CN108469588A - 一种软包锂离子动力电池测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软包锂离子动力电池测试设备，包括机架、转盘机构、极耳测试机构和铝塑膜测试机构，所述的转盘机构包括可水平转动的转盘和用于定位锂电池的电池定位座，所述的极耳测试机构包括分别与锂电池极耳对应的压爪以及与压爪对应、驱动压爪向锂电池极耳压紧的压爪气缸，所述的铝塑膜测试机构包括分别与锂电池左右两侧对应的压头以及与压头对应、驱动压头向锂电池铝塑膜压紧的压头气缸，所述的压爪和压头上均设有导线连接端，所述机架在极耳测试机构的相对侧设有扫码机，所述的扫码机位于转盘的上方。本发明旨在提供一种避免对锂电池造成损伤、提高生产效率的软包锂离子动力电池测试设备。

Description

一种软包锂离子动力电池测试设备

技术领域

本发明属于锂电池测试领域，尤其涉及一种软包锂离子动力电池测试设备。

背景技术

软包锂离子动力电池在生产制造过程中，需要对锂电池的绝缘性能和内阻等参数进行检测，以确保锂电池的出厂质量符合设计要求，对于不符合要求的锂电池，应当进行回收和返工。锂电池绝缘测试是测试极耳与铝塑膜的绝缘电阻，目前绝缘测试主要是采用金属针刺穿铝塑膜来测电池绝缘，或者采用金属毛刷接触铝塑膜来检测绝缘。如中国专利公告号：CN106025372A，公开了一种具有在线绝缘检测功能的锂电池铝塑膜封装机，工作时，上封头基座带动上封头和第一绝缘支架一起向下运动，下封头基座带动下封头和第二绝缘支架一起向上运动，上封头和下封头共同对锂电池侧边上铝塑膜进行热封，第一导电探针与锂电池上正极极耳接触、第二导电探针与锂电池上负极极耳接触、以及第三导电探针刺进铝塑膜中与其铝层接触，第一绝缘电阻测试仪对锂电池的内短路进行检测，第二绝缘电阻测试仪对锂电池中的铝层与负极极耳是否短路进行检测。然而，不管是金属针刺穿法还是金属毛刷接触法都会对铝塑膜造成损伤，特别是金属针刺穿后对铝塑膜造成的损伤较为严重，后续使用过程中有可能存在质量隐患，同时金属针和金属毛刷等测试部件在使用过程中损耗较大，需要经常进行更换，对于生产效率的影响较大。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的上述不足，提供了一种避免对锂电池造成损伤、提高生产效率的软包锂离子动力电池测试设备。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种软包锂离子动力电池测试设备，包括机架、转盘机构、极耳测试机构和铝塑膜测试机构，所述的转盘机构包括可水平转动的转盘和用于定位锂电池的电池定位座，所述的极耳测试机构包括分别与锂电池极耳对应的压爪以及与压爪对应、驱动压爪向锂电池极耳压紧的压爪气缸，所述的铝塑膜测试机构包括分别与锂电池左右两侧对应的压头以及与压头对应、驱动压头向锂电池铝塑膜压紧的压头气缸，所述的压爪和压头上均设有导线连接端，所述机架在极耳测试机构的相对侧设有扫码机，所述的扫码机位于转盘的上方。锂电池放置到电池定位座上后，电池定位座可对锂电池的水平位置进行限位，转盘上方的扫码机可对锂电池进行扫码，获取锂电池的相关信息。扫码完成之后转盘机构内的转盘将锂电池转向极耳测试机构和铝塑膜测试机构，两个压爪将锂电池的极耳压紧，进行电压内阻的测试，之后锂电池两侧的压头接触锂电池的铝塑膜，测量极耳和铝塑膜之间的绝缘电阻。这样，测试设备对锂电池可一次完成扫码、电压内阻和绝缘电阻测试操作，提高了测试效率，并且锂电池的完整性保持较好，不会对锂电池造成损伤。

