CN107449563A - 超级电容气密性检验装置及检验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了超级电容气密性检验装置及检验方法，包括支架、壳体、底盘、第一传送带和控制器，支架和壳体之间设有与电机相连接的活动杆，壳体的下方设有第一传送带，且第一传送带上均匀布置有数个与壳体适配的底盘，壳体内部为空腔，壳体上设有真空表和第一压力表，壳体通过管路分别与充气设备和真空泵相连接，控制器分别与第一传送带、电机、真空表、第一压力表和真空泵相连接。本发明设计合理，代替人工，减少劳动强度，节约人工成本，减少人工操作导致的误差，准确度得到有效提高，耗时短，有效提高工作效率，保证电池质量。

Description

超级电容气密性检验装置及检验方法

技术领域

本发明属于电容器技术领域，具体涉及超级电容气密性检验装置及检验方法。

背景技术

超级电容器(Supercapacitors，ultracapacitor)，又名电化学电容器(Electrochemical Capacitors)，双电层电容器(Electrical Double-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。

超级电容器的突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽，是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种。

超级电容器产品虽然问世不久，但由于它具有特殊的优点，已在许多领域中获得了应用，其前景可以认为是非常广阔。2010年上海世博会中稳定运营的36辆超级电容客车更是吸引了众多观光者的眼球。超级电容车一旦展开普及，市场会大的超出想象。

国内从事大容量超级电容器研发的厂家共有50多家，然而，能够批量生产并达到实用化水平的厂家不到20家。国内厂商大多生产液体双电层电容器，重要企业有锦州凯美能源(原锦州富辰、锦州锦容)、北京集星电子、北京海峰时代科技，北京合众汇能科技，朝阳博艾格，上海奥威等十多家。锦州凯美能源是国内最大的超级电容器专业生产厂，主要生产纽扣型和卷绕型超级电容器。北京集星可生产卷绕型和大型电容器，而上海奥威产品多集中在车用超级电容器上。

从各厂商的产品来看，核心企业间的竞争并不直接，因为没有完全重复的，竞争也只是局限于一个领域范围内的。预计2010-2010年各企业之间仍将有良好的合作，市场格局不会发生大的变化。上海奥威、凯美、集星电子等几家企业仍将占据国内市场绝大的份额，细分市场上各企业的竞争优势将更加明显。总得来说，市场竞争不会太激烈。

基于中国消费电子近年来的惊人增长表现，预计今后几年内，我国纽扣型超级电容器有望保持30％以上的平均增长率，卷绕型和大型超级电容器则有可能保持50％以上的平均增长率。到2013年，我国超级电容器的整体产业规模有望达到79亿元。

气密性检测是保证产品质量，生产安全的重要工序，它在生产过程中的作用已经得到了广泛的认可，其应用领域也越来越广。随着汽车、摩托车、燃气具、食品、医药等行业的发展，对具有密闭容积的产品的气体密封性(简称气密性)检测显得越来越重要。企业为确保其产品的质量，每件产品在出厂前都要进行气密性检测。因此对密封容器气密性的研究是非常重要的。由于工业大规模生产的进一步深化，为了保证产品品质，大多数生产厂家已不再满足使用传统的测量方法对产品进行检测，而检测精度更高的检测设备大多造价高昂。因此一种性价比高、高效、简便、智能的新型检测设备是各个生产厂家所迫切需要的。特别是当前，我国正在经济迅速发展的时期，国内对泄漏检测设备的需求很大，但是国内的大多数检测泄漏的产品比较落后，不得不花费高昂的代价在国外求购。因此对这一课题的研究是迫在眉睫的。

