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