CN112904207B - 一种新能源电池检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源电池检测设备，其包括输送机构及检测组件，输送机构包括两个竖直相对设置的侧板，以及X轴驱动机构，侧板上安装有窄输送带，以及对应设置于窄输送带上方的导轨，检测装置具有检测管，该检测管包括柱状管壳及气压检测计，柱状管壳内的推块具有一斜面，该斜面与气压检测计间形成一气体作用腔，推块上作用有弹簧，在电池产气量较小时进入气体作用腔的气体可直接被气压检测计进行压力检测，在产气量较大时，进入的气体可作用在推块上，推动推块朝着背离气压检测计的方向运动，而在检测完毕后推块在弹簧的作用下重新回位，以排出进入柱状管壳内的气体，避免其影响下一次检测。

Description

一种新能源电池检测设备

技术领域

本发明涉及新能源电池领域，具体涉及一种新能源电池检测设备。

背景技术

为新能源汽车提供能源的电池通常称之为新能源电池，其主要为动力电池，动力电池主要区别于用于汽车发动机启动的启动电池。多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。

动力电池在生产设计过程中需根据用电设备需要及电池的特性，确定电池的电极、电解液、隔膜、外壳以及其他部件的参数，对工艺参数进行优化，并将它们组成有一定规格和指标(如电压、容量、体积和重量等)的电池组。动力电池设计是否合理，关系到电池的使用性能，必须尽可能使其达到设计优化，且其参数与温度和充电状态都有关。其中电池产气的压力是重要的参数，因此对于在特定温度环境下的电池的产气检测显得相对重要。

现有中国专利申请号为CN201810718646.1，名称为电池检测装置、电池检测设备和电池检测结构的专利申请文件中公开了一种用于检测动力电池产气压力的检测结构，其主要包括进气管、气体收集单元、气压检测单元和三通阀体，三通阀体的三个端口分别与进气管、气体收集单元和气压检测单元连通，气体收集单元包括与三通阀体连接的连接部和连接于连接部的气体收集部，连接部设置为仅允许气体单向地从三通阀体进入气体收集部；该种检测机构中，电池产气通过相对较长的进气管和三通阀体被导入至检测单元的检测端，气体的通过路径较长，在电池产气量相对较小时，气体在路径中的损耗相对较大，因此产气量相对较小时难以对其进行准确测量压力，同时在检测完毕后，由于进气管相对较长，也难以及时将其内部气体排尽，进而会影响下次检测的准确性；此外上述机构对电池的测试条件较为单一，缺乏在检测过程中电池温度的改变，难以模拟真实使用情况，且操作的自动化程度也相对较低。

为此，如何解决上述现有技术存在的不足，是本发明研究的课题。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种新能源电池检测设备。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：一种新能源电池检测设备，包括输送机构及检测组件，所述输送机构包括两个竖直相对设置的侧板，以及X轴驱动机构，所述侧板上安装有窄输送带，以及对应设置于窄输送带上方的导轨，所述X轴驱动机构沿垂直于侧板长度的方向作用在两所述侧板中的一者上，并驱动该侧板相对于另一侧板作相向或背向运动；

所述导轨上沿其长度方向均匀安装有多个导向轮，以及多个电热辐射管，两所述导轨上的导向轮及电热辐射管均相对设置；

所述检测组件包括Z轴直线驱动机构、压板及检测管，所述Z轴直线驱动机构竖直安装于侧板的端部，所述Z轴直线驱动机构作用在压板上，并驱动其沿竖直方向运动，所述检测管沿压板的长度方向滑动连接于压板的底部，且其滑动方向与窄输送带的输送方向相垂直；

所述检测管包括柱状管壳，该柱状管壳的一端为敞口端，其另一端密封安装有气压检测计，所述柱状管壳的内腔滑动密封连接有靠近气压检测计设置的推块，该推块的一侧成型有一斜面，该斜面与气压检测计相对设置，所述斜面的顶端朝向气压检测计倾斜延伸，其底端朝向柱状管壳的敞口端倾斜延伸，所述斜面与气压检测计之间形成一气体作用腔；