国内外研究现状分析：

随着我国经济的迅速发展和城镇化战略的实施，整个社会对汽车、燃气、家电、食品、医药等行业产品的需求日益扩大，这些相关行业已成为我国经济发展中的支柱产业。与此同时，对这些行业相关产品的质量和安全性能检测也日显重要，而气体密封性(简称气密性)检测正是保证产品质量和安全性能的重要手段。国家质量技术监督局已逐步展开对相关生产企业的产品生产资质认证，其中气密性检验设备已成为必须设备之一。单以汽车行业为例，根据中国汽车工业协会关于“2011年中国汽车工业运行情况”的报告中看出：2011年，我国汽车市场呈现平稳增长态势，产销量月月超过120万辆，平均每月产销突破150万辆，全年汽车销售超过1850万辆，再次刷新全球历史纪录。而汽车中的一些关键部件如冷凝器、各种气阀、气缸等出厂前每样部件都需要进行严格的气密性检测，以保证产品质量和工作过程的可靠性。同样其它行业产品对相关产品的气密性要求也是必不可少的。

气密性检测也称泄露检测，属性能指标范畴，主要用于测试密闭容器的气密性状态。目前，空气泄露检测仪已经广泛用于各种领域，比如：燃气具、航空、航天、化工、汽车、摩托车、发动机、医药、电子、环保、食品等等。当前国内外众多厂家都开发出了气密性检测仪，国外一些厂家在技术上较为成熟一些，例如：法国ATEQ公司，美国的USON公司，日本的COSMOS公司等。ATEQ公司为世界制造气密性测试仪器的先驱，涉及汽车、医药、家电、压铸、包装、阀门、煤气、电子、建筑、航空等领域。USON公司也生产很多种类型的测漏仪，它的4000系列提供了多种检测模式，同时考虑到了测漏性能、泄漏量、以及针对实际应用中不同被测物的容积及泄漏量大小提供了相应的产品。COSMOS主要生产针对特殊化学气体的泄漏检测设备。近年来，国内一些科研机构和厂家也对气密性检测仪进行了开发研制，其中，北京理工大学检测技术与自动化装置研究所与北京拓奇星自动化有限公司合作开发了ALT系列气密性检测仪产品，包括直压保压式，直压收集式和差压并联比较式、正负压一体式、流量式等各种型式，泄漏流量检测精度高达±0.1ml/min，差压检测精度高达±0.1Pa(检测精度和测试条件有关)。高精度，高效率，低成本是该系列产品的最大竞争优势，此外仪器界面友好，操作简单，而且还配备各种通讯接口，具有强大的扩展功能。广泛应用于各种阀、泵、汽车零部件、管路、发动机、消声器等的气密性检测。

当前我国的泄露检测产品的需求量大，但是国内开发的泄露检测产品较少，国外的产品多，价格昂贵。我国大部分测试产品都能定性和定量的判断产品的泄露，但其测试准确度和重复性都较低，因此，面对这种趋势，我们对于泄露测试仪也就是密封容器气密性检测的研究是刻不容缓的。

电容器气密性检验使电容器生产的重要工序，用于检验电容器封盖是否合格。封盖不合格会产生漏液现象，从而引起火灾等严重后果。

现有技术的主要方法有：1、把一定数量的电容器样品倒置在真空箱内，抽真空并保持一定时间后，人工逐一查看是否漏液来判断电容器的气密性，这种方法耗时，浪费人工，工作效率低，影响检验结果；2、把一定数量的电容器样品倒置在高温箱内，加热并保温一定时间后，人工逐一查看是否漏液来判断电容器的气密性，这种方法耗时，浪费人工，工作效率低，影响检验结果，而且高温容易损伤电容器内的原件，影响电容器的使用；3、把相同数量的电容器样品和电容器标准品分别放置在两个密封罐内，向密封罐内输入气体，通过流量计对比电容器样品与电容器标准品的流量是否一致来判断电容器的气密性，这种方法用仪表代替人工，降低了劳动强度，但是仍需人工判断，同时每个密封罐和气密性不好的电容器样品内的气体含量是略有差别的，而且气密性不好的电容器样品一般都属于微漏状态，所以在初始气体体积不一致的情况下，会出现误差，造成漏检或错检，影响工作效率和使用安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供超级电容气密性检验装置及检验方法，以解决上述背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：超级电容气密性检验装置及检验方法，其结构要点在于：包括支架、壳体、底盘、第一传送带和控制器，支架和壳体之间设有与电机相连接的活动杆，壳体的下方设有第一传送带，且第一传送带上均匀布置有数个与壳体适配的底盘，壳体内部为空腔，壳体上设有真空表和第一压力表，壳体通过管路分别与充气设备和真空泵相连接，控制器分别与第一传送带、电机、真空表、第一压力表和真空泵相连接。