作为优选，所述的机架上设有压板机构，所述的压板机构包括位于转盘上方的压板以及可带动压板向电池定位座移动的压板气缸，所述的机架上设有固定压板气缸的上支架。在进行测试之前，压板气缸推动压板下移，作用于锂电池上方，将锂电池和电池定位座压紧，测试过程中锂电池定位稳定，保证测量的准确性。

作为优选，所述的压板的外侧设有外支架，所述的外支架的两端分别设有水平布置的所述压头气缸，所述压头气缸的活塞杆端部设有压头定位块，所述的压头设置在压头定位块的内侧。这样，当压板下移压紧锂电池时，压头气缸则带动压头定位块，便于压头与锂电池边缘的铝塑膜接触。两个压头分别通过各自的压头气缸带动，具有良好的适应性。

作为优选，所述机架的一侧设有下支架，所述下支架上设有两个用于竖直定位压爪气缸的定位座，压爪气缸的活塞杆端部设有压爪定位块，所述的压爪与压爪定位块固定连接。压爪气缸的活塞杆带动压爪定位块下移，压爪定位块上的压爪将锂电池的极耳压紧，设置定位座以方便调节压爪气缸的位置，提高设备的通用性。

作为优选，所述的转盘上设有两个电池定位座，电池定位座在转盘上对称布置，所述电池定位座的上表面设有定位槽，电池定位座的左右两侧分别设有凹槽。这样，转盘上的两个电池定位座对应于测试和扫码两个工位，位于测试工位的电池定位座上的锂电池在进行检测时，可在另一个电池定位座放入另一个锂电池进行扫码操作，从而提高检测效率。

作为优选，所述的压爪包括定位端以及可导电的压紧片，所述定位端的中部设有容纳压紧片的压紧片定位槽，所述压紧片的外端部向下弯曲形成可与锂电池极耳接触的作用端。当压爪下移靠近锂电池的极耳时，压爪的压紧片与锂电池的极耳接触，压紧片向下弯曲形成的作用端具有弹性，确保压紧片与锂电池极耳接触良好。

作为优选，所述的压头定位块内设有水平布置的滑动销，所述的滑动销的内端与压头固定连接，所述压头与压头定位块之间设有复位弹簧。这样，压头气缸带动压头侧向移动时，压头与压头定位块具有弹性，保证压头与锂电池压紧的同时防止压头损坏锂电池的铝塑膜，提高对于锂电池的保护效果。

作为优选，所述的压头采用导电橡胶制成，所述压头内侧面的中部设有V形槽。压头采用导电橡胶材料制作，具有低阻值、弹性好、强度高等特点，压头内侧面在压紧锂电池的铝塑膜时，V形槽对于铝塑膜的外形具有较好的适应性，保证压头与铝塑膜稳定可靠的接触。

本发明的有益效果是：（1）通过压爪和压头接触锂电池的极耳和铝塑膜位置对锂电池的电压内阻及绝缘性能进行检测，测试过程方便快捷，有效提高了检测效率，同时避免对锂电池造成损伤，保证了产品质量；（2）测试设备具有较高的适应性和通用性，可适应不用尺寸规格锂电池的测试要求，有效降低了测试设备制造成本。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的内部结构示意图；