所述柱状管壳内安装有弹簧，该弹簧的一端固定连接在柱状管壳的敞口端处，其另一端与所述推块的另一侧相连接；

所述柱状管壳的底部连接有弹性连接头，该弹性连接头竖直设置，并与所述气体作用腔相连通。

上述方案中，所述弹性连接头呈圆柱状，该弹性连接头上沿其轴向开设有气体通道，该气体通道的两端均贯穿所述弹性连接头，所述气体通道的顶部与气体作用腔相连通，所述弹性连接头的底面环绕所述气体通道向外凸设有多道抵压密封环，多道所述抵压密封环由内向外同心分布。

上述方案中，多道所述抵压密封环中具有一圈柔性硅胶环，该柔性硅胶环靠近气体通道设置。

上述方案中，所述导轨上安装有光电开关，该光电开关靠近Z轴直线驱动机构设置，并位于输送机构输送方向上的前侧，所述光电开关的信号输出端电性连接有PLC控制器，并向该PLC控制器传递感应信号，所述PLC控制器的控制端与所述Z轴直线驱动机构电性连接。

上述方案中，所述导轨上对应Z轴直线驱动机构的一端还安装有限位机构，该限位机构包括气缸及阻挡块，所述阻挡块靠近Z轴直线驱动机构设置，并位于输送机构输送方向上的后侧，所述气缸具有一伸缩端，所述阻挡块与气缸的伸缩端传动连接，并由气缸驱动伸出或缩回，所述阻挡块的运动方向垂直于输送机构的输送方向。

上述方案中，两所述侧板上的窄输送带的顶面沿其长度方向均匀向下凹设有多个成对设置的凹槽，所述凹槽的底面涂覆有柔性光滑层，所述凹槽垂直于窄输送带输送方向上的两侧均贯穿所述窄输送带。

上述方案中，所述阻挡块上与输送机构输送方向相垂直的一面安装有滚轮，所述滚轮朝向Z轴直线驱动机构设置。

上述方案中，所述检测管安装在一壳体内，该壳体呈长方体状，所述壳体的右端面为敞口，所述壳体的底部两端还安装有碰触式导电极柱，所述碰触式导电极柱电性连接有一电压表。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

1.输送机构包括两个相对设置的侧板，侧板上安装有导轨及窄输送带，两侧板之间通过X轴驱动机构能够调节间距，以适应不同厚度的电池的输送，使其具有较高的通用性；

2.输送机构输送电池过程中，窄输送带带动电池前进，位于导轨上的导向轮同步滚动抵压在电池侧部，可对其形成良好滑动夹持作用，使电池在输送和后期检测过程中更加稳固；

3.同时在导轨上间隔安装有多个电热辐射管，可在输送电池的过程中逐步加热电池，模拟高温环境的使用，使后续的电池产气检测更加符合真实使用情况；

4.用于检测电池产气的检测管，可由Z轴直线驱动机构驱动自动压紧在电池排气口上，该检测管包括柱状管壳及气压检测计，柱状管壳内的推块具有一斜面，该斜面与气压检测计间形成一气体作用腔，推块上作用有弹簧，在电池产气量较小时进入气体作用腔的气体可直接被气压检测计进行压力检测，在产气量较大时，进入的气体可作用在推块上，推动推块朝着背离气压检测计的方向运动，而在检测完毕后推块在弹簧的作用下重新回位，以排出进入柱状管壳内的气体，避免其影响下一次检测。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为图1中A处局部放大图；

图3为图1的前视图；

图4为图1的俯视图；

图5为壳体的立体图；

图6为检测管的立体图；

图7为另一角度的检测管立体图；

图8为柱状管壳的剖视图；

图9为本发明实施例中的窄输送带的局部俯视图。

附图标记列表：100输送机构、101侧板、102窄输送带、103 X轴驱动机构、111导轨、121导向轮、122电热辐射管、123光电开关、124气缸、125阻挡块、126凹槽、127壳体、128碰触式导电极柱、200检测组件、201 Z轴直线驱动机构、202压板、231柱状管壳、232气压检测计、233推块、234斜面、235气体作用腔、236弹簧、237弹性连接头、238气体通道、239抵压密封环、300动力电池300、301电池排气口、302电极。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例：参见图1-9，一种新能源电池检测设备，包括输送机构100及检测组件200，输送机构100包括两个竖直相对设置的侧板101，以及X轴驱动机构103，X轴驱动机构103及下述Z轴直线驱动机构201均可采用电动丝杆直线模组，如型号为FSK30的直线模组，X轴驱动机构103及Z轴直线驱动机构201均具有一驱动滑块；

