CN104597410B - 一种锂离子电池的短路检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池的短路检测装置，包括：夹紧单元，用于放置及夹紧若干锂离子电池；检测单元，用于探测电芯是否存在短路，其包括分别与若干锂离子电池对应的若干检测探针、与检测探针电连接的检测电路；第一滑动机构，用于带动检测探针分别抵靠对应锂离子电池的正极耳和负极耳，其与检测探针连接；驱动单元，分别与夹紧单元和第一滑动机构连接。还涉及一种锂离子电池的短路检测方法。本发明通过设计一种锂离子电池的短路检测装置，采用若干检测探针同时对多个电池进行短路检测，大幅度提高检测效率；且在电芯夹紧状态下进行短路检测，使短路点与正极、负极充分接触，更有效地将短路电池检测出来。

Description

一种锂离子电池的短路检测装置及方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池的短路检测装置及方法。

背景技术

自从实现锂离子电池的商品化以来，锂离子电池得到了迅猛发展的增长，特别是在电信和便式用电器领域，如手机、笔记本电脑、便携式摄像机等，日益居于主导地位。今后几年我国将有更多的企业投入到锂离子电池的生产。鉴于聚合物锂离子电池所具有的突出优点和广阔的市场前景，国家已将聚合物锂离子电池的产业化列为重点扶持和政策引导的对象，但是，聚合物锂离子电池在制造过程中，尚具有不完善之处，如：不能方便地制成各种形状电池，内阻较大电池的比容量不够高及安全方面还不够完美等。为了改变锂离子电池的状况，采用了正、负极及电解质聚合物膜的多层叠加组合的层压技术和软包装技术。该技术在实际生产中的技术难题之一是，容易使电池内部发生物理接触而产生短路，锂离子电池短路，会因短路产生大量的热量，而且温度非常高，在断路之前，足以融化一般金属，可能会造成火灾，也可能会烧坏用电器等，使得财产和生命安全受到威胁。这些内部短路将导致电芯化成数据异常，使电芯性能受到极大的影响，严重时甚至使化成过程中电芯的电充不上去，造成“无电”电芯。这种情况严重地影响了电芯的合格率，电芯的质量分选工作造成了较大的困难。因此，准确地诊断电芯内部的短路情况非常重要。

目前锂离子池短路检测装置市场面上有很多设备，如电池短路综合测试仪、万用表、遥控大电流短路装置等等，上述检测方法均是单只电池检测，生产效率低。同时铝壳锂离子电池的卷芯在检测时处于相对松散的状态下，存在个别卷芯内部短路点没有与正极、负极紧密接触，无法将其检测出来。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种锂离子电池的短路检测装置，大幅度提高锂离子电池的短路检测效率。

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种锂离子电池的短路检测方法，大幅度提高锂离子电池的短路检测效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种锂离子电池的短路检测装置，所述锂离子电池包括电芯、分别与电芯连接的正极耳和负极耳，所述短路检测装置包括：

夹紧单元，用于放置及夹紧若干锂离子电池；

检测单元，用于探测电芯是否存在短路，其包括分别与若干锂离子电池对应的若干检测探针、与检测探针电连接的检测电路；

第一滑动机构，用于带动检测探针分别抵靠对应锂离子电池的正极耳和负极耳，其与检测探针连接；

驱动单元，分别与夹紧单元和第一滑动机构连接。

其中，较佳方案是：所述夹紧单元包括定位模块和夹紧模块，该定位模块用于定位锂离子电池，该夹紧模块用于对锂离子电池施加压力。

其中，较佳方案是：所述定位模块包括定位槽和定位块，该定位槽用于放置锂离子电池，该定位块用于限位锂离子电池。

其中，较佳方案是：所述夹紧模块包括固定块和调节块，该锂离子电池放置在固定块和调节块之间，该调节块对锂离子电池施加压力，使锂离子电池处于紧压状态。

其中，较佳方案是：还包括第二滑动机构，该第二滑动机构分别与夹紧单元和驱动单元连接，该第二滑动机构带动夹紧单元，使每个锂离子电池的正极耳和负极耳的位置对应于各自的检测探针。

其中，较佳方案是：所述检测单元还包括与第一滑动机构连接的支撑架，该检测探针并排设置在支撑架上。

其中，较佳方案是：所述检测探针包括正极耳检测探针和负极耳检测探针，该正极耳检测探针和负极耳检测探针根据正极耳和负极耳的位置关系并排设置。

其中，较佳方案是：还包括与检测电路连接的报警单元，用于将检测结果进行指示或报警，该报警单元包括警示灯和警报蜂鸣器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种锂离子电池的短路检测方法，包括步骤：

