CN121384643B - 一种锂电池壳体多功能智能检测平台 - Google Patents
一种锂电池壳体多功能智能检测平台Info
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Abstract
本发明公开了一种锂电池壳体多功能智能检测平台,应用于锂电池技术领域,包括第一检测组件,所述第一检测组件包括上安装座和下安装座,所述上安装座的下端边角区域均安装有限位杆,所述下安装座的上端安装有限位座,所述上安装座的下端安装有若干液压推杆一,所述液压推杆一的输出端固定连接有压板一,所述下安装座的上端安装有若干液压推杆二,所述液压推杆二的输出端固定连接有压块,所述下安装座的上端设置有若干限位滑块,所述下安装座的上端固定安装有气压探测仪和若干光检测仪,所述下安装座的周边安装有若干测试箱,所述测试箱内部安装有电学检测设备,本发明,具有实现壳体的真实性能检测的特点。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域,具体为一种锂电池壳体多功能智能检测平台。
背景技术
锂电池是一种可充电电池,其本质是通过锂离子在正负极材料间的可逆嵌入与脱出实现电能与化学能的相互转换,在现代社会中应用广泛。
锂电池壳体是电池的保护与支撑载体,直接影响到电池的安全性、稳定性和应用适配性,现有技术下,锂电池壳体的生产过程涉及焊接工艺,材料经焊接制成壳体后,其有效弹性限度会发生改变,且呈现局部不均匀的特征,导致壳体整体及局部的有效弹性限度与原材料不一致,进而使壳体的真实承载能力发生变化,对壳体的安全防护、密封性和稳定性等功能造成影响。
因此,如何实现壳体的真实性能检测成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池壳体多功能智能检测平台,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种锂电池壳体多功能智能检测平台,包括底座、检测系统、第一检测组件、第二检测组件和第三检测组件,所述第一检测组件包括上安装座和下安装座,所述上安装座的下端边角区域均安装有限位杆,所述下安装座的上端安装有限位座,所述限位座的安装位置与所述限位杆的安装位置对应,所述上安装座的下端安装有若干液压推杆一,所述液压推杆一的输出端固定连接有压板一,所述下安装座的上端安装有若干液压推杆二,所述液压推杆二的输出端固定连接有压块,所述压板一和所述压块的结构各异,所述压板一的尺寸外形均远大于所述压块,各组所述压板一和所述压块的外形各异,所述下安装座的上端设置有若干限位滑块,所述下安装座的上端固定安装有气压探测仪和若干光检测仪,所述下安装座的周边安装有若干测试箱,所述测试箱内部安装有电学检测设备。
根据上述技术方案,所述第二检测组件包括安装板一和框架一,所述安装板一的上端安装有若干限位柱一,所述框架一的周侧安装有若干限位板一,所述限位柱一和所述限位板一的安装位置一一对应,所述第三检测组件包括安装板二和框架二,所述安装板二的上端固定安装有支撑件,所述支撑件的周边设置有若干限位柱二,所述限位柱二固定安装在所述安装板二的上端,所述框架二的周侧安装有若干限位板二,所述限位板二和所述限位柱二的安装位置一一对应,所述框架二的底部交替安装有压板二和压杆,所述压板二和所述压杆的外形均为矩形,所述压板二的结构尺寸大于压杆。
根据上述技术方案,所述底座的上端均匀安装有若干导轨一,各组所述导轨一的上方滑动连接有滑台,所述底座的上端中心位置安装有电动伸缩杆,所述电动伸缩杆的一侧设置有拖链,各组所述滑台的上方固定安装有基座,所述基座上开设有通孔,所述拖链的一端与所述底座滑动连接,另一端靠近通孔并与所述基座的下端固定连接,所述电动伸缩杆的输出端与所述基座的底端固定连接,检测系统包括控制模块和分析模块。
