CN207114109U - 检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种检测系统，其包括：注氦组件，提供氦气；氦检组件，用于检测同批次的多个被检测对象的气密性，各被检测对象上设有气孔；缓存罐，位于注氦组件与氦检组件之间，缓存罐上设有缓存罐用压力表，用于监控缓存罐中氦气的压力；氦气用控制阀，位于注氦组件和缓存罐之间，用于控制注氦组件与缓存罐之间的连通和断开；缓存罐用控制阀，位于缓存罐和被检测对象之间，用于控制缓存罐与被检测对象的内部之间的连通和断开。本实用新型的检测系统实现了对同批次的被检测对象采用统一的测试标准，有效地控制了注入被检测对象内部氦气的量，且消除了因注氦量不稳定造成对测试结果差异的影响，降低了检测成本。

Description

检测系统

技术领域

本实用新型涉及电池制造领域，尤其涉及一种检测系统。

背景技术

目前针对电池密封性检测的方式方法有两种，一种采用压差式测漏仪检测方法，即对电池抽真空后，通过测漏仪检测电池内部真空泄漏值，通过泄漏量判断电池的密封性，这种方法本身检测精度低，且容易因抽真空时间过短，电池极片内空气短时间内未能完全抽出，极片内空气逐步释放影响测试结果；另一种采用氦检的方式，氦检方式通常有喷吹法、吸入法、钟罩法、背压法和辅助真空法等，在电池测试领域以背压法尤为常用(测试原理为电池放置密闭腔体中，对电池内部抽真空后回入一定压力的氦气，对腔体抽真空，通过判断腔体空气氦分子数量判断电池内部氦气是否泄漏出，从而判断电池的密封性)，背压法氦检测试方法原理简单，但实现这一方法并批量测试则难度较大，存在过程难以量化，测试成本高等问题，目前主要存在以下突出问题：

1)对同批次的每个电池都采用统一的测试标准，尤其是注入氦气的定量化(即等量化)，因为注氦量的变化对测试结果影响较大，目前的方案为向电池内部充入一定压力的氦气，这种方法注氦量受气源压力和压力控制阀等因素影响，注氦量不稳定，注氦量过多增加成本，注氦量过少无法达到氦检目的；

2)氦气属于稀有气体，价格昂贵，目前采用向电池内部(抽真空后)充入高于常压压力的氦气，这种测试方法因注氦过多导致测试成本高昂。

此外，上述问题不仅存在于对于电池密封性检测，而且对于其它产品的同批次检测也存在同样的问题。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种检测系统，其能够为同批次的被检测对象的内部提供等量的氦气，消除因注氦量不稳定造成对测试结果差异的影响，降低测试成本。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种检测系统，其包括：注氦组件，提供氦气；氦检组件，用于检测同批次的多个被检测对象的气密性，各被检测对象上设有气孔；缓存罐，位于注氦组件与氦检组件之间，缓存罐上设有缓存罐用压力表，用于监控缓存罐中氦气的压力；氦气用控制阀，位于注氦组件和缓存罐之间，用于控制注氦组件与缓存罐之间的连通和断开；缓存罐用控制阀，位于缓存罐和被检测对象之间，用于控制缓存罐与被检测对象的内部之间的连通和断开。其中，氦气用控制阀开启而缓存罐用控制阀关闭，注氦组件将氦气注入缓存罐，缓存罐用压力表监控缓存罐中的氦气的压力，当缓存罐中的压力达到规定第一压力时，关闭氦气用控制阀；氦气用控制阀保持关闭，缓存罐用控制阀打开，缓存罐中的氦气提供给被检测对象的内部，缓存罐用压力表监控缓存罐中的氦气的压力下降，当缓存罐中的压力降到规定第二压力时，关闭缓存罐用控制阀，由此，来自缓存罐的由第一压力与第二压力之间的压降对应确定的等量的氦气提供给被检测对象的内部，之后氦检组件检测被检测对象的气密性；当一个被检测对象的气密性检测完成之后，针对同批次的下一个被检测对象重复上述操作。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的检测系统中，缓存罐位于注氦组件与氦检组件之间，通过缓存罐用压力表、氦气用控制阀以及缓存罐用控制阀的控制使得缓存罐能够向同批次的被检测对象的内部提供等量的氦气，实现了对同批次的被检测对象采用统一的测试标准，有效地控制了注入被检测对象内部氦气的量，且消除了因注氦量不稳定造成对测试结果差异的影响，降低了检测成本。

