CN108918043A - 一种用于圆柱锂离子电池氦检的托盘 - Google Patents

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刘磊
程辉
杨中舒
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    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
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    • G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/202—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material using mass spectrometer detection systems
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Abstract

本发明提供一种用于圆柱锂离子电池氦检的托盘，包括与氦检装置中的密封盒相配合的托盘本体，所述托盘本体上并排设有三个电芯槽，所述电芯槽的上端口设有密封盖；所述电芯槽的中间开设有用于放置圆柱锂离子电池的腔体，所述腔体的内壁上设有无线扫码器、充氦阀门和真空阀门。本发明的托盘可以实现电芯输送、在线测试、二维码识别功及助辅助不合格品下线等作用，消除了电芯抓取、抓放的时间浪费，有效的解决不合格品下线，降低生产投入成本，提高生产效率。

Description

一种用于圆柱锂离子电池氦检的托盘
技术领域
本发明涉及锂离子电池氦检漏技术领域，具体涉及一种用于圆柱锂离子电池氦检的托盘。
背景技术
锂离子电池中壳体的密封性直接决定了电池的安全性能，由密封不良而导致的电解液泄漏、壳体膨胀、起火爆炸等威胁将给电池企业和消费者带来极大的损失。所以在当前新能源汽车市场快速增长和动力电池大批量生产的情况下，锂离子电池泄漏检测的精确性和必要性将至关重要。
当前，锂离子电池行业采用的检漏方式主要有水检目视检漏(水泡法)、气密性检漏(气检法)、压降式检漏(压降法)、差压检漏(差压法)、流量检漏(流量法)和真空箱式氦检漏(氦质谱检漏法)等。其中，氦质谱检漏的检测精度最高，被本行业所接受和应用。氦质谱检漏的氦检装置主要设备为输送线、密封盒、氦质谱检漏仪，氦质谱检漏仪是根据质谱学原理，用氦气作示漏气体制成的气密性检测仪器。
目前在对圆柱电芯进行氦检漏时，机器手先从输送线上的托盘中抓取待检电芯（此时托盘只有运送电芯的作用），然后将其放置到氦检装置的密封盒内部，同时能对三个电芯进行检测；待检测结束后，再由机器人将电芯从氦检漏装置内部抓取而放到输送线上的托盘中，通过输送线运送、下线。如检测到其中某个电芯不合格，这一同检测的三个电芯需同时下线至待检区进行复检，存在合格电芯的二次氦检和浪费时间的问题。目前氦检区域共有三台机器手，12个测试工位，一台机器人负责4个测试工位，把氦检区域划分为3个独立的板块，每个电芯测试都要机器手 “从输送线到测试装置”然后“从测试装置到输送线”来回两次动作，存在严重的动作浪费，影响生产效率；每个氦气检测区域共需要3台机器手负责抓取、抓放、不合格品下线等工步，每台机器人的成本为20万，生产投入成本较大。
因此，如何简化操作过程，提高检测效率，降低生产成本，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供操作方便的一种用于圆柱锂离子电池氦检的托盘，不仅实现了在线输送托运的作用，还能对电芯进行线上检测、电芯识别功能，从而方便了电芯上、下料以及不合格品下线作业。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种用于圆柱锂离子电池氦检的托盘，包括与氦检装置中的密封盒相配合的托盘本体，所述托盘本体上并排设有三个电芯槽，所述电芯槽的上端口设有密封盖；所述电芯槽的中间开设有用于放置圆柱锂离子电池的腔体，所述腔体的内壁上设有无线扫码器、充氦阀门和真空阀门。
