CN111579160A - 一种电池密封性检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

一种电池密封性检测装置及其检测方法，包括电池换料装置、抽气泵和检测仪，电池换料装置与检测仪之间通过抽气泵连接，电池换料装置内设有电池的容纳腔，可以根据工作情况自动将待检测电池放入容纳腔内，便于后续检测，抽气泵用于对电池换料装置内的空气进行抽取，并送入检测仪内，检测仪用于对抽取的空气进行检测，本检测仪采用的是SFJ‑261型氦质谱检漏仪，本检测装置所要检测的电池在生产过程中注入有少量氦气，检测仪通过检测电池包装外部和腔体内部空间是否有氦气来检测电池的密封性。

Description

一种电池密封性检测装置及其检测方法

技术领域

本发明属于电池生产设备领域，具体涉及一种电池密封性检测装置及其检测方法。

背景技术

目前，锂离子电池因其电压稳定、容量高、能量密度大、循环寿命长、环境友好等优势，被广泛应用于摄像机、移动电话、笔记本电脑、电动交通工具等设备上。由于锂离子电池中的电解质和活性材料容易与水发生化学反应，破坏锂离子电池的性能，因此，在锂离子电池的生产制造过程中，锂离子电池需要严格密封，以防止空气中的水分进入。特别是目前常用的铝塑膜软包装锂电池，因其外包装的铝塑膜较为柔软，在生产过程中很容易划伤，且软包装锂离子电池的封装通常是将外包装的铝塑膜开口进行热压封装，热压封装过程中容易出现虚封以及过封破损等问题，因此，对锂离子电池的密封性检测非常重要。

发明内容

针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种电池密封性检测装置及其检测方法，用于对锂电池的密封性进行检测，本检测装置的自动化程度高，有效提高电池检测的效率。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是，

一种电池密封性检测装置，包括电池换料装置、抽气泵和检测仪，电池换料装置与检测仪之间通过抽气泵连接，电池换料装置包括支架板、机械手组件、输送带、端盖和抽气块组件，抽气块组件、机械手组件滑动安装在支架板上，端盖位于抽气块组件的上方，端盖与抽气块组件可拆式连接，输送带与抽气块组件之间通过机械手组件连接，以将输送带上的电池移送至抽气块组件内。

进一步的，机械手组件包括机械手支架和至少一个机械手，机械手支架固定安装在支架板上，机械手滑动安装在机械手支架上。

进一步的，端盖位于机械手支架的正下方，端盖内开设有抽气孔。

进一步的，机械手包括水平移动机构、竖直移动机构和电池抓取机构，竖直移动机构安装在水平移动机构上，水平移动机构与机械手支架连接，电池抓取机构安装在竖直移动机构上。

进一步的，电池抓取机构包括抓取安装块和负压头组件，负压头组件成对安装在抓取安装块上，对应的，输送带包括两条输送线，输送线之间的间距与负压头组件之间的间距一致。

进一步的，所述电池密封性检测装置内至少安装有两个抽气块组件，抽气块组件包括连接板和抽气块，抽气块成对安装在连接板的两侧，连接板与支架板滑动连接，在抽气块内开设有电池腔，以放置待检电池，在连接板与抽气块之间设有抽气块气缸。

