CN113984799B - 叠片锂电池x射线全方位检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种叠片锂电池X射线全方位检测系统及其检测方法，其包括设置在检测工位上用于叠放待检测电池的电池堆叠载具、分别设置在所述电池堆叠载具竖直方向的顶升旋转机构和旋转压紧机构，以及分别设置在所述电池堆叠载具两端的X射线光管发射机构和TDI平板探测机构。所述电池堆叠载具一端抵接设置所述顶升旋转机构，另一端与所述旋转压紧机构抵接，所述顶升旋转机构和所述旋转压紧机构配合压紧所述电池堆叠载具上的待检测电池使所述待检测电池完成匀速上升，旋转以及匀速下降的过程，进而完成电池四个角位检测。本发明提供的叠片锂电池X射线全方位检测系统及检测方法能够降低设备制造成本，同时提升设备空间利用率。

Description

叠片锂电池X射线全方位检测系统及其检测方法

技术领域

本发明涉及锂电池检测技术领域，尤其涉及一种叠片锂电池X射线全方位检测系统及其检测方法。

背景技术

随着锂电池的需求不断扩大，市场对锂电池品质要求越来越高，当前终端应用对锂电池尤其是动力电池的一致性要求日趋严格。现有的标准中，要求采用X射线对叠片电池的极片的错位程序进行100％的检查，而现有技术中，叠片电池的检测需要分析电池的四个角的正负极片的数据并统计分析其最大值、最小值、均值、正极差、负极差，对此通常采用的是一套X射线光管发射器和一套平板检测仪检测电池的一个角，则一套设备需要同时检测叠片电池的四个角时则需要使用四套X射线光管发射器。

目前的叠片型锂电池X射线检测设备，要达到比较高的产能，需要配置四套X射线光管发射器和四套平板探测仪。由于光管发射器价格昂贵，在要求满足设备产能的前提下，还需要满足电池检测用到的四套X射线光管发射器，极大地提高了设备的制造成本。并且随着光管发射器的增加，设备在设计上的尺寸也会对应增加，不利于生产线的布局，同时增加了设备的设计成本。

因此，有必要提供一种叠片锂电池X射线全方位检测系统及其检测方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，现有的技术中叠片电池的一个角的检测需要用到一套X射线光管发射器和一套平板检测仪，极大增加了电池检测装置的制造成本，因此，本发明提供一种叠片锂电池X射线全方位检测系统及其检测方法用于解决上述问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种叠片锂电池X射线全方位检测系统，包括设置在检测工位上用于叠放待检测电池的电池堆叠载具、分别设置在所述电池堆叠载具竖直方向的顶升旋转机构和旋转压紧机构，以及分别设置在所述电池堆叠载具两端的X射线光管发射机构和TDI平板探测机构，所述电池堆叠载具一端抵接设置所述顶升旋转机构，另一端与所述旋转压紧机构抵接，所述顶升旋转机构和所述旋转压紧机构配合压紧所述电池堆叠载具上的待检测电池使所述待检测电池匀速上升、旋转以及匀速下降。

在一种实现方式中，所述电池堆叠载具包括底盘、设置在底盘上用于放置所述待检测电池的隔板以及设置在所述隔板之间用于支撑所述隔板的导柱。

在一种实现方式中，所述顶升旋转机构包括安装座、设置在所述安装座上的升降模组和用于驱动所述升降模组工作的旋转马达。

在一种实现方式中，所述旋转压紧机构包括与所述电池堆叠载具抵接的压紧板、设置在所述压紧板上的升降丝杆、驱动所述升降丝杠的电机以及设置在所述升降丝杆和所述压紧板之间的弹簧。

在一种实现方式中，所述X射线光管发射机构设置在所述电池堆叠载具一端，所述电池堆叠载具的另一端设置与所述X射线光管发射机构相对的两套TDI平板探测机构，两套所述TDI平板探测机构分别对应设置在所述待检测电池的相邻两个角位。

在一种实现方式中，所述X射线光管发射机构为发光角度可调节结构。

在一种实现方式中，所述X射线光管发射机构包括用于发射X射线的光管发射器和用于调节所述X射线光管发射器的位置的光管位置调节模组。

在一种实现方式中，所述TDI平板探测机构包括TDI平板探测仪和用于调节所述TDI平板探测仪的XYZ调节模组。

在一种实现方式中，所述叠片锂电池X射线全方位检测系统还包括载具物流线，所述载具物流线设置在所述X射线光管发射机构和所述TDI平板探测机构之间，用于将所述电池堆叠载具运送以及离开所述检测工位。

