CN112683455A - 一种锂电池漏液检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池漏液检测装置，包括支架，支架上设置有用于对锂电池进行夹持的夹持机构、用于将锂电池输送到夹持机构中的输送机构、用于对夹持机构中锂电池进行挤压的挤压机构、用于对锂电池表面残液进行预处理的吹气机构和用于承载锂电池漏液的升降机构，升降机构设置于夹持机构的下方，挤压机构的挤压端设置于夹持机构的其中一夹持端，输送机构的输送端设置于夹持机构；本检测装置先吹气检测再挤压检测的方式，能够区分电池外壳残留电解液与电池漏液，相较于传统漏液检测装置，具有更准确的检测结果，提高了电池漏液检测效率和准确，可以防止由于注液异常导致的流入到锂电池的极柱中的电解液残液被挤压时流出造成的误判。

Description

一种锂电池漏液检测装置

技术领域

本发明涉及锂电池制备技术领域，尤其涉及一种锂电池漏液检测装置。

背景技术

具有高能量密度、绿色环保特点的锂离子电池被广泛应用于便捷式储能、动力汽车等方面。电解液是锂离子电池的四大主材之一，是锂离子迁移和传输的载体，对电池的循环寿命、安全性能等各项指标有重要影响。在电池生产过程中，电解液漏液会导致壳体的腐蚀严重影响着电池的安全性。传统的电池漏液检测装置存在检测效率低、漏液误判等缺点，其中漏液误判主要是指在注液时由于溢液等异常会使电解液流入到电池极柱缝隙中，挤压后液体流出，工人会认为电池漏液，造成误判。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂电池漏液检测装置，采用先吹气检测再挤压检测的方式，降低了锂电池漏液的误判，提高了电池漏液检测效率和准确。

本发明提出的一种锂电池漏液检测装置，包括支架，支架上设置有用于对锂电池进行夹持的夹持机构、用于将锂电池输送到夹持机构中的输送机构、用于对夹持机构中锂电池进行挤压的挤压机构、用于对锂电池表面残液进行预处理的吹气机构和用于承载锂电池漏液的升降机构，升降机构设置于夹持机构的下方，挤压机构的挤压端设置于夹持机构的其中一夹持端，输送机构的输送端设置于夹持机构。

进一步地，所述输送机构包括输送气缸、固定于支架上的滑轨、与滑轨滑动固定连接的滑块和用于装载锂电池的导向座，固定设置于滑块上，输送气缸的伸缩端与导向座固定连接。

进一步地，所述输送机构还包括与滑块固定连接的输送框架，导向座固定于输送框架上，输送气缸的伸缩端与输送框架固定连接，导向座上设置多个第一隔板，相邻第一隔板之间形成的放置空间用于放置锂电池。

进一步地，所述吹气机构包括固定设置于输送框架上的气嘴，多个气嘴依次排布与放置空间对应，气嘴与放置空间连通。

进一步地，所述夹持机构包括夹持固定板、支撑柱、夹板和固定于支架上的驱动组件，驱动组件的输出端与夹持固定板固定连接，支撑柱的一端与夹持固定板固定连接、另一端自由伸长，多个夹板依次排布、套设于支撑柱上固定；相邻夹板之间设置有弹簧，弹簧套设于支撑柱上，弹簧的两端分别与相邻夹板抵接。

进一步地，所述驱动组件包括丝杆、丝母、连接板和电机，电机的输出端与丝杆的一端驱动连接，丝母套设于丝杆上、并与丝杆螺接转动固定，连接板固定于丝母上，夹持固定板固定于连接板上。