侧板101上安装有窄输送带102，以及对应设置于窄输送带102上方的导轨111，X轴驱动机构103沿垂直于侧板101长度的方向作用在两侧板101中的一者上，并驱动该侧板101相对于另一侧板101作相向或背向运动，相向运动时，两个导轨111之间的间距减小，背向运动时，两个导轨111之间的间距扩大；具体的，两个侧板101中的一者固定在一底板上，另一者通过导轨滑块机构滑动连接在底板上，X轴驱动机构103的驱动滑块固定连接在该侧板101上，以驱动该侧板101相对于另一侧板101进行运动，导轨111的底部与窄输送带102的顶部之间留有间隙，以避免导轨111影响窄输送带102的运动；

参见图4，窄输送带102采用列式皮带输送机，该列式皮带输送机皮带的宽度以5-7cm为宜，检测时动力电池300的底部担设在两个窄输送带102之间；对于不同厚度的动力电池300，通过X轴驱动机构103驱动调整两个导轨111之间的间距，可使两个导轨111夹持在不同厚度的动力电池300的侧部；来适应不同厚度的电池的输送；

导轨111上沿其长度方向均匀安装有多个导向轮121，以及多个电热辐射管122，两导轨111上的导向轮121及电热辐射管122均相对设置；导向轮121在动力电池300的输送过程中滚动抵压在动力电池300的侧部，一方面起到滑动导向作用，另一方面可对动力电池300形成良好滑动夹持作用，使电池在输送和后期检测过程中更加稳固；电热辐射管122采用红外加热管，安装时在导轨111上开设安装槽，电热辐射管122嵌入安装在安装槽内，在动力电池300通过的过程中产生热辐射对其进行加热，以模拟出动力电池300高温环境的使用场景；

检测组件200包括Z轴直线驱动机构201、压板202及检测管，Z轴直线驱动机构201竖直安装于侧板101的端部，Z轴直线驱动机构201作用在压板202上，具体的压板202与Z轴直线驱动机构201的驱动滑块相连接，通过该Z轴直线驱动机构201驱动压板202沿竖直方向运动；

检测管沿压板202的长度方向滑动连接于压板202的底部，且其滑动方向与窄输送带102的输送方向相垂直；具体的，检测管安装在一壳体127内，该壳体127呈长方体状，壳体127的右端面为敞口，壳体127的顶部通过导轨滑块机构滑动连接在压板202上，滑块与压板202之间通过螺栓锁紧，检测过程中，根据动力电池300顶部电池排气口301的位置来调整壳体127内检测管的位置，使其能够与电池排气口301对位配合；

检测管包括柱状管壳231，该柱状管壳231的一端为敞口端，其另一端密封安装有气压检测计232，该气压检测计232可采用型号为STG02的小型气压检测仪，柱状管壳231的内腔滑动密封连接有靠近气压检测计232设置的推块233，该推块233的一侧成型有一斜面234，该斜面234与气压检测计232相对设置，斜面234的顶端朝向气压检测计232倾斜延伸，其底端朝向柱状管壳231的敞口端倾斜延伸，斜面234与气压检测计232之间形成一气体作用腔235；

柱状管壳231内安装有弹簧236，该弹簧236的一端固定连接在柱状管壳231的敞口端处，其另一端与推块233的另一侧相连接；

柱状管壳231的底部连接有弹性连接头237，该弹性连接头237竖直设置，并与气体作用腔235相连通；具体的，弹性连接头237，可整体采用橡胶材质，保证其具有较好的弹性，弹性连接头237呈圆柱状，该弹性连接头237上沿其轴向开设有气体通道238，该气体通道238的两端均贯穿弹性连接头237，气体通道238的顶部与气体作用腔235相连通，弹性连接头237的底面环绕气体通道238向外凸设有多道抵压密封环239，多道抵压密封环239由内向外同心分布；