第二方面，本发明提供一种叠片锂电池X射线全方位检测方法，其采用前述所述叠片锂电池X射线全方位检测系统，所述检测方法包括以下步骤：

在所述电池堆叠载具堆叠待检测电池，将所述电池堆叠载具运送至所述检测工位；

通过所述顶升旋转机构和所述旋转压紧机构将所述电池堆叠载具抵接压紧后匀速上升，通过所述X射线光管发射机构和所述TDI平板探测机构检测所述待检测电池的两个角位；

所述电池堆叠载具上升至顶点时通过所述顶升旋转机构旋转180度，将所述电池堆叠载具匀速下降，通过所述X射线光管发射机构和所述TDI平板探测机构检测所述待检测电池的另外两个角位。

有益效果：本发明提供的叠片锂电池X射线全方位检测系统和检测方法通过设置所述电池堆叠载具叠放多个待检测电池，设置所述顶升旋转机构和旋转压紧机构使得所述电池堆叠载具上的待检测电池能够匀速上升，在顶点时还能够旋转180度后匀速下降，在上升和下降过程中通过所述X射线光管发射机构和所述TDI平板探测机构完成所述待检测电池的四个角位的检测，使得所述叠片锂电池X射线全方位检测系统能够快速检测多个待检测电池，提高所述叠片锂电池X射线全方位检测系统的检测效率，同时减少所述X射线光管发射机构和所述TDI平板探测机构的数量，降低设备制造成本，同时提升所述叠片锂电池X射线全方位检测系统的空间利用率。

本发明的更多实施例还能够实现其他未一一列出的有利技术效果，这些其他的技术效果在下文中可能有部分描述，并且对于本领域的技术人员而言在阅读了本发明后是可以预期和理解的。本发明内容部分旨在以简化的形式引入将在“具体实施方式”中如下文进一步描述的构思和选择，以帮助阅读者更易于理解本发明。本发明内容并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也并非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。所有的上述特征都将被理解为只是示例性的，并且可以从本发明公开中收集关于结构和方法的更多的特征和目的。对本发明的特征、细节、实用性以及优点的更全面地展示，将在以下对本发明的各种实施例的书面描述中提供，在附图中图示，并且在所附权利要求中限定。因此，如果不进一步阅读整个说明书以及权利要求书及附图，则无法理解对本发明内容的诸多限制性解释。

附图说明

图1是本发明提供的叠片锂电池X射线全方位检测系统的第一实施例的整体结构示意图；

图2是图1所示的电池堆叠载具的整体结构示意图；

图3是图1所示的顶升旋转机构的整体结构示意图；

图4是图1所示的旋转压紧机构的整体结构示意图；

图5是图1所示的X射线光管发射机构和TDI平板探测机构的检测原理图；

图6是本发明提供的叠片锂电池X射线全方位检测系统的第二实施例的整体结构示意图；

图7是本发明提供的叠片锂电池X射线全方位检测方法的具体步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图，并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例和实施例中的特征可以相互结合。

本文中所使用的术语仅仅是出于描述特定示例性实施方式的目的，而不是意在限制本发明。如本文中所使用，除非上下文中另有明确指示，否则单数形式意在包括复数形式。还应理解，用语“包括”和/或“包括有”当被使用在说明书中时，是指所记载的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，而不是排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或附加。

现在将详细参照本发明的优选实施方式，其中这些优选实施方式的示例在附图中示出。尽可能地，贯穿附图将使用同一附图标记来指代相同的或相似的部分。在本发明的下列描述中，如果对并入本文的已知功能和配置的详细描述会模糊本发明的主题，则将省略对并入本文的已知功能和配置的详细描述。本领域的技术人员将理解的是，为了便于描述，附图中所示的任何特征可以被放大、缩小或简化，并且附图和附图的元件并不总是按比例示出。

第一实施例

请结合参阅图1-图5，图1是本发明提供的叠片锂电池X射线全方位检测系统的第一实施例的整体结构示意图，图2是图1所示的电池堆叠载具的整体结构示意图，图3是图1所示的顶升旋转机构的整体结构示意图，图4是图1所示的旋转压紧机构的整体结构示意图，图5是图1所示的X射线光管发射机构和TDI平板探测机构的检测原理图。

本发明提供一种叠片锂电池X射线全方位检测系统100，其包括设置在检测工位上用于叠放待检测电池11的电池堆叠载具10、分别设置在所述电池堆叠载具10竖直方向的顶升旋转机构20和旋转压紧机构30，以及分别设置在所述电池堆叠载具10两端的X射线光管发射机构40和TDI平板探测机构50。所述电池堆叠载具10一端抵接设置所述顶升旋转机构20，另一端与所述旋转压紧机构30抵接，所述顶升旋转机构20和所述旋转压紧机构30配合压紧所述电池堆叠载具10上的待检测电池使所述待检测电池匀速上升、旋转以及匀速下降。

