CN109521318B - 锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置，包括：放卷辊和收卷辊、极片夹持装置、极耳夹持装置、高频振动器检测电路、鼓风管、鼓风机。本发明锂离子电池制片机极耳检测装置利用高频振动器为动力源，提供给极耳一个离开极片的力，使得虚焊的极耳在该力作用下与极片断开连接，然后检测电路断路，发光二极管熄灭，起到指示作用，采用该方法能够快速准确的检测出电池极片的焊接状态，不需要工人用肉眼对锂离子电池制片过程中极耳焊接状态进行判断，降低工人工作的疲劳度的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池制片设备领域。更具体地说，本发明涉及一种锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置。
背景技术
锂离子电池在生产过程中，通常采用的是间歇式涂布工艺，将搅拌好的浆料均匀的涂覆在铝箔或者铜箔上。铝箔或者铜箔未涂覆浆料即为涂布间歇，称为留白区域。在此区域，再采用超声波焊接将铝带焊接在铝箔上，或将镍带焊接在铜箔上。焊接铝带、镍带的过程，称为制片。焊接好的铝带、镍带，即为本专利中所述的锂离子电池极耳，极耳用来传导电池充放电时的电流。
制片过程中，铝带焊接在铝箔，或者镍带焊接在铜箔上，是要有一定的强度的。如果极耳焊接强度太弱，锂离子电池的内阻会变大、充放电过程中会出现发烫，引起隔膜熔融出现短路，另外甚至会在锂离子电池卷绕工序中脱落，造成锂离子电池卷芯报废。
锂离子电池在制片过程中，因为超声波焊接机焊头的磨损、铜箔或铝箔存放过久被氧化等诸多因素的影响，会产生极耳虚焊的情况，因此对检测的要求极高，需要快速，准确。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供一种锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置，其能够快速准确的检测出电池极片的焊接状态，不需要工人用肉眼对锂离子电池制片过程中极耳焊接状态进行判断，降低工人工作的疲劳度。
为了实现本发明的这些目的和其它有点，提供了一种电池制片机极耳虚焊检测装置，包括：
放卷辊和收卷辊，所述放卷辊和所述收卷辊在同一水平面平行放置，所述放卷辊的两端分别与两竖直设置的第一支撑板垂直且转动连接，所述收卷辊的两端分别与两竖直设置的第二支撑板垂直且转动连接，所述放卷辊和收卷辊用以撑直待测的电池极片；
极片夹持装置，其位于所述放卷辊和所述收卷辊之间，设置在沿待测电池极片的移动方向的一侧，靠近待测电池极片远离极耳的边沿，所述极片夹持装置包括一对等大的第一夹持块，所述第一夹持块为长方体结构，两第一夹持块水平设置且上下叠放，两第一夹持块通过第一合页铰接在一起，所述第一合页设置在两第一夹持块的相对面边沿，两第一夹持块相对的面上远离所述第一合页的一端分别设有相对的第一橡胶块，每一第一橡胶块内嵌设有第一磁石，以夹紧待检测的电池极片；
极耳夹持装置，其夹持开口端与极片夹持装置的夹持开口正对，所述极耳夹持装置沿待测电池极片的运转方向的另一侧设置且靠近所述待测电池极片的极耳，所述极耳夹持装置包括一对等大的第二夹持块，所述第二夹持块为长方体结构，两第二夹持块水平设置且上下叠放，两第二夹持块通过第二合页铰接在一起，所述第二合页设置在两第二夹持块相对面的边沿，，两第二夹持块的夹持面远离所述第二合页的边沿处分别设有相对的第二橡胶块，每一第二橡胶块内嵌设有第二磁石，以夹紧待检测的电池极片的极耳，其中，所述极耳夹持装置的夹持面与所述极片夹持装置的夹持面在同一竖直高度；高频振动器，其与一长方形振荡块的一侧面连接，所述振荡块背离所述高频振动器的另一侧面与所述极耳夹持装置下部的第二夹持块远离待测电池极片的侧面固接，所述高频振动器的振动面上下振动以带动所述振荡块上下振荡，进而带动所述极耳夹持装置上下振动。
