CN110542515B - 用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构，包括支架、导杆、支撑块、复位件、工件定位机构、顶升机构、导向块、密封罩，其中，支架包括互相平行且竖直设置的基准板与安装板；导杆水平设置于基准板与安装板之间；工件定位机构设置于导杆下部，工件定位机构上若干沿与导杆平行的方向排列的安装槽；支撑块为依次套设于导杆上的若干方形支撑块且沿导杆在基准板与安装板之间滑动，所述支撑块上设置通孔；复位机构设置于安装板上；顶升机构设置于导杆上部；密封罩设置于支撑块上部，密封罩的上端与顶升机构连接且可相对于顶升机构在与导杆平行的水平线上往复移动，密封罩的下端设置定位止口。

Description

用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构
技术领域
本发明属于锂电真空检漏技术领域，具体涉及一种用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液并用于各种需要长时间能量储备的终端产品的电池。生产锂电池时，外壳焊接处需要检漏，如果锂电池里面的电解液因为外壳的不密封性而泄露出来可与潮湿环境产生剧烈反应，不仅对环境和人员造成严重的危害，同时影响设备使用寿命，所以锂电池需要泄漏检测。且因生产及成本控制需求，电池芯单体泄漏检测需分两个环节检测，其一为注液前的正压检测，其二为注液后的检测。注液后检测因电池在注液后需要胶钉密封注液孔后再焊接密封盖，该处形成了夹腔，常规的注液时预充氦气处存在漏检风险，而该处焊接后为密闭腔体，因此该处需采用压氦真空箱法进行泄漏检测，压氦真空箱法检测在压氦工序，为保证氦气通过产品较小漏孔进入产品内部的氦气量足够，形成满足后续泄漏检测信号的稳定性和可靠性，压氦时间必须保证。因此压氦真空箱法检漏在满足生产需求条件下，通常都是进行批量性成组压氦。
当对锂电池进行成组批量的氦检时，因需要独立判断及采集单只电池泄漏数据，所以采用的检漏设备上设置由多个检漏工位依次排列形成的对应检漏工位组，每个工位对应适配的密封罩形成密封罩组。压氦时，将电池依次放置于工位中形成电池组，将密封罩与电池组的电池上的分别对接后，进行压氦，压氦为将氦气通过有漏电池的漏孔压入电池内部，压氦时间根据需要单独设定；检漏时，将电池依次放置于工位中形成电池组，将密封罩与电池组的电池上的分别对接后，进行检漏。而电池在制造过程中会有尺寸上的误差，在将电池装配于工位中时，相邻电池之间存在装配上的偏差，多个电池装配于检漏工位中，累积误差使检漏工位组难以与电池组完全对接，当以一排待检漏电池边缘处第一个电池为基准进行对接时，由于累积误差的存在，最后一个电池往往因偏离标准工位过多而很难与对应的密封接头对接。
发明内容
基于以上问题，本发明的目的在于提供一种用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构，包括支架、导杆、支撑块、复位机构、工件定位机构、顶升机构、导向块、密封罩；
其中，支架包括互相平行且竖直设置的基准板与安装板；
导杆水平设置于基准板与安装板之间；
工件定位机构设置于导杆下方，工件定位机构上设置若干沿与导杆平行的方向排列的安装槽；
支撑块为依次套设于导杆上且与安装槽一一对应的若干方形支撑块，所述支撑块沿导杆在基准板与安装板之间滑动，所述支撑块上设置垂直向贯穿支撑块的通孔；
复位机构设置于安装板上与挨着安装板的支撑块对应；
顶升机构设置于导杆上方且相对于支撑块垂直向靠近或远离；
密封罩设置于支撑块上方且与支撑块上的通孔动配合，密封罩的上端与顶升机构连接且可相对于顶升机构在与导杆平行的水平线上往复移动，密封罩的下端设置定位止口。
本发明提供的用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构，采用一套密封对接机构作为压氦机构，压氦机构的密封罩与工件抽真空系统、氦源连接。另一套密封对接机构作为泄漏检测机构，泄漏检测机构的密封罩与抽真空系统、氦质谱泄漏检测仪连接，其使用方法如下：
