圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電池檢測設(shè)備，尤其涉及一種檢測效率高、可靠性高、檢測指標比較完整的圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢測系統(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、后備儲能和動力能源領(lǐng)域，動力能源領(lǐng)域特別是純電動汽車領(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，其綜合性能的檢測方法一直處于薄弱環(huán)節(jié)，目前只是在使用前進行簡單的分選，沒有經(jīng)過比較完整的系統(tǒng)檢測，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普遍由人工完成，不僅費時費力，而且容易受人為因素影響，會存在檢測誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型主要解決原有電池檢測只是進行簡單的分選，沒有經(jīng)過比較完整的系統(tǒng)檢測，故電池品質(zhì)不能保證，存在安全隱患，而且原有電池檢測普遍由人工完成，不僅費時費力，而且容易受人為因素影響，存在檢測誤差的技術(shù)問題；提供一種圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢測系統(tǒng)，其能對電池進行比較完整的各項指標檢測，保證電池品質(zhì)，而且各項檢測由系統(tǒng)自動完成，省時省力，且避免人為因素影響，有效減小誤差，提高檢測的可靠性。
[0004]本實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系統(tǒng)，其各檢測單元設(shè)計成模塊化結(jié)構(gòu)，可以自由組合，可以根據(jù)實際需求搭配組裝出具備不同檢測項目的檢測系統(tǒng)，也可根據(jù)實際需求調(diào)節(jié)各檢測單元的前后位置，使用非常靈活。
[0005]本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:本實用新型包括高度檢測單元、正負極端面外觀缺陷檢測單元、圓柱面外觀缺陷檢測單元、電性能檢測單元及漏液檢測單元中的任何兩個以上的檢測單元和一監(jiān)控終端，各檢測單元依次相連，所述的檢測單元分別和所述的監(jiān)控終端相連。本技術(shù)方案中，各檢測單元設(shè)計成模塊化結(jié)構(gòu)，可以自由組合，可以根據(jù)實際需求搭配組裝出具備不同檢測項目的檢測系統(tǒng)，也可根據(jù)實際需求調(diào)節(jié)各檢測單元的前后位置，使用非常靈活。為了檢測時便于對電池定位，各檢測單元還可設(shè)置相應(yīng)的阻擋機構(gòu)對電池進行定位。當(dāng)然檢測項目最完善的系統(tǒng)應(yīng)包括高度檢測單元、正負極端面外觀缺陷檢測單元、圓柱面外觀缺陷檢測單元、電性能檢測單元和漏液檢測單元，實現(xiàn)對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)險等綜合性能的系統(tǒng)性檢測，能夠準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，而且各項檢測由系統(tǒng)自動完成，省時省力，且避免人為因素影響，有效減小誤差，提高檢測的可靠性。
[0006]作為優(yōu)選，所述的高度檢測單元包括相對設(shè)置的兩個激光測距傳感器，一個激光測距傳感器朝向電池的正極端面，另一個激光測距傳感器朝向電池的負極端面，所述的激光測距傳感器和所述的監(jiān)控終端相連。兩個激光測距傳感器安裝好以后距離始終保持固定，測試時兩個激光測距傳感器分別測得到電池正極端面及負極端面的距離，輸送給監(jiān)控終端，由監(jiān)控終端計算出待測電池的高度。激光測距傳感器也可由激光位移傳感器等其它位移、測距傳感器代替。
[0007]作為優(yōu)選，所述的正負極端面外觀缺陷檢測單元包括兩個面掃描相機和兩個環(huán)形光源，一個面掃描相機和一個環(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)備位于電池的負極端面一側(cè)，每個環(huán)形光源位于同組設(shè)備的面掃描相機和電池之間，兩個面掃描相機分別朝向電池的正極和負極，所述的面掃描相機和所述的監(jiān)控終端相連。電池的正極端面、負極端面的檢測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，兩個面掃描相機分別拍攝電池正極端面、負極端面的圖像，傳輸給監(jiān)控終端，由監(jiān)控終端通過專用軟件比對后完成正負極性判定、外觀缺陷的分析，判斷待測電池正負極端面外觀形狀是否合格，同時計算出電池直徑。面掃描相機也可由CCD相機代替，如果偏差精度要求高，也可以用激光位移傳感器或者測距傳感器實現(xiàn)。