请具体参阅图2，具体的，在本实施例中，所述电池堆叠载具10包括底盘12、设置在底盘12上用于放置所述待检测电池11的隔板13以及设置在所述隔板13之间用于支撑所述隔板13的导柱14。所述电池堆叠载具10能够堆叠多个所述待检测电池11，且通过所述隔板13保持相同的间距，使得所述电池堆叠载具10在匀速上升或下降时能够精准检测所述待检测电池11，提高检测效果。

请具体参阅图3，所述顶升旋转机构20包括安装座21、设置在所述安装座21上的升降模组22和用于驱动所述升降模组22工作的旋转马达23。所述升降模组22用于抵接所述电池堆叠载具10并推动其上升或下降，所述旋转马达23用于驱动所述电池堆叠载具10旋转180度后实现所述待检测电池11的多个角位的检测。

请具体参阅图4，所述旋转压紧机构30包括与所述电池堆叠载具10抵接的压紧板31、设置在所述压紧板31上的升降丝杆32、驱动所述升降丝杠32的电机33以及设置在所述升降丝杆32和所述压紧板31之间的弹簧34。所述旋转压紧机构30用于与所述顶升旋转机构20配合压紧所述电池堆叠载具10，使得其在匀速上升、匀速下降和旋转时不会发生移位，保证后续对所述待检测电池11的角位的对准检测。所述升降丝杆32和所述弹簧34用于调节所述旋转压紧机构30的高度位置，使得其可以压紧不同高度即不同数量的待检测电池11。

请具体参阅图5，所述X射线光管发射机构40设置在所述电池堆叠载具10一端，另一端设置与所述X射线光管发射机构40相对的两套TDI平板探测机构50，两套所述TDI平板探测机构50分别对应设置在所述待检测电池的相邻两个角位。进一步的，所述X射线光管发射机构40为发光角度可调节结构。具体的，在本实施例中，所述光管发射器41的发光角度可以在100度内进行调节。当所述光管发射器41的发光角度为100度时，所述光管发射器41分别向所述待检测电池11的第一角位111和第二角位112发射X射线，使得一套所述X射线光管模组20可以同时在两套所述TDI平板探测机构50上成像，实现同时检测所述待检测电池11的两个角位，提高检测效率。

进一步的，所述X射线光管发射机构40包括用于发射X射线的光管发射器41和用于调节所述X射线光管发射器41的位置的光管位置调节模组42。所述光管位置调节模组42用于改变所述光管发射器41的高度位置，进而与所述TDI平板探测机构50配合实现对所述待检测电池11的检测。

具体的，所述TDI平板探测机构50包括TDI平板探测仪51和用于调节所述TDI平板探测仪51的XYZ调节模组52。所述XYZ调节模组52用于调节所述TDI平板探测仪51的xyz三轴结构，通过三轴结构对所述TDI平板探测仪51进行精准调节。

第二实施例

请具体参阅图6，图6是本发明提供的叠片锂电池X射线全方位检测系统的第二实施例的整体结构示意图，在本实施例中，所述叠片锂电池X射线全方位检测系统200包括设置在检测工位上用于叠放待检测电池11的电池堆叠载具10、分别设置在所述电池堆叠载具10竖直方向的顶升旋转机构20和旋转压紧机构30，以及分别设置在所述电池堆叠载具10两端的X射线光管发射机构40和TDI平板探测机构50。上述结构的具体设置与第一实施例中相同，在此不再进行赘述。与第一实施例中不同的是，所述叠片锂电池X射线全方位检测系统200还包括载具物流线60，所述载具物流线60设置在所述X射线光管发射机构40和所述TDI平板探测机构50之间，用于将所述电池堆叠载具10运送以及离开所述检测工位。具体的，所述待检测电池11检测完成还通过所述载具物流线60运到下料工位。所述载具物流线60能够进一步加速所述叠片锂电池X射线全方位检测系统200的检测效率。

请具体参阅图7，图7是本发明提供的叠片锂电池X射线全方位检测方法的具体步骤流程图。本发明还提供一种叠片锂电池X射线全方位检测方法，其采用本发明提供的所述叠片锂电池X射线全方位检测系统100，所述检测方法包括以下步骤：

步骤S01、在所述电池堆叠载具堆叠待检测电池，将所述电池堆叠载具运送至所述检测工位；

步骤S02、通过所述顶升旋转机构和所述旋转压紧机构将所述电池堆叠载具抵接压紧后匀速上升，通过所述X射线光管发射机构和所述TDI平板探测机构检测所述待检测电池的两个角位；

步骤S03、所述电池堆叠载具上升至顶点时通过所述顶升旋转机构旋转180度，将所述电池堆叠载具匀速下降，通过所述X射线光管发射机构和所述TDI平板探测机构检测所述待检测电池的另外两个角位。

具体的，在步骤S01中，将所述电池堆叠载具10运送至所述检测工位，既可以通过操作员将所述所述电池堆叠载具10运送至所述检测工位，也可以通过载具物流线60运输，其中，通过载具物流线60还可以缩小电池堆叠载具10的更换时间，有利于快速检测待检测电池。