根据上述技术方案,所述底座后半部分结构的外部安装有机架,所述机架的投影覆盖所述底座后端一半的区域,所述机架上安装有数据面板,所述机架的左右两侧立柱上安装有导轨二,所述导轨二相对的一侧滑动连接有限位板,所述限位板的下方设置有网架,所述网架由多组独立钢架交叉焊接制成,所述机架的上端左右两侧安装有升降杆,所述机架的上端安装有若干增压杆,各组所述增压杆的安装位置与所述网架上各组钢架的交叉点对应,所述升降杆和所述增压杆的输出方向均朝向所述底座,所述升降杆的输出端与所述网架固定连接,所述升降杆和所述增压杆的缸体上安装有压力表。
根据上述技术方案,所述第一检测组件、第二检测组件和第三检测组件设置在所述网架的下方,所述网架的正上方设置有热成像仪,所述热成像仪与所述机架固定连接。
根据上述技术方案,所述第一检测组件包括以下具体操作步骤:
步骤一a:在壳体上的平整部位开设气体输送口和气压检测口,将所述上安装座螺栓连接在所述网架的底端,所述下安装座螺栓连接在所述基座的上端,实现真实环境中框架与壳体之间预紧力的模拟;
步骤二a:控制模块控制所述增压杆对壳体施压,所述光检测仪检测壳体侧壁的形变程度,分析模块计算得到壳体所能承受的最大膨胀力;
步骤三a:控制模块控制所述液压推杆一对壳体施压,所述光检测仪检测壳体侧壁的形变程度,分析模块计算得到壳体所能承受的最大压力。
根据上述技术方案,所述第一检测组件包括以下具体操作步骤:
步骤四a:调整壳体的安装位置,重复步骤二a和步骤三a得到新的最大膨胀力和最大压力,对焊接区域进行施压,得到焊接区域的最大膨胀力和最大压力,分析模块将焊接区域最大膨胀力和最大压力与新得到最大膨胀力和最大压力分别进行对比,若比值小于0.8则说明加工不合格;
步骤五a:重复步骤一a,将所述气压探测仪的探测端通过气压检测口进入壳体内部,将气体输送口与外部气源管路连接,充气压力不超过步骤二a中的最大膨胀力,若所述气压探测仪检测到壳体内部气压不断下降,则说明壳体本身的结构不合格。
根据上述技术方案,所述第二检测组件包括以下具体操作步骤:
步骤一b:将所述安装板一螺栓连接在所述基座的上端,将所述框架一螺栓连接在所述网架的下端,将板材通过螺栓固定安装在所述安装板一的上端,在板材的上端放置若干承压块,其余操作与步骤一a中的操作相同;
步骤二b:控制模块控制所述增压杆使所述框架一对承压块产生向下的压力,当板材产生塑性变形时,分析模块计算得到板材在预紧状态下所能承受的最大负载。
根据上述技术方案,所述步骤二b包括以下具体操作步骤:
分析模块计算步骤三a中壳体所能承受最大载荷与板材所能承受最大载荷之比;
若比值小于0.5,说明壳体的结构设计存在缺陷,导致壳体的整体承载能力,远低于板材材料本身的承载能力,应当优化结构设计;
若比值接近1,说明结构设计高效,壳体的材料和结构得到了充分利用,因此壳体的整体强度直接由材料强度决定,为壳体材料的选用提供有力的数据支撑;
若比值远大于1,说明壳体的承载能力大于单块板材的承载能力,结构设计优秀,可作为壳体生产时的优选方案。
根据上述技术方案,所述第三检测组件包括以下具体操作步骤:
步骤一c:根据待测试壳体的外形选用对应结构的所述支撑件,将所述安装板二螺栓连接在所述基座的上端,将所述框架二螺栓连接在所述网架的下端,将壳体放置在所述支撑件的上方,其余操作与步骤一a中的操作相同;
