CN108731887A - 密封检测装置以及电池包的密封检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种密封检测装置，包括：检测台；压力装置，安装在所述检测台的上方，包括驱动装置和与所述驱动装置连接的按压板，所述按压板在所述驱动装置的驱动下升降且能够与开口朝上的待测壳体形成待测密封连接；气密装置，与所述按压板连接，用于检测所述待测壳体的密封性。本发明能够实现多个电池壳的连续自动检测，利用压力装置对电池壳进行主动施压式密封，通过对电池壳灌入气体后的密封状态进行监控，即可快速得到当前检测的电池壳是否符合标准的检测结果。

Description

密封检测装置以及电池包的密封检测方法

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种能够快速检测容纳电池模组的电池壳密封性能的密封检测装置。

背景技术

现有电动汽车的电池包一般是由多个独立的子电池通过批量组合后，经过焊接形成相应的串、并联连接，构成一个提供一定电压的电池模块，将预定数量的电池模块再进行组合安装，通过串、并联的连接构成相应的电池模组，即可形成为不同电动汽车提供指定电压输出的电池包。

电池包在安装前需要对电池壳进行气密性试验，以避免电池包在使用过程中出现进水、漏电等现象。现有电池壳的密封试验一般是通过沉入水中后，经过预定的时间测试后，才能确定电池壳的密封性能是否符合标准。该过程花费的测试时间较长，而且依赖于人工观察，误差率较大。

发明内容

本发明的目的是要提供一种快速检测电池包的电池壳体密封性能的密封检测装置，以及电池包的密封检测方法。

特别地，本发明一个实施方式的密封检测装置，包括：

检测台；

压力装置，安装在所述检测台的上方，包括驱动装置和与所述驱动装置连接的按压板，所述按压板在所述驱动装置的驱动下升降且能够与开口朝上的待测壳体形成待测密封连接；

气密装置，与所述按压板连接，用于检测所述待测壳体的密封性。

在本发明的一个实施方式中，在所述检测台的上方设置有安装所述压力装置的固定架。

在本发明的一个实施方式中，所述固定架至少包括两个固定安装在所述检测台表面的固定柱，以及安装在所述固定柱顶部的顶板，所述顶板用于安装所述驱动装置。

在本发明的一个实施方式中，所述驱动装置包括至少一个液压杆，和为液压杆提供动力的液压泵，所述液压杆的一端固定在检测台上方的固定架上，另一端与所述按压板连接。

在本发明的一个实施方式中，所述液压杆包括液压筒和设置在液压筒内并沿液压筒内壁上下运动的活塞杆，所述液压筒与所述固定架连接固定，所述活塞杆与所述按压板连接。

在本发明的一个实施方式中，在所述固定架上还安装有与所述按压板连接的导向装置，所述导向装置与所述驱动装置配合使所述按压板沿预定方向升降。

在本发明的一个实施方式中，所述导向装置包括垂直固定在所述按压板上表面的导向杆，和与所述固定架固定的导向座，所述导向杆的一端与所述按压板的上表面固定连接，所述导向杆的另一端穿入所述导向座上的通孔中，并在所述按压板带动下沿所述导向座内的通孔上下滑动。

在本发明的一个实施方式中，所述导向座通过横梁安装在固定架上，所述横梁上还安装有限位块，所述按压板的上表面与所述限位块对应的位置设有限位板，所述限位块与所述限位板配合用于限制所述按压板的上升高度。

在本发明的一个实施方式中，所述密封检测装置还包括用于将待测壳体传动到所述检测台上的壳体传送装置，所述传送装置为滚轮、同步带或链条链轮传动中的一种。

在本发明的一个实施方式中，所述传送装置包括设置在所述检测台一侧以提供待测壳体的上料区，和设置在所述检测台相对另一侧放置检测完毕壳体的下料区，所述上料区、检测台、下料区的表面设有供待测壳体传输滚动的多个滚轮，所述多个滚轮的滚动方向相同。

