CN107091716A - 一种用于检测电池密封性的真空氦检装置和方法 - Google Patents
一种用于检测电池密封性的真空氦检装置和方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于检测电池密封性的真空氦检装置和方法，用于检测电池的密封性，其包括多个检测腔体、真空管路、注氦机构、氦检机构、抽真空装置和充氦机构，所述检测腔体用于密封装入待检测电池，所述注氦机构与检测腔体密封连接，所述抽真空装置通过所述真空管路给检测腔体和待检测电池抽真空，所述充氦机构通过所述注氦机构向抽真空后的待检测电池注入氦气，所述多个检测腔体分别通过真空管路与氦检机构连接以检测注入氦气后的待检测电池泄露的氦气量。本发明结构新颖，在真空条件下向电池注入氦气，检测所述电池一定时间内氦气泄漏量来表征所述电池的密封性，准确率可达97%以上，操作简单，使得检测效率大大提升，值得推广。
Description
技术领域
本发明涉及电池检测技术领域，尤其涉及一种用于检测电池密封性的真空氦检装置和方法。
背景技术
在电池生产工艺中，对电池顶盖密封性检测是非常重要的一道工序，因为电池的密封性是否良好直接关系到电池使用的安全性。目前业界对电池顶盖密封检测通常采用真空值检测法。首先用橡胶压嘴堵住电池的注液口，然后用真空值检测仪器对电池进行抽真空检测，如果在电池在30S内达到-99903Pa,那么电池是OK的，如果没有在30S内达到-99903Pa,那么电池是NG的。这种方式检测的优点是结构简单，缺点是容易对电池产生误判NG，并且效率低，准确率低。
发明内容
本发明针对以上不足，提供一种准确率高，且效率高的用于检测电池密封性的真空氦检装置和方法。
一种用于检测电池密封性的真空氦检装置，用于检测电池的密封性，其包括多个检测腔体、真空管路、注氦机构、氦检机构、抽真空装置和充氦机构，所述检测腔体用于密封装入待检测电池，所述注氦机构与检测腔体密封连接，所述抽真空装置通过所述真空管路给检测腔体和待检测电池抽真空，所述充氦机构通过所述注氦机构向抽真空后的待检测电池注入氦气，所述多个检测腔体分别通过真空管路与氦检机构连接以检测注入氦气后的待检测电池泄露的氦气量。
优选地，所述装置还包括检测台，所述检测台包括盖板和多个立柱，所述盖板设有用于安装所述检测腔体的第一通孔；所述多个立柱通过螺钉连接固设于盖板下方用于支撑盖板，所述多个立柱高度一致使盖板保持水平。
优选地，所述检测腔体包括内腔、外腔和密封上板，所述外腔包覆所述内腔，所述内腔内壁和底壁分别设有多个垫块以垫设电池于内腔；所述密封上板固设于外腔与盖板之间，所述密封上板与外腔连接处设有梯形密封圈，所述检测腔体通过所述密封上板与真空管路、注氦机构密封连接；所述密封上板还设有多个第三通孔。
优选地， 所述装置还包括消音器、第一压块、多个挡板阀、真空变径三通和密封胶，所述挡板阀和密封胶帖合在一起，所述挡板阀包括第一接口和第二接口，所述挡板阀的第一接口通过所述真空变径三通分别连接于所述第二通孔和真空管路，所述第一压块用于固定所述真空变径三通和挡板阀安装于所述密封上板；所述消音器与所述挡板阀的第二接口连接，用于破除所述检测腔体的真空状态；所述挡板阀包括第一挡板阀、第二挡板阀和第三挡板阀。
优选地，所述氦检机构包括氦检仪、氦检仪立板和氦检仪安装板，所述氦检仪安装板通过氦检仪立板固定于所述盖板上方，所述氦检仪安装板与所述盖板平行，所述氦检仪固定安装于所述氦检仪安装板上。
优选地，所述注氦机构包括注氦管、注氦压头、固定机构和多个密封圈，所述注氦压头通过固定机构固定于所述密封上板，所述注氦管贯穿所述注氦压头与电池一端接触，所述密封圈用于所述密封上板、注氦压头和固定机构之间密封。