进一步的，支架板上还安装有暂存盒。

上述电池密封性检测装置的检测方法，包括以下步骤，

(1)机械手将至少两个待检测电池移动至电池腔内；

(2)电池腔移动至端盖下方，抽气块组件向上盖合；

(3)抽气泵抽气，将电池腔内空气送入检测仪内；

(4)检测仪对电池腔内的空气进行检测；

(5)若检测合格，抽气块组件移动，机械手将工件移出本装置；

(6)若检测不合格，抽气块组件移动，机械手将工件移动至暂存盒内；

(7)次品对应的电池腔复位至端盖下方，抽气块组件向上盖合；

(8)抽气泵抽气，对次品电池腔内空气进行检测，检测电池腔内是否存在残留气体；

(9)若不存在残留气体，则对应抽气块组件继续工作，若存在残留气体，则对应抽气块组件停止工作。

进一步的，步骤(6)还包括以下检测过程，

(a)机械手将暂存盒内的暂存次品电池取出；

(b)将暂存次品1#和2#电池分次放置在不同的电池腔内；

(c)重复步骤(2)-(6)，判断电池密封性能。

进一步的，步骤(b)中电池放置的电池腔与步骤(1)中放置的电池腔不同。

本发明的有益效果是，(1)通过电池换料装置的设置，可以对检测腔体进行自动上下料，无需人工操作，提高电池密封性检测的检测效率。

(2)通过两个工位的抽气块组件，可以便于机械手可以位于端盖两侧的空闲抽气块进行上下料，在对电池进行密封性检测的同时，对抽气块进行上下料，提高本设备的检测效率。

(3)由于电池的次品率较低，同时检测多个电池可以有效缩短电池的检测时间，提高检测效率。

附图说明

图1是发明的结构原理图。

图2是电池换料装置的结构示意图。

图3是图2转过一定角度后的结构示意图。

图4是电池抓取机构的结构示意图。

图5是抽气块组件的结构示意图。

附图标记：电池换料装置1，抽气泵2，检测仪3，支架板4，机械手组件5，输送带6，端盖7，抽气块组件8，电池9，机械手支架10，机械手11，抽气块气缸12，抽气孔13，水平移动机构14，竖直移动机构15，电池抓取机构16，安装板17，气管槽18，抓取安装块19，负压头组件20，吸盘21，气动管22，连接板23，抽气块24，暂存盒25。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步描述。

一种电池密封性检测装置，包括电池换料装置1、抽气泵2和检测仪3，电池换料装置1与检测仪3之间通过抽气泵2连接，电池换料装置1内设有电池的容纳腔，可以根据工作情况自动将待检测电池放入容纳腔内，便于后续检测，抽气泵2用于对电池换料装置1内的空气进行抽取，并送入检测仪3内，检测仪3用于对抽取的空气进行检测，本检测仪3采用的是SFJ-261型氦质谱检漏仪，本检测装置所要检测的电池在生产过程中注入有少量氦气，检测仪3通过检测电池包装外部和腔体内部空间是否有氦气来检测电池的密封性。

电池换料装置1包括支架板4、用于对电池进行移料的机械手组件5、用于对电池进行上料的输送带6、对抽气块组件8进行密封的端盖7和用于放置待检测电池的抽气块组件8，抽气块组件8、机械手组件5滑动安装在支架板4上，端盖7位于抽气块组件8的上方，端盖7与抽气块组件8可拆式连接，当端盖7盖合至抽气块组件8上时，形成一个密封的容纳腔，用于放置电池，输送带6与抽气块组件8之间通过机械手组件5连接，以将输送带6上的电池9移送至抽气块组件8内，通过机械手对待检测电池进行自动上下料，自动化程度高，无需人工对待检测电池进行上下料，有效提高生产效率。

机械手组件5包括机械手支架10和机械手11，机械手支架10固定安装在支架板4上，优选的，机械手支架10固定安装在支架板4的中部，机械手11滑动安装在机械手支架10上，通过机械手11对电池进行抓取。

在一些优选的方式中，机械手支架10的两侧分别安装有机械手11，通过两个机械手分别对抽气块组件8进行上下料，提高电池检测的效率，在机械手支架10的中部设有气管槽18，抽气泵2与端盖7之间通过不锈钢管道连接，不锈钢管道穿过气管槽18与端盖7连接。

端盖7位于机械手支架10的正下方，端盖7内开设有抽气孔13，抽气孔13用于与抽气泵2连接，便于对容纳腔内的空气进行抽取。

机械手11包括水平移动机构14、竖直移动机构15和电池抓取机构16，电池抓取机构16安装在竖直移动机构15上，竖直移动机构15安装在水平移动机构14上，水平移动机构14与机械手支架10连接，优选的，水平移动机构14和竖直移动机构15采用的是导轨滑块机构，通过导轨滑块机构对电池抓取机构16进行上下移动，优选的，在水平移动机构14和竖直移动机构15内设有丝杠滑块，通过丝杠滑块控制水平移动机构14和竖直移动机构15移动。