步骤二c:交替安装的所述压板二与所述压杆分别对应壳体上端的未加工区域和定位槽,通过所述压板二与所述压杆实现压力传递均匀性,其余操作原理与步骤二b中的原理一致,最终得到电池阵列用壳体的最大负载。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明,通过设置有第一检测组件实现了对壳体整体和焊接区域的力学测试,将壳体整体的力学性能和焊接区域的力学性能进行对比,判断壳体加工是否合理;通过设置有第二检测组件,实现了对板材的力学测试,验证了材料选用和结构设计是否合理;通过设置有第三检测组件,实现了对阵列电池壳体的力学测试,扩大了壳体的应用场合。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的底座结构示意图;
图3是本发明的机架结构示意图;
图4是本发明的机架正视示意图;
图5是本发明图3的A区域示意图;
图6是本发明的第一检测组件结构示意图;
图7是本发明图6的B区域示意图;
图8是本发明的壳体放置示意图;
图9是本发明图8的C区域示意图;
图10是本发明的上安装座仰视示意图;
图11是本发明的第一检测组件工作示意图;
图12是本发明的第二检测组件结构示意图;
图13是本发明图12的D区域示意图;
图14是本发明的第二检测组件工作示意图;
图15是本发明的第三检测组件结构示意图;
图16是本发明的支撑件结构示意图;
图17是本发明的框架二仰视示意图;
图18是本发明的第三检测组件工作示意图;
图中:1、底座;2、导轨一;3、滑台;4、电动伸缩杆;5、拖链;6、基座;7、机架;8、数据面板;9、导轨二;10、限位板;11、网架;12、升降杆;13、增压杆;14、上安装座;15、下安装座;16、限位座;17、限位杆;18、液压推杆一;19、压板一;20、液压推杆二;21、压块;22、限位滑块;23、光检测仪;24、气压探测仪;25、测试箱;26、热成像仪;27、安装板一;28、限位柱一;29、限位板一;30、框架一;31、安装板二;32、支撑件;33、限位柱二;34、限位板二;35、框架二;36、压板二;37、压杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图5,本发明提供技术方案:一种锂电池壳体多功能智能检测平台,包括底座1和检测系统,底座1的上端均匀安装有若干导轨一2,各组导轨一2的上方滑动连接有滑台3,底座1的上端中心位置安装有电动伸缩杆4,电动伸缩杆4的一侧设置有拖链5,各组滑台3的上方固定安装有基座6,基座6上开设有通孔,拖链5的一端与底座1滑动连接,另一端靠近通孔并与基座6的下端固定连接,电动伸缩杆4的输出端与基座6的底端固定连接。
底座1后半部分结构的外部安装有机架7,机架7的投影覆盖底座1后端一半的区域,机架7上安装有数据面板8,机架7的左右两侧立柱上安装有导轨二9,导轨二9相对的一侧滑动连接有限位板10,限位板10的下方设置有网架11,网架11由多组独立钢架交叉焊接制成,机架7的上端左右两侧安装有升降杆12,机架7的上端安装有若干增压杆13,各组增压杆13的安装位置与网架11上各组钢架的交叉点对应,升降杆12和增压杆13的输出方向均朝向底座1,升降杆12的输出端与网架11固定连接,升降杆12和增压杆13均采用液压驱动,升降杆12和增压杆13的缸体上安装有压力表(图中未示出),直接显示缸内油压。
网架11的下方设置有第一检测组件、第二检测组件和第三检测组件,网架11的正上方设置有热成像仪26,热成像仪26与机架7固定连接。
如图6-图11,第一检测组件包括上安装座14和下安装座15,上安装座14的下端边角区域均安装有限位杆17,热成像仪26的观察方向朝向下安装座15,下安装座15的上端安装有限位座16,限位座16的安装位置与限位杆17的安装位置对应,上安装座14的下端安装有若干液压推杆一18,液压推杆一18的输出端固定连接有压板一19,下安装座15的上端安装有若干液压推杆二20,液压推杆二20的输出端固定连接有压块21,压板一19和压块21的结构各异,压板一19的尺寸外形均远大于压块21,各组压板一19和压块21的外形各异,下安装座15的上端设置有若干限位滑块22,下安装座15的上端固定安装有气压探测仪24和若干光检测仪23,下安装座15的周边安装有若干测试箱25,测试箱25内部安装有电学检测设备(图中未示出)。