步骤1、压氦：将安装槽内安装有待检漏电池的工件定位机构放置于压氦机构支撑块的下方，此时，复位机构保持支撑块以基准板为基准并依次紧密排列，启动压氦机构中挨着基准板的第一个顶升机构，顶升机构带动挨着基准板的第一个密封罩下降并穿过挨着基准板的第一个支撑块的通孔后与挨着基准板的第一个待检漏电池对接，接着将剩余的密封罩依次逐个对接，启动抽真空设备分别对待检漏电池抽真空，最后采用氦源分别对待检漏电池压氦，压氦完成后，启动顶升机构带动密封罩上升至与支撑块分离，复位机构推动支撑块以基准板为基准并依次紧密排列，将压氦后的待检漏电池随工件定位机构移至检氦机构以进行检漏，；
步骤2、泄漏检测：将工件定位机构与其上压氦完成后的待检漏电池移至泄漏检测机构下部，此时，复位机构推动支撑块以基准板为基准并依次紧密排列，启动泄漏检测机构中挨着基准板的第一个顶升机构，顶升机构带动挨着基准板的第一个密封罩下降并穿过挨着基准板的第一个支撑块的通孔后与挨着基准板的第一个待检漏电池对接，接着将剩余的密封罩依次逐个顶升对接，启动抽真空设备分别对检测密封罩抽真空；通过氦质谱泄漏检测仪测试密封腔中是否有产品中泄漏出来的氦分子；
步骤3、结果分析：若步骤2中氦质谱泄漏检测仪未检测到氦分子，则说明待检漏电池壳体上端待检漏点处焊接完全，密封合格，可用于锂电池生产；若步骤2中氦质谱泄漏检测仪检测到氦分子超过设定报警值，则说明待检漏电池壳体上端被检漏处有漏。步骤1的压氦过程中，氦气从密封腔通过电池上有漏的孔进入电池腔体内，步骤2的检氦过程中，电池壳体内的氦分子从电池壳体内通过电池上有漏的孔进入密封腔并被氦质谱泄漏检测仪检出。
具体的，所述顶升机构包括顶升气缸和导向块，导向块设置于顶升气缸与支撑块之间且在顶升气缸的驱动下垂直靠近或远离支撑块，所述导向块下部设置导向槽，密封罩上部设置与导向槽适配的连接块，密封罩通过连接块安装于导向槽内且可沿导向槽在基准板与安装板之间水平活动；当安装于工件定位机构中电池尺寸有误差或因装载不标准而不能与密封罩完全竖向对接时，因一个支撑块以前一个支撑块为基准，单个电池的自身误差以及相邻两个电池间的装配误差则在密封罩的密封包容范围内，因此密封罩可正常与其对应的电池实现对接密封，对接后的密封罩受顶升力，与对应电池边沿配合导正，带动支撑块偏离基准线，偏离的误差与电池的装配误差相应，这样之后对接的密封罩就以完成对接的前一个支撑块的位置作为基准，每次密封罩与电池对接都可以适应所对接电池本身误差以及相邻两只间的装配误差，而无需受所有电池自身误差和装配误差的积累值的影响。
优化的，密封罩内设置轴向贯穿密封罩的通孔，密封罩的连接块顶部与导向槽的槽壁之间设置密封圈，导向块内设置从导向槽延伸至导向块侧部的通道，顶升机构带动密封罩与电池对接的同时，将密封圈压紧于导向槽与导向块之间，从而使密封罩上的通孔与导向块内的通道对接形成连通的通道。在压氦步骤1工位，将抽真空系统、压氦系统的连接头与导向块侧部的通道开口连接就可以通过压氦通道对待检漏的电池抽真空和压氦了。在泄漏检测步骤2工位，将抽真空系统、氦质谱检漏系统的连接头与导向块侧部的通道开口连接就可以通过检测通道对待检漏的电池抽真空和检漏了。
优化的，所述复位机构包括顶棒、支撑套、弹簧，安装板上设置一个与支撑块位置对应的通孔，顶棒穿设于通孔内并与挨着安装板的支撑块接触，弹簧套与安装板上的通孔螺纹连接且与顶棒动配合，顶棒与支撑块接触的一端的端壁径向向外延伸形成顶块，弹簧套与顶块之间设置弹簧，初始状态下，弹簧的弹力推动顶棒，从而将导杆上的若干个支撑块限定于顶棒与基准板之间，当密封罩下降时与具有装配偏差的电池对接后，受顶升机构压力，电池边沿定位密封罩，密封罩再带动支撑块适配性的移动至与待检漏电池对应的位置，当密封罩全部上升至与支撑块分离时，弹簧的弹力推动顶棒将支撑块回复至初始状态。