进一步方案，所述托盘本体的两端分别开设有用于与密封盒相卡接定位的定位槽口。
进一步方案，所述腔体两端的底部分别固设有用于对圆柱锂离子电池进行定位的定位块，位于定位块两外侧的电芯腔的内壁上一端固设有用于对电池极耳进行限位的极耳限位块、另一端设有与圆柱锂离子电池的注液孔相配合的充氦阀门，所述无线扫码器位于充氦阀门上方；位于定位块之间的腔体的底端设有真空阀门。
进一步方案，所述无线扫码器与氦检装置中的氦质谱检漏仪进行无线数据传输；所述真空阀门的出口端连接有真空泵，充氦阀门的入口端连接有氦气罐。
本发明的托盘即可做为输送线上的托运电池的托盘，还可做为氦检装置中密封盒中的一个部件，从而避免了机器手从输送线到氦检装置，然后再从氦检装置到输送线的来回搬运电池工作。
使用时，将本发明的托盘置于输送线上，通过气缸夹爪把圆柱电芯放置到托盘各个电芯槽中的腔体内的定位块上、电池极耳位于极耳限位块上进行限位进行定位，使圆柱电芯的注液孔与充氦阀门密封连接；然后盖上密封盖，使各个电芯槽内的腔体形成真空状态。此时无线扫码器对该电芯上的二维码进行扫码，可通过扫码器显示电芯二维码唯一的序列号，并将该电芯的序列号上传到氦质谱检漏仪上。输送线工作将托盘送入氦检装置中的密封盒内，通过托盘两端的定位槽口与密封盒卡接、定位，密封盒合盖密封形成密闭空间；再将抽真空枪与各个电芯槽中的真空阀门连接，打开真空泵进行抽真空，使腔体内部均达到真空状态；然后将注氦枪与充氦阀门连接对电芯内部进行充氦气，同时将氦质谱检漏仪与电芯槽中的真空阀门连接进行氦检测试作业，检测腔体内是否存有氦气；如果腔体内存有氦气，则说明电芯壳体有漏泄，氦质谱检漏仪给出提示并同时记录该圆柱电芯的序列号，说明该电芯槽内的圆柱电芯的外壳发生泄漏，认定为不合格电芯。氦质谱检漏仪将检测数据上传到主机把不合格的电芯序列号传送到下线段的移栽机的控制系统。检测完成后，电芯内部通过充氦阀门进行放氦气，可通过真空泵抽氦回收。，密封盒打开，托盘通过输送线移出密封盒，下线区域通过二维码扫码识别，对氦检仪识别的不合格电芯进行下线处理，实现了“托盘输送-扫码识别-线上检测-不合格识别下线”一体化线体。
本发明可同时满足托盘输送-扫码识别-线上检测-不合格识别下线等多种功能，取消了3台机器手拿取电芯操作，降低了制造成本，消除了电芯拿取的时间浪费，降低了检测时间，提高了生产效率，并且在二维码扫码识别方面，可实现追测功能。所以本发装置具有良好的操作性、经济性。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的后视图；
图3是本发明应用在氦检装置中的示意图；
图中：1-无线扫码器，2-电芯槽，3-充氦阀门，4-定位块，5-腔体，6-真空阀门，7-极耳限位块，8-托盘本体，9-定位槽口，10-氦质谱检漏仪，11-密封盒，12-移栽机，13-输送线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1-2所示，一种用于圆柱锂离子电池氦检的托盘，包括与氦检装置中的密封盒11相配合的托盘本体8，所述托盘本体8上并排设有三个电芯槽2，所述电芯槽2的上端口设有密封盖；所述电芯槽2的中间开设有用于放置圆柱锂离子电池的腔体5，所述腔体5的内壁上设有无线扫码器1、充氦阀门3和真空阀门6。
进一步方案，所述托盘本体8的两端分别开设有用于与密封盒11相卡接定位的定位槽口9。
进一步方案，所述腔体5两端的底部分别固设有用于对圆柱锂离子电池进行定位的定位块4，位于定位块4两外侧的电芯腔5的内壁上一端固设有用于对电池极耳进行限位的极耳限位块7、另一端设有与圆柱锂离子电池的注液孔相配合的充氦阀门3，所述无线扫码器1位于充氦阀门3上方；位于定位块4之间的腔体5的底端设有真空阀门6。