在本发明的一个实施方式中，在所述检测台上设置有将待测壳体限制在检测位置的阻挡装置。

在本发明的一个实施方式中，所述阻挡装置包括设置在检测台上位于待测壳体行进方向相对两侧的阻挡板，所述阻挡板可翻转地安装在所述检测台表面。

在本发明的一个实施方式中，所述阻挡装置包括相对设置在检测台上位于壳体相对两侧的滚动轨道，所述滚动轨道沿所述壳体进出检测台方向延伸并固定安装在所述检测台的表面。

在本发明的一个实施方式中，所述滚动轨道面向壳体的一侧设有供壳体边缘插入的条状凹槽，所述凹槽内设有供壳体滚动的滚轮。

在本发明的一个实施方式中，所述滚动轨道通过L型固定件固定在检测台上，所述滚动轨道与所述L型固定件的一端固定连接，所述固定件的另一端固定在检测台上。

在本发明的一个实施方式中，在所述检测台上设置有检测壳体是否到位的检测传感器。

在本发明的一个实施方式中，在所述按压板的下表面的边缘设置有弹性缓冲垫。

在本发明的一个实施方式中，所述按压板上设有进气加压孔，所述气密装置通过进气管与所述进气加压孔连接并向待测壳体下半部与所述按压板接触后形成的密闭空间通气。

本发明的一个实施方式提供一种电池包密封检测方法，包括如下步骤：

步骤100，调节气密装置的参数至检测状态，然后将气密装置与按压板连接；

步骤200，移动开口朝上的待测壳体至检测台上的检测位置；

步骤300，通过驱动装置控制按压板下降并与待测壳体接触，并形成扣合连接；

步骤400，控制气密装置向按压板与待测壳体形成的空间内输入高压气体，同时监控该密封空间一段时间内的气压变化，根据压力变化输出检测结果；

步骤500，通过驱动装置控制按压板上升，移去当前检测完毕的壳体，准备下一个待测壳体。

在本发明的一个实施方式中，所述气密装置检测状态的参数为：加压充气时间为60s，保压平衡时间为20s，测试时间为120s，加压的目标值为8-10KPa，允许泄露的压力为900Pa。

本发明能够实现多个电池壳的连续自动检测，利用压力装置对电池壳进行主动施压式密封，通过对电池壳灌入气体后的密封状态进行监控，即可快速得到当前检测的电池壳是否符合标准的检测结果。

本发明的方法能够加快待测壳体的检测效率，提高检测的准确率。

附图说明

图1是本发明一个实施方式的密封检测装置结构示意图；

图2是本发明一个实施方式的固定架结构示意图；

图3是本发明一个实施方式的驱动装置结构示意图；

图4是本发明一个实施方式的驱动装置安装结构示意图；

图5是本发明一个实施方式的限位装置结构示意图；

图6是本发明一个实施方式的传送装置结构示意图；

图7是本发明一个实施方式的阻挡装置结构示意图；

图8是本发明一个实施方式的密封检测方法的步骤示意图。

具体实施方式

如图1所示，在本发明的一个实施方式中，提供一种检测电池壳是否会有漏洞的密封检测装置100，具体包括作为检测场所的检测台10，和安装在检测台10上的压力装置20，以及进行密封检测的气密装置30。

安装电池模组的电池壳一般由相互扣在一起的上壳和下壳构成，上壳和下壳的制作工艺不同，上壳由机器一体压制形成，不会出现漏洞，所以测试的目的主要是测试下壳是否会出现漏洞。在以下的实施方式中将电池壳统称为下壳。

该压力装置20安装在检测台10的上方，可以在驱动装置21的控制下在检测台10上起降，包括与驱动装置21连接，且能够与下壳形成密封连接的按压板22；

该气密装置30向扣合后的按压板22和下壳的密封空间内充气达到预设的压力值，并监测密封空间内的气体压力是否产生泄露压力。

本实施方式利用一个模拟上壳形状的按压板22作为与下壳扣合的上壳，通过两者在扣合后，内部充气后的压力变化，来检测下壳是否有漏洞。

检测时，将下壳以开口朝上的方式放置在检测台10上，通过驱动装置21驱动按压板22下压，并与下壳接触后形成电池壳封闭的形状，驱动装置21对按压板22施加一个压力使按压板22与下壳扣合，然后利用气密装置30向按压板22与下壳形成的密封空间内充入气体，同时监控密封空间内的压力变化，经过预定时间后，根据检测结果即可确定当前下壳是否有泄漏现象。

