定のある場合は除く。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記の用語の本発明における具体的な意味を理解することができる。
【0027】
本発明において、別途明確な規定及び限定がない限り、第１特徴が第２特徴の「上」または「下」である場合、第１及び第２特徴が直接接触していてもよいし、第１及び第２特徴が中間媒体を介して間接的に接触していてもよい。また、第１特徴が第２特徴「の上」、「上方」、「上面」にある場合、第１特徴は第２特徴の直上または斜め上であってよく、または第１特徴の水平高さが第２特徴より高いことを示すだけであってもよい。第１特徴が第２特徴「の下」、「下方」、「下面」にある場合、第１特徴は第２徴の直下または斜め下であってよく、または第１特徴の水平高さが第２特徴より低いことを示すだけであってもよい。
【0028】
本明細書の記述において、用語の「１つの実施例」、「いくつかの実施例」、「例示」、「具体的例示」または「いくつかの例示」を参照するというような記述は、該実施例または例示に記述されている具体的な特徴、構造、材料または特長と結び付けて、本発明の少なくとも１つの実施例または例示に含まれることを意味している。本明細書では、上記の用語の概略的な表現は、必ずしも同じ実施例または例示に対するものである必要はない。記述されている具体的な特徴、構造、材料または特長は、１つまたは複数の実施例または例示の中で、適切な形で組み合わせることができる。また、互いに矛盾しない状況において、当業者は、本明細書に記述されている異なる実施例または例示、及び異なる実施例または例示の特徴を結合させたり、組み合わせたりすることができる。
【0029】
以下では、図面を参照し、例示的な実施例と結び付けて、本発明を詳細に説明する。
図１～図６に示すように、本発明の角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構は、
水平に設置されたトップフレーム５１及びボトムフレーム５２を含み、ボトムフレーム５２はトップフレーム５１の下方に位置し、トップフレーム５１とボトムフレーム５２は間隔を空けて配置され、かつ数本の案内ロッド５３によって固定接続されているハウジング５と、
トップフレーム５１とボトムフレーム５２の間に設置され、昇降ベース３と、昇降駆動シリンダ４と、複数の拘束トレイ１とを含み、昇降ベース３がトップフレーム５１とボトムフレーム５２の間に水平に設置され、かつ案内ロッド５３上に摺動可能に被装されている圧接機構６であって、昇降ベース３はトレイの支持及び位置決めに用いる矩形のトレイ載置フレーム３１を有しており、トレイ載置フレーム３１の長辺の延伸方向を左右方向、トレイ載置フレーム３１の短辺の延伸方向を前後方向と定義すると、トレイ載置フレーム３１の左右方向上には３つの拘束トレイ固定ベース３１１が並列に設置されており、昇降駆動シリンダ４はトップフレーム５１上に設置され、昇降駆動シリンダ４の昇降端部はトレイ載置フレーム３１と接続されており、拘束トレイ１は拘束トレイ固定ベース３１１部分に着脱可能に取り付けられ、拘束トレイ１内には、水平面に垂直で、かつ互いに平行で等間隔の若干の縦セパレータ１１から成る列が設けられており、縦セパレータ１１の列の縦軸には、前後方向に沿って、隣り合う縦セパレータ１１との間にリチウム電池１２を収容する収容空間が残されており、縦セパレータ間が柔軟に接続されている圧接機構６と、を含み、
各拘束トレイ固定ベース３１１の後部にはカム３６が設けられ、カム３６の回転軸３６１は左右方向に沿って設置されており、
