圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電池檢測(cè)設(shè)備,尤其涉及一種檢測(cè)效率高、可靠性高、檢測(cè)指標(biāo)比較完整的圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池作為新型能源,廣泛應(yīng)用于數(shù)碼、電子設(shè)備、后備儲(chǔ)能和動(dòng)力能源領(lǐng)域,動(dòng)力能源領(lǐng)域特別是純電動(dòng)汽車領(lǐng)域的發(fā)展,帶來了更大的市場需求。而圓柱體鋰離子電池,例如18650型和26650型等,作為使用量最大的鋰離子電池,其綜合性能的檢測(cè)方法一直處于薄弱環(huán)節(jié),目前只是在使用前進(jìn)行簡單的分選,沒有經(jīng)過比較完整的系統(tǒng)檢測(cè),故電池品質(zhì)不能保證,存在安全隱患,而且目前的電池檢測(cè)普遍由人工完成,不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且容易受人為因素影響,會(huì)存在檢測(cè)誤差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型主要解決原有電池檢測(cè)只是進(jìn)行簡單的分選,沒有經(jīng)過比較完整的系統(tǒng)檢測(cè),故電池品質(zhì)不能保證,存在安全隱患,而且原有電池檢測(cè)普遍由人工完成,不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且容易受人為因素影響,存在檢測(cè)誤差的技術(shù)問題;提供一種圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢測(cè)系統(tǒng),其能對(duì)電池進(jìn)行比較完整的各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè),保證電池品質(zhì),而且各項(xiàng)檢測(cè)由系統(tǒng)自動(dòng)完成,省時(shí)省力,且避免人為因素影響,有效減小誤差,提高檢測(cè)的可靠性。
[0004]本實(shí)用新型另一目的是提供一種圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢測(cè)系統(tǒng),其各檢測(cè)單元設(shè)計(jì)成模塊化結(jié)構(gòu),可以自由組合,可以根據(jù)實(shí)際需求搭配組裝出具備不同檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)系統(tǒng),也可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)各檢測(cè)單元的前后位置,使用非常靈活。
[0005]本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:本實(shí)用新型包括高度檢測(cè)單元、正負(fù)極端面外觀缺陷檢測(cè)單元、圓柱面外觀缺陷檢測(cè)單元、電性能檢測(cè)單元及漏液檢測(cè)單元中的任何兩個(gè)以上的檢測(cè)單元和一監(jiān)控終端,各檢測(cè)單元依次相連,所述的檢測(cè)單元分別和所述的監(jiān)控終端相連。本技術(shù)方案中,各檢測(cè)單元設(shè)計(jì)成模塊化結(jié)構(gòu),可以自由組合,可以根據(jù)實(shí)際需求搭配組裝出具備不同檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)系統(tǒng),也可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)各檢測(cè)單元的前后位置,使用非常靈活。為了檢測(cè)時(shí)便于對(duì)電池定位,各檢測(cè)單元還可設(shè)置相應(yīng)的阻擋機(jī)構(gòu)對(duì)電池進(jìn)行定位。當(dāng)然檢測(cè)項(xiàng)目最完善的系統(tǒng)應(yīng)包括高度檢測(cè)單元、正負(fù)極端面外觀缺陷檢測(cè)單元、圓柱面外觀缺陷檢測(cè)單元、電性能檢測(cè)單元和漏液檢測(cè)單元,實(shí)現(xiàn)對(duì)圓柱形鋰離子電池的尺寸、外觀缺陷、電壓內(nèi)阻、自放電水平、充放電性能和漏液風(fēng)險(xiǎn)等綜合性能的系統(tǒng)性檢測(cè),能夠準(zhǔn)確挑選出不合格電池和性能異常電池,提高了電池特別是由很多個(gè)電池組成的電池組(箱)的均一性,提高電池使用壽命和使用過程的安全性,而且各項(xiàng)檢測(cè)由系統(tǒng)自動(dòng)完成,省時(shí)省力,且避免人為因素影響,有效減小誤差,提高檢測(cè)的可靠性。
