电池托盘的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池托盘。


背景技术：

2.一般，圆柱锂离子二次电池常使用电池托盘进行承托，在电池密封钉焊接、焊后检测等工序中，需要保障电池顶端部与激光焊接器、视觉检测器的焦距精度。现有设备作业方式是：用机械手将电池从电池托盘抓取入设备定位治具，治具承托电池至激光焊接器/视觉检测器下部，焊接/检测治具板压紧电池顶部，完成焊接/检测作业。
3.现有设备作业方式中机械手上料下料时间过长，焊接、检测工序连贯性低，导致整体作业时间较长，难以满足高速生产需求。焊接/检测治具板从上往下压住电池时，对于单个电池的高度定位较为容易，但多个电池定位时因电池自身高度公差，治具板定位电池的数量要控制在1-2个，无法应用在高速生产设备中。同时，电池被压时容易倾斜。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电池托盘，能够对多个电池的顶部高度进行调整且能对电池进行有效支撑。
5.根据本实用新型实施例的电池托盘包括：托盘主体；定位隔板，所述定位隔板固定于所述托盘主体，所述定位隔板上设有沿所述定位隔板厚度方向贯通的多个电池定位孔；多个弹性缓冲组件，所述多个弹性缓冲组件位于所述定位隔板的下方且与所述电池定位孔一一对应，每个所述弹性缓冲组件包括浮动支撑件，所述浮动支撑件包括第一支撑板和第一缓冲件，所述第一支撑板的朝向所述定位隔板的表面具有电池支撑位，所述电池支撑位为凹槽结构，所述第一缓冲件位于所述第一支撑板的背离所述定位隔板的一侧，且所述第一缓冲件能够在所述电池定位孔的轴向上发生弹性变形。
6.根据本实用新型实施例的电池托盘，通过设置用于支撑电池的弹性缓冲组件，使得多个电池的顶部在受压时其顶部端面可以位于同一高度，有利于对这多个电池进行相关操作。同时，第一支撑板表面的电池支撑位能够对电池进行有效支撑，防止电池从电池支撑位滑脱，也可防止电池倾斜。
7.根据本实用新型的一些实施例，每个所述弹性缓冲组件还包括位于所述浮动支撑件下方的导向轴、第二支撑板、第二缓冲件，所述第一缓冲件的下端止抵所述第二支撑板，所述导向轴的上端与所述第二支撑板固定连接，所述第二缓冲件套设于所述导向轴外，所述第二缓冲件的上端与所述托盘主体相对固定，所述第二缓冲件的下端固定于所述导向轴，且所述导向轴沿轴向移动时，所述第二缓冲件能在所述电池定位孔的轴向上发生弹性变形。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述托盘主体上设有轴承座，导向轴承固定安装于所述轴承座，所述导向轴穿设于所述导向轴承且适于沿所述导向轴承的轴向移动，所述
第二缓冲件的上端止抵于所述轴承座。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述轴承座上开设有多个轴承安装孔，多个所述电池定位孔分为多列，与每一列所述电池定位孔对应的所述导向轴承共用同一个所述轴承座。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述电池支撑位为圆柱槽，每个所述弹性缓冲组件的所述第一缓冲件为多个，所述第一缓冲件的延伸方向与所述圆柱槽的轴线平行，且多个所述第一缓冲件围绕所述圆柱槽的轴线均匀布置。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述托盘主体包括托盘底板和托盘侧板，所述托盘底板位于所述托盘侧板的底部，所述托盘侧板围设出电池容置腔，所述定位隔板固定于所述电池容置腔内，所述托盘底板上设有与所述弹性缓冲组件轴向正对的导向避让孔。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述定位隔板为多个，且多个所述定位隔板平行布置，多个所述定位隔板上的所述电池定位孔一一对齐。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述托盘底板和/或所述托盘侧板上开设有减重槽。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述托盘底板与所述托盘侧板、所述定位隔板与所述托盘侧板通过紧固件实现可拆卸式连接。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述托盘主体上设有托盘把手，所述托盘把手具有托盘把持位。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.图1是根据本实用新型实施例的电池托盘承托电池的分解示意图；