在一些优选的方式中，竖直移动机构15还包括安装板17，通过安装板17将水平移动机构14与竖直移动机构15连接，竖直移动机构15中的丝杠转动安装在安装板17上，对应的滑块固定安装在电池抓取机构16上，水平移动机构14中的丝杠转动安装在机械臂支架10上，对应的滑块与安装板17连接。

电池抓取机构16包括抓取安装块19和负压头组件20，负压头组件20成对安装在抓取安装块19上，通过负压头组件20对传送带上的电池进行吸取，优选的，对应的，输送带6包括两条输送线，输送线之间的间距与负压头组件20之间的间距一致，便于电池抓取机构16一次抓取两个待检测电池。

优选的，负压头组件20内设有多个负压头，负压头包括吸盘21和气动管22，气动管22与吸盘21连接，气动管22与气泵连接，通过对吸盘21进行抽气从而将电池吸附在负压头上。

所述电池密封性检测装置内至少安装有两个抽气块组件8，相邻的抽气块组件8相互平行设置，抽气块组件8包括连接板23和抽气块24，抽气块24成对安装在连接板23的两侧，连接板23与支架板4滑动连接，在抽气块24内开设有电池腔，以放置待检电池，在连接板23与抽气块24之间设有抽气块气缸12，通过抽气块气缸12将抽气块24顶起，使得抽气块24与盖板配合形成容纳腔。

抽气块组件8中的其中一个抽气块24始终位于端盖7的下方，为区别同一个抽气块组件8内的抽气块24，将同一个抽气块组件8内的抽气块24分别命名为第一抽气块和第二抽气块，本抽气块组件8包括两个工位，即，第一抽气块位于端盖7的下方，第二抽气块位于端盖右侧；第一抽气块位于端盖7左侧，第二抽气块位于端盖7的下方，通过两个工位的设置，可以便于机械手在位于端盖两侧的空闲抽气块24进行上下料，在对电池进行密封性检测的同时，对抽气块24进行上下料，提高本设备的检测效率。

支架板4上还安装有暂存盒25，暂存盒25用于放置初次检测不合格等待判定的产品和复检不合格的产品，本装置一次对两个或两个以上的电池进行密封性检测，由于电池的次品率较低，同时检测多个可以有效提高检测效率，在本实施例中，本装置一次检测两个电池，若检测存在次品时，将电池放置到暂存盒25内，等待进一步检测。

上述电池密封性检测装置的检测方法，包括以下步骤，

(1)机械手将至少两个待检测电池移动至电池腔内，由于电池的次品率较低，同时检测多个可以有效提高检测效率；

(2)电池腔移动至端盖下方，抽气块顶起向上盖合，形成密闭的容纳腔，便于抽气泵对容纳腔进行抽气；

(3)抽气泵抽气，将电池腔内空气送入检测仪内；

(4)检测仪对电池腔内的空气进行检测；

(5)若检测合格，抽气块组件移动，机械手将两个电池移出本装置；

(6)若检测不合格，抽气块组件移动，机械手将两个待判定的电池移动至待检盒内，等待后续检测；

(7)待判定电池对应的电池腔复位至端盖下方，抽气块顶起向上盖合，即，检测出现不合格产品对应的电池腔移动至端盖下方；

(8)抽气泵抽气，对次品电池腔内空气进行检测，检测电池腔内是否存在残留气体，防止电池腔内残留的气体对后续检测造成干扰，提高检测精度；

(9)若不存在残留气体，则对应抽气块组件继续工作，若存在残留气体，则对应抽气块组件停止工作，抽气块组件停止工作后，需要工作人员对抽气块组件内的抽气块进行吹气，除去抽气块内的氦气，以使对应的抽气块组件继续进行电池密封性检测。