[0006]作為優(yōu)選,所述的高度檢測(cè)單元包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)激光測(cè)距傳感器,一個(gè)激光測(cè)距傳感器朝向電池的正極端面,另一個(gè)激光測(cè)距傳感器朝向電池的負(fù)極端面,所述的激光測(cè)距傳感器和所述的監(jiān)控終端相連。兩個(gè)激光測(cè)距傳感器安裝好以后距離始終保持固定,測(cè)試時(shí)兩個(gè)激光測(cè)距傳感器分別測(cè)得到電池正極端面及負(fù)極端面的距離,輸送給監(jiān)控終端,由監(jiān)控終端計(jì)算出待測(cè)電池的高度。激光測(cè)距傳感器也可由激光位移傳感器等其它位移、測(cè)距傳感器代替。
[0007]作為優(yōu)選,所述的正負(fù)極端面外觀缺陷檢測(cè)單元包括兩個(gè)面掃描相機(jī)和兩個(gè)環(huán)形光源,一個(gè)面掃描相機(jī)和一個(gè)環(huán)形光源構(gòu)成一組設(shè)備,兩組設(shè)備分別位于電池的兩個(gè)相鄰工位,并且一組設(shè)備位于電池的正極端面一側(cè),另一組設(shè)備位于電池的負(fù)極端面一側(cè),每個(gè)環(huán)形光源位于同組設(shè)備的面掃描相機(jī)和電池之間,兩個(gè)面掃描相機(jī)分別朝向電池的正極和負(fù)極,所述的面掃描相機(jī)和所述的監(jiān)控終端相連。電池的正極端面、負(fù)極端面的檢測(cè)由兩組安裝在不同工位的設(shè)備完成。在環(huán)形光源的照射下,兩個(gè)面掃描相機(jī)分別拍攝電池正極端面、負(fù)極端面的圖像,傳輸給監(jiān)控終端,由監(jiān)控終端通過專用軟件比對(duì)后完成正負(fù)極性判定、外觀缺陷的分析,判斷待測(cè)電池正負(fù)極端面外觀形狀是否合格,同時(shí)計(jì)算出電池直徑。面掃描相機(jī)也可由CCD相機(jī)代替,如果偏差精度要求高,也可以用激光位移傳感器或者測(cè)距傳感器實(shí)現(xiàn)。
[0008]作為優(yōu)選,所述的圓柱面外觀缺陷檢測(cè)單元包括夾具、線掃描相機(jī)和線形光源,夾具設(shè)在電池工位的兩側(cè),夾具和一電機(jī)相連,線掃描相機(jī)、線形光源分別設(shè)在電池工位正上方及斜上方位置,所述的線掃描相機(jī)和所述的監(jiān)控終端相連。當(dāng)電池移動(dòng)到圓柱面檢測(cè)工位時(shí),設(shè)于工位兩側(cè)的夾具夾住電池的兩端,夾具在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)電池定速轉(zhuǎn)動(dòng),在線形光源的照射下,線掃描相機(jī)拍攝電池整個(gè)圓柱面的圖像,傳輸給監(jiān)控終端,由監(jiān)控終端進(jìn)行分析、處理和比對(duì),判斷待測(cè)電池圓柱面外觀形狀是否合格。
[0009]作為優(yōu)選,所述的電性能檢測(cè)單元包括電壓內(nèi)阻檢測(cè)模塊和充放電性能檢測(cè)模塊,電壓內(nèi)阻檢測(cè)模塊及充放電性能檢測(cè)模塊分別和所述的監(jiān)控終端相連。電壓內(nèi)阻檢測(cè)模塊和充放電性能檢測(cè)模塊可以分成兩個(gè)檢測(cè)單元,也可以合并成同一個(gè)檢測(cè)單元,可以利用現(xiàn)有的電壓內(nèi)阻檢測(cè)儀和充放電機(jī)設(shè)備,在結(jié)構(gòu)上稍作改進(jìn)實(shí)現(xiàn)。通過檢測(cè)開路電壓、內(nèi)阻和按照特定的充放電程序進(jìn)行測(cè)試,測(cè)得值輸送給監(jiān)控終端,由監(jiān)控終端分析電池的充放電水平、電壓內(nèi)阻值和充放電曲線等,并和標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間值進(jìn)行比對(duì),挑出不合格電池和性能異常電池。