检测完毕后，通过驱动装置21控制按压板22升起，移去已经检测完毕的下壳，再放上新的下壳，重复前述动作，即可实现多个下壳的连续检测。

本实施方式能够实现多个电池壳的连续自动检测，利用压力装置对电池壳进行主动施压式密封，通过对电池壳灌入气体后的密封状态进行监控，即可快速得到当前检测的电池壳是否符合标准的检测结果。

本实施方式的压力装置20的驱动装置21可以采用电力驱动、液压驱动或气体驱动等结构，来控制按压板22在一定高度范围内升降。气密装置30可以包括提供气体灌入的充气泵，以及对电池壳内压力变化进行监控的检测设备。

如图2所示，在发明的一个实施方式中，在前述结构下，还可以在检测台的上方设置安装压力装置的固定架11。检测台10可以是一个平台，而固定架11则是一个固定在检测台10上方的框架，包括垂直固定在检测台10四周的固定杆111，和作为安装基座而位于固定杆111顶端的顶板112。

驱动装置21可以固定在顶板112上，而按压板22可以安装在固定架11内部并与驱动装置21连接，在工作时，可以通过驱动装置21直接驱动按压板22在固定架11内上下。

如图3所示，在本发明的一个实施方式中，提供一种驱动装置21，该驱动装置21可以包括多根同步运动的液压杆211，和为液压杆211提供动力的液压泵，液压杆211的一端可以与检测台10上方的固定架11固定，如顶板112上，另一端与按压板22连接。

液压杆211的数量和位置可以根据按压板22的形状进行确定，只要保证按压板22与下壳接触后，其施加至下壳上的压力能够保持平衡即可。如，在本发明中，按压板22的形状为矩形，而液压杆211的数量设置四根，且对称分布在按压板22相对的两侧边。液压泵可以固定在顶板112上，也可以固定在检测台10的底部，然后通过管路与各液压杆211连通。工作时，液压杆211在液压泵的驱动下直接向下方的检测台10方向推动按压板22，与放置在检测台10上的下壳接触并形成密封。当完成一个下壳的检测后，再驱动液压杆带动按压板22回缩即可。

如图4所示，进一步地，该液压杆211可以通过液压筒212一端与固定架11的顶板112固定，通过活塞杆213一端与按压板22连接，活塞杆213与按压板22的连接为活动连接，以使按压板22在与下壳接触时，能够在水平方向上有调整量，方便两者扣合。活塞杆213与按压板22的连接方式优选采用铰接结构。

如图5所示，在本发明的一个实施方式中，在前述结构下，为防止按压板22在升降过程中偏移，可以在按压板22的上表面安装防止按压板22在升降过程中晃动的导向装置12。该导向装置12可以包括垂直固定在按压板22上表面的导向杆121，和与固定架11固定的导向座122，导向杆121未固定的一端穿入导向座122上的通孔中。

本实施方式中，导向杆121的长度至少需要大于按压板22的升降高度，以使导向杆121在移动范围内始终在导向座122的控制下。随按压板22同步移动的导向杆121的未固定端，在导向座122的通孔内移动，导向座122防止导向杆121在水平方向上的移动，使按压板22只能沿固定的线路在垂直方向上升降，提高与下壳扣合时的精确度。

导向杆121可以采用多根，且对称分布在按压板22的上表面，导向座122固定在固定架11上与导向杆121对应的位置，如，本实施方式中的导向杆121和导向座122分别设置四个，其对称分布在固定架11的相对两侧边。

如图7所示，导向座122通过横梁113安装在固定架11上，该横梁113上还设有限制按压板22上升位置的限位块15，按压板22的上表面与该限位块15对应的位置设有限位板16，当驱动装置21驱动按压板22上升时，位于按压板22上表面的限位板16与横梁113上的限位块15接触并限位，使按压板22不能继续上升，避免了按压板22上升过度。