トップフレーム５１の底部には可変ピッチ位置決め均等ピンプレート機構７が設置されており、拘束トレイ固定ベース３１１と一対一で対応する複数のピンプレート２を含み、ピンプレート２は、ピンプレートラック２７と、直線レール底板２６と、直線レール２４と、リセットユニット２２と、リード線コネクタ２３と、若干のプローブアセンブリ２１とを含み、ピンプレートラック２７は拘束トレイ固定ベース３１１の真上に懸架され、ピンプレートラック２７の後端部にはリード線コネクタ２３が設置されており、直線レール底板２６はピンプレートラック２７の底部に設置され、直線レール底板２６の下表面には前後方向に沿って配置されている直線レール２５が設けられ、プローブアセンブリ２１は摺動可能に直線レール２５上に設置され、かつ前後方向に位置合わせされており、若干のプローブアセンブリ２１はリセットばね２１５によって直線レール底板２６と接続され、プローブアセンブリ２１の伸縮及びリセットを行うことができ、プローブアセンブリ２１の底部には収容空間内に挿入するための位置決めレバー２１３と、電池極耳と接触するための数対のプローブ２１２が設けられており、プローブ２１２は導線２１７によってリード線コネクタ２３と電気接続されており、
上記のリセットユニット２２は、カム接触ブロック２２１及び水平推進部２２０を含み、水平推進部はカム接触ブロック２２１の前端に接続されており、水平推進部２２０は直線レール底板２６の後端部に設置されており、カム接触ブロック２２１にはカム３６と係合可能な楔形推進面２２１１と垂直面２２１２が下から上に設置されており、カム３６は楔形推進面２２１１の前方に設置され、楔形推進面２２１１は下から上に徐々にカム側へと傾斜しており、垂直面２２１２は楔形推進面２２１１の頂部と接続され、カム３６は、楔形推進面２２１１上を上向きに転がる過程でカム接触ブロック２２１を押して第１位置から第２位置まで後ろに移動させ、水平推進部２２０はカム接触ブロック２２１と最後端の縦セパレータ１１との間に設置されており、縦セパレータ列を押して後ろに移動させるために用いられ、第１位置でカム３６と楔形推進面２２１１の底部が出会うと同時に、位置決めレバー２１３が縦セパレータ１１から離脱し、第２位置でカム３６が上記の垂直面２２１２上に圧着すると同時に、位置決めレバー２１３と後方の隣り合う縦セパレータ１１が圧着し、プローブアセンブリ２１上のプローブ２１２に前後方向上の位置基準を提供する。
図１～図６に示すように、本発明の角型電池の充放電に用いる可変ピッチ位置決め均等圧接機構は、
水平に設置されたトップフレーム５１及びボトムフレーム５２を含み、ボトムフレーム５２はトップフレーム５１の下方に位置し、トップフレーム５１とボトムフレーム５２は間隔を空けて配置され、かつ数本の案内ロッド５３によって固定接続されているハウジング５と、
トップフレーム５１とボトムフレーム５２の間に設置され、昇降ベース３と、昇降駆動シリンダ４と、複数の拘束トレイ１とを含み、昇降ベース３がトップフレーム５１とボトムフレーム５２の間に水平に設置され、かつ案内ロッド５３上に摺動可能に被装されている圧接機構６であって、昇降ベース３はトレイの支持及び位置決めに用いる矩形のトレイ載置フレーム３１を有しており、トレイ載置フレーム３１の長辺の延伸方向を左右方向、トレイ載置フレーム３１の短辺の延伸方向を前後方向と定義すると、トレイ載置フレーム３１の左右方向上には３つの拘束トレイ固定ベース３１１が並列に設置されており、昇降駆動シリンダ４はトップフレーム５１上に設置され、昇降駆動シリンダ４の昇降端部はトレイ載置フレーム３１と接続されており、拘束トレイ１は拘束トレイ固定ベース３１１部分に着脱可能に取り付けられ、拘束トレイ１内には、水平面に垂直で、かつ互いに平行で等間隔の若干の縦セパレータ１１から成る列が設けられており、縦セパレータ１１の列の縦軸には、前後方向に沿って、隣り合う縦セパレータ１１との間にリチウム電池１２を収容する収容空間が残されており、縦セパレータ間が柔軟に接続されている圧接機構６と、を含み、