[0010]作為優(yōu)選,所述的漏液檢測(cè)單元包括設(shè)在電池正極端的密封罩和設(shè)在電池負(fù)極端的密封帽,密封罩、密封帽分別和推動(dòng)機(jī)構(gòu)相連,密封罩還通過管路和一真空栗相連,密封罩內(nèi)設(shè)有乙烯氣體傳感器,乙烯氣體傳感器和所述的監(jiān)控終端相連。當(dāng)待測(cè)電池移動(dòng)到漏液檢測(cè)工位時(shí),在推動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作下,密封罩、密封帽分別被緊密壓實(shí)套到電池的正極端和負(fù)極端,此時(shí)真空栗對(duì)密封罩和電池正極端構(gòu)成的腔體抽真空,如果電池發(fā)生漏液,由于壓差的存在,內(nèi)部的氣體或者液體(鋰離子電池內(nèi)部液體都具有揮發(fā)性)會(huì)滲透到腔體中,乙烯氣體傳感器馬上會(huì)識(shí)別出,測(cè)得的值輸送給監(jiān)控終端,從而判斷出電池存在漏液現(xiàn)象,作出報(bào)警及剔除電池等后續(xù)操作。這個(gè)方案是對(duì)單節(jié)電池進(jìn)行漏液檢測(cè),當(dāng)然也可采用多節(jié)電池同時(shí)進(jìn)行漏液檢測(cè)的結(jié)構(gòu),將多節(jié)電池同時(shí)放進(jìn)一密閉腔體中,密閉腔體通過管路和真空栗連接,管路中設(shè)置有乙烯氣體傳感器,可完成對(duì)多節(jié)電池的漏液檢測(cè)。
[0011]作為優(yōu)選,所述的圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢測(cè)系統(tǒng)包括設(shè)在所述的系統(tǒng)前端的掃碼單元,掃碼單元的前方設(shè)有吹塵區(qū),吹塵區(qū)設(shè)有壓縮空氣吹出裝置,壓縮空氣吹出裝置的出風(fēng)口朝向放置在吹塵區(qū)的電池,掃碼單元包括朝向電池的高速掃碼機(jī)及能阻擋電池并使電池旋轉(zhuǎn)的阻擋旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),高速掃碼機(jī)和所述的監(jiān)控終端相連。電池檢測(cè)前,先進(jìn)入吹塵區(qū),通過壓縮空氣吹去電池表面灰塵和紙肩,確保后續(xù)檢測(cè)中拍攝的圖像更加清楚。高速掃碼機(jī)也可用高速相機(jī)代替,兩種裝置可以選用一種,也可以同時(shí)使用以保證精度。由于電池條碼一般在電池的圓柱面上,故掃碼時(shí)電池需要旋轉(zhuǎn),阻擋旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)起到使對(duì)電池定位并使電池旋轉(zhuǎn)的作用,電池旋轉(zhuǎn)時(shí),高速掃碼機(jī)抓拍到電池圓柱面上的條形碼,并輸送給監(jiān)控終端。后續(xù)檢測(cè)結(jié)果都會(huì)和電池的這一身份一一對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)在一起,便于統(tǒng)計(jì)和分析。
[0012]作為優(yōu)選,所述的阻擋旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括升降機(jī)構(gòu)及能受電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的圓柱體阻擋旋轉(zhuǎn)塊,所述的掃碼單元工位上設(shè)有一能容納阻擋旋轉(zhuǎn)塊的凹槽,升降機(jī)構(gòu)設(shè)在凹槽中并和阻擋旋轉(zhuǎn)塊相連。當(dāng)電池移動(dòng)到掃碼工位時(shí),在升降機(jī)構(gòu)的作用下,阻擋旋轉(zhuǎn)塊上升,阻擋住電池,然后電機(jī)驅(qū)動(dòng)阻擋旋轉(zhuǎn)塊旋轉(zhuǎn),由于電池和阻擋旋轉(zhuǎn)塊緊貼,故阻擋旋轉(zhuǎn)塊的旋轉(zhuǎn)會(huì)帶動(dòng)電池旋轉(zhuǎn),保證電池在固定位置上進(jìn)行定速旋轉(zhuǎn),便于高速掃碼機(jī)抓拍到電池條形碼。掃完后,升降機(jī)構(gòu)下降,阻擋旋轉(zhuǎn)塊縮回進(jìn)凹槽內(nèi),等待下一電池的到達(dá)。升降機(jī)構(gòu)可以米用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降結(jié)構(gòu),也可米用氣缸驅(qū)動(dòng)的升降結(jié)構(gòu)。
[0013]作為優(yōu)選,所述的圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