18.图2是根据本实用新型实施例的电池托盘承托电池的装配示意图；
19.图3是托盘主体与定位隔板的装配示意图；
20.图4是托盘主体与定位隔板的分解示意图；
21.图5是轴承座、多个弹性缓冲组件与多个导向轴承的装配示意图；
22.图6是弹性缓冲组件与导向轴承的分解示意图。
23.附图标记：
24.托盘主体1、托盘底板11、导向避让孔111、托盘侧板12、前侧板121、后侧板122、左侧板123、右侧板124、第一减重槽125、第二减重槽126、托盘把手13、定位隔板2、电池定位孔21、弹性缓冲组件3、浮动支撑件31、第一支撑板311、第一缓冲件312、电池支撑位313、导向轴32、第二支撑板33、第二缓冲件34、下挡圈35、上挡圈36、轴承座4、导向轴承5、电池20。
具体实施方式
25.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.下面结合图1-图6详细描述根据本实用新型实施例的电池托盘。
30.参照图1所示，根据本实用新型实施例的电池托盘可以包括托盘主体1、定位隔板2以及多个弹性缓冲组件3。
31.其中，定位隔板2固定于托盘主体1，在本实用新型的一些实施例中，定位隔板2与托盘主体1固定为一体结构，这样可以减少定位隔板2与托盘主体1之间的装配工序，节省装配时间。在本实用新型的另一些实施例中，定位隔板2与托盘主体1之间可以通过紧固件实现可拆卸式装配，例如，托盘主体1上开设有光孔，定位隔板2上与光孔对应的位置开设有螺纹孔，螺钉穿过光孔后与螺纹孔螺接固定，由此完成定位隔板2与托盘主体1的可拆卸式连接，在需要拆卸定位隔板2与托盘主体1时，只需将螺钉拆卸下来即可实现，操作简单方便，便于更换不同规格的定位隔板2，提升了电池托盘的零件通用性，有利于节省成本。
32.定位隔板2上设有多个电池定位孔21，多个电池定位孔21分散开布置且均沿定位隔板2厚度方向贯通定位隔板2，在使用电池托盘承托电池20时，电池20穿过对应的电池定位孔21，电池定位孔21能够对穿设其中的电池20进行径向定位。可选地，电池定位孔21与电池20之间可以是间隙配合，从而一方面可以保证电池定位孔21能够对电池20进行良好的径向定位，另一方面可以保证电池20能够顺利进、出电池定位孔21。定位隔板2能够实现电池20的均匀分布及垂直性。托盘主体1和定位隔板2为电池20的承托提供了一个相互隔离、定位、轴向可调节的治具机构。
33.多个弹性缓冲组件3位于定位隔板2的下方，且多个弹性缓冲组件3与多个电池定位孔21一一对应，当电池20定位于电池定位孔21内时，弹性缓冲组件3用于支撑对应电池20的底部，以实现电池20轴向位置的可调节性。可选地，每个弹性缓冲组件3的轴线与电池定位孔21的轴线可以共线，这样，在使用弹性缓冲组件3支撑电池20底部时，弹性缓冲组件3能够对电池20的中心进行支撑，防止电池20发生偏斜。当然，每个弹性缓冲组件3的轴线与电池定位孔21的轴线也可以有一定的偏移量。
34.每个弹性缓冲组件3可以包括浮动支撑件31，浮动支撑件31包括第一支撑板311和第一缓冲件312，第一支撑板311的朝向定位隔板2的表面具有电池支撑位313，即第一支撑
板311的顶面具有电池支撑位313，电池支撑位313的形状可以与电池20的端部形状相适配，这样可以保证在弹性缓冲组件3支撑电池20底部时，电池支撑位313能够对电池20进行有效支撑，防止电池20从电池支撑位313滑脱。电池支撑位313为凹槽结构，这样，电池20的端部能够嵌设在凹槽结构中，以对电池20进行更好地支撑。可选地，当电池20为圆柱形电池时，电池支撑位313为圆柱槽。第一缓冲件312位于第一支撑板311的背离定位隔板2的一侧，且第一缓冲件312能够在电池定位孔21的轴向上发生弹性变形。换言之，电池20位于第一支撑板311的上侧，第一缓冲件312位于第一支撑板311的下侧，在电池20的顶部受压时，第一缓冲件312能够在电池定位孔21的轴向上发生压缩变形，从而调整电池20的顶部高度。当多个电池20的顶部均受压时，多个电池20底部的第一缓冲件312均能够在电池定位孔21的轴向上发生压缩变形，从而使得多个电池20的顶部端面位于同一高度，有利于对这多个电池20进行相关操作。
35.可选地，第一支撑板311为非金属材料件，这样，在第一支撑板311与电池20接触时能够减小对电池20的硬性伤害。在一些实施例中，第一缓冲件312为第一缓冲弹簧。