检测时，动力电池300由窄输送带102输送至弹性连接头237的下方，开启Z轴直线驱动机构201后，压板202带动柱状管壳231底部的弹性连接头237下压至动力电池300顶部的电池排气口301处，并与电池排气口301对位配合，弹性连接头237底部的多道抵压密封环239依次压紧抵靠在电池排气口301的周围形成密封，避免气体逸出，动力电池300由电池排气口301排出的气体由弹性连接头237的气体通道238进入气体作用腔235内，在电池产气量较小时进入气体作用腔235的气体可直接被气压检测计232进行压力检测，在产气量较大时，进入的气体可作用在推块233上，推动推块233朝着背离气压检测计232的方向运动，而在检测完毕后推块233在弹簧236的作用下重新回位，以排出进入柱状管壳231内的气体。

为了进一步提高弹性连接头237的连接密封性，多道抵压密封环239中还具有一圈柔性硅胶环，该柔性硅胶环靠近气体通道238设置，柔性硅胶环的更加柔软易产生变形，其在弹性连接头237压紧到动力电池300顶部时，能够具有更好的密封性。

导轨111上安装有光电开关123，该光电开关123靠近Z轴直线驱动机构201设置，并位于输送机构100输送方向上的前侧，光电开关123的信号输出端电性连接有PLC控制器，并向该PLC控制器传递感应信号，PLC控制器的控制端与Z轴直线驱动机构201及输送机构中的窄输送带102驱动电机电性连接，光电开关123用于检测是否有动力电池300通过，当其检测到动力电池300到达时，输送电信号至PLC控制器，通过PLC控制器控制输送机构开始刹车将其输送的动力电池300停止在检测管的下方，并同步开启Z轴直线驱动机构201驱动检测管逐步下降并压紧抵靠在动力电池300顶部的电池排气口301处实现对位配合，以实现动力电池300的定位停止。

为了在检测过程中对动力电池300进行进一步的阻挡限位，导轨111上对应Z轴直线驱动机构201的一端还安装有限位机构，该限位机构包括气缸124及阻挡块125，阻挡块125靠近Z轴直线驱动机构201设置，并位于输送机构100输送方向上的后侧，气缸124具有一伸缩端，阻挡块125与气缸124的伸缩端传动连接，并由气缸124驱动伸出或缩回，阻挡块125的运动方向垂直于输送机构100的输送方向，在检测时，通过气缸124带动阻挡块125伸出，阻挡动力电池300的前进使其更加稳定。

两侧板101上的窄输送带102的顶面沿其长度方向均匀向下凹设有多个成对设置的凹槽126，凹槽126的底面涂覆有柔性光滑层，凹槽126垂直于窄输送带102输送方向上的两侧均贯穿窄输送带102，柔性光滑层采用聚四氟乙烯涂层，输送时动力电池300放置于凹槽126，通过凹槽126对动力电池300形成进一步的限位，凹槽126的长度设置成大于动力电池300的长度，使动力电池300放置在凹槽126内时能够沿窄输送带102具有活动的余量，以便于检测过程中对动力电池300阻挡时，方便将其滑动进行位置的调整。

阻挡块125上与输送机构100输送方向相垂直的一面安装有滚轮，滚轮朝向Z轴直线驱动机构201设置，阻挡块125阻挡动力电池300时，动力电池300的外侧壁与阻挡块125相接触，通过在阻挡块125上安装滚轮，可使阻挡块125与动力电池300的外侧壁的摩擦接触转变为滚动接触，以避免阻挡块125在移动过程中摩擦动力电池300的外侧壁，对其造成损伤。

壳体127的底部两端还安装有碰触式导电极柱128，碰触式导电极柱128电性连接有一电压表，通过在壳体127的底部设置导电极柱128，在检测过程中可进一步的利用该导电极柱128抵靠在动力电池300顶部的电极302上，实现其电压的检测。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种新能源电池检测设备，其特征在于：包括输送机构（100）及检测组件（200），所述输送机构（100）包括两个竖直相对设置的侧板（101），以及X轴驱动机构（103），所述侧板（101）上安装有窄输送带（102），以及对应设置于窄输送带（102）上方的导轨（111），所述X轴驱动机构（103）沿垂直于侧板（101）长度的方向作用在两所述侧板（101）中的一者上，并驱动该侧板（101）相对于另一侧板（101）作相向或背向运动；