S1、将若干锂离子电池放置于检测位置，驱动第二滑动机构，使每个锂离子电池的正极耳和负极耳位置对应于各自的检测探针；

S2、驱动调节块，对锂离子电池施加压力，使锂离子电池处于紧压状态；

S3、驱动第一滑动机构，带动检测探针，并将其正极耳检测探针和负极耳检测探针分别抵靠对应锂离子电池的正极耳和负极耳；

S4、开通检测电路，检测锂离子电池的正极耳和负极耳之间的电流是否存在异常，如果存在异常，则判断锂离子电池为电芯短路，并通过报警单元进行指示或报警。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过设计一种锂离子电池的短路检测装置，采用若干检测探针同时对多个电池进行短路检测，大幅度提高检测效率；且在电芯夹紧状态下进行短路检测，使短路点与正极、负极充分接触，更有效地将短路电池检测出来。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明短路检测装置的结构框图；

图2是本发明短路检测装置的结构示意图；

图3是本发明锂离子电池的结构示意图；

图4是本发明短路检测方法的原理框图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1和图3所示，本发明提供一种短路检测装置的优选实施例，同时对多个锂离子电池进行短路检测，大幅度提高检测效率，其中图1是短路检测装置的结构框图，图3是锂离子电池的结构示意图。

一种锂离子电池10的短路检测装置20，其中，锂离子电池10包括电芯、分别与电芯连接的正极耳21和负极耳22，短路检测装置20包括：夹紧单元21、检测单元22、第一滑动机构23和驱动单元24。

其中，夹紧单元21用于放置及夹紧若干锂离子电池10；检测单元22用于探测电芯是否存在短路，检测单元22包括分别与若干锂离子电池10对应的若干检测探针221、与检测探针221电连接的检测电路222；第一滑动机构23用于带动检测探针221分别抵靠对应锂离子电池10的正极耳21和负极耳22，第一滑动机构23与检测探针221连接；驱动单元24分别与夹紧单元21和第一滑动机构23连接，驱动单元24用于控制第一滑动机构23和夹紧单元21工作。

如图2和图3所示，本发明提供一种短路检测装置的较佳实施例，其中图2是短路检测装置的结构示意图，图3是锂离子电池的结构示意图。

短路检测装置20包括夹紧单元21、检测单元22、第一滑动机构23和驱动单元24。

本实施例中，夹紧单元21包括定位模块211和夹紧模块212，定位模块211用于定位锂离子电池10，夹紧模块212用于对锂离子电池10施加压力。

夹紧单元21中的定位模块211，包括定位槽(图中未显示)和定位块2111，定位槽用于放置锂离子电池10，一般是若干锂离子电池10竖立并排放置在定位槽内，且锂离子电池10的正极耳21和负极耳22朝上；定位块2111用于限位锂离子电池10，在放置锂离子电池10后，再通过定位块2111进行限位锁定，固定锂离子电池10，防止锂离子电池10在检测过程中脱离。优选是，定位槽是由三环面和定位块2111形成的放置槽，定位块2111设置在短路检测装置20的前侧，即定位槽的前侧，便于定位块2111的操作。

夹紧单元21中的夹紧模块212，包括固定块2121和调节块2122，锂离子电池10放置在固定块2121和调节块2122之间，调节块2122对锂离子电池10施加压力，使锂离子电池10处于紧压状态。优选是，固定块2121和调节块2122分别设置在短路检测装置20的左右两侧，固定块2121固定不动，调节块2122与一气缸(图中未显示)连接，驱动单元24控制气缸推动调节块2122，对锂离子电池10施加一定压力。

进一步地，夹紧单元21还包括一垂直度调节机构213，通过垂直度调节机构213调节调节块2122的垂直角度，便于调节块2122均匀压锂离子电池10。夹紧单元21还包括一距离调节机构(图中未显示)，通过距离调节机构调整固定块2121和调节块2122之间的距离，便于锂离子电池10的灵活放置。

进一步地，短路检测装置20还包括第二滑动机构(图中未显示)，第二滑动机构分别与夹紧单元21和驱动单元24连接，第二滑动机构带动夹紧单元21，使每个锂离子电池10的正极耳21和负极耳22的位置对应于各自的检测探针221。优选是，驱动单元24控制第二滑动机构，使夹紧单元21向后侧移动，并将锂离子电池10的正极耳21和负极耳22移动到检测探针221的正下方。

本实施例中，检测单元22还包括与第一滑动机构23连接的支撑架223，检测探针221并排设置在支撑架223上。检测探针221包括正极耳检测探针和负极耳检测探针，正极耳检测探针和负极耳检测探针根据正极耳21和负极耳22的位置关系并排设置。

进一步地，检测单元22还包括一主架25，主架25分别与支撑架223、第一滑动机构23连接，起主支撑的作用。检测单元22还包括一水平度调节机构224，通过水平度调节机构224调节支撑架223的水平角度，便于检测探针221与压锂离子电池10的正极耳21和负极耳22的抵触。夹紧单元21还包括一高度调节机构225，通过距离调节机构调整主架25的水平高度。