作为优选的，壳体和底盘通过螺牙可拆卸连接。

作为优选的，壳体的数量不少于10个。

作为优选的，第一传送带的数量与壳体的数量一致。

作为优选的，第一传送带左端的两侧分别设有电动推板和第二传送带，且电动推板和第二传送带均与控制器连接。

作为优选的，充气设备包括气囊和充气泵，其中气囊和壳体之间设有第一阀门和流量计，气囊和充气泵之间设有第二阀门，气囊上设有第二压力表，且充气泵、第一阀门、流量计、第二阀门和第二压力表均与控制器相连接。

作为优选的，超级电容气密性检验装置及检验方法包括以下步骤，

S1：标准真空度录入：将电容器标准品放置在底盘上，壳体和底盘连接，记录此时的压力的数值T1至控制器，启动真空泵抽真空至真空度不变，记录此时的真空度的数值P至控制器；

S2：标准压力录入：用充气泵向气囊内充气至一定压力，记录此时的压力的数值T2至控制器，打开第一阀门，使气囊中的气体进入上述已经真空的壳体中，当第一压力表和第二压力表数值稳定时，记录此时的压力值T3至控制器；

S3：标准流量录入：将上述壳体抽真空至真空度的数值为P，打开第一阀门和第二阀门，用充气泵向壳体内充气，直至第一压力表的数值为T1时，关闭第一阀门和充气泵，记录此时流量计显示的流量值F至控制器；

S4：样品抽真空：将电容器样品放置在底盘上，壳体和底盘连接，启动真空泵抽真空至真空度为P；

S5：样品充气：控制器控制充气泵向气囊内充气至压力值为T2，打开第一阀门，使气囊中的气体进入上述已经真空的壳体中；

S6：样品筛选：当上述的第一压力表和第二压力表数值稳定时，控制器对比此时压力值与录入的压力值T3是否一致，如果一致，表示样品气密性合格，控制器控制第一传送带将样品输送至存放点；如果不一致，表示样品气密性不合格，样品在第一传送带运行至电动推板处时，控制器控制电动推板将样品推至第二传送带，进行返工。

与现有技术相比，本发明设计合理，代替人工，减少劳动强度，节约人工成本，减少人工操作导致的误差，准确度得到有效提高，耗时短，有效提高工作效率，保证电池质量。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的俯视图；

图中：1-支架，2-壳体，3-底盘，4-第一传送带，5-控制器，6-电机，7-活动杆，8-真空表，9-第一压力表，10-充气设备，11-真空泵，12-电动推板，13-第二传送带，14-气囊，15-充气泵，16-第一阀门，17-流量计，18-第二阀门，19-第二压力表。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的解释说明，但不限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案，超级电容气密性检验装置及检验方法，包括支架1、壳体2、底盘3、第一传送带4和控制器5，支架1和壳体2之间设有与电机6相连接的活动杆7，壳体2的下方设有第一传送带4，且第一传送带4上均匀布置有数个与壳体2适配的底盘3，所述的壳体2内部为空腔，壳体2上设有真空表8和第一压力表9，壳体2通过管路分别与充气设备10和真空泵11相连接，所述的控制器5分别与第一传送带4、电机5、真空表8、第一压力表9和真空泵11相连接。

其中，在本实施例中，所述的壳体2和底盘3通过螺牙可拆卸连接。

其中，在本实施例中，所述的壳体2的数量不少于10个。

其中，在本实施例中，所述的第一传送带4的数量与壳体2的数量一致。

其中，在本实施例中，所述的第一传送带4左端的两侧分别设有电动推板12和第二传送带13，且电动推板12和第二传送带13均与控制器5连接。

其中，在本实施例中，所述的充气设备10包括气囊14和充气泵15，其中气囊14和壳体2之间设有第一阀门16和流量计17，气囊14和充气泵15之间设有第二阀门18，气囊14上设有第二压力表19，且充气泵15、第一阀门16、流量计17、第二阀门18和第二压力表19均与控制器5相连接。