各拘束トレイ固定ベース３１１の後部にはカム３６が設けられ、カム３６の回転軸３６１は左右方向に沿って設置されており、
トップフレーム５１の底部には可変ピッチ位置決め均等ピンプレート機構７が設置されており、拘束トレイ固定ベース３１１と一対一で対応する複数のピンプレート２を含み、ピンプレート２は、ピンプレートラック２７と、直線レール底板２６と、直線レール２４と、リセットユニット２２と、リード線コネクタ２３と、若干のプローブアセンブリ２１とを含み、ピンプレートラック２７は拘束トレイ固定ベース３１１の真上に懸架され、ピンプレートラック２７の後端部にはリード線コネクタ２３が設置されており、直線レール底板２６はピンプレートラック２７の底部に設置され、直線レール底板２６の下表面には前後方向に沿って配置されている直線レール２５が設けられ、プローブアセンブリ２１は摺動可能に直線レール２５上に設置され、かつ前後方向に位置合わせされており、若干のプローブアセンブリ２１はリセットばね２１５によって直線レール底板２６と接続され、プローブアセンブリ２１の伸縮及びリセットを行うことができ、プローブアセンブリ２１の底部には収容空間内に挿入するための位置決めレバー２１３と、電池極耳と接触するための数対のプローブ２１２が設けられており、プローブ２１２は導線２１７によってリード線コネクタ２３と電気接続されており、
上記のリセットユニット２２は、カム接触ブロック２２１及び水平推進部２２０を含み、水平推進部はカム接触ブロック２２１の前端に接続されており、水平推進部２２０は直線レール底板２６の後端部に設置されており、カム接触ブロック２２１にはカム３６と係合可能な楔形推進面２２１１と垂直面２２１２が下から上に設置されており、カム３６は楔形推進面２２１１の前方に設置され、楔形推進面２２１１は下から上に徐々にカム側へと傾斜しており、垂直面２２１２は楔形推進面２２１１の頂部と接続され、カム３６は、楔形推進面２２１１上を上向きに転がる過程でカム接触ブロック２２１を押して第１位置から第２位置まで後ろに移動させ、水平推進部２２０はカム接触ブロック２２１と最後端の縦セパレータ１１との間に設置されており、縦セパレータ列を押して後ろに移動させるために用いられ、第１位置でカム３６と楔形推進面２２１１の底部が出会うと同時に、位置決めレバー２１３が縦セパレータ１１から離脱し、第２位置でカム３６が上記の垂直面２２１２上に圧着すると同時に、位置決めレバー２１３と後方の隣り合う縦セパレータ１１が圧着し、プローブアセンブリ２１上のプローブ２１２に前後方向上の位置基準を提供する。
【0030】
本発明のいくつかの実施例では、上記のプローブアセンブリ２１は、スライダ２１１と、プローブ２１２と、位置決めレバー２１３と、取付ブロック２１４と、リセットばね２１５とを含み、取付ブロック２１４の端部にはスライダ２１１が設けられ、取付ブロック２１４はスライダ２１１によって直線レール２５上に摺動可能に取り付けられており、取付ブロック２１４の底部には、数対のプローブ２１２と位置決めレバー２１３が設けられており、リセットばね２１５は取付ブロック２１４と直線レール底板２６との間に設置され、片端は取付ブロック２１４の端部と接続され、他端は直線レール底板２６と接続されている。
【0031】
図４に示すように、プローブアセンブリ２１は温度検出器２１６をさらに含み、温度検出器２１６は取付ブロック２１４内に貫設され、かつ温度検出器２１６の検出端はプローブ２１２の検出端と面一であり、リチウム電池表面の温度を検出するために用いられる。
【0032】