图3是图2的局部放大图。

图中：机架1，测试台1a，框体1b，操作平台2，转盘机构3，转盘3a，电池定位座3b，压板机构4，压板4a，压板气缸4b，上支架5，显示屏6，扫码机7，外支架8，铝塑膜测试机构9，压头气缸9a，压头定位块9b，压头9c，复位弹簧9d，滑动销9e，V形槽901，极耳测试机构10，定位座10a，压爪气缸10b，压爪10c，压爪定位块10d，压紧片10e，下支架11，锂电池12。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1、图2、图3所示的实施例中，一种软包锂离子动力电池测试设备，包括机架1、转盘机构3、极耳测试机构10和铝塑膜测试机构9，其中机架包括测试台1a以及位于测试台上方的框体1b，框体上设有转门，转门可打开或关闭，当转门关闭时框体内形成一个较为封闭的空间，以保证测试过程中的安全性。转盘3a机构包括可水平转动的转盘和用于定位锂电池12的电池定位座3b，电池定位座共设有两个，并且对称设置在转盘上，针对不同尺寸型号的锂电池，可换装不同的电池定位座，电池定位座与转盘采用螺栓连接固定，拆卸更换较为方便。两个电池座分别对应测试工位和扫码工位，电池定位座的上表面设有定位槽，用于容纳和定位锂电池的外部，电池定位座的左右两侧分别设有凹槽，以方便锂电池的取放。转盘通过电机驱动，转盘的底部设有减速机构，以便于电机驱动转盘旋转，将锂电池在两个工作之间进行转换。

机架上设有压板机构4，压板机构包括位于转盘上方的压板4a和压板气缸4b，机架上设有固定压板气缸的上支架5，压板水平布置，压板气缸竖直布置，压板气缸的活塞杆向下布置并与压板进行连接，压板气缸的活塞杆伸缩时带动压板向电池定位座移动。

极耳测试机构包括分别与锂电池极耳对应的压爪10c以及与压爪对应、驱动压爪向锂电池极耳压紧的压爪气缸10b，机架的一侧设有下支架11，下支架上设有两个用于定位压爪气缸的定位座10a，压爪气缸的缸体与定位座固定，压爪气缸的活塞杆朝向，压爪气缸的活塞杆端部设有压爪定位块10d，压爪与压爪定位块固定连接，压爪朝向压爪定位块的内侧。压爪包括定位端以及可导电的压紧片10e，定位端的中部设有容纳压紧片的压紧片定位槽，压紧片的外端部向下弯曲形成作用端，压紧片在预弯曲之后具有一定弹性，压爪气缸带动压爪下移之后，压紧片的作用端与锂电池极耳表面接触，作用端由于自身弹力作用而与锂电池极耳紧密贴合，压爪上设有导线连接端，当作用端与锂电池极耳接触时压紧片和极耳导通。

铝塑膜测试机构包括分别与锂电池左右两侧对应的压头9c以及与压头对应、驱动压头向锂电池铝塑膜压紧的压头气缸9a，压板的外侧设有外支架8，压头气缸设置在外支架的两端，压头气缸水平布置，压头气缸的活塞杆朝向外侧，压头气缸的活塞杆端部设有压头定位块9b，压头设置在压头定位块的内侧。压头定位块内设有水平布置的滑动销9e，滑动销的外端与压头定位块相对滑动，滑动销的内端与压头固定连接，压头与压头定位块之间设有复位弹簧9d，复位弹簧作用于压头，将压头向内侧压动。压头采用导电橡胶制成，压头内侧面的中部设有V形槽901，从而与锂电池的铝塑膜顺利贴合。压头上也设有导线连接端，当压头与与锂电池的铝塑膜接触时，压头与铝塑膜导通。

扫码工位位于测试工位的相对侧，机架在扫码工位处设有扫码机7，扫码机通过扫码机支架与机架的框体进行固定，扫码机位于转盘的上方，当转盘的电池定位座处于扫码工位时，扫码机正对于电池定位座，从而方便对电池定位座上的锂电池进行扫码。此外，用于显示锂电池信息的显示屏6以及控制转盘转动的操作平台2也设置在机架扫码工位侧，以便于操作人员及时了解相关信息，从电池定位座上装卸锂电池，以及操作转盘转动实现工位切换。