如图6所示，为了实现多个电池壳体的连续检测，在本发明的一个实施方式中，可以在检测台10的相对两侧分别连接传送下壳的传送装置40，该传送装置40可以包括设置在检测台10一侧以提供待测下壳的上料区41，和设置在检测台10另一侧放置检测完毕下壳的下料区42。

当检测台10在检测一个下壳时，可以在上料区41准备下一个待检测的下壳41，当检测台10上的下壳检测完毕后，即可直接移动至另一侧的下料区42中，然后将上料区41中的待检测下壳移至检测台10上，开始检测。当该下壳在检测时，可以移去下料区42已经检测完毕的下壳，同时在上料区41放置下一个待检测的下壳。

本实施方式中的传送装置40可以是由多个滚动辊43组成的被动传送台，为了便于下壳的输送，在检测台10表面设置多个滚动辊43，其中上料区41、检测台10和下料区42上的各滚动辊43的滚动方向相同，下壳可以通过机械臂放置在上料区41，或由下料区42移走。而位于上料区41和检测台10上的下壳可以由检测人员利用滚动辊43的摩擦直接进行移动。采用滚动辊43的方式可以减少故障率，同时提高传送装置40的强度，在其它实施方式中，也可以采用同步带、链条链轮传送，或采用运输小车将待测的壳体直接放置到检测台10上。

如图7所示，在本发明的一个实施方式中，为限定下壳在检测台10上的检测位置，在前述实施方式的基础上，可以在检测台10上设置阻挡装置13，该阻挡装置13可以包括通过旋转结构安装在检测台10上的阻挡板131，和控制阻挡板131旋转的控制开关132。

当下壳位于检测台10上后，可以通过控制开关132启动阻挡板131旋转，使原处于水平状态下的阻挡板131旋转90度后垂直立于检测台10的上表面，并使下壳限定在阻挡板131形成的区域内。本实施方式可以防止下壳在与按压板22接触时移动，同时能够限制下壳与按压板22对接时的位置，提高对接时的精度。

由于阻挡板131可以在水平和垂直状态间转换，因此可以设置在下壳的移动方向上，在不影响下壳正常移动的情况下，还可以对其进行限位。本实施方式中是将阻挡板131分别设置在检测台10上下壳的上料区和下料区，在其它实施方式中，也可将该阻挡板131设置在检测台10的其它侧边。控制开关132可以安装在检测台10上，也可以安装在固定架11上。

阻拦板131的旋转结构可以采用如下结构：

检测台10的上表面具有容纳该阻挡板131的凹槽，当阻挡板131处于水平状态时，其平面低于检测台10的平面，下壳可顺利滚入检测台10表面，阻挡板131通过靠近检测台10的一侧边与检测台10轴连接，相对的一侧边为活动状态，在阻挡板131的下表面或检测台10的下方设置液压杆推动阻挡板131的活动边，使阻挡板131可以轴连接一侧边进行旋转，液压杆的伸缩由控制开关132进行控制。翻起后的阻挡板131可以与下壳形成接触，也可以是与检测台10形成抵接，或是直接被液压杆限定在预定的翻转角度。使位于检测台10上的下壳可被两侧的阻挡板131夹持固定在指定区域。在其它实施方式中，可通过在阻挡板131旋转轴的一端设置机械旋转开关，通过控制轴的旋转带动阻挡板的翻转。

进一步地，在本发明的其它的实施方式中，该阻挡装置13还可以包括设置在检测台10另外两侧的滚动轨道134，该滚动轨道134面向下壳的一侧设有供下壳插入的C型凹槽，凹槽内装有沿下壳滚动方向设置的滚轮，滚动轨道134可通过L型固定件133固定在检测台10的表面，该滚动轨道134一方面用于限位下壳左右两侧的移动，另一方面用于引导下壳与按压板22的位置对位，滚动轨道134用于限制下壳向移动方向的两侧偏离，滚动轨道134对称设置在检测台10与下壳行进方向垂直的两侧，为下壳限定一个放置区域。