如图12-图14,第二检测组件包括安装板一27和框架一30,安装板一27的上端安装有若干限位柱一28,框架一30的周侧安装有若干限位板一29,限位柱一28和限位板一29的安装位置一一对应。
如图15-图18,第三检测组件包括安装板二31和框架二35,安装板二31的上端固定安装有支撑件32,支撑件32的周边设置有若干限位柱二33,限位柱二33固定安装在安装板二31的上端,框架二35的周侧安装有若干限位板二34,限位板二34和限位柱二33的安装位置一一对应,框架二35的底部交替安装有压板二36和压杆37,压板二36和压杆37的外形均为矩形,压板二36的结构尺寸大于压杆37。
检测系统包括控制模块和分析模块,控制模块用于对各组件发出指令信号,分析模块用于接收和分析各组件的信号,数据面板8用于显示分析模块的分析结果。
实施例一:第一检测组件包括以下步骤:
步骤一a:检测开始前,在壳体上的平整部位开设气体输送口和气压检测口(图中未示出),将上安装座14螺栓连接在网架11的底端,下安装座15螺栓连接在基座6的上端(如图11所示),电动伸缩杆4处于收缩状态,基座6位于机架7的投影外部,将待检测的锂电池壳体放置在下安装座15的上方,利用限位滑块22完成电池壳体的限位,并通过螺栓将壳体固定安装在下安装座15的上方(如图8所示)。
拖链5的内部集成安装有若干线路(图中未示出),线路穿过基座6的通孔将电源与各个用电组件连通。
控制模块对电动伸缩杆4发出工作信号,电动伸缩杆4的输出端向外伸出,带动基座6向机架7的投影区域移动,基座6带动下安装座15同步移动,下安装座15带动壳体同步移动,当电动伸缩杆4工作到最大行程位置时,电动伸缩杆4停止工作,壳体位于机架7的投影区域内。
控制模块对升降杆12发出工作信号,升降杆12的输出端向外伸出,升降杆12带动限位板10和网架11向下移动,网架11带动上安装座14向下移动,上安装座14带动限位杆17向下移动。
进一步的,锂电池壳体在实际工作环境中,需要利用外部框架对壳体进行限位,形成具有固定预紧力的约束状态,因此通过上安装座14实现对壳体垂直方向的限位,根据待检测壳体的高度尺寸,选用长度略小于待测壳体高度的限位杆17,当上安装座14压紧壳体后,限位杆17与限位座16配合,阻止上安装座14的移动,由于限位杆17长度略小于壳体高度,因此在上安装座14接触壳体并继续下行至被限位杆17顶住的过程中,壳体被轻微的压缩,使得上安装座14对壳体施加一定的预紧力,上安装座14和下安装座15实现壳体在垂直方向的刚性约束,实现真实环境中框架与壳体之间预紧力的模拟,确保后续检测在同一力学环境中进行,提高检测结果的准确性。
步骤二a:由于材料经焊接制成壳体后,有效弹性限度会发生改变,导致壳体整体及局部的有效弹性限度与原材料不一致,若壳体的相关参数仍然以原材料的参数为标准,则容易导致设计安全余量失效,从而引发壳体在预期工作载荷下的非预期塑性变形和过早失效,甚至引发安全事故,因此应当对壳体真实负载能力进行进一步检测。
当电池充放电或发生热失控时,内部电芯会膨胀,对壳体产生向外的压力,由于外部框架对壳体进行限位,因此压力使壳体的侧壁产生向外膨胀的趋势。
控制模块对增压杆13发出指令信号,增压杆13的输出端向外伸出,增压杆13的输出端作用在网架11的上端,使网架11产生向下的移动趋势,网架11带动上安装座14产生向下的移动趋势,上安装座14对壳体产生向下的压力,由于限位杆17对上安装座14起限位作用,且壳体本身与下安装座15螺栓连接,因此壳体在垂直方向的压缩被限制,使得上安装座14的垂直力转化成径向力,导致壳体的侧壁产生向外膨胀的趋势,利用增压杆13实现了对内部膨胀力的模拟。