进一步地，所述挤压机构包括挤压气缸、挤压板和固定于机架上的挤压固定板，挤压气缸固定于挤压固定板上、其输出端与挤压板固定连接，挤压板在挤压气缸伸长后与夹板抵接。

进一步地，所述挤压机构还包括第二浮动接头和压力传感器，挤压气缸与挤压板通过第二浮动接头固定连接，压力传感器设置于挤压板在与夹板的抵接面上。

进一步地，所述升降机构包括顶升板、转接件和固定于支架上的升降气缸，升降气缸的伸缩端通过转接件与顶升板固定连接，顶升板设置于挤压固定板的下方。

进一步地，所述锂电池的极柱端靠近挤压固定板设置。

本发明提供的一种锂电池漏液检测装置的优点在于：本发明结构中提供的一种锂电池漏液检测装置，这种先吹气检测再挤压检测的方式，能够区分电池外壳残留电解液与电池漏液，相较于传统漏液检测装置，具有更准确的检测结果，提高了电池漏液检测效率和准确，可以防止由于注液异常导致的流入到锂电池的极柱中的电解液残液被挤压时流出造成的误判；在挤压过程中有设置的夹持机构，能够保证锂电池受力均匀；夹板中间的弹簧能够使得夹板以及锂电池自动复位，从而可以快速取放锂电池。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为夹持机构与挤压机构的结构示意图；

图3为输送机构的结构示意图；

图4为升降机构的结构示意图；

图5为锂电池的结构示意图；

其中，1-支架，2-锂电池，3-夹持机构，4-输送机构，5-挤压机构，6-吹气机构，7-升降机构，21-极柱，22-注液孔，23-防爆阀，31-夹持固定板，32-支撑柱，33-夹板，34-驱动组件，35-弹簧，36-固定片，41-输送气缸，42-滑轨，43-滑块，44-导向座，45-输送框架，46-第一隔板，47-第一浮动接头，51-挤压气缸，52-挤压板，53-挤压固定板，54-第二浮动接头，55-压力传感器，61-气嘴，71-顶升板，72-转接件，73-升降气缸，341-丝杆，342-丝母，343-连接板，344-电机，345-电机透明罩。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

如图1至5示，本发明提出的一种锂电池漏液检测装置，包括支架1，支架1上设置有用于对锂电池2进行夹持的夹持机构3、用于将锂电池2输送到夹持机构3中的输送机构4、用于对夹持机构3中锂电池2进行挤压的挤压机构5、用于对锂电池2表面残液进行预处理的吹气机构6和用于承载锂电池2漏液的升降机构7，升降机构7设置于夹持机构3的下方，挤压机构5的挤压端设置于夹持机构3的其中一夹持端，输送机构4的输送端设置于夹持机构3。

锂电池在进行挤压漏液检测之前，首先通过吹气机构6对锂电池进行预处理，将地电池表面的漏液吹掉，避免最后将电池表面的漏液作为电池漏液进行判断当前锂电池是否漏液的误判缺陷；同时通过夹持机构3对多个锂电池2进行夹持，然后通过挤压机构5同时对多个锂电池2进行挤压漏液检测，一方面提高了锂电池漏液检测的效率，另一方锂电池2的稳定夹持，使得多个锂电池2受力均匀，提高了锂电池漏液检测的质量。

其中，对于升降机构7，其作用是通过向挤压机构5靠近，获取锂电池预处理和挤压两个状态下的漏液情况，并将获取到的漏液情况通过伸缩伸缩输送的方式输送到操作者便于观察的位置，以快速获取锂电池2的漏液检测结果。在本申请中，具体为：所述升降机构7包括顶升板71、转接件72和固定于支架1上的升降气缸73，升降气缸73的伸缩端通过转接件72与顶升板71固定连接，顶升板71设置于挤压机构5的挤压固定板53的下方。在锂电池2放置过程中，将所述锂电池2的极柱21端靠近挤压固定板53设置，便于锂电池2在通过吹气机构6进行预处理时，将在注液时由于溢液等异常会使电解液流入到电池极柱缝隙中的电解液，避免这部分电解液在挤压机构5挤压过程中流出，操作者会认为电池漏液，造成误判的缺陷。