进一步方案，所述无线扫码器1与氦检装置中的氦质谱检漏仪10进行无线数据传输；所述真空阀门6的出口端连接有真空泵，充氦阀门3的入口端连接有氦气罐。
本发明的托盘即可做为输送线上的托运电池的托盘，还可做为氦检装置中密封盒中的一个部件，即避免了机器手从输送线到氦检装置，然后再从氦检装置到输送线的来回搬运电池工作。
使用时，将本发明的托盘置于输送线13上，通过气缸夹爪把圆柱电芯放置到托盘各个电芯槽2中的腔体5内的定位块4，电池极耳位于极耳限位块7上进行限位，使圆柱电芯的注液孔与充氦阀门3密封连接；然后盖上密封盖，使各个电芯槽2内的腔体5形成真空状态。此时无线扫码器1对该电芯上的二维码进行扫码，可通过扫码器显示电芯二维码唯一的序列号，并将该电芯的序列号上传到氦质谱检漏仪10上。输送线13工作将托盘送入氦检装置中的密封盒11内，通过托盘两端的定位槽口9与密封盒卡接、定位，密封盒合盖密封形成密闭空间；再将抽真空枪与各个电芯槽2中的真空阀门6连接，打开真空泵进行抽真空，使腔体5内部均达到真空状态；然后将注氦枪与充氦阀门3连接对电芯内部进行充氦气，同时将氦质谱检漏仪10与电芯槽中的真空阀门6连接进行氦检测试作业，检测腔体5内是否存有氦气；如果腔体内存有氦气，则说明电芯壳体有漏泄，氦质谱检漏仪10给出提示并同时记录该圆柱电芯的序列号，表明该电芯槽2内的圆柱电芯的外壳发生泄漏，认定为不合格电芯。氦质谱检漏仪10将检测数据上传到主机并把不合格的电芯序列号传送到下线段的移栽机12的控制系统。检测完成后，电芯内部通过充氦阀门3进行放氦气，可通过真空泵抽氦回收，密封盒打开，托盘通过输送线13移出密封盒，下线区域通过二维码扫码识别，对氦检仪识别的不合格电芯进行下线处理，从而实现了“托盘输送-扫码识别-线上检测-不合格识别下线”一体化线体。
综上所述，本发明可同时满足托盘输送-扫码识别-线上检测-不合格识别下线等多种功能，取消了3台机器手拿取电芯操作，降低了制造成本，消除了电芯拿取的时间浪费，降低了检测时间，提高了生产效率，并且在二维码扫码识别方面，可实现追测功能。所以本发装置具有良好的操作性、经济性。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于圆柱锂离子电池氦检的托盘，其特征在于：包括与氦检装置中的密封盒（11）相配合的托盘本体（8），所述托盘本体（8）上并排设有三个电芯槽（2），所述电芯槽（2）的上端口设有密封盖；所述电芯槽（2）的中间开设有用于放置圆柱锂离子电池的腔体（5），所述腔体（5）的内壁上设有无线扫码器（1）、充氦阀门（3）和真空阀门（6）。
2.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于：所述托盘本体（8）的两端分别开设有用于与密封盒（11）相卡接定位的定位槽口（9）。
3.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于：所述腔体（5）两端的底部分别固设有用于对圆柱锂离子电池进行定位的定位块（4），位于定位块（4）两外侧的电芯腔（5）的内壁上一端固设有用于对电池极耳进行限位的极耳限位块（7）、另一端设有与圆柱锂离子电池的注液孔相配合的充氦阀门（3），所述无线扫码器（1）位于充氦阀门（3）上方；位于定位块（4）之间的腔体（5）的底端设有真空阀门（6）。
4.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于：所述无线扫码器（1）与氦检装置中的氦质谱检漏仪（10）进行无线数据传输；所述真空阀门（6）的出口端连接有真空泵，充氦阀门（3）的入口端连接有氦气罐。
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