膨胀力使得壳体的侧壁产生向外凸出的形变,利用光检测仪23检测壳体侧边的形变量,分析模块通过增压杆13缸体上的压力表直接得到壳体形变产生时的油压,计算得到增压杆13施加的压力值,计算原理为现有技术。
控制模块控制增压杆13撤去压力后,通过光检测仪23检测壳体侧壁的形变是否恢复,并将检测结果传递给分析模块,若形变恢复则说明此时施加的压力由壳体产生弹性变形,控制增压杆13重复工作,每次施加的压力逐渐增大,直到增压杆13撤去压力后,光检测仪23检测到形变无法恢复,说明壳体侧壁发生塑性变形,分析模块记录壳体塑性变形时增压杆13产生的压力,分析模块将记录的压力减去预紧力,即为壳体所能承受的最大膨胀力。
步骤三a:在锂电池的实际使用中,来自外部的压力能够使壳体产生形变,由于内部膨胀力使壳体受到拉应力,外部压力使壳体受到压应力,因此在力的大小相同的情况下,两种力对壳体产生的形变量存在差异,因此无法通过单一力的检测确定壳体所能承受的最大负载。
具体的,选用同一批次壳体更换步骤二a中发生塑性变形的壳体,重复步骤一a的操作,控制模块对液压推杆一18发出工作指令,液压推杆一18的输出端推动压板一19对壳体的侧壁进行大范围的挤压,利用光检测仪23检测壳体侧壁的形变是否恢复,当侧壁发生塑性变形时,分析模块将此时液压推杆一18产生的压力减去预紧力,即为壳体所能承受的最大压力,检测原理与步骤二a中的原理一致。
步骤四a:焊接部位存在焊缝缺陷,导致焊接区域成为力学薄弱点,其弹性限度和最大负载通常低于壳体其他部位,仅通过整体检测易遗漏局部失效风险。
焊接部位作为结构拼接处,由于焊缝金属与原材料力学性能不同存在材质异质性和缺陷风险,为防止这些区域在电芯膨胀时先发生开裂或变形,因此框架会通过加强筋和定位卡扣等结构对焊接区域施加更强的约束预紧力。
因此在步骤一a中,调整壳体安装时的位置,使得焊接区域与压块21对齐,适当更换限位杆17的长度,使得上安装座14对壳体施加更大的预紧力,模拟焊接区域在真实环境中的受力情况。
进一步的,再次进行步骤二a中的操作,得到在新预紧力下的壳体最大膨胀力。
进一步的,控制模块对焊接区域附近的增压杆13发出工作信号,按照步骤二a中的原理对壳体施压,此时径向力更多作用于焊接区域对应的侧壁,利用光检测仪23检测形变是否恢复,当形变不恢复时,此时增压杆13施加的压力减去新预紧力即为焊接区域所能承受的最大膨胀力。
进一步的,分析模块计算焊接区域最大膨胀力和整体最大膨胀力之比,若比值小于0.8则判断该焊接部位加工不合格,应当进行报废处理。
进一步的,更换待测试壳体,重复上述对壳体施加新预紧力的操作,控制模块驱动液压推杆二20,液压推杆二20带动压块21对焊接区域进行施压,利用光检测仪23检测焊接区域的形变是否恢复,当光检测仪23检测到形变无法恢复,说明焊接区域发生塑性变形,此时液压推杆二20施加的压力减去新预紧力即为焊接区域所能承受的最大负载。
分析模块计算焊接最大负载与步骤三a中得到的整体最大负载之比,比值若小于0.8则判断该焊接部位加工不合格,应当进行报废处理。
进一步的,若需检测焊接区域的抗疲劳性,可控制液压推杆二20在弹性变形阈值的80%范围内进行1000次循环施压,每经过一定次数的循环,通过光检测仪23监测形变量是否累积,累积形变超过误差允许范围后判断疲劳失效。
步骤五a:更换新的壳体,重复步骤一a,将气压探测仪24的探测端通过气压检测口进入壳体内部,将气体输送口与外部气源管路连接,控制模块对外部气源发出指令信号,设定充气压力并使气源向壳体内部输送气体,充气压力不超过步骤二a中的最大膨胀力,避免充气导致壳体提前发生变形,当气压探测仪24检测到壳体内部气压达到设定值时,控制模块指令气源停止充气,通过分析模块实时记录气压数据,结合热成像仪26观察壳体温度,排除温度变化导致的气压波动,一段时间后,若气压探测仪24检测到壳体内部气压不断下降,则说明壳体本身的结构不合格,对被检测壳体进行报废处理。