図３及び図５に示すように、カム接触ブロック２２１はＵ型であり、直線レール底板２６の後方に設置され、かつカム接触ブロック２２１の前端面には上記の楔形推進面２２１１と垂直面２２１２が設置されており、上記の水平推進部２２０は固定ブロック２２６及びトップブロック２２３を含み、固定ブロック２２６は直線レール底板２６の後端部に接続され、固定ブロック２２６内には第２直線軸受２２２が貫設されており、平軸２２５は第２直線軸受２２２内に貫設されており、平軸２２５の前端はトップブロック２２３と接続され、平軸２２５の後端はカム接触ブロック２２１と接続されており、トップブロック２２３と固定ブロック２２６の間の平軸２２５上には圧縮ばね２２４が被装されている。
【0033】
図６に示すように、カム３６は支持ロッド３０１上に配置され、支持ロッド３０１の底部はトレイ載置フレーム３１の後部に配置されており、カム３６は、回転軸３６１を介して支持ロッド３０１の頂部に回転可能に取り付けられ、かつ回転軸３６１はトレイ載置フレーム３１の左右方向に沿って配置されている。
【0034】
図６に示すように、上記のトップフレーム５１及びボトムフレーム５２はいずれも矩形フレームであり、上下に平行に対向し、かつ縦方向に設置された４本の案内ロッド５３によって固定されている。
【0035】
図６に示すように、該実施例では、拘束トレイ固定ベース３１１は４つのＬ型案内ブロック３２で囲まれた矩形領域であり、矩形領域の後部には逆行防止ピン３４が設けられ、前部には位置決めピン３３が設けられており、矩形領域内には位置センサ３５が設けられ、拘束トレイ１が正確に載置されているかどうかを判断しており、トレイ載置フレーム３１のフレーム縁には、案内ロッド５３を貫設するための第１直線軸受３１２と、トレイ載置フレーム３１の縦方向の高さを限定するための位置限定ロッド３７が設置されている。昇降駆動シリンダ４の上昇過程では、カム３６と可変ピッチ位置決め均等ピンプレート機構７の尾部に取り付けられたリセットユニット２２が係合し、プローブアセンブリ２１上の位置決めレバー２１３の前後方向の位置を調節することにより、各プローブアセンブリ２１のレバーがそれぞれの所在するプローブアセンブリ２１上のプローブに前後方向の位置基準を提供する。各プローブアセンブリ２１に含まれるプローブ２１２の数が比較的少ないため、リチウム電池と縦セパレータの寸法誤差の累積を避けることができ、プローブがそれに対応するリチウム電池の極耳と位置合わせされることを確保して、正確な位置決めという目的を果たしている。
【0036】
本発明のいくつかの実施例では、拘束トレイ１は機構全体の中心位置にあり、該装置の役割は、若干のリチウム電池１２を載置して一定の拘束力を印加し、充放電の過程で電池１２に生じる膨張と、電池の充電過程での膨張により全体寸法の変化が生じることにより引き起こされる電池１２の一致性及び品質の低下を解消するために用いられる。拘束トレイ１は、縦セパレータ１１と、拘束ブロック１３と、トレイ底板１４と、前端板１５と、後端板１６とを含み、前端板１５、後端板１６はそれぞれトレイ底板１４の両端に設置され、前端板１５と後端板１６の間には接続軸１７と案内軸１８が接続されており、縦セパレータ１１は案内軸１８上に摺動可能に設置され、かつ前後方向において縦セパレータ列を形成しており、縦セパレータ列が運動過程で必要とするしなやかさを保証するために、縦セパレータ１１の間は柔軟に接続され、縦セパレータ１１間で相互に連動すると同時に、例えば緩いロープを用いて縦セパレータ１１間を接続するなど、ある程度の相対的変位を有することを許容しており、前端板１５と最前端の縦セパレータ１１との間、及び後端板１６と最後端の縦セパレータ１１との間には、需要に応じて選択的に拘束ブロック１３が投入され、縦セパレータ１１の間のリチウム電池を圧着するので、拘束トレイ全体としては動力機構を必要としない。
【0037】