36.例如，在电池的密封钉焊接工序中，使用电池托盘承托电池20，并将承托电池20的电池托盘放置于激光焊接器下部，焊接治具板压紧多个电池20顶部，使被压电池20的顶部端面位于同一高度，进而完成电池的密封钉焊接作业。
37.又如，在电池的焊后检测工序中，使用电池托盘承托电池20，并将承托电池20的电池托盘放置于视觉检测器下部，检测治具板压紧多个电池20顶部，使被压电池20的顶部端面位于同一高度，进而完成电池的焊后检测作业。
38.需要说明的是，在本实用新型的描述中，均以对电池20顶部进行高度调整为例进行说明，在具体应用中，也可以将电池20的轴线水平放置，此时，电池定位孔21的轴线、弹性缓冲组件3的轴线也均沿水平方向，这样便是对电池20的侧端端部进行高度调整。
39.根据本实用新型实施例的电池托盘，通过设置用于支撑电池20的弹性缓冲组件3，使得多个电池20的顶部在受到轴向压力时其顶部端面可以位于同一高度，有利于对这多个电池20进行相关操作。同时，第一支撑板311表面的电池支撑位313能够对电池20进行有效支撑，防止电池20从电池支撑位313滑脱，电池支撑位313也可对电池20的端部进行周向限位，防止电池20倾斜。
40.在本实用新型的一些实施例中，每个弹性缓冲组件3还可以包括导向轴32、第二支撑板33、第二缓冲件34，导向轴32、第二支撑板33、第二缓冲件34均位于浮动支撑件31的下方，第一缓冲件312的下端止抵第二支撑板33，导向轴32的上端与第二支撑板33固定连接，第二缓冲件34套设于导向轴32外，第二缓冲件34的上端与托盘主体1相对固定，第二缓冲件34的下端固定于导向轴32。在图6的示例中，导向轴32的下端固定安装有下挡圈35，第二缓冲件34的下端与下挡圈35固定，第二缓冲件34的上端与上挡圈36固定，上挡圈36与托盘主体1相对固定，上挡圈36可活动地套设在导向轴32上。
41.导向轴32沿轴向移动时，第二缓冲件34能在电池定位孔21的轴向上发生弹性变形。具体而言，在电池20的顶部受到轴向压力时，电池20向下挤压浮动支撑件31，浮动支撑件31进一步向下挤压第二支撑板33，使得导向轴32随第二支撑板33同步向下移动，导向轴32下移过程中，第二缓冲件34的上端位置不变，第二缓冲件34的下端随导向轴32下移，第二缓冲件34被拉伸产生弹性变形。多个电池20受到同一个治具板按压时，多个电池20的顶部
端面可以位于同一高度，换言之，在具体实施例中，使用焊接/检测治具板压紧多个电池20顶部时，在弹性缓冲组件3的作用下，被压电池20的顶部端面会位于同一高度，从而方便对电池20进行下一步焊接/检测操作。
42.在本实用新型的一些实施例中，托盘主体1上设有轴承座4，导向轴承5固定安装于轴承座4，导向轴32穿设于导向轴承5，且导向轴32适于沿导向轴承5的轴向移动，导向轴32的外径与导向轴承5的内径尺寸相适配，导向轴承5能够为导向轴32的轴向移动提供导向，防止导向轴32轴向移动时发生偏移，即导向轴32与导向轴承5同轴配合，可以保证机构垂直精度。第二缓冲件34的上端止抵于轴承座4，可选地，上挡圈36止抵于轴承座4，第二缓冲件34的上端与上挡圈36固定。在一些实施例中，第二缓冲件34为第二缓冲弹簧，经第二缓冲弹簧实现机构的缓冲，第二缓冲弹簧的簧力按电池20的重量核算后配置，实现不同的生产工艺压力要求。
43.在本实用新型的一些实施例中，多个电池定位孔21可以呈m行
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n列矩阵式排布，这样，电池20也呈m行
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n列矩阵式排布，其中，m≥1，n≥1。可选地，m可以是5、6、7、8、9等，n可以是5、6、7、8、9等。例如，例如多个电池定位孔21可以呈8行
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8列矩阵式排布，弹性缓冲组件3与电池定位孔21一一对应，实现8x8＝64个电池20的独立弹性调节功能。治具板可以一次对多个电池20进行压紧，例如一次对3
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3个电池20进行压紧。
44.在本实用新型的一些实施例中，轴承座4上开设有多个轴承安装孔，多个电池定位孔21分为多列，与每一列电池定位孔21对应的导向轴承5共用同一个轴承座4，这样相对于每个导向轴承5均配备一个轴承座4的技术方案，同列导向轴承5共用一个轴承座4，可以减少轴承座4的数量，进而减少轴承座4的装配工时。