优化的，所述压氦机构、检氦机构之间设置滑轨，所述工件定位机构滑动安装于滑轨上并可通过滑轨在压氦机构、检氦机构之间往复运动。
本发明的有益效果为：
本发明提供的用于电池批量成组式压氦真空箱法氦检漏装置的密封对接机构，克服电池批量成组式压氦以及检漏时因产品自身误差以及成组装配误差积累，而导致密封罩与电池难以对接的问题，采用可沿导杆滑动的方形支撑块引导密封罩与电池对接，使用时，每一个对接的密封罩以上一个已经对接的密封罩所对应的支撑块为基准，只需适应单只待检漏电池本身存在的尺寸误差以及相邻两只电池装配偏差即可。
附图说明
图1为本发明提供的用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构的正视图；
图2为实施例中压氦或检漏安装示意图；
图3为图2中A处放大剖视图；
图4为图2为密封罩与电池对接示意图；
图5为导向块与密封罩连接的侧示图；
图6为复位机构示意图；
其中，1为基准板，2为安装板，3为导杆，4为工件定位机构，5为支撑块，6为复位机构，61为顶棒，62为支撑套，63为弹簧，64为顶块，7为顶升机构，71为顶升气缸，72为导向块，8为密封罩，81为连接块，9为密封圈，10为定位止口，11为待检漏电池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例
如图1所示，一种用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构，包括支架、导杆3、工件定位机构4、支撑块5、复位机构6、顶升机构7、导向块72、密封罩8；
其中，支架包括互相平行且竖直设置的基准板1与安装板2；
导杆3水平设置于基准板1与安装板2之间；
工件定位机构4设置于导杆3下方，工件定位机构4上设置若干沿与导杆3平行的方向排列的安装槽；
支撑块5为依次套设于导杆3上且与安装槽一一对应的若干方形支撑块5，支撑块5沿导杆3在基准板1与安装板2之间滑动，支撑块5上设置垂直向贯穿支撑块5的通孔；
复位机构6设置于安装板2上与挨着安装板2的支撑块5对应；如图6所示，复位机构6包括顶棒61、支撑套62、弹簧63，安装板2上设置一个与支撑块5位置对应的通孔，顶棒61穿设于通孔内并与挨着安装板2的支撑块5接触，弹簧63套与安装板2上的通孔螺接且与顶棒61动配合，顶棒61与支撑块5接触的一端的端壁径向向外延伸形成顶块64，弹簧63套与顶块64之间设置弹簧63；
顶升机构7设置于导杆3上方且相对于支撑块5垂直向靠近或远离，如图3、4、5所示，顶升机构包括顶升气缸71和导向块72，导向块72设置于顶升气缸71与支撑块5之间且在顶升气缸71的驱动下垂直靠近或远离支撑块5；
密封罩8设置于支撑块5上方且与支撑块5上的通孔动配合，导向块72下部设置导向槽，密封罩8上部设置与导向槽适配的连接块81，密封罩8通过连接块81安装于导向槽内且可沿导向槽在基准板1与安装板2之间水平活动；密封罩8的上端与顶升机构7连接且可相对于顶升机构7在与导杆3平行的水平线上往复移动；密封罩8内设置轴向贯穿密封罩8的通孔，密封罩8的连接块81顶部与导向槽的槽壁之间设置密封圈9，导向块72内设置从导向槽延伸至导向块72侧部的通道，密封罩8的下端设置定位止口10。
本发明提供的用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构，采用一套密封对接机构作为压氦机构，压氦机构的密封罩与工件抽真空系统、氦源连接。另一套密封对接机构作为泄漏检测机构，泄漏检测机构的密封罩与密封罩抽真空系统、氦质谱泄漏检测仪连接，其使用方法如下：