附图说明

图1为根据本实用新型的检测系统的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1 注氦组件 3 缓存罐

11 氦气瓶 31 缓存罐用压力表

111 注氦接口 4 第一气路切换阀

12 控制阀 5 氦气用控制阀

13 氦气用压力表 6 缓存罐用控制阀

S1 负压管路 7 第二气路切换阀

S2 常压管路 8 过滤器

2 氦检组件 F1 第一挡板阀

21 注氦嘴 F2 第二挡板阀

22 腔体 F3 第三挡板阀

23 盖板 O 被检测对象

231 抽真空接口 O1 气孔

232 氦检仪接口 9 PLC控制器

233 破真空接口

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本实用新型的检测系统。

如图1所示，本实用新型的检测系统包括：注氦组件1，提供氦气；氦检组件2，用于检测同批次的多个被检测对象O的气密性，各被检测对象O上设有气孔O1；缓存罐3，位于注氦组件1与氦检组件2之间，缓存罐3上设有缓存罐用压力表31，用于监控缓存罐3中氦气的压力；氦气用控制阀5，位于注氦组件1和缓存罐3之间，用于控制注氦组件1与缓存罐3之间的连通和断开；缓存罐用控制阀6，位于缓存罐3和被检测对象O之间，用于控制缓存罐3与被检测对象O的内部之间的连通和断开。其中，氦气用控制阀5开启而缓存罐用控制阀6关闭，注氦组件1将氦气注入缓存罐3，缓存罐用压力表31监控缓存罐3中的氦气的压力，当缓存罐3中的压力达到规定第一压力时，关闭氦气用控制阀5；氦气用控制阀5保持关闭，缓存罐用控制阀6打开，缓存罐3中的氦气提供给被检测对象O的内部，缓存罐用压力表31监控缓存罐3中的氦气的压力下降，当缓存罐3中的压力降到规定第二压力时，关闭缓存罐用控制阀6，由此，来自缓存罐3的由第一压力与第二压力之间的压降对应确定的等量的氦气提供给被检测对象O的内部，之后氦检组件2检测被检测对象O的气密性；当一个被检测对象O的气密性检测完成之后，针对同批次的下一个被检测对象O重复上述操作。

在根据本实用新型的检测系统中，缓存罐3位于注氦组件1与氦检组件2之间，通过缓存罐用压力表31、氦气用控制阀5以及缓存罐用控制阀6对缓存罐3中的氦气进行控制，根据理想气体状态方程PV＝nRT(P表示压强、V表示气体体积、n表示物质的量、T表示绝对温度、R表示气体常数)，可知缓存罐3中V保持不变、T保持不变、气体常数R保持不变；所以根据ΔP可计算出Δn的值，继而可得充入被检测对象O的氦气量。使得缓存罐3能够向同批次的被检测对象O的内部提供等量的氦气，实现了对同批次的被检测对象O采用统一的测试标准，有效地控制了注入被检测对象O内部氦气的量，且消除了因注氦量不稳定造成对测试结果差异的影响，降低了检测成本。

所述检测系统还包括：负压管路S1，用于将完成检测的被检测对象O的内部的氦气抽出并回收。负压管路S1的设置能够将完成检测的被检测对象O的内部的氦气清除干净，有效地避免了残余氦气扩散而影响下一次测试结果。

氦检组件2包括：注氦嘴21，抵接并连通于被检测对象O的气孔O1；所述检测系统还包括：第一气路切换阀4，位于缓存罐用控制阀6和注氦嘴21之间且位于负压管路S1和注氦嘴21之间，用于在被检测对象O的气孔O1与缓存罐用控制阀6的连通和被检测对象O的气孔O1与负压管路S1的连通之间切换。在对被检测对象O的气密性进行检测之前，第一气路切换阀4将被检测对象O的气孔O1与负压管路S1连通，将被检测对象O的内部抽真空；在对被检测对象O的气密性进行检测时，第一气路切换阀4将被检测对象O的气孔O1与缓存罐用控制阀6连通，基于前述氦气用控制阀5保持关闭，缓存罐用控制阀6打开，缓存罐3向被检测对象O的内部注入一定量的氦气，之后氦气用控制阀5保持关闭且关闭缓存罐用控制阀6；被检测对象O完成气密性检测后，第一气路切换阀4再次将被检测对象O的气孔O1与负压管路S1连通，将被检测对象O内部的氦气清除干净。