为了提高升降机构7对电解液的漏液感知；，在顶升板71上设置有液体感应器，当液体传感器感应到顶升板71上有液体后，会发出报警，并且还可以在顶升板71上铺有方便观察是否存在液体的纸张，以便操作者查看到。

进一步地，所述输送机构4包括输送气缸41、固定于支架1上的滑轨42、与滑轨42滑动固定连接的滑块43和用于装载锂电池2的导向座44，固定设置于滑块43上，输送气缸41的伸缩端与导向座44固定连接。所述输送机构4还包括与滑块43固定连接的输送框架45，导向座44固定于输送框架45上，输送气缸41的伸缩端与输送框架45固定连接，导向座44上设置多个第一隔板46，相邻第一隔板46之间形成的放置空间用于放置锂电池2。优选一个放置空间放置一个锂电池2。

输送气缸41伸长可以将导向座44输送到挤压机构5的挤压空间中，为延长输送气缸41寿命，防止导向座44左右前进距离不一致，在输送气缸41与导向座44中间增加一个第一浮动接头47，输送气缸41的输出端通过第一浮动接头47与输送框架45固定连接，以实现导向座44左右的同步运动，使得进入挤压机构5中的锂电池2位置处于设定位置，进而提高了后续挤压机构5对多个电池同步挤压时的挤压质量。

进一步地，所述吹气机构6包括固定设置于输送框架45上的气嘴61，多个气嘴61依次排布与放置空间对应，气嘴61与放置空间连通。气嘴61为扁平状，宽度上与放置空间大小中锂电池2缝隙大小(相邻极柱21间的距离)相等，在挤压之前对极柱21的缝隙进行吹气，判断漏液是否为注液时溢液流入到极柱21缝隙中的电解液，防止误判。气嘴61可以通过管子外接供气设备，供气设备可以固定于支架1上。

应理解的是，每个放置空间中的锂电池2通过独立的气嘴61进行吹气操作，便于将每个锂电池2的极柱21上残留电解液吹掉，避免了同一个气嘴对多个锂电池2进行吹气中，因吹气不均，一方面造成极柱21上残留电解液出现未吹掉而继续残留的缺陷，另一方面也避免了多个锂电池2之间残留电解液的相互交叉，所造成其中一个锂电池2上被溅上另一个锂电池2上的电解液，最终使得锂电池2预处理不完全，从而影响后续通过挤压机构5获取锂电池的是否漏液的准确性。

进一步地，所述夹持机构3包括夹持固定板31、支撑柱32、夹板33和固定于支架1上的驱动组件34，驱动组件34的输出端与夹持固定板31固定连接，支撑柱32的一端与夹持固定板31固定连接、另一端自由伸长，多个夹板33依次排布、套设于支撑柱32上固定；相邻夹板33之间设置有弹簧35，弹簧35套设于支撑柱32上，弹簧35的两端分别与相邻夹板33抵接。

本申请中，支撑柱32设置为两个，并且平行设置，同时固定于夹持固定板31上，使得夹板33被稳定固定；夹板33的设置可以防止锂电池2在挤压过程中受到损伤的缺陷，并且让锂电池2所受压力均一，实现对多个锂电池2的同步挤压漏液检测。为了减少卡顿，在支撑柱32与夹板33之间设置直线轴承，直线轴承的内圈与支撑柱32滑动连接、外圈与夹板33固定连接。弹簧35的设置，使得被挤压的夹板33，在夹板33不被挤压后，依靠弹簧35的作用力使夹板33之间恢复初始间距，便于后续下一批次锂电池2的夹持固定。

应理解的是，在完成多个夹板33套设于支撑柱32上后，在支撑柱32的伸长端通过固定片36固定，固定片36与夹板33抵接固定。

进一步地，所述驱动组件34包括丝杆341、丝母342、连接板343和电机344，电机344的输出端与丝杆341的一端驱动连接，丝母342套设于丝杆341上、并与丝杆341螺接转动固定，连接板343固定于丝母342上，夹持固定板31固定于连接板343上。