本発明のいくつかの実施例では、トレイ底板１４の底部には接触式センサが設けられ、かつ拘束トレイ１が所定の位置に載置されると、接触式センサと位置センサ３５が接触する。
【0038】
本発明のいくつかの実施例では、トレイ底板１４の後部には逆行防止ピン位置決め孔が設けられ、前部には位置決め孔が設けられており、それぞれが逆行防止ピン３４、位置決めピン３３と係合して拘束トレイ１の位置決めを実現している。
【0039】
本発明の角型電池の充放電に用いる上記の可変ピッチ位置決め均等圧接機構を利用して電池に充放電を行う方法は、以下のステップを含む。
１）まず、拘束トレイ１をトレイ載置フレーム３１内の対応する拘束トレイ固定ベース３１１内に並列に載置する。載置する過程で、Ｌ型案内ブロック３２によって拘束トレイ１を補正し、位置決めピン３３、逆行防止ピン３４、接触式センサ及び位置センサ３５を利用して、拘束トレイ１が正確に載置されているかどうかを判断することができる。
２）拘束トレイ１を所定の位置に載置した後、昇降駆動シリンダ４がトレイ載置フレーム３１を駆動して上昇させると、カム３６とリセットユニット２２のカム接触ブロック２２１の底端が接触し、位置決めレバー２１３が前後に隣り合う２つの縦セパレータ１１の中間に位置し、前、後方の縦セパレータ１１のどちらとも接触しなくなる。この時、カム接触ブロックとプローブアセンブリは第１位置にある。この時、圧縮ばね２２４の弾力がトップブロックを前へ押し、トップブロックがプローブアセンブリを押して直線レール上を前へ移動させ、圧縮ばね２２４の弾力とリセットばねの引張力がプローブアセンブリ上で釣り合うまで、リセットばねが引っ張られ、プローブアセンブリに対して後ろ向きの引張力が生じる。
３）昇降駆動シリンダ４がトレイ載置フレーム３１を引き続き上昇させると、カム３６がカム接触ブロック２２１の楔形推進面２２１１に沿って下から上へ転がり、カム接触ブロック２２１を後方へ移動させ、カム接触ブロック２２１がトップブロック２２３を移動させると同時に上記の圧縮ばね２２４を圧縮すると、圧縮ばね２２４のプッシュ力とリセットばね２１５の引張力の釣り合いが崩れ、その後、リセットばね２１５が、位置決めレバー２１３と後方の縦セパレータ１１が接触してプローブアセンブリ２１の位置決めが完了するまで、プローブアセンブリ２１を引っ張って後ろへ移動させる。この時、カム接触ブロック２２１とプローブアセンブリ２１は第２位置にある。この時、各プローブアセンブリ２１の位置決めレバー２１３がそれぞれの所在するプローブアセンブリ２１上のプローブ２１２に前後方向の位置基準を提供するが、各プローブアセンブリ２１に含まれるプローブ２１２の数が比較的少ないため、リチウム電池と縦セパレータ１１の寸法誤差の累積を避けることができ、プローブ２１２がそれに対応するリチウム電池の極耳と位置合わせされることを確保している。
４）昇降駆動シリンダ４は、位置限定ロッド３７が所定のストロークに到達するまで、トレイ載置フレーム３１を引き続き上昇させ、昇降駆動シリンダ４が動作を停止すると、プローブ２１２が真下の電池１２の極耳と接触して充放電プロセスを行う。
５）充電の完了後、昇降駆動シリンダ４がトレイ載置フレーム３１を下降させると、カム３６がカム接触ブロック２２１の楔形推進面２２１１に沿って上から下へ転がり、カム接触ブロック２２１がカム３６と圧縮ばね２２４の作用下で第１位置まで戻ると、プローブアセンブリ２１がリセットばね２１５の作用下で直線レール２４に沿って第１位置まで戻り、位置決めレバー２１３は前後に隣り合う２つの縦セパレータ１１の中間に位置し、前、後方の縦セパレータ１１のどちらとも接触しない。
６）昇降駆動シリンダ４が、トレイ載置フレーム３１が最低位置まで降下するまでトレイ載置フレーム３１を引き続き下降させることで、全過程が完了する。