优选地，所述装置还包括注氦法兰，所述固定机构包括第二压块、波纹油封、快拧接头、垫片和弹簧，所述密封机构包括多个O型密封圈，所述注氦压头通过螺纹连接依次贯穿所述第二压块、注氦法兰和波纹油封，所述注氦压头下端连接至所述内腔；所述注氦法兰固定连接所述第二压块和波纹油封，所述波纹油封与所述密封上板通过螺钉固定；所述第二压块内设有容置所述弹簧的腔体，所述垫片、弹簧固设于所述腔体中，所述密封上板和波纹油封之间设有O型密封圈，所述注氦法兰分别与波纹油封、第二压块之间设有O型密封圈；所述注氦管一端通过快拧接头固定于所述第二压块上方。
优选地，所述真空管路包括多个真空波纹管、多个真空五通、多个真空三通和多个真空变径三通，所述多个真空波纹管通过所述多个真空五通、多个真空三通和多个真空变径三通与氦检机构、检测腔体、注氦机构和抽真空装置连接；所述真空波纹管包括第一真空波纹管、第二真空波纹管、第三真空波纹管、第四真空波纹管和第五真空波纹管，所述真空五通包括第一真空五通和第二真空五通；所述抽真空装置包括第一抽真空装置、第二抽真空装置和第三抽真空装置。
优选地，所述检测腔体设有四个，所述氦检仪与所述第一真空波纹管连接，所述第一真空波纹管通过第一真空五通依次连接所述第二真空波纹管和四个所述第一挡板阀，所述第一真空五通与四个所述第一挡板阀通过真空三通连接，用以构成第一真空通道，所述第一真空通道用于所述氦检机构对所述检测腔体泄露的氦气量的检测；所述第三真空波纹管通过真空三通与所述第四真空波纹管连接，所述第四真空波纹管另一端通过所述第二真空五通依次连接所述第五真空波纹,和四个所述第二挡板阀，用以构成第二真空通道，所述第二真空通道用于所述外腔抽真空；所述第一抽真空装置连接所述第一真空波纹管，所述第二抽真空装置连接所述第五真空波纹管；还包括真空计，所述真空计通过变径三通连接于所述第二挡板阀，用于读取所述内腔的真空度。
此外，一种检测电池密封性的方法，用上述用于检测电池密封性的真空氦检装置检测，其包括如下步骤：将电池装入所述内腔中，所述电池设有注液口，所述注氦压头与所述注液口紧密接触，且注氦压头对所述电池施加一定压力，使注氦压头与注液口密封；启动所述第二抽真空装置，使所述第二真空通道的真空度达到预定数值；启动所述第三抽真空机构，通过所述注氦管对所述电池抽真空达到预定数值；再将所述注氦管连接到充氦机构，用于对所述电池注入预定量的氦气；数秒之内，启动所述第一抽真空装置，通过所述氦检仪对第一真空通道的氦气泄漏量进行检测。
上述用于检测电池密封性的真空氦检装置和方法，通过对放置于检测腔体内的电池在真空条件下进行氦气泄漏量的检测来表征所述电池的密封性，将电池置于处于真空条件下的检测腔体内，为所述电池注入一定量的氦气，在一定时间内，通过氦检机构检测真空管道中电池内氦气的泄露量，比较实际泄漏量与标准量泄漏量的大小，得出所述电池是否合格。本发明结构新颖，在真空条件下向电池注入氦气，在真空管道内检测所述电池一定时间内氦气泄漏量来表征所述电池的密封性，准确率高，准确率可达97%以上，操作简单，使得检测效率大大提升，值得推广。
附图说明
图1是本发明实施例的用于检测电池密封性的真空氦检装置结构示意图。
图2是本发明实施例的用于检测电池密封性的真空氦检装置的检测腔体的剖视结构示意图。
图3是图2中B部分局部放大图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明。
请参阅图1，示出一种用于检测电池密封性的真空氦检装置10，用于检测电池11的密封性，其包括多个检测腔体30、真空管路40、注氦机构50、氦检机构60、抽真空装置（图未示出）和充氦机构（图未示出），所述检测腔体30用于密封装入待检测电池11，所述注氦机构50与检测腔体30密封连接，所述抽真空装置通过所述真空管路40给检测腔体30和待检测电池11抽真空，所述充氦机构通过所述注氦机构50向抽真空后的待检测电池11注入氦气，所述多个检测腔体30分别通过真空管路40与氦检机构60连接以检测注入氦气后的待检测电池11泄露的氦气量。
优选地，在本实施例中，所述装置10还包括检测台20，所述检测台20包括盖板21和多个立柱22，所述盖板21设有用于安装所述检测腔体30的第一通孔211；所述多个立柱22通过螺钉连接固设于盖板21下方用于支撑盖板21，所述多个立柱22高度一致使盖板21保持水平，所述盖板21为水平面。所述盖板21还设有用于所述真空管道40通过的第二通孔212。