所述导轨（111）上沿其长度方向均匀安装有多个导向轮（121），以及多个电热辐射管（122），两所述导轨（111）上的导向轮（121）及电热辐射管（122）均相对设置；

所述检测组件（200）包括Z轴直线驱动机构（201）、压板（202）及检测管，所述Z轴直线驱动机构（201）竖直安装于侧板（101）的端部，所述Z轴直线驱动机构（201）作用在压板（202）上，并驱动其沿竖直方向运动，所述检测管沿压板（202）的长度方向滑动连接于压板（202）的底部，且其滑动方向与窄输送带（102）的输送方向相垂直；

所述检测管包括柱状管壳（231），该柱状管壳（231）的一端为敞口端，其另一端密封安装有气压检测计（232），所述柱状管壳（231）的内腔滑动密封连接有靠近气压检测计（232）设置的推块（233），该推块（233）的一侧成型有一斜面（234），该斜面（234）与气压检测计（232）相对设置，所述斜面（234）的顶端朝向气压检测计（232）倾斜延伸，其底端朝向柱状管壳（231）的敞口端倾斜延伸，所述斜面（234）与气压检测计（232）之间形成一气体作用腔（235）；

所述柱状管壳（231）内安装有弹簧（236），该弹簧（236）的一端固定连接在柱状管壳（231）的敞口端处，其另一端与所述推块（233）的另一侧相连接；

所述柱状管壳（231）的底部连接有弹性连接头（237），该弹性连接头（237）竖直设置，并与所述气体作用腔（235）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种新能源电池检测设备，其特征在于：所述弹性连接头（237）呈圆柱状，该弹性连接头（237）上沿其轴向开设有气体通道（238），该气体通道（238）的两端均贯穿所述弹性连接头（237），所述气体通道（238）的顶部与气体作用腔（235）相连通，所述弹性连接头（237）的底面环绕所述气体通道（238）向外凸设有多道抵压密封环（239），多道所述抵压密封环（239）由内向外同心分布。

3.根据权利要求2所述的一种新能源电池检测设备，其特征在于：多道所述抵压密封环（239）中具有一圈柔性硅胶环，该柔性硅胶环靠近气体通道（238）设置。

4.根据权利要求1所述的一种新能源电池检测设备，其特征在于：所述导轨（111）上安装有光电开关（123），该光电开关（123）靠近Z轴直线驱动机构（201）设置，并位于输送机构（100）输送方向上的前侧，所述光电开关（123）的信号输出端电性连接有PLC控制器，并向该PLC控制器传递感应信号，所述PLC控制器的控制端与所述Z轴直线驱动机构（201）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种新能源电池检测设备，其特征在于：所述导轨（111）上对应Z轴直线驱动机构（201）的一端还安装有限位机构，该限位机构包括气缸（124）及阻挡块（125），所述阻挡块（125）靠近Z轴直线驱动机构（201）设置，并位于输送机构（100）输送方向上的后侧，所述气缸（124）具有一伸缩端，所述阻挡块（125）与气缸（124）的伸缩端传动连接，并由气缸（124）驱动伸出或缩回，所述阻挡块（125）的运动方向垂直于输送机构（100）的输送方向。

6.根据权利要求1所述的一种新能源电池检测设备，其特征在于：两所述侧板（101）上的窄输送带（102）的顶面沿其长度方向均匀向下凹设有多个成对设置的凹槽（126），所述凹槽（126）的底面涂覆有柔性光滑层，所述凹槽（126）垂直于窄输送带（102）输送方向上的两侧均贯穿所述窄输送带（102）。

7.根据权利要求5所述的一种新能源电池检测设备，其特征在于：所述阻挡块（125）上与输送机构（100）输送方向相垂直的一面安装有滚轮，所述滚轮朝向Z轴直线驱动机构（201）设置。

8.根据权利要求1所述的一种新能源电池检测设备，其特征在于：所述检测管安装在一壳体（127）内，该壳体（127）呈长方体状，所述壳体（127）的右端面为敞口，所述壳体（127）的底部两端还安装有碰触式导电极柱（128），所述碰触式导电极柱（128）电性连接有一电压表。

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