１）まず、拘束トレイ１をトレイ載置フレーム３１内の対応する拘束トレイ固定ベース３１１内に並列に載置する。載置する過程で、Ｌ型案内ブロック３２によって拘束トレイ１を補正し、位置決めピン３３、逆行防止ピン３４、接触式センサ及び位置センサ３５を利用して、拘束トレイ１が正確に載置されているかどうかを判断することができる。
２）拘束トレイ１を所定の位置に載置した後、昇降駆動シリンダ４がトレイ載置フレーム３１を駆動して上昇させると、カム３６とリセットユニット２２のカム接触ブロック２２１の底端が接触し、位置決めレバー２１３が前後に隣り合う２つの縦セパレータ１１の中間に位置し、前、後方の縦セパレータ１１のどちらとも接触しなくなる。この時、カム接触ブロックとプローブアセンブリは第１位置にある。この時、圧縮ばね２２４の弾力がトップブロックを前へ押し、トップブロックがプローブアセンブリを押して直線レール上を前へ移動させ、圧縮ばね２２４の弾力とリセットばねの引張力がプローブアセンブリ上で釣り合うまで、リセットばねが引っ張られ、プローブアセンブリに対して後ろ向きの引張力が生じる。
３）昇降駆動シリンダ４がトレイ載置フレーム３１を引き続き上昇させると、カム３６がカム接触ブロック２２１の楔形推進面２２１１に沿って下から上へ転がり、カム接触ブロック２２１を後方へ移動させ、カム接触ブロック２２１がトップブロック２２３を移動させると同時に上記の圧縮ばね２２４を圧縮すると、圧縮ばね２２４のプッシュ力とリセットばね２１５の引張力の釣り合いが崩れ、その後、リセットばね２１５が、位置決めレバー２１３と後方の縦セパレータ１１が接触してプローブアセンブリ２１の位置決めが完了するまで、プローブアセンブリ２１を引っ張って後ろへ移動させる。この時、カム接触ブロック２２１とプローブアセンブリ２１は第２位置にある。この時、各プローブアセンブリ２１の位置決めレバー２１３がそれぞれの所在するプローブアセンブリ２１上のプローブ２１２に前後方向の位置基準を提供するが、各プローブアセンブリ２１に含まれるプローブ２１２の数が比較的少ないため、リチウム電池と縦セパレータ１１の寸法誤差の累積を避けることができ、プローブ２１２がそれに対応するリチウム電池の極耳と位置合わせされることを確保している。
４）昇降駆動シリンダ４は、位置限定ロッド３７が所定のストロークに到達するまで、トレイ載置フレーム３１を引き続き上昇させ、昇降駆動シリンダ４が動作を停止すると、プローブ２１２が真下の電池１２の極耳と接触して充放電プロセスを行う。
５）充電の完了後、昇降駆動シリンダ４がトレイ載置フレーム３１を下降させると、カム３６がカム接触ブロック２２１の楔形推進面２２１１に沿って上から下へ転がり、カム接触ブロック２２１がカム３６と圧縮ばね２２４の作用下で第１位置まで戻ると、プローブアセンブリ２１がリセットばね２１５の作用下で直線レール２４に沿って第１位置まで戻り、位置決めレバー２１３は前後に隣り合う２つの縦セパレータ１１の中間に位置し、前、後方の縦セパレータ１１のどちらとも接触しない。
６）昇降駆動シリンダ４が、トレイ載置フレーム３１が最低位置まで降下するまでトレイ載置フレーム３１を引き続き下降させることで、全過程が完了する。
【0040】
以上のように、本発明の実施例を示し、記述してきたが、上記の実施例は例示的なものであり、本発明に対する限定と理解することはできず、当業者は、本発明の範囲内において、上記の実施例に対する変更や修正、置換、変形を行うことができるということを理解しているものとする。
【図1】
【図2】
【図3】
【図3a】
【図4】
【図5】
【図5a】
【図5b】
【図5c】
【図6】
【図6a】
【図7a】
【図7b】
【図7c】
【図8a】
【図8b】
【図8c】
【図9a】
【図9b】
【図9c】