优选的是，还包括检测电路、电源和发光二极管，所述发光二极管连接在所述极片夹持装置上方，所述发光二极管的一端穿过所述极片夹持装置上部的第一夹持块与待测电池的极片接触，以使电池极片与所述发光二极管的一端连通，所述发光二极管的另一端与所述检测电路的导线的一端连接，所述检测电路导线另一端从所述极耳夹持装置下部的第二夹持块的侧壁穿入，从所述极耳夹持装置下部的第二橡胶块处穿出，以接触待测电池的极耳，使电路闭合，所述待测电路中还串联有电源，使待检测的电池极片和极耳为实焊时，所述检测电路通路，发光二极管发光，所述待检测的电池极片和极耳为虚焊时，所述检测电路断路，发光二极管熄灭。
优选的是，所述放卷辊和所述极耳夹持装置之间、所述收卷辊和所述极耳夹持装置之间均设有一与所述放卷辊平行的减震辊轴，其中，两减震辊轴分别与对应的两第一支撑板和两第二支撑板垂直且转动连接，所述减震辊轴的轴心水平高度低于所述放卷辊的轴心的水平高度。
优选的是，所述两减震辊轴的轴面上套设有包胶层，包胶层采用橡胶材料包覆在所述减震辊轴轴面上。
优选的是，所述极耳夹持装置的下部还设有一层与所述极耳夹持装置的下底面等大的橡胶减震垫。
优选的是，所述高频振动器的为上下震动幅度在1-2cm内。
优选的是，所述极片夹持装置下部的第一夹持块的侧壁设有一出风管，所述出风管的一端的出风口朝上且正对待测电池极片的下部，所述出风管另一端的进风口与一鼓风机连通。
本发明制定好包括以下有益效果：
1、利用高频振动器进行振动操作给与极耳与极片一个相互的作用力，使得焊接的不牢靠虚焊的极耳与极片分离，一方面单台设备的产能高，整体设备结构更简单，占用的生产场地更少，另一方面避免了工人手工进行上下往复运动施力大小不可控的缺点，提高了检测效率，降低了检测成本，不会将好的极耳与极片因施力过大而损坏；
2、利用电池极片本身的导电性能得到检测电路，虚焊时发光二极管熄灭，进行指示，使得极耳的虚焊检测更为方便，不需要工人用肉眼对锂离子电池制片过程中极耳焊接状态进行具体判断，减少了工人因重复劳动产生的疲劳感，提高了检测的准确率；
3、通过设置比放卷辊和收卷辊的轴心更低的减震辊轴保证了震动范围，不会影响到其它的制片步骤，保证了检测装置的独立性。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明其中一种技术方案中锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置的结构示意图；
图2为本发明其中一种技术方案中锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置的俯视图；
图3为本发明其中一种技术方案中锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置中A-A’截面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-3所示，本发明提供一种锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置，包括：
放卷辊17和收卷辊16，所述放卷辊17和所述收卷辊16在同一水平面平行放置，所述放卷辊17的两端分别与两竖直设置的第一支撑板13垂直且转动连接，所述收卷辊16的两端分别与两竖直设置的第二支撑板垂直且转动连接，所述放卷辊17和收卷辊16用以撑直待测的电池极片，所述放卷辊17和所述收卷辊16的辊轴分别与两电机15的输出轴连接；
极片夹持装置，其位于所述放卷辊17和所述收卷辊16之间，设置在沿待测电池极片的移动方向的一侧，靠近待测电池极片远离极耳的边沿，所述极片夹持装置包括一对等大的第一夹持块5，所述第一夹持块为长方体结构，两第一夹持块5水平设置且上下叠放，两第一夹持块5通过第一合页铰接在一起，所述第一合页设置在两第一夹持块5的相对面边沿，两第一夹持块5相对的面上远离所述第一合页的一端分别设有相对的第一橡胶块6，每一第一橡胶块6内嵌设有第一磁石7，以夹紧待检测的电池极片；
极耳夹持装置，其夹持开口端与极片夹持装置的夹持开口正对，所述极耳夹持装置沿待测电池极片的运转方向的另一侧设置且靠近所述待测电池极片的极耳，所述极耳夹持装置包括一对等大的第二夹持块3，所述第二夹持块为长方体结构，两第二夹持块3水平设置且上下叠放，两第二夹持块3通过第二合页铰接在一起，所述第二合页设置在两第二夹持块3相对面的边沿，以实现夹持操作，两第二夹持块3的夹持面远离所述第二合页的边沿处分别设有相对的第二橡胶块4，每一第二橡胶块4内嵌设有第二磁石，嵌设方式同极片夹持装置，以夹紧待检测的电池极片的极耳，其中，所述极耳夹持装置的夹持面与所述极片夹持装置的夹持面在同一竖直高度；