步骤1、压氦：如图2所示那样将安装槽内安装有待检漏电池11的工件定位机构放置于压氦机构支撑块的下方，此时，复位机构保持支撑块以基准板为基准并依次紧密排列，启动压氦机构中挨着基准板的第一个顶升机构，顶升机构带动挨着基准板的第一个密封罩下降并穿过挨着基准板的第一个支撑块的通孔并如图4所示那样与挨着基准板的第一个待检漏电池11对接，下压时，密封罩下端的定位止口与待检漏电池11上端咬合定位，密封罩到位时受压力端面与待检漏电池11贴平，从而密封罩受侧向分力而驱动支撑块移动至与待检漏电池11适配的位置；接着将剩余的密封罩依次逐个对接，启动抽真空设备分别对待检漏电池11抽真空，最后采用氦源分别对待检漏电池11压氦，压氦完成后，启动顶升机构带动密封罩上升至与支撑块分离，复位机构推动支撑块以基准板为基准并依次紧密排列，将压氦后的待检漏电池11随工件定位机构移至检氦机构以进行检漏；
步骤2、泄漏检测：将工件定位机构与其上压氦完成后的待检漏电池11移至泄漏检测机构下部，此时，复位机构推动支撑块以基准板为基准并依次紧密排列，启动泄漏检测机构中挨着基准板的第一个顶升机构，顶升机构带动挨着基准板的第一个密封罩下降并穿过挨着基准板的第一个支撑块的通孔后与挨着基准板的第一个待检漏电池11对接，接着将剩余的密封罩依次逐个顶升对接，启动抽真空设备分别对检测密封站抽真空；启动氦质谱泄漏检测仪测试密封腔中是否有产品中泄漏出来的氦分子；
步骤3、结果分析：若步骤2中氦质谱泄漏检测仪未检测到氦分子，则说明待检漏电池11壳体上端待检漏点处焊接完全，密封合格，可用于锂电池生产；若步骤2中氦质谱泄漏检测仪检测到氦分子超过设定报警值，则说明待检漏电池11壳体上端被检漏处有漏，步骤1的压氦过程中，氦气从密封腔通过电池上有漏的孔进入电池腔体内，步骤2的检氦过程中，电池壳体内的氦分子从电池壳体内通过电池上有漏的孔进入密封腔并被氦质谱泄漏检测仪检测，则待检漏电池11壳体密封不合格。
本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (4)

1.一种用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构，其特征在于，包括支架、导杆、支撑块、复位机构、工件定位机构、顶升机构、密封罩；
其中，支架包括互相平行且竖直设置的基准板与安装板；
导杆水平设置于基准板与安装板之间；
工件定位机构设置于导杆下方，工件定位机构上设置若干沿与导杆平行的方向排列的安装槽；
支撑块为依次套设于导杆上且与安装槽一一对应的若干方形支撑块，所述支撑块沿导杆在基准板与安装板之间滑动，所述支撑块上设置垂直向贯穿支撑块的通孔；
复位机构设置于安装板上并与挨着安装板的支撑块对应，复位机构保持或者推动支撑块以基准板为基准并依次紧密排列；
顶升机构设置于导杆上方且相对于支撑块垂直向靠近或远离；
密封罩设置于支撑块上方且与支撑块上的通孔动配合，密封罩的上端与顶升机构连接且可相对于顶升机构在与导杆平行的水平线上往复移动，密封罩的下端设置定位止口。
2.根据权利要求1所述用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构，其特征在于，所述顶升机构包括顶升气缸和导向块，导向块设置于顶升气缸与支撑块之间且在顶升气缸的驱动下垂直靠近或远离支撑块，所述导向块下部设置导向槽，密封罩上部设置与导向槽适配的连接块，密封罩通过连接块安装于导向槽内且可沿导向槽在基准板与安装板之间水平活动。
3.根据权利要求2所述用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构，其特征在于，密封罩内设置轴向贯穿密封罩的通孔，密封罩的连接块顶部与导向槽的槽壁之间设置密封圈，导向块内设置从导向槽延伸至导向块侧部的通道。
4.根据权利要求1所述用于电池批量成组式压氦真空箱法检漏的密封对接机构，其特征在于，所述复位机构包括顶棒、支撑套、弹簧，安装板上设置一个与支撑块位置对应的通孔，顶棒穿设于通孔内并与挨着安装板的支撑块接触，弹簧套与安装板上的通孔螺接且与顶棒动配合，顶棒与支撑块接触的一端的端壁径向向外延伸形成顶块，弹簧套与顶块之间设置弹簧。
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