优选地，所述检测腔体30包括内腔31、外腔32和密封上板33，所述外腔32包覆所述内腔31，所述内腔31内壁和底壁分别设有多个垫块以垫设电池于内腔31，所述多个垫块包括底垫块311、侧垫块312和垫高块313，所述底垫块311、侧垫块312和垫高块313共同作用，用于填充所述电池11与内腔31之间的空隙，使所述电池在内腔31中不会发生移动，根据需要检测的电池11的大小，调整所使用垫块的尺寸；优选地，所述内腔31和外腔32为矩形体，所述内腔31用于放置待检测的电池11，所述内腔31的形状和所述电池11一致，所述电池11充满整个内腔31。
优选地，所述密封上板33固设于外腔32与盖板21之间，所述密封上板33与外腔32连接处设有梯形密封圈332，所述检测腔体30通过所述密封上板33与真空管路40、注氦机构50密封连接；所述密封上板33还设有多个第三通孔331。
优选地，所述装置10还包括消音器12、第一压块13、多个挡板阀14、真空变径三通和密封胶15，所述挡板阀14和密封胶15帖合在一起，优选地，所述密封胶15为氟氯胶。所述挡板阀14包括第一接口和第二接口，所述挡板阀14的第一接口通过所述真空变径三通分别连接于所述第三通孔331和真空管路40，所述第一压块13用于固定所述真空变径三通和挡板阀14安装于所述密封上板33；所述消音器12与所述挡板阀14的第二接口连接，用于破除所述检测腔体的真空状态；所述挡板阀14包括第一挡板阀141、第二挡板阀142和第三挡板阀143，所述挡板阀14用于连通或切断与挡板阀连通的气路的气流。与所述消音器12连接的挡板阀14为第三挡板阀143。
优选地，所述氦检机构60包括氦检仪61、氦检仪立板62和氦检仪安装板63，所述氦检仪安装板63通过氦检仪立板62固定于所述盖板61上方，所述氦检仪安装板63与所述盖板61平行，所述氦检仪61固定安装于所述氦检仪安装板63上，所述氦检仪61设有接口611，所述氦检仪61通过所述接口611与所述真空管路40连接，工作时，所述氦检仪61检测与其连接的真空管路40的氦气量，判断检测结果。
优选地，所述注氦机构50包括注氦管51、注氦压头52、固定机构53和多个密封圈，所述注氦压头52通过固定机构53固定于所述密封上板33，所述注氦管51贯穿所述注氦压头52与电池11一端接触，所述注氦压头包括压头521，所述压头521与所述电池11紧密接触；所述密封圈用于所述密封上板33、注氦压头52和固定机构53之间密封。
具体地，所述装置10还包括注氦法兰15，所述固定机构53包括第二压块531、波纹油封532、快拧接头533、垫片534和弹簧535，所述密封圈包括多个O型密封圈，所述注氦压头52通过螺纹连接依次贯穿所述第二压块531、注氦法兰15和波纹油封532，所述注氦压头52下端连接至所述内腔31；所述注氦法兰15固定连接所述第二压块531和波纹油封532，所述波纹油封532与所述密封上板33通过螺钉固定；所述第二压块531内设有容置所述弹簧535的腔体，所述垫片534、弹簧535固设于所述腔体中，所述密封上板33和波纹油封532之间设有O型密封圈，所述注氦法兰15分别与波纹油封532、第二压块531之间设有O型密封圈；所述注氦管51一端通过快拧接头533固定于所述第二压块531上方。
优选地，所述真空管路40包括多个真空波纹管、多个真空五通、多个真空三通和多个真空变径三通，所述多个真空波纹管通过所述多个真空五通、多个真空三通和多个真空变径三通与氦检机构60、检测腔体30、注氦机构50和抽真空装置连接；所述真空波纹管包括第一真空波纹管411、第二真空波纹管412、第三真空波纹管413、第四真空波纹管414和第五真空波纹管415，所述真空五通包括第一真空五通421和第二真空五通422，所述抽真空装置包括第一抽真空装置和第二抽真空装置；所述第一压块13通过所述变径三通与第二挡板阀142连接。