[0008]作為優(yōu)選，所述的圓柱面外觀缺陷檢測單元包括夾具、線掃描相機和線形光源，夾具設(shè)在電池工位的兩側(cè)，夾具和一電機相連，線掃描相機、線形光源分別設(shè)在電池工位正上方及斜上方位置，所述的線掃描相機和所述的監(jiān)控終端相連。當(dāng)電池移動到圓柱面檢測工位時，設(shè)于工位兩側(cè)的夾具夾住電池的兩端，夾具在電機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，帶動電池定速轉(zhuǎn)動，在線形光源的照射下，線掃描相機拍攝電池整個圓柱面的圖像，傳輸給監(jiān)控終端，由監(jiān)控終端進行分析、處理和比對，判斷待測電池圓柱面外觀形狀是否合格。
[0009]作為優(yōu)選，所述的電性能檢測單元包括電壓內(nèi)阻檢測模塊和充放電性能檢測模塊，電壓內(nèi)阻檢測模塊及充放電性能檢測模塊分別和所述的監(jiān)控終端相連。電壓內(nèi)阻檢測模塊和充放電性能檢測模塊可以分成兩個檢測單元，也可以合并成同一個檢測單元，可以利用現(xiàn)有的電壓內(nèi)阻檢測儀和充放電機設(shè)備，在結(jié)構(gòu)上稍作改進實現(xiàn)。通過檢測開路電壓、內(nèi)阻和按照特定的充放電程序進行測試，測得值輸送給監(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，并和標準區(qū)間值進行比對，挑出不合格電池和性能異常電池。
[0010]作為優(yōu)選，所述的漏液檢測單元包括設(shè)在電池正極端的密封罩和設(shè)在電池負極端的密封帽，密封罩、密封帽分別和推動機構(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)待測電池移動到漏液檢測工位時，在推動機構(gòu)的操作下，密封罩、密封帽分別被緊密壓實套到電池的正極端和負極端，此時真空栗對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)會滲透到腔體中，乙烯氣體傳感器馬上會識別出，測得的值輸送給監(jiān)控終端，從而判斷出電池存在漏液現(xiàn)象，作出報警及剔除電池等后續(xù)操作。這個方案是對單節(jié)電池進行漏液檢測，當(dāng)然也可采用多節(jié)電池同時進行漏液檢測的結(jié)構(gòu)，將多節(jié)電池同時放進一密閉腔體中，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，可完成對多節(jié)電池的漏液檢測。
[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及能阻擋電池并使電池旋轉(zhuǎn)的阻擋旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，高速掃碼機和所述的監(jiān)控終端相連。電池檢測前，先進入吹塵區(qū)，通過壓縮空氣吹去電池表面灰塵和紙肩，確保后續(xù)檢測中拍攝的圖像更加清楚。高速掃碼機也可用高速相機代替，兩種裝置可以選用一種，也可以同時使用以保證精度。由于電池條碼一般在電池的圓柱面上，故掃碼時電池需要旋轉(zhuǎn)，阻擋旋轉(zhuǎn)機構(gòu)起到使對電池定位并使電池旋轉(zhuǎn)的作用，電池旋轉(zhuǎn)時，高速掃碼機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)檢測結(jié)果都會和電池的這一身份一一對應(yīng)存儲在一起，便于統(tǒng)計和分析。
[0012]作為優(yōu)選，所述的阻擋旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括升降機構(gòu)及能受電機驅(qū)動旋轉(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，升降機構(gòu)設(shè)在凹槽中并和阻擋旋轉(zhuǎn)塊相連。當(dāng)電池移動到掃碼工位時，在升降機構(gòu)的作用下，阻擋旋轉(zhuǎn)塊上升，阻擋住電池，然后電機驅(qū)動阻擋旋轉(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)會帶動電池旋轉(zhuǎn)，保證電池在固定位置上進行定速旋轉(zhuǎn)，便于高速掃碼機抓拍到電池條形碼。掃完后，升降機構(gòu)下降，阻擋旋轉(zhuǎn)塊縮回進凹槽內(nèi)，等待下一電池的到達。升降機構(gòu)可以米用電機驅(qū)動的升降結(jié)構(gòu)，也可米用氣缸驅(qū)動的升降結(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