其中，在本实施例中，超级电容气密性检验装置及检验方法，包括以下步骤，

S1：标准真空度录入：将电容器标准品放置在底盘3上，壳体2和底盘3连接，记录此时的压力的数值T1至控制器5，启动真空泵11抽真空至真空度不变，记录此时的真空度的数值P至控制器5；

S2：标准压力录入：打开第二阀门18，用充气泵15向气囊14内充气至一定压力，记录此时的压力的数值T2至控制器5，打开第一阀门16，使气囊14中的气体进入上述已经真空的壳体2中，当第一压力表9和第二压力表19数值稳定时，记录此时的压力值T3至控制器5；

S3：标准流量录入：将上述壳体2抽真空至真空度的数值为P，打开第一阀门16和第二阀门18，用充气泵15向壳体2内充气，直至第一压力表19的数值为T1时，关闭第一阀门16和充气泵15，记录此时流量计17显示的流量值F至控制器5；

S4：样品抽真空：将电容器样品放置在底盘3上，壳体2和底盘3连接，控制器5控制真空泵11抽真空至真空度为P；

S5：样品充气：控制器5控制充气泵15向气囊14内充气至压力值为T2，控制器5控制打开第一阀门16，使气囊14中的气体进入上述已经真空的壳体2中；

S6：样品筛选：当上述的第一压力表9和第二压力表19数值稳定时，控制器5对比此时压力值与录入的压力值T3是否一致，如果一致，表示样品气密性合格，控制器5控制第一传送带4将样品输送至存放点；如果不一致，表示样品气密性不合格，样品在第一传送带4运行至电动推板12处时，控制器5控制电动推板12将样品推至第二传送带13，进行返工。

电容器标准品与电容器样品完全一致，电容器样品进行气密性检验时，对相应的电容器标准品进行一次步骤S1-步骤S3数据录入后后，可以重复步骤S4-步骤S6对电容器样品进行检验。

实施例二

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案，超级电容气密性检验装置及检验方法，包括支架1、壳体2、底盘3、第一传送带4和控制器5，支架1和壳体2之间设有与电机6相连接的活动杆7，壳体2的下方设有第一传送带4，且第一传送带4上均匀布置有数个与壳体2适配的底盘3，所述的壳体2内部为空腔，壳体2上设有真空表8和第一压力表9，壳体2通过管路分别与充气设备10和真空泵11相连接，所述的控制器5分别与第一传送带4、电机5、真空表8、第一压力表9和真空泵11相连接。

其中，在本实施例中，所述的壳体2和底盘3通过螺牙可拆卸连接。

其中，在本实施例中，所述的壳体2的数量不少于10个。

其中，在本实施例中，所述的第一传送带4的数量与壳体2的数量一致。

其中，在本实施例中，所述的第一传送带4左端的两侧分别设有电动推板12和第二传送带13，且电动推板12和第二传送带13均与控制器5连接。

其中，在本实施例中，所述的充气设备10包括气囊14和充气泵15，其中气囊14和壳体2之间设有第一阀门16和流量计17，气囊14和充气泵15之间设有第二阀门18，气囊14上设有第二压力表19，且充气泵15、第一阀门16、流量计17、第二阀门18和第二压力表19均与控制器5相连接。

其中，在本实施例中，超级电容气密性检验装置及检验方法，包括以下步骤，

S1：标准真空度录入：将电容器标准品放置在底盘3上，壳体2和底盘3连接，记录此时的压力的数值T1至控制器5，启动真空泵11抽真空至真空度不变，记录此时的真空度的数值P至控制器5；

S2：标准压力录入：打开第二阀门18，用充气泵15向气囊14内充气至一定压力，记录此时的压力的数值T2至控制器5，打开第一阀门16，使气囊14中的气体进入上述已经真空的壳体2中，当第一压力表9和第二压力表19数值稳定时，记录此时的压力值T3至控制器5；