本发明提供的叠片锂电池X射线全方位检测系统及检测方法通过设置所述电池堆叠载具10叠放多个待检测电池11，设置所述顶升旋转机构20和旋转压紧机构30使得所述电池堆叠载具10上的待检测电池11能够匀速上升，在顶点时还能够旋转180度后匀速下降，在上升和下降过程中通过所述X射线光管发射机构40和所述TDI平板探测机构50完成所述待检测电池11的四个角位的检测，使得所述叠片锂电池X射线全方位检测系统100能够快速检测多个待检测电池11，提高所述叠片锂电池X射线全方位检测系统100的检测效率，同时减少所述X射线光管发射机构40和所述TDI平板探测机构50的数量，降低设备制造成本，同时提升所述叠片锂电池X射线全方位检测系统100的空间利用率。

最后应说明的是：以上描述是示例性实施方式的示意,并且不应被认为是对示例性实施方式的限制。虽然已描述了若干个示例性实施方式,但是本领域技术人员应容易理解，能够在示例性实施方式中进行多种修改，而均不实质上背离示例性实施方式的新的教导和优点。相应地，所有这些修改意在被包括在如权利要求书中定义的示例性实施方式的范围内。在权利要求书中，装置加功能语句意在覆盖如执行所记载功能的本文中所描述的结构以及结构等同物以及等同结构。因此，应理解，以上描述是示例性实施方式的示意，并且不应被认为是受限于所公开的具体示例性实施方式，并且应理解，对于所公开的示例性实施方式的修改以及其它示例性实施方式意在被包括在随附的权利要求书的范围内。本发明通过随附的权利要求书以及应被包括在其中的权利要求书的等同物定义。

Claims (5)

1.一种叠片锂电池X射线全方位检测系统，其特征在于，包括设置在检测工位上用于叠放待检测电池的电池堆叠载具、分别设置在所述电池堆叠载具竖直方向的顶升旋转机构和旋转压紧机构，以及分别设置在所述电池堆叠载具两端的X射线光管发射机构和TDI平板探测机构，所述TDI平板探测机构包括TDI平板探测仪和用于调节所述TDI平板探测仪的XYZ调节模组，所述电池堆叠载具一端抵接设置所述顶升旋转机构，另一端与所述旋转压紧机构抵接，所述顶升旋转机构和所述旋转压紧机构配合压紧所述电池堆叠载具上的待检测电池使所述待检测电池匀速上升、旋转以及匀速下降；所述X射线光管发射机构设置在所述电池堆叠载具一端，所述电池堆叠载具的另一端设置与所述X射线光管发射机构相对的两套TDI平板探测机构，两套所述TDI平板探测机构分别对应设置在所述待检测电池的相邻两个角位，所述X射线光管发射机构为发光角度可调节结构，所述顶升旋转机构包括安装座、设置在所述安装座上的升降模组和用于驱动所述升降模组工作的旋转马达，所述旋转压紧机构包括与所述电池堆叠载具抵接的压紧板、设置在所述压紧板上的升降丝杆、驱动所述升降丝杆 的电机以及设置在所述升降丝杆和所述压紧板之间的弹簧。

2.根据权利要求1所述的叠片锂电池X射线全方位检测系统，其特征在于，所述电池堆叠载具包括底盘、设置在底盘上用于放置所述待检测电池的隔板以及设置在所述隔板之间用于支撑所述隔板的导柱。

3.根据权利要求1所述的叠片锂电池X射线全方位检测系统，其特征在于，所述X射线光管发射机构包括用于发射X射线的光管发射器和用于调节所述光管发射器的位置的光管位置调节模组。

4.根据权利要求1所述的叠片锂电池X射线全方位检测系统，其特征在于，所述叠片锂电池X射线全方位检测系统还包括载具物流线，所述载具物流线设置在所述X射线光管发射机构和所述TDI平板探测机构之间，用于将所述电池堆叠载具运送以及离开所述检测工位。

5.一种叠片锂电池X射线全方位检测方法，其特征在于，采用权利要求1-3任意一项所述叠片锂电池X射线全方位检测系统，所述检测方法包括以下步骤：

在所述电池堆叠载具堆叠待检测电池，将所述电池堆叠载具运送至所述检测工位；

通过所述顶升旋转机构和所述旋转压紧机构将所述电池堆叠载具抵接压紧后匀速上升，通过所述X射线光管发射机构和所述TDI平板探测机构检测所述待检测电池的两个角位；

所述电池堆叠载具上升至顶点时通过所述顶升旋转机构旋转180度，将所述电池堆叠载具匀速下降，通过所述X射线光管发射机构和所述TDI平板探测机构检测所述待检测电池的另外两个角位。

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