在本发明的一个实施方式中，为实现自动作业，可以在检测台10上设置检测下壳是否移动到位的检测传感器14。当下壳移动至检测台10的指定位置时，检测传感器14即可发出感应信号，使压力装置20开始动作。

具体的检测传感器14可以包括分别检测下壳位置和按压板22高度的传感器。其中检测按压板22高度的传感器可以安装在按压板22的上表面，通过该传感器的信号即可确认当前按压板22处于按压状态还是收缩状态。而检测下壳位置的传感器可以安装在固定架11上，通过与检测台10上的检测点进行互动，即可确认当前下壳是否已经放置到位。

通过检测传感器14可以及时获取下壳和压力装置20的当前状态，从而为下一步动作的自动运行提供运行基础。

在本发明的一个实施方式中，为提高按压板22与下壳之间的密封效果，可以在按压板22与下壳接触的一面设置弹性密封垫。通过弹性密封垫可以在按压板22与下壳接触时形成一个可以被挤压的缓冲层，从而防止充入的气体泄漏。

在本发明的一个实施方式中，提供一种电池包的密封检测方法，包括如下步骤：

步骤100，调节气密装置的参数至检测状态，然后将气密装置与按压板上的气孔连接；

气密装置可以包括提供高压气体的气罐和监控当前气体压力的检测仪器，气罐可以通过柔性软管与按压板上的气嘴连接。本实施方式中，向一个待测壳体内加压充气的时间为60s，保压平衡的时间为20s，测试时间为120s，加压的目标值为8-10KPa，允许泄露压力为900Pa。可以根据不同的检测要求调整上述参数。

步骤200，移动开口朝上的待测壳体至检测台上的检测位置；

待测壳体(下壳)移动至检测台上后，利用检测台上的阻挡板和滚动轨道将待测壳体限定在指定的检测位置。

步骤300，通过驱动装置控制按压板下降并与待测壳体接触，并形成扣合连接结构；

驱动装置可以是液压装置，其通过液压杆推动按压板下降并与待测壳体接触，在按压板与待测壳体接触的位置设置有弹性缓冲垫，以提高接触后的密封效果。按压板可以完全与待测壳体上边沿接触，并与待测壳体形成一个待测密封空间。

步骤400，控制气密装置向按压板与待测壳体形成的空间内输入高压气体，同时监控该密封空间一段时间内的气压变化，根据压力变化输出检测结果；

这里的压力和与检测方式与步骤100中预定的检测标准一致。通过检测仪器即可即时获取当前待测壳体的检测结果，然后检测仪器可以直接以文字、颜色、声音一类信息，给出当前待测壳体是否符合检测要求。如，当充气完毕后，内部压力由充完的8-10KPa降到7KPa以下时，即可认为待测壳体存在漏气。

步骤500，通过驱动装置控制按压板上升，移去当前检测完毕的壳体，准备下一个待测壳体。

可以先利用气密装置对密封空间内的气体进行排放，以降低压力后再升起按压板，也可以利用大于该内部气体压力的液压动力直接将按压板升起。持续检测时，可以不需要每次检测完毕后都拨除向按压板充气的软管。

本方法能够加快待测壳体的检测效率，提高检测的准确率。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (20)