需要说明的是,由于气压检测口和气体输送口开设在外壳的平整区域,远离焊接区域等应力集中区域,因此在壳体实际安装后,气压检测口和气体输送口可作为散热口使用。
进一步的,可将壳体更换为组装完成的锂电池进行检测,利用拖链5集成安装线路,使锂电池和测试箱25中的电学检测设备通电,利用液压推杆一18和液压推杆二20对锂电池进行施压,重复上述步骤一a至步骤四a的操作,模拟实际工作时的外部影响,电学检测设备检测锂电池在不同外部影响下的电学性能,为锂电池优化设计提供数据支持。
实施例二:通过第二检测组件对壳体焊接前的板材进行检测,包括以下步骤:
步骤一b:将安装板一27螺栓连接在基座6的上端,将框架一30螺栓连接在网架11的下端,将板材通过螺栓固定安装在安装板一27的上端(如图12所示),在板材的上端放置若干承压块(图中未示出),承压块用于传递压力。
其余操作与步骤一a中的操作相同,需要注意的是,限位柱一28的工作原理与限位杆17的工作原理相同,限位板一29的工作原理与限位座16的工作原理相同,通过限位柱一28、限位板一29和框架一30实现对板材所受预紧力的模拟,在板材焊接前,评估材料可靠性和工艺稳定性,并预防潜在的安全风险。
步骤二b:板材的生产工艺为现有技术,因此常态下板材的相关力学性能及对应的极限载荷均为已知量,但在预紧力作用下,板材会产生与预紧方向一致的初始预紧应力,初始预紧应力占用了部分材料的极限应力储备,当板材承受工作载荷时,若工作应力与预紧应力叠加,则总应力需控制在材料的极限应力以内,因此预紧状态下板材所能承受的额外工作载荷最大值必然小于常态下板材的极限载荷。
控制模块对增压杆13发出指令信号,增压杆13的输出端向外伸出,增压杆13使框架一30对承压块产生向下的压力,承压块传递压力到板材,当板材产生塑性变形时,分析模块将增压杆13记录的真实压力减去预紧力,即为板材在预紧状态下所能承受的最大负载。
分析模块计算实施例一的步骤三a中壳体所能承受最大载荷与板材所能承受最大载荷之比。
若比值小于0.5,说明壳体的结构设计存在缺陷,导致壳体的整体承载能力,远低于板材材料本身的承载能力,应当优化结构设计。
若比值接近1,说明结构设计高效,壳体的材料和结构得到了充分利用,因此壳体的整体强度直接由材料强度决定,为壳体材料的选用提供有力的数据支撑。
若比值远大于1,说明壳体的承载能力大于单块板材的承载能力,结构设计优秀,可作为壳体生产时的优选方案。
实施例三:在需要大规模长时间稳定供电的场合,需要将大量的锂电池单体通过串联、并联或混联的方式组合成电池阵列,因此电池阵列所需要使用的壳体结构较长,且在壳体上端均匀开设有定位槽便于实现单体电池的快速定位,利用第三检测组件实现对电池阵列壳体的检测。
步骤一c:根据待测试壳体的外形选用对应结构的支撑件32,将安装板二31螺栓连接在基座6的上端,将框架二35螺栓连接在网架11的下端(如图18所示),将壳体放置在支撑件32的上方,壳体与安装板二31螺栓连接,由于电池阵列壳体的结构较长,因此通过支撑件32对壳体的中空结构进行支撑,避免在压力测试时壳体发生褶皱和凹陷,影响检测结果的准确性,其余操作与步骤一a中的操作相同,需要注意的是,限位柱二33的工作原理与限位杆17的工作原理相同,限位板二34的工作原理与限位座16的工作原理相同,对壳体施加预紧力的原理与实施例二中的原理相同。