具体地，所述装置10还包括充氦机构（图未示出）和抽真空机构（图未示出），所述充氦机构和抽真空机构与注氦机构50连接，为所述注氦机构50提供氦气以及为所述电池11抽真空；该装置10设有四个检测腔体30，所述接口611与所述第一真空波纹管411连接，所述第一真空波纹管411通过第一真空五通421依次连接所述第二真空波纹管412和四个所述第一挡板阀141，所述第一真空五通421与四个所述第一挡板阀141通过真空三通连接，用以构成第一真空通道，所述第一真空通道用于实现对所述检测腔体30泄露的氦气量的检测；所述第三真空波纹管413通过真空三通与所述第四真空波纹管414连接，所述第四真空波纹管414另一端通过所述第二真空五通422依次连接所述第五真空波纹415和四个所述第二挡板阀142，用以构成第二真空通道，所述第二真空通道用于所述外腔32抽真空；所述第一抽真空装置连接所述第一真空波纹管411，所述第二抽真空装置连接所述第五真空波纹管415；优选地，所述第一抽真空装置为小型抽真空装置，所述第二抽真空装置为大型抽真空装置。所述装置10还包括真空计16，所述真空计16通过变径三通连接于所述第二挡板阀142，用于读取所述内腔31的真空度。
此外，一种检测方形铝壳电池密封性的方法，用上述真空氦检装置10检测，包括如下步骤：将电池装入所述内腔31中，所述电池11设有注液口，所述注氦压头52与所述注液口紧密接触，且注氦压头52对所述电池11施加一定压力，使注氦压头52与注液口密封；启动所述第二抽真空装置，使所述第二真空通道的真空度达到预定数值，优选为-99980Pa±100Pa，更优选为-99980Pa；启动所述抽真空机构，通过所述注氦管对所述电池抽真空达到预定数值，优选为-98KPa±100 Pa，更优选为-98KPa；再将所述注氦管51连接到充氦机构，用于对所述电池11注入预定量的氦气，达到0.15MPa±100 Pa，更优选为0.15MPa；数秒之内，启动所述第一抽真空装置，通过所述氦检仪61对第一真空通道的氦气泄漏量进行检测，得出实际泄漏率，将该检测出来的实际泄漏率与氦检仪标准泄漏率比较，若实际泄漏率小于标准泄漏率，则该检测的电池OK，否则，该电池NG。
上述用于检测电池密封性的真空氦检装置和方法，通过对放置于检测腔体内的电池在真空条件下进行氦气泄漏量的检测来表征所述电池的密封性，将电池置于处于真空条件下的检测腔体内，为所述电池注入一定量的氦气，在一定时间内，通过氦检机构检测真空管道中电池内氦气的泄露量，比较实际泄漏率与标准量泄漏率的大小，得出所述电池是否合格。本发明结构新颖，在真空条件下向电池注入氦气，在真空管道内检测所述电池一定时间内氦气泄漏量来表征所述电池的密封性，准确率高，准确率可达97%以上，操作简单，使得检测效率大大提升，值得推广。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种用于检测电池密封性的真空氦检装置，用于检测电池的密封性，其特征在于，包括多个检测腔体、真空管路、注氦机构、氦检机构、抽真空装置和充氦机构，所述检测腔体用于密封装入待检测电池，所述注氦机构与检测腔体密封连接，所述抽真空装置通过所述真空管路给检测腔体和待检测电池抽真空，所述充氦机构通过所述注氦机构向抽真空后的待检测电池注入氦气，所述多个检测腔体分别通过真空管路与氦检机构连接以检测注入氦气后的待检测电池泄露的氦气量。
2.如权利要求1所述的用于检测电池密封性的真空氦检装置，其特征在于，还包括检测台，所述检测台包括盖板和多个立柱，所述盖板设有用于安装所述检测腔体的第一通孔；所述多个立柱通过螺钉连接固设于盖板下方用于支撑盖板，所述多个立柱高度一致使盖板保持水平。
3.如权利要求1所述的用于检测电池密封性的真空氦检装置，其特征在于，所述检测腔体包括内腔、外腔和密封上板，所述外腔包覆所述内腔，所述内腔内壁和底壁分别设有多个垫块以垫设电池于内腔；所述密封上板固设于外腔与盖板之间，所述密封上板与外腔连接处设有梯形密封圈，所述检测腔体通过所述密封上板与真空管路、注氦机构密封连接；所述密封上板还设有多个第三通孔。