高频振动器1，其振动板与一长方形振荡块2的底面连接，所述振荡块2的侧面与所述极耳夹持装置下部的第二夹持块3远离待测电池极片的侧面固接，所述高频振动器1的振动板上下振动以带动所述振荡块2上下振动，进而带动所述极耳夹持装置上下振动，高频振动器1运行平稳，噪音小，振荡速度及振幅可通过外界调节箱实现无极可调，所述高频振动器1的具体型号可以为HD-C50、GZ100、GZ150等其中的一种；
具体的使用方法为，首先将锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置的极片夹持装置和极耳夹持装置的两第一夹持块和第二夹持块3掰开，打开放卷辊17和收卷辊16连接的电机使待测的电池极片运转，当极耳运转到极耳夹持装置的第二夹持块3时，关闭放卷辊17和收卷辊16的开关，闭合俩第一夹持块和两第二夹持块3，使极片被两第一夹持块夹紧，极耳被俩第二夹持块3夹紧，打开高频振动器1的开关，使极耳夹持装置带动极耳一起震动，检测人员观察极片与极耳的连接状态，观察两者是否分离，起到检测的目的，采用该技术方案，利用高频振动器1进行振动操作给与极耳与极片一个相互的作用力，使得焊接的不牢靠虚焊的极耳与极片分离，高频振动器1相比采用凸轮机构、气缸或液压系统来提供往复运动效率高，一方面单台设备的产能高，整体设备结构更简单，占用的生产场地更少，另一方面避免了工人手工进行上下往复运动施力大小不可控的缺点，提高了检测效率，降低了检测成本，不会将好的极耳与极片因施力过大而损坏。
在另一技术方案中，还包括检测电路8、电源和发光二极管9，所述发光二极管9连接在所述极片夹持装置上方，所述发光二极管9的一端穿过所述极片夹持装置上部的第一夹持块与待测电池的极片接触，以使电池极片与所述发光二极管9的一端连通，所述发光二极管9的另一端与所述检测电路8的导线的一端连接，所述检测电路8导线另一端从所述极耳夹持装置下部的第二夹持块3的侧壁穿入，从所述极耳夹持装置下部的第二橡胶块处穿出，以接触待测电池的极耳，使电路闭合，所述待测电路中还串联有电源，使待检测的电池极片和极耳为实焊时，所述检测电路8通路，发光二极管9发光，所述待检测的电池极片和极耳为虚焊时，所述检测电路8断路，发光二极管9熄灭，采用该技术方案，通过将极耳极片与发光二极管9和电源形成一个闭合的回路使发光二极管9发光，一旦极耳与极片分离，则检测电路8断路，使得发光二极管9熄灭使得操作工人只用观察发光二极管9的明暗即可，不用具体观察极片与极耳的连接状态，减少了工人因重复劳动产生的疲劳感，提高了检测的准确率。
在另一技术方案中，所述放卷辊17和所述极耳夹持装置之间、所述收卷辊16和所述极耳夹持装置之间均设有以与所述放卷辊17平行的减震辊轴14，其中，两减震辊轴14分别与对应的两第一支撑板和两第二支撑板垂直且转动连接，所述减震辊轴14的轴心水平高度低于所述放卷辊17的轴心的水平高度，采用该技术方案，使得极耳带动的极片的震动范围限定在两减震辊轴14之间，不会对其它的制片工作造成影响，特别是制片机中的切片步骤。
在另一技术方案中，所述两减震辊轴14的轴面上套设有包胶层，包胶层采用橡胶材料包覆在所述减震辊轴14轴面上，采用该技术方案，设置包胶层是为了增大极片与减震辊轴之间的摩擦力，减小放卷辊17和收卷辊16的使用强度，延长机械的使用寿命，降低生产成本。
在另一技术方案中，所述极耳夹持装置的下部还设有一层与所述极耳夹持装置的下底面等大的橡胶减震垫11，采用该技术方案，使得极耳夹持装置的震动范围变小不至于波及到其他的制片过程，降低因震动造成的影响。
在另一技术方案中，所述高频振动器1的为上下震动幅度在1-2cm内，采用该技术方案，能够使焊接的极耳在震动范围内受到合适的拉力，使得虚焊的极耳得以脱离极片而实焊的不会。