本实施例中，还包括与检测电路222连接的报警单元，用于将检测结果进行指示或报警，报警单元包括警示灯和警报蜂鸣器。其中，警示灯包括两种指示灯，如红灯和绿灯，当锂离子电池10正常时，绿灯亮，当锂离子电池10短路时，红灯亮，且警报蜂鸣器响。

其中，检测电路222包括电源、电子阀和继电器，负极耳检测探针分别与警示灯和警报蜂鸣器电连接，正极耳检测探针与电源的正极连接，警示灯和警报蜂鸣器分别与继电器电连接，使检测电路222、检测探针221和报警单元形成一个完整回路。

如图4所示，本发明提供一种短路检测方法的优选实施例，其中图4是短路检测方法的原理框图。

提供一种锂离子电池10的短路检测方法，包括步骤：

S1、将若干锂离子电池10放置于检测位置，驱动第二滑动机构，使每个锂离子电池10的正极耳21和负极耳22位置对应于各自的检测探针221；

S2、驱动调节块2122，对锂离子电池10施加压力，使锂离子电池10处于紧压状态；

S3、驱动第一滑动机构23，带动检测探针221，并将其正极耳检测探针和负极耳检测探针分别抵靠对应锂离子电池10的正极耳21和负极耳22；

S4、开通检测电路222，检测锂离子电池10的正极耳21和负极耳22之间的电流是否存在异常，如果存在异常，则判断锂离子电池10为电芯短路，并通过报警单元进行指示或报警。

其中，在检测完成后，将存在短路问题的锂离子电池10挑出，并进行下一轮检测。由上可知，电路检测操作非常简单，判断容易，而且本实施例的检测装置不受时间、环境、材料、人员的影响，可根据电池的型号，不同的极耳中心距来进行调节和检测。工作时可根据极耳的宽度进行调节，可以满足不同型号，不同极耳宽度，不同极耳的中心距离宽度的检测要求。

以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。

Claims (7)

1.一种锂离子电池的短路检测装置，所述锂离子电池包括电芯、分别与电芯连接的正极耳和负极耳，其特征在于，所述短路检测装置包括：

夹紧单元，所述夹紧单元包括定位模块和夹紧模块，该定位模块用于定位锂离子电池，所述夹紧模块包括固定块和调节块，若干所述锂离子电池放置在固定块和调节块之间，该调节块对锂离子电池施加压力，使全部锂离子电池处于紧压状态；

检测单元，用于探测电芯是否存在短路，其包括分别与若干锂离子电池对应的若干检测探针、与检测探针电连接的检测电路；

第一滑动机构，用于带动检测探针分别抵靠对应锂离子电池的正极耳和负极耳，其与检测探针连接；

驱动单元，分别与夹紧单元和第一滑动机构连接。

2.根据权利要求1所述的短路检测装置，其特征在于：所述定位模块包括定位槽和定位块，该定位槽用于放置锂离子电池，该定位块用于限位锂离子电池。

3.根据权利要求1或2任一所述的短路检测装置，其特征在于：还包括第二滑动机构，该第二滑动机构分别与夹紧单元和驱动单元连接，该第二滑动机构带动夹紧单元，使每个锂离子电池的正极耳和负极耳的位置对应于各自的检测探针。

4.根据权利要求1所述的短路检测装置，其特征在于：所述检测单元还包括与第一滑动机构连接的支撑架，该检测探针并排设置在支撑架上。

5.根据权利要求4所述的短路检测装置，其特征在于：所述检测探针包括正极耳检测探针和负极耳检测探针，该正极耳检测探针和负极耳检测探针根据正极耳和负极耳的位置关系并排设置。

6.根据权利要求1所述的短路检测装置，其特征在于：还包括与检测电路连接的报警单元，用于将检测结果进行指示或报警，该报警单元包括警示灯和警报蜂鸣器。

7.一种锂离子电池的短路检测方法，其特征在于，包括步骤：

S1、将若干锂离子电池放置于检测位置，驱动第二滑动机构，使每个锂离子电池的正极耳和负极耳位置对应于各自的检测探针；其中，检测位置包括定位模块和夹紧模块，该定位模块用于定位锂离子电池，所述夹紧模块包括固定块和调节块，若干所述锂离子电池放置在固定块和调节块之间；

S2、驱动调节块，对锂离子电池施加压力，使锂离子电池处于紧压状态；

S3、驱动第一滑动机构，带动检测探针，并将其正极耳检测探针和负极耳检测探针分别抵靠对应锂离子电池的正极耳和负极耳；

S4、开通检测电路，检测锂离子电池的正极耳和负极耳之间的电流是否存在异常，如果存在异常，则判断锂离子电池为电芯短路，并通过报警单元进行指示或报警。