在实际运行过程中，操作人员将锂电池放置到电池定位座上后，电池定位座对锂电池的水平位置进行限位，转盘上方的扫码机对锂电池进行扫码，获取锂电池的相关信息。扫码完成之后转盘机构内的转盘将锂电池转向极耳测试机构和铝塑膜测试机构，极耳测试机构的两个压爪下移，压爪上的压紧片将锂电池的极耳压紧，此时，进行电压内阻的测试，两个压爪对极耳在短时间内（2-3S）通过一个很大的恒定直流电流，通过电池两端电压变化，得到电池的内阻。之后锂电池两侧的压头接触锂电池的铝塑膜，测量极耳和铝塑膜之间的绝缘电阻，测量时，其中一个压爪压住极耳，另一个压爪抬起，同时与压住极耳的压爪同侧的压头接触铝塑膜，该压爪和压头通电测试此极耳与铝塑膜的绝缘电阻，测试完此极耳和铝塑膜的绝缘电阻后，此压爪抬起、压头远离铝塑膜，另一个压爪下降压住另一个极耳，同时与压住极耳的压爪同侧的压头接触铝塑膜，测试另一个极耳和铝塑膜之间的绝缘电阻。这样，测试设备对锂电池可一次完成扫码、电压内阻和绝缘电阻测试操作，操作人员可操作转盘转动，使得锂电池回到扫码工位。

Claims (8)

1.一种软包锂离子动力电池测试设备，其特征是，包括机架（1）、转盘机构（3）、极耳测试机构（10）和铝塑膜测试机构（9），所述的转盘机构（3）包括可水平转动的转盘（3a）和用于定位锂电池的电池定位座（3b），所述的极耳测试机构（10）包括分别与锂电池极耳对应的压爪（10c）以及与压爪（10c）对应、驱动压爪（10c）向锂电池极耳压紧的压爪气缸（10b），所述的铝塑膜测试机构（9）包括分别与锂电池左右两侧对应的压头（9c）以及与压头（9c）对应、驱动压头（9c）向锂电池铝塑膜压紧的压头气缸（9a），所述的压爪（10c）和压头（9c）上均设有导线连接端，所述机架（1）在极耳测试机构（10）的相对侧设有扫码机（7），所述的扫码机（7）位于转盘（3a）的上方。

2.根据权利要求1所述的一种软包锂离子动力电池测试设备，其特征是，所述的机架（1）上设有压板机构（4），所述的压板机构（4）包括位于转盘（3a）上方的压板（4a）以及可带动压板（4a）向电池定位座（3b）移动的压板气缸（4b），所述的机架（1）上设有固定压板气缸（4b）的上支架（5）。

3.根据权利要求2所述的一种软包锂离子动力电池测试设备，其特征是，所述的压板（4a）的外侧设有外支架（8），所述的外支架（8）的两端分别设有水平布置的所述压头气缸（9a），所述压头气缸（9a）的活塞杆端部设有压头定位块（9b），所述的压头（9c）设置在压头定位块（9b）的内侧。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种软包锂离子动力电池测试设备，其特征是，所述机架（1）的一侧设有下支架（11），所述下支架（11）上设有两个用于竖直定位压爪气缸（10b）的定位座（10a），压爪气缸（10b）的活塞杆端部设有压爪定位块（10d），所述的压爪（10c）与压爪定位块（10d）固定连接。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种软包锂离子动力电池测试设备，其特征是，所述的转盘（3a）上设有两个电池定位座（3b），电池定位座（3b）在转盘（3a）上对称布置，所述电池定位座（3b）的上表面设有定位槽，电池定位座（3b）的左右两侧分别设有凹槽。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种软包锂离子动力电池测试设备，其特征是，所述的压爪（10c）包括定位端以及可导电的压紧片（10e），所述定位端的中部设有容纳压紧片（10e）的压紧片定位槽，所述压紧片（10e）的外端部向下弯曲形成可与锂电池极耳接触的作用端。

7.根据权利要求3所述的一种软包锂离子动力电池测试设备，其特征是，所述的压头定位块（9b）内设有水平布置的滑动销（9e），所述的滑动销（9e）的内端与压头（9c）固定连接，所述压头（9c）与压头定位块（9b）之间设有复位弹簧（9d）。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种软包锂离子动力电池测试设备，其特征是，所述的压头（9c）采用导电橡胶制成，所述压头（9c）内侧面的中部设有V形槽（901）。