在另一技术方案中，所述极片夹持装置下部的第一夹持块的侧壁设有一出风管10，所述出风管10的一端的出风口朝上且正对待测电池极片的下部，所述出风管10另一端的进风口与一鼓风机12连通，采用该技术方案，利用抽风机作为辅助动力，使虚焊的极耳和极片分离更彻底，防止极耳与极片因重力原因搭接造成误判使检测电路通电，发光二极管9发光发出错误指示信息。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (5)
1.锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置，其特征在于，包括：
放卷辊和收卷辊，所述放卷辊和所述收卷辊在同一水平面平行放置，所述放卷辊的两端分别与两竖直设置的第一支撑板垂直且转动连接，所述收卷辊的两端分别与两竖直设置的第二支撑板垂直且转动连接，所述放卷辊和收卷辊用以撑直待测的电池极片；
极片夹持装置，其位于所述放卷辊和所述收卷辊之间，设置在待测电池极片的一侧，靠近待测电池极片远离极耳的边沿，所述极片夹持装置包括一对等大的第一夹持块，所述第一夹持块为长方体结构，两第一夹持块水平设置且上下叠放，两第一夹持块通过第一合页铰接在一起，所述第一合页设置在两第一夹持块的相对面边沿，两第一夹持块相对的面上远离所述第一合页的一端分别设有相对的第一橡胶块，每一第一橡胶块内嵌设有第一磁石，以夹紧待检测的电池极片；
极耳夹持装置，其夹持开口端与极片夹持装置的夹持开口正对，所述极耳夹持装置沿待测电池极片的另一侧设置且靠近所述待测电池极片的极耳，所述极耳夹持装置包括一对等大的第二夹持块，所述第二夹持块为长方体结构，两第二夹持块水平设置且上下叠放，两第二夹持块通过第二合页铰接在一起，所述第二合页设置在两第二夹持块相对面的边沿，两第二夹持块的夹持面远离所述第二合页的边沿处分别设有相对的第二橡胶块，每一第二橡胶块内嵌设有第二磁石，以夹紧待检测的电池极片的极耳，其中，所述极耳夹持装置的夹持面与所述极片夹持装置的夹持面在同一竖直高度；
高频振动器，其与一长方形振荡块的一侧面连接，所述振荡块背离所述高频振动器的另一侧面与所述极耳夹持装置下部的第二夹持块远离待测电池极片的侧面固接，所述高频振动器的振动面上下振动以带动所述振荡块上下振动，进而带动所述极耳夹持装置上下振动；
检测电路、电源和发光二极管，所述发光二极管连接在所述极片夹持装置上方，所述发光二极管的一端穿过所述极片夹持装置上部的第一夹持块与待测电池的极片接触，以使电池极片与所述发光二极管的一端连通，所述发光二极管的另一端与所述检测电路的导线的一端连接，所述检测电路导线另一端从所述极耳夹持装置下部的第二夹持块的侧壁穿入，从所述极耳夹持装置下部的第二橡胶块处穿出，以接触待测电池的极耳，使电路闭合，所述待测电路中还串联有电源，使待检测的电池极片和极耳为实焊时，所述检测电路通路，发光二极管发光，所述待检测的电池极片和极耳为虚焊时，所述检测电路断路，发光二极管熄灭；
所述极片夹持装置下部的第一夹持块的侧壁设有一出风管，所述出风管的一端的出风口朝上且正对待测电池极片的下部，所述出风管另一端的进风口与一鼓风机连通。
2.如权利要求1所述的锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置，其特征在于，所述放卷辊和所述极耳夹持装置之间、所述收卷辊和所述极耳夹持装置之间均设有一与所述放卷辊平行的减震辊轴，其中，两减震辊轴分别与对应的两第一支撑板和两第二支撑板垂直且转动连接，所述减震辊轴的轴心水平高度低于所述放卷辊的轴心的水平高度。
3.如权利要求2所述的锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置，其特征在于，所述两减震辊轴的轴面上套设有包胶层，包胶层采用橡胶材料包覆在所述减震辊轴轴面上。
4.如权利要求1所述的锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置，其特征在于，所述极耳夹持装置的下部还设有一层与所述极耳夹持装置的下底面等大的橡胶减震垫。
5.如权利要求1所述的锂离子电池制片机极耳虚焊检测装置，其特征在于，所述高频振动器的上下震动幅度在1-2cm内。
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