步骤二c:交替安装的压板二36与压杆37分别对应壳体上端的未加工区域和定位槽,通过压板二36与压杆37实现压力传递均匀性,其余操作原理与步骤二b中的原理一致,最终得到电池阵列用壳体的最大负载。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种锂电池壳体多功能智能检测平台,包括底座(1)、检测系统、第一检测组件、第二检测组件和第三检测组件,其特征在于:所述第一检测组件包括上安装座(14)和下安装座(15),所述上安装座(14)的下端边角区域均安装有限位杆(17),所述下安装座(15)的上端安装有限位座(16),所述限位座(16)的安装位置与所述限位杆(17)的安装位置对应,所述上安装座(14)的下端安装有若干液压推杆一(18),所述液压推杆一(18)的输出端固定连接有压板一(19),所述下安装座(15)的上端安装有若干液压推杆二(20),所述液压推杆二(20)的输出端固定连接有压块(21),所述压板一(19)和所述压块(21)的结构各异,所述压板一(19)的尺寸外形均远大于所述压块(21),各组所述压板一(19)和所述压块(21)的外形各异,所述下安装座(15)的上端设置有若干限位滑块(22),所述下安装座(15)的上端固定安装有气压探测仪(24)和若干光检测仪(23),所述下安装座(15)的周边安装有若干测试箱(25),所述测试箱(25)内部安装有电学检测设备;
所述第二检测组件包括安装板一(27)和框架一(30),所述安装板一(27)的上端安装有若干限位柱一(28),所述框架一(30)的周侧安装有若干限位板一(29),所述限位柱一(28)和所述限位板一(29)的安装位置一一对应,所述第三检测组件包括安装板二(31)和框架二(35),所述安装板二(31)的上端固定安装有支撑件(32),所述支撑件(32)的周边设置有若干限位柱二(33),所述限位柱二(33)固定安装在所述安装板二(31)的上端,所述框架二(35)的周侧安装有若干限位板二(34),所述限位板二(34)和所述限位柱二(33)的安装位置一一对应,所述框架二(35)的底部交替安装有压板二(36)和压杆(37),所述压板二(36)和所述压杆(37)的外形均为矩形,所述压板二(36)的结构尺寸大于压杆(37);
所述底座(1)的上端均匀安装有若干导轨一(2),各组所述导轨一(2)的上方滑动连接有滑台(3),所述底座(1)的上端中心位置安装有电动伸缩杆(4),所述电动伸缩杆(4)的一侧设置有拖链(5),各组所述滑台(3)的上方固定安装有基座(6),所述基座(6)上开设有通孔,所述拖链(5)的一端与所述底座(1)滑动连接,另一端靠近通孔并与所述基座(6)的下端固定连接,所述电动伸缩杆(4)的输出端与所述基座(6)的底端固定连接,检测系统包括控制模块和分析模块。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池壳体多功能智能检测平台,其特征在于:所述底座(1)后半部分结构的外部安装有机架(7),所述机架(7)的投影覆盖所述底座(1)后端一半的区域,所述机架(7)上安装有数据面板(8),所述机架(7)的左右两侧立柱上安装有导轨二(9),所述导轨二(9)相对的一侧滑动连接有限位板(10),所述限位板(10)的下方设置有网架(11),所述网架(11)由多组独立钢架交叉焊接制成,所述机架(7)的上端左右两侧安装有升降杆(12),所述机架(7)的上端安装有若干增压杆(13),各组所述增压杆(13)的安装位置与所述网架(11)上各组钢架的交叉点对应,所述升降杆(12)和所述增压杆(13)的输出方向均朝向所述底座(1),所述升降杆(12)的输出端与所述网架(11)固定连接,所述升降杆(12)和所述增压杆(13)的缸体上安装有压力表。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池壳体多功能智能检测平台,其特征在于:所述第一检测组件、第二检测组件和第三检测组件设置在所述网架(11)的下方,所述网架(11)的正上方设置有热成像仪(26),所述热成像仪(26)与所述机架(7)固定连接。