电机344的转动带动丝杆341的转动，根据丝杆341与丝母342之间的连接关系可知，使得丝母342上下运动，因而与丝母342固定的连接板343实现上下运动，进而最终实现了夹板33的上下运动。需要说明的是，为了保护电机344，延长其使用寿命，电机344外增加电机透明罩345。

进一步地，所述挤压机构5包括挤压气缸51、挤压板52和固定于机架上的挤压固定板53，挤压气缸51固定于挤压固定板53上、其输出端与挤压板52固定连接，挤压板52在挤压气缸51伸长后与夹板33抵接。其中，挤压板51可以采用两个挤压板相互叠加的形式，两个相互叠加的挤压板之间可以通过多个弹簧进行连接，以对锂电池2的挤压进行缓冲，以稳定输出挤压力。

挤压气缸51与挤压板52连接中，为延长气缸寿命，防止挤压板52左右前进距离不一致，在挤压气缸51与挤压板52中间增加第二浮动接头54。同时为了实时获取挤压板52对夹板33(即锂电池2)的挤压作用，挤压板52在与夹板33的抵接面上设置一个压力传感器55，以实时获取锂电池2所受的挤压力。

挤压气缸51通过管路与设置于支架1上的电子调压阀连接，可以通过调节挤压气缸51的气压，以实现对挤压板52的压力调节，进而实现对锂电池2所受压力的调节。

需要说明的是，在实际中，可以依靠产线物流线或机械手将锂电池2移动到物流线，进行能够实现自动化，锂电池2上设置防爆阀23，以防止锂电池2的爆炸现象，同时锂电池2上设置注液孔22，在锂电池被挤压过程中，电解液有可能从注液孔22出来。

工作过程：首先将锂电池2放置于导向座44中，升降气缸73伸长将顶升板71输送到挤压固定板53下方，夹板33由丝杆341的转动向远离挤压固定板53的方向运动，输送气缸41伸长，将导向座44输送到挤压固定板53上，从气嘴61中吹出高压氮气或压缩空气，以对导向座44中的锂电池2进行预处理，以将锂电池2的极柱21缝隙中可能存在的电解液吹掉，吹出的电解液会留在顶升板71表面，顶升气缸73收缩，顶升板71向下运动，通过观察顶升板71表面是否有电解液或漏液报警，可以确定锂电池2的表面是否存在电解液残留。

当完成锂电池2的预处理后，输送气缸41收缩，带动导向座44从锂电池2中间抽出，完成导向座44的复位，顶升板71通过顶升气缸73的伸长而向上运动，然后夹板33由丝杆341的转动向靠近挤压固定板53的方向运动，将夹板33分别插入相邻锂电池2中，完成对锂电池2的夹持，挤压气缸51推动挤压板52移动，对锂电池2进行挤压，若锂电池2经过挤压后漏液，电解液会留在顶升板71表面，顶升气缸73收缩，顶升板71向下运动，通过观察顶升板71表面是否有电解液或漏液报警，可以确定锂电池2在挤压后是否存在电解液残留。以完成对锂电池2的漏液检测。