4.如权利要求3所述的用于检测电池密封性的真空氦检装置，其特征在于， 还包括消音器、第一压块、多个挡板阀、真空变径三通和密封胶，所述挡板阀和氟氯胶帖合在一起，所述挡板阀包括第一接口和第二接口，所述挡板阀的第一接口通过所述真空变径三通分别连接于所述第二通孔和真空管路，所述第一压块用于固定所述真空变径三通和挡板阀安装于所述密封上板；所述消音器与所述挡板阀的第二接口连接，用于破除所述检测腔体的真空状态；所述挡板阀包括第一挡板阀、第二挡板阀和第三挡板阀。
5.如权利要求1所述的用于检测电池密封性的真空氦检装置，其特征在于，所述氦检机构包括氦检仪、氦检仪立板和氦检仪安装板，所述氦检仪安装板通过氦检仪立板固定于所述盖板上方，所述氦检仪安装板与所述盖板平行，所述氦检仪固定安装于所述氦检仪安装板上。
6.如权利要求1所述的用于检测电池密封性的真空氦检装置，其特征在于，所述注氦机构包括注氦管、注氦压头、固定机构和多个密封圈，所述注氦压头通过固定机构固定于所述密封上板，所述注氦管贯穿所述注氦压头与电池一端接触，所述密封圈用于所述密封上板、注氦压头和固定机构之间密封。
7.如权利要求6所述的用于检测电池密封性的真空氦检装置，其特征在于，还包括注氦法兰，所述固定机构包括第二压块、波纹油封、快拧接头、垫片和弹簧，所述密封机构包括多个O型密封圈，所述注氦压头通过螺纹连接依次贯穿所述第二压块、注氦法兰和波纹油封，所述注氦压头下端连接至所述内腔；所述注氦法兰固定连接所述第二压块和波纹油封，所述波纹油封与所述密封上板通过螺钉固定；所述第二压块内设有容置所述弹簧的腔体，所述垫片、弹簧固设于所述腔体中，所述密封上板和波纹油封之间设有O型密封圈，所述注氦法兰分别与波纹油封、第二压块之间设有O型密封圈；所述注氦管一端通过快拧接头固定于所述第二压块上方。
8.如权利要求1所述的用于检测电池密封性的真空氦检装置，其特征在于，所述真空管路包括多个真空波纹管、多个真空五通、多个真空三通和多个真空变径三通，所述多个真空波纹管通过所述多个真空五通、多个真空三通和多个真空变径三通与氦检机构、检测腔体、注氦机构和抽真空装置连接；所述真空波纹管包括第一真空波纹管、第二真空波纹管、第三真空波纹管、第四真空波纹管和第五真空波纹管，所述真空五通包括第一真空五通和第二真空五通；所述抽真空装置包括第一抽真空装置、第二抽真空装置和第三抽真空装置。
9.如权利要求8所述的用于检测电池密封性的真空氦检装置，其特征在于，所述检测腔体设有四个，所述氦检仪与所述第一真空波纹管连接，所述第一真空波纹管通过第一真空五通依次连接所述第二真空波纹管和四个所述第一挡板阀，所述第一真空五通与四个所述第一挡板阀通过真空三通连接，用以构成第一真空通道，所述第一真空通道用于所述氦检机构对所述检测腔体泄露的氦气量的检测；所述第三真空波纹管通过真空三通与所述第四真空波纹管连接，所述第四真空波纹管另一端通过所述第二真空五通依次连接所述第五真空波纹,和四个所述第二挡板阀，用以构成第二真空通道，所述第二真空通道用于所述外腔抽真空；所述第一抽真空装置连接所述第一真空波纹管，所述第二抽真空装置连接所述第五真空波纹管；还包括真空计，所述真空计通过变径三通连接于所述第二挡板阀，用于读取所述内腔的真空度。
10.一种检测电池密封性的方法，其特征在于，用上述权利要求1-9任一项 所述用于检测电池密封性的真空氦检装置检测，包括如下步骤：将电池装入所述内腔中，所述电池设有注液口，所述注氦压头与所述注液口紧密接触，且注氦压头对所述电池施加一定压力，使注氦压头与注液口密封；启动所述第二抽真空装置，使所述第二真空通道的真空度达到预定数值；启动所述第三抽真空机构，通过所述注氦管对所述电池抽真空达到预定数值；再将所述注氦管连接到充氦机构，用于对所述电池注入预定量的氦气；数秒之内，启动所述第一抽真空装置，通过所述氦检仪对第一真空通道的氦气泄漏量进行检测。
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