4.一种锂电池壳体多功能智能检测平台的使用方法,使用权利要求3所述的一种锂电池壳体多功能智能检测平台,其特征在于:所述第一检测组件包括以下具体操作步骤:
步骤一a:在壳体上的平整部位开设气体输送口和气压检测口,将所述上安装座(14)螺栓连接在所述网架(11)的底端,所述下安装座(15)螺栓连接在所述基座(6)的上端,实现真实环境中框架与壳体之间预紧力的模拟;
步骤二a:控制模块控制所述增压杆(13)对壳体施压,所述光检测仪(23)检测壳体侧壁的形变程度,分析模块计算得到壳体所能承受的最大膨胀力;
步骤三a:控制模块控制所述液压推杆一(18)对壳体施压,所述光检测仪(23)检测壳体侧壁的形变程度,分析模块计算得到壳体所能承受的最大压力。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池壳体多功能智能检测平台的使用方法,其特征在于:所述第一检测组件包括以下具体操作步骤:
步骤四a:调整壳体的安装位置,重复步骤二a和步骤三a得到新的最大膨胀力和最大压力,对焊接区域进行施压,得到焊接区域的最大膨胀力和最大压力,分析模块将焊接区域最大膨胀力和最大压力与新得到最大膨胀力和最大压力分别进行对比,若比值小于0.8则说明加工不合格;
步骤五a:重复步骤一a,将所述气压探测仪(24)的探测端通过气压检测口进入壳体内部,将气体输送口与外部气源管路连接,充气压力不超过步骤二a中的最大膨胀力,若所述气压探测仪(24)检测到壳体内部气压不断下降,则说明壳体本身的结构不合格。
6.根据权利要求4所述的一种锂电池壳体多功能智能检测平台的使用方法,其特征在于:所述第二检测组件包括以下具体操作步骤:
步骤一b:将所述安装板一(27)螺栓连接在所述基座(6)的上端,将所述框架一(30)螺栓连接在所述网架(11)的下端,将板材通过螺栓固定安装在所述安装板一(27)的上端,在板材的上端放置若干承压块,其余操作与步骤一a中的操作相同;
步骤二b:控制模块控制所述增压杆(13)使所述框架一(30)对承压块产生向下的压力,当板材产生塑性变形时,分析模块计算得到板材在预紧状态下所能承受的最大负载。
7.根据权利要求6所述的一种锂电池壳体多功能智能检测平台的使用方法,其特征在于:所述步骤二b包括以下具体操作步骤:
分析模块计算步骤三a中壳体所能承受最大载荷与板材所能承受最大载荷之比;
若比值小于0.5,说明壳体的结构设计存在缺陷,导致壳体的整体承载能力,远低于板材材料本身的承载能力,应当优化结构设计;
若比值接近1,说明结构设计高效,壳体的材料和结构得到了充分利用,因此壳体的整体强度直接由材料强度决定,为壳体材料的选用提供有力的数据支撑;
若比值远大于1,说明壳体的承载能力大于单块板材的承载能力,结构设计优秀,可作为壳体生产时的优选方案。
8.根据权利要求4所述的一种锂电池壳体多功能智能检测平台的使用方法,其特征在于:所述第三检测组件包括以下具体操作步骤:
步骤一c:根据待测试壳体的外形选用对应结构的所述支撑件(32),将所述安装板二(31)螺栓连接在所述基座(6)的上端,将所述框架二(35)螺栓连接在所述网架(11)的下端,将壳体放置在所述支撑件(32)的上方,其余操作与步骤一a中的操作相同;
步骤二c:交替安装的所述压板二(36)与所述压杆(37)分别对应壳体上端的未加工区域和定位槽,通过所述压板二(36)与所述压杆(37)实现压力传递均匀性,其余操作原理与步骤二b中的原理一致,最终得到电池阵列用壳体的最大负载。
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