S3：标准流量录入：将上述壳体2抽真空至真空度的数值为P，打开第一阀门16和第二阀门18，用充气泵15向壳体2内充气，直至第一压力表19的数值为T1时，关闭第一阀门16和充气泵15，记录此时流量计17显示的流量值F至控制器5；

S4：样品抽真空：将电容器样品放置在底盘3上，壳体2和底盘3连接，控制器5控制真空泵11抽真空至真空度为P；

S5：样品充气：控制器5控制打开第一阀门16和第二阀门18，用充气泵15向壳体2内充气；

S6：样品筛选：当上述的第一压力表19的数值为T1时，控制器5控制关闭第一阀门16和充气泵15，并对比此时的流量值与录入的流量值F是否一致，如果一致，表示样品气密性合格，控制器5控制第一传送带4将样品输送至存放点；如果不一致，表示样品气密性不合格，样品在第一传送带4运行至电动推板12处时，控制器5控制电动推板12将样品推至第二传送带13，进行返工。

电容器标准品与电容器样品完全一致，电容器样品进行气密性检验时，对相应的电容器标准品进行一次步骤S1-步骤S3数据录入后后，可以重复步骤S4-步骤S6对电容器样品进行检验。

本发明所涉及的控制器为现有技术，可以在市场上通过购买的方式获得。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.超级电容气密性检验装置及检验方法，其特征在于：包括支架、壳体、底盘、第一传送带和控制器，支架和壳体之间设有与电机相连接的活动杆，壳体的下方设有第一传送带，且第一传送带上均匀布置有数个与壳体适配的底盘，所述的壳体内部为空腔，壳体上设有真空表和第一压力表，壳体通过管路分别与充气设备和真空泵相连接，所述的控制器分别与第一传送带、电机、真空表、第一压力表和真空泵相连接。

2.根据权利要求1所述的超级电容气密性检验装置及检验方法，其特征在于：所述的壳体和底盘通过螺牙可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的超级电容气密性检验装置及检验方法，其特征在于：所述的壳体的数量不少于10个。

4.根据权利要求1所述的超级电容气密性检验装置及检验方法，其特征在于：所述的第一传送带的数量与壳体的数量一致。

5.根据权利要求1所述的超级电容气密性检验装置及检验方法，其特征在于：所述的第一传送带左端的两侧分别设有电动推板和第二传送带，且电动推板和第二传送带均与控制器连接。

6.根据权利要求1所述的超级电容气密性检验装置及检验方法，其特征在于：所述的充气设备包括气囊和充气泵，其中气囊和壳体之间设有第一阀门和流量计，气囊和充气泵之间设有第二阀门，气囊上设有第二压力表，且充气泵、第一阀门、流量计、第二阀门和第二压力表均与控制器相连接。

7.超级电容气密性检验装置及检验方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1：标准真空度录入：将电容器标准品放置在底盘上，壳体和底盘连接，记录此时的压力的数值T1至控制器，启动真空泵抽真空至真空度不变，记录此时的真空度的数值P至控制器；

S2：标准压力录入：用充气泵向气囊内充气至一定压力，记录此时的压力的数值T2至控制器，打开第一阀门，使气囊中的气体进入上述已经真空的壳体中，当第一压力表和第二压力表数值稳定时，记录此时的压力值T3至控制器；

S3：标准流量录入：将上述壳体抽真空至真空度的数值为P，打开第一阀门和第二阀门，用充气泵向壳体内充气，直至第一压力表的数值为T1时，关闭第一阀门和充气泵，记录此时流量计显示的流量值F至控制器；

S4：样品抽真空：将电容器样品放置在底盘上，壳体和底盘连接，启动真空泵抽真空至真空度为P；

S5：样品充气：控制器控制充气泵向气囊内充气至压力值为T2，打开第一阀门，使气囊中的气体进入上述已经真空的壳体中；

S6：样品筛选：当上述的第一压力表和第二压力表数值稳定时，控制器对比此时压力值与录入的压力值T3是否一致，如果一致，表示样品气密性合格，控制器控制第一传送带将样品输送至存放点；如果不一致，表示样品气密性不合格，样品在第一传送带运行至电动推板处时，控制器控制电动推板将样品推至第二传送带，进行返工。