步骤(6)还包括以下检测过程，

(a)机械手将暂存盒内的电池取出；

(b)将暂存次品1#和2#电池分次放置在两个不同的电池腔内，即，将其中一个电池放入电池腔内进行检测，再将另一个电池放入不同的电池腔内进行检测；

(c)重复步骤(2)-(6)，判断电池密封性能。

步骤(b)中电池放置的电池腔与步骤(1)中放置的电池腔不同，防止电池腔对密封性测试造成干扰。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记对应的术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种电池密封性检测装置，其特征在于，包括电池换料装置(1)、抽气泵(2)和检测仪(3)，电池换料装置(1)与检测仪(3)之间通过抽气泵(2)连接，电池换料装置(1)包括支架板(4)、机械手组件(5)、输送带(6)、端盖(7)和抽气块组件(8)，抽气块组件(8)、机械手组件(5)滑动安装在支架板(4)上，端盖(7)位于抽气块组件(8)的上方，端盖(7)与抽气块组件(8)可拆式连接，输送带(6)与抽气块组件(8)之间通过机械手组件(5)连接，以将输送带(6)上的电池(9)移送至抽气块组件(8)内。

2.根据权利要求1所述的一种电池密封性检测装置，其特征在于，机械手组件(5)包括机械手支架(10)和至少一个机械手(11)，机械手支架(10)固定安装在支架板(4)上，机械手(11)滑动安装在机械手支架(10)上。

3.根据权利要求2所述的一种电池密封性检测装置，其特征在于，端盖(7)位于机械手支架(10)的正下方，端盖(7)内开设有抽气孔(13)。

4.根据权利要求2所述的一种电池密封性检测装置，其特征在于，机械手(11)包括水平移动机构(14)、竖直移动机构(15)和电池抓取机构(16)，竖直移动机构(15)安装在水平移动机构(14)上，水平移动机构(14)与机械手支架(10)连接，电池抓取机构(16)安装在竖直移动机构(15)上。

5.根据权利要求4所述的一种电池密封性检测装置，其特征在于，电池抓取机构(16)包括抓取安装块(19)和负压头组件(20)，负压头组件(20)成对安装在抓取安装块(19)上，对应的，输送带(6)包括两条输送线，输送线之间的间距与负压头组件(20)之间的间距一致。

6.根据权利要求1所述的一种电池密封性检测装置，其特征在于，所述电池密封性检测装置内至少安装有两个抽气块组件(8)，抽气块组件(8)包括连接板(23)和抽气块(24)，抽气块(24)成对安装在连接板(23)的两侧，连接板(23)与支架板(4)滑动连接，在抽气块(24)内开设有电池(9)腔，以放置待检电池(9)，在连接板(23)与抽气块(24)之间设有抽气块气缸(12)。

7.根据权利要求6所述的一种电池密封性检测装置，其特征在于，支架板(4)上还安装有暂存盒(25)。

8.根据权利要求1-7任意一项所述一种电池密封性检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤，

(1)机械手将至少两个待检测电池移动至电池腔内；

(2)电池腔移动至端盖下方，抽气块组件向上盖合；

(3)抽气泵抽气，将电池腔内空气送入检测仪内；

(4)检测仪对电池腔内的空气进行检测；

(5)若检测合格，抽气块组件移动，机械手将工件移出本装置；

(6)若检测不合格，抽气块组件移动，机械手将待判定电池移动至暂存盒内；

(7)待判定电池对应的电池腔复位至端盖下方，向上盖合；

(8)抽气泵抽气，对次品电池腔内空气进行检测，检测电池腔内是否存在残留气体；

(9)若不存在残留气体，则对应抽气块组件继续工作，若存在残留气体，则对应抽气块组件停止工作。

9.根据权利要求8所述的一种电池密封性检测方法，其特征在于，步骤(6)还包括以下检测过程，

(a)机械手将暂存盒内的暂存次品电池取出；

(b)将暂存次品电池分次放置在不同的电池腔内；

(c)重复步骤(2)-(6)，判断电池密封性能。

10.根据权利要求8所述的一种电池密封性检测方法，其特征在于，步骤(b)中电池放置的电池腔与步骤(1)中放置的电池腔不同。

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