在本实施例中，挤压之前对锂电池2进行吹气处理，防止由于注液异常导致的流入到锂电池2的极柱21中的电解液残液被挤压时流出造成的误判；这种先吹气检测再挤压检测的方式，能够区分电池外壳残留电解液与电池漏液，相较于传统漏液检测装置，具有更准确的检测结果，提高了电池漏液检测效率和准确；同时夹持机构与挤压机构的配合设置，提高了对锂电池挤压的压力均匀性，具体为，在挤压过程中有夹板33，能够保证锂电池2受力均匀，并且通过压力传感器的信号反馈，从压力显示器上读出压力数值，通过电子调压阀及时对挤压气缸51的压力进行调节，可以有效避免过大的挤压力对锂电池2造成损伤，保障了锂电池2的品质；夹板33中间的弹簧35能够使得夹板33以及锂电池2自动复位，从而可以快速取放锂电池2，并且通过此装置能够与产线物流线进行对接，实现自动化，节约操作时间，提升生产效率；判断电池是否漏液能够通过顶升板71，人员观察，并且顶升板71上存在液体传感器，极大提高对漏液电池识别的准确度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池漏液检测装置，包括支架(1)，其特征在于，支架(1)上设置有用于对锂电池(2)进行夹持的夹持机构(3)、用于将锂电池(2)输送到夹持机构(3)中的输送机构(4)、用于对夹持机构(3)中锂电池(2)进行挤压的挤压机构(5)、用于对锂电池(2)表面残液进行预处理的吹气机构(6)和用于承载锂电池(2)漏液的升降机构(7)，升降机构(7)设置于夹持机构(3)的下方，挤压机构(5)的挤压端设置于夹持机构(3)的其中一夹持端，输送机构(4)的输送端设置于夹持机构(3)。

2.根据权利要求1所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于，所述输送机构(4)包括输送气缸(41)、固定于支架(1)上的滑轨(42)、与滑轨(42)滑动固定连接的滑块(43)和用于装载锂电池(2)的导向座(44)，固定设置于滑块(43)上，输送气缸(41)的伸缩端与导向座(44)固定连接。

3.根据权利要求2所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于，所述输送机构(4)还包括与滑块(43)固定连接的输送框架(45)，导向座(44)固定于输送框架(45)上，输送气缸(41)的伸缩端与输送框架(45)固定连接，导向座(44)上设置多个第一隔板(46)，相邻第一隔板(46)之间形成的放置空间用于放置锂电池(2)。

4.根据权利要求3所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于，所述吹气机构(6)包括固定设置于输送框架(45)上的气嘴(61)，多个气嘴(61)依次排布与放置空间对应，气嘴(61)与放置空间连通。

5.根据权利要求1所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于，所述夹持机构(3)包括夹持固定板(31)、支撑柱(32)、夹板(33)和固定于支架(1)上的驱动组件(34)，驱动组件(34)的输出端与夹持固定板(31)固定连接，支撑柱(32)的一端与夹持固定板(31)固定连接、另一端自由伸长，多个夹板(33)依次排布、套设于支撑柱(32)上固定；

相邻夹板(33)之间设置有弹簧(35)，弹簧(35)套设于支撑柱(32)上，弹簧(35)的两端分别与相邻夹板(33)抵接。

6.根据权利要求5所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于，所述驱动组件(34)包括丝杆(341)、丝母(342)、连接板(343)和电机(344)，电机(344)的输出端与丝杆(341)的一端驱动连接，丝母(342)套设于丝杆(341)上、并与丝杆(341)螺接转动固定，连接板(343)固定于丝母(342)上，夹持固定板(31)固定于连接板(343)上。

7.根据权利要求5所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于，所述挤压机构(5)包括挤压气缸(51)、挤压板(52)和固定于机架上的挤压固定板(53)，挤压气缸(51)固定于挤压固定板(53)上、其输出端与挤压板(52)固定连接，挤压板(52)在挤压气缸(51)伸长后与夹板(33)抵接。

8.根据权利要求7所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于，所述挤压机构(5)还包括第二浮动接头(54)和压力传感器(55)，挤压气缸(51)与挤压板(52)通过第二浮动接头(54)固定连接，压力传感器(55)设置于挤压板(52)在与夹板(33)的抵接面上。

9.根据权利要求7所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于，所述升降机构(7)包括顶升板(71)、转接件(72)和固定于支架(1)上的升降气缸(73)，升降气缸(73)的伸缩端通过转接件(72)与顶升板(71)固定连接，顶升板(71)设置于挤压固定板(53)的下方。

10.根据权利要求7所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于，所述锂电池(2)的极柱(21)端靠近挤压固定板(53)设置。

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