45.在本实用新型的一些实施例中，电池支撑位313为圆柱槽，圆柱槽用于对圆柱形的电池20进行支撑，每个弹性缓冲组件3的第一缓冲件312为多个，第一缓冲件312的延伸方向与圆柱槽的轴线平行，且多个第一缓冲件312围绕圆柱槽的轴线均匀布置，这样，在第一缓冲件312受压发生压缩时，第一缓冲件312对第一支撑板311的支撑较为平稳。在图5-图6所示的具体示例中，每个第一支撑板311下侧的第一缓冲件312为两个，两个第一缓冲件312相对于圆柱槽的轴线对称布置。
46.在本实用新型的一些实施例中，托盘主体1可以包括托盘底板11和托盘侧板12，托盘底板11位于托盘侧板12的底部，托盘侧板12围设出电池容置腔，定位隔板2固定于电池容置腔内，托盘底板11上设有多个导向避让孔111，导向避让孔111与弹性缓冲组件3的轴向正对，换言之，导向避让孔111的轴线与对应的弹性缓冲组件3的轴线共线，并且多个导向避让孔111与多个弹性缓冲组件3一一对应。在导向轴32沿轴向移动时，导向避让孔111用于避让导向轴32，从而保证导向轴32的行程满足电池20的顶部高度调节量，防止导向轴32与托盘主体1发生碰撞干涉。
47.在本实用新型的一些实施例中，参照图1-图4所示，定位隔板2为多个，且多个定位隔板2平行布置，多个定位隔板2上的电池定位孔21一一对齐。多个定位隔板2同时对电池20进行径向限位，可以进一步保证电池20的均匀分布及垂直性。例如，定位隔板2为两个。
48.在本实用新型的一些实施例中，托盘底板11和/或托盘侧板12上开设有减重槽，设置减重槽可以减轻托盘主体1的重量，从而减轻电池托盘的整体重量。在图1-图2的示例中，托盘侧板12包括相对设置的前侧板121、后侧板122以及相对设置的左侧板123、右侧板124，
前侧板121、后侧板122上均开设有第一减重槽125，左侧板123、右侧板124上均开设有第二减重槽126。第一减重槽125可以构造为长条形槽孔，从而方便从前侧板121上的第一减重槽125处观察电池容置腔内的电池20状态，第二减重槽126可以构造为方形槽孔，不至于过多削弱托盘侧板12的强度。
49.在本实用新型的一些实施例中，托盘底板11与托盘侧板12可以通过紧固件实现可拆卸式连接，定位隔板2与托盘侧板12可以通过紧固件实现可拆卸式连接，这样便于用户对易损件进行更换，同时可以将托盘底板11、托盘侧板12、定位隔板2替换为不同规格的板材。例如通过更换电池定位孔21孔径更大的定位隔板2，可以使电池托盘适用于直径更大的电池20，而托盘底板11与托盘侧板12可以仍保留原规格而不做替换，这样有利于减少电池托盘的板材数量，提升电池托盘的板材利用率，电池托盘的通用性更好。
50.在本实用新型的一些实施例中，托盘主体1上设有托盘把手13，托盘把手13具有托盘把持位，在使用机械手整体搬运电池托盘时，机械手通过把持托盘把手13实现对电池托盘的整体搬运，当然也可以是操作人员手动搬运电池托盘。在图1-图4的示例中，托盘主体1包括托盘底板11和托盘侧板12，托盘底板11位于托盘侧板12的底部，托盘侧板12围设出电池容置腔，托盘把手13设置在托盘底板11上，且托盘把手13为设置在托盘底板11左右两侧的两个，这样在使用机械手整体搬运电池托盘时，电池托盘更加平稳，不易侧翻，提高了电池托盘的使用安全性。
51.电池20可以是圆柱锂电池，也就是说，根据本实用新型实施例的电池托盘针对圆柱锂电池设计，用电池托盘承托电池20直接进入工艺设备，解决了现有技术中锂电池进出工艺设备时要使用机械手抓取电池的问题，省去了机械手取放电池的机构，减少了搬运时间；内部弹性缓冲组件3使单个电池20能独自调整z轴高度，配合工艺设备内定位治具可以整排电池20定位，改善了不能同时定位多个电池20的问题。本实用新型实施例的电池托盘能够实现m行
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n列大数量电池20的轴向高度缓冲，每个电池20实现独立的高度缓冲补偿定位，为激光焊接、视觉检测(ccd检测)等工序的设备供料提供一种机构，为大圆柱锂电池高速焊接、检测工艺实现上料解决方案。
52.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
53.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。