1.密封检测装置，其特征在于，包括：

检测台；

压力装置，安装在所述检测台的上方，包括驱动装置和与所述驱动装置连接的按压板，所述按压板在所述驱动装置的驱动下升降且能够与开口朝上的待测壳体形成待测密封连接；

气密装置，与所述按压板连接，用于检测所述待测壳体的密封性。

2.根据权利要求1所述的密封检测装置，其特征在于，

在所述检测台的上方设置有安装所述压力装置的固定架。

3.根据权利要求2所述的密封检测装置，其特征在于，

所述固定架至少包括两个固定安装在所述检测台表面的固定柱，以及安装在所述固定柱顶部的顶板，所述顶板用于安装所述驱动装置。

4.根据权利要求2所述的密封检测装置，其特征在于，

所述驱动装置包括至少一个液压杆，和为液压杆提供动力的液压泵，所述液压杆的一端固定在检测台上方的固定架上，另一端与所述按压板连接。

5.根据权利要求4所述的密封检测装置，其特征在于，

所述液压杆包括液压筒和设置在液压筒内并沿液压筒内壁上下运动的活塞杆，所述液压筒与所述固定架连接固定，所述活塞杆与所述按压板连接。

6.根据权利要求2所述的密封检测装置，其特征在于，

在所述固定架上还安装有与所述按压板连接的导向装置，所述导向装置与所述驱动装置配合使所述按压板沿预定方向升降。

7.根据权利要求6所述的密封检测装置，其特征在于，

所述导向装置包括垂直固定在所述按压板上表面的导向杆，和与所述固定架固定的导向座，所述导向杆的一端与所述按压板的上表面固定连接，所述导向杆的另一端穿入所述导向座上的通孔中，并在所述按压板带动下沿所述导向座内的通孔上下滑动。

8.根据权利要求7所述的密封检测装置，其特征在于：

所述导向座通过横梁安装在固定架上，所述横梁上还安装有限位块，所述按压板的上表面与所述限位块对应的位置设有限位板，所述限位块与所述限位板配合用于限制所述按压板的上升高度。

9.根据权利要求1所述的密封检测装置，其特征在于，

所述密封检测装置还包括用于将待测壳体传动到所述检测台上的壳体传送装置，所述传送装置为滚轮、同步带或链条链轮传动中的一种。

10.根据权利要求9所述的密封检测装置，其特征在于：

所述传送装置包括设置在所述检测台一侧以提供待测壳体的上料区，和设置在所述检测台相对另一侧放置检测完毕壳体的下料区，所述上料区、检测台、下料区的表面设有供待测壳体传输滚动的多个滚轮，所述多个滚轮的滚动方向相同。

11.根据权利要求1所述的密封检测装置，其特征在于，

在所述检测台上设置有将待测壳体限制在检测位置的阻挡装置。

12.根据权利要求11所述的密封检测装置，其特征在于，

所述阻挡装置包括设置在检测台上位于待测壳体行进方向相对两侧的阻挡板，所述阻挡板可翻转地安装在所述检测台表面。

13.根据权利要求11所述的密封检测装置，其特征在于，

所述阻挡装置包括相对设置在检测台上位于壳体相对两侧的滚动轨道，所述滚动轨道沿所述壳体进出检测台方向延伸并固定安装在所述检测台的表面。

14.根据权利要求13所述的密封检测装置，其特征在于，

所述滚动轨道面向壳体的一侧设有供壳体边缘插入的条状凹槽，所述凹槽内设有供壳体滚动的滚轮。

15.根据权利要求14所述的密封检测装置，其特征在于，

所述滚动轨道通过L型固定件固定在检测台上，所述滚动轨道与所述L型固定件的一端固定连接，所述固定件的另一端固定在检测台上。

16.根据权利要求1所述的密封检测装置，其特征在于，

在所述检测台上设置有检测壳体是否到位的检测传感器。

17.根据权利要求1所述的密封检测装置，其特征在于，

在所述按压板的下表面的边缘设置有弹性缓冲垫。

18.根据权利要求1所述的密封检测装置，其特征在于，

所述按压板上设有进气加压孔，所述气密装置通过进气管与所述进气加压孔连接并向待测壳体下半部与所述按压板接触后形成的密闭空间通气。

19.一种采用如权利要求1所述的密封检测装置进行电池包密封检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100，调节气密装置的参数至检测状态，然后将气密装置与按压板连接；

步骤200，移动开口朝上的待测壳体至检测台上的检测位置；

步骤300，通过驱动装置控制按压板下降并与待测壳体接触，并形成扣合连接；

步骤400，控制气密装置向按压板与待测壳体形成的空间内输入高压气体，同时监控该密封空间一段时间内的气压变化，根据压力变化输出检测结果；

步骤500，通过驱动装置控制按压板上升，移去当前检测完毕的壳体，准备下一个待测壳体。

20.如权利要求19所述的密封检测方法，其特征在于：

所述气密装置检测状态的参数为：加压充气时间为60s，保压平衡时间为20s，测试时间为120s，加压的目标值为8-10KPa，允许泄露的压力为900Pa。