在根据本实用新型的检测系统中，注氦组件1包括：氦气瓶11，设有注氦接口111；氦气瓶用控制阀12，连接于注氦接口111，控制氦气瓶11与氦气用控制阀5之间的连通和断开；氦气瓶用压力表13，设置于氦气瓶11上，用于监控氦气瓶11中的氦气的压力。

在根据本实用新型的检测系统中，氦气用控制阀5为电磁阀，缓存罐用控制阀6为电磁阀。

在根据本实用新型的检测系统中，检测系统还包括：常压管路S2；第二气路切换阀7，位于缓存罐用控制阀6和第一气路切换阀4之间且位于常压管路S2和第一气路切换阀4之间，用于在被检测对象O的气孔O1与缓存罐用控制阀6的连通和被检测对象O的气孔O1与常压管路S2的连通之间切换。当被检测对象O进行气密性检测时，通过第二气路切换阀7将被检测对象O的气孔O1与缓存罐用控制阀6连通，基于前述氦气用控制阀5保持关闭，缓存罐用控制阀6打开，缓存罐3中的氦气提供给被检测对象O的内部，缓存罐用压力表31监控缓存罐3中的氦气的压力下降，当缓存罐3中的压力降到规定第二压力时，关闭缓存罐用控制阀6；之后氦检组件2检测被检测对象O的气密性；当被检测对象O完成气密性检测并处于抽真空状态下，此时被检测对象O的气孔O1与注氦嘴21紧密接触，需要通过第二气路切换阀7将被检测对象O的气孔O1与常压管路S2连通，以使被检测对象O的气孔O1与注氦嘴21脱离。

所述检测系统还包括：PLC控制器9，通信连接并控制氦气用控制阀5、缓存罐用控制阀6、第一气路切换阀4以及第二气路切换阀7。

所述检测系统还包括：过滤器8，设置于常压管路S2上。

在根据本实用新型的检测系统中，氦检组件2包括：腔体22，上端开口，被检测对象O收容于腔体22内；以及盖板23，盖设于腔体22的上端的开口并与腔体22的上端密封。

氦检组件2还包括：密封圈(未示出)，设置于盖板23与腔体22的上端之间，以使盖板23与腔体22的上端之间密封。

在根据本实用新型的检测系统中，如图1所示，盖板23设有抽真空接口231、氦检仪接口232以及破真空接口233；所述检测系统还包括：抽真空装置(未示出)；氦检仪(未示出)；第一挡板阀F1，设置于盖板23上，连接于盖板23的抽真空接口231，使腔体22连接于抽真空装置；第二挡板阀F2，设置于盖板23上，连接于盖板23的氦检仪接口232，使腔体22连接于氦检仪；以及第三挡板阀F3，设置于盖板23上，连接于盖板23的破真空接口233，使腔体22连接于大气。在对被检测对象O进行气密性检测之前，首先通过下文所述的PLC控制器9控制第一挡板阀F1开启以将腔体22连接于抽真空装置，对腔体22进行抽真空；完成抽真空后关闭第一挡板阀F1，通过下文所述的PLC控制器9控制第二挡板阀F2开启以将腔体22连接于氦检仪，对被检测对象O进行气密性检测；完成气密性检测后关闭第二挡板阀F2，通过下文所述的PLC控制器9控制第三挡板阀F3开启以将腔体22连接于大气，对腔体22破真空。

所述检测系统还包括：PLC控制器9，通信连接并控制氦气用控制阀5、缓存罐用控制阀6、第一挡板阀F1、第二挡板阀F2以及第三挡板阀F3。

在根据本实用新型的检测系统中，被检测对象O为二次电池，二次电池包括顶盖以及与顶盖焊接在一起的壳体，顶盖设有注液孔，注液孔用作气孔O1。

在根据本实用新型的检测系统中，二次电池为锂离子电池、钠离子电池或锌离子电池。

最后以二次电池为例说明一个具体操作实例。将二次电池置于腔体22中，将盖板23盖设于腔体22的上端的开口并通过密封圈与腔体22的上端密封，二次电池和注氦嘴21挤压接触形成密封状态；PLC控制器9控制第一挡板阀F1开启使腔体22与抽真空装置(未示出)连接，对腔体22进行抽真空，使得腔体22内的气压达到40Pa以内，同时PLC控制器9控制第一气路切换阀4使得注氦嘴21与负压管路S1连通，对二次电池内部进行抽真空，排出二次电池内部的空气，为氦气的注入留出空间；二次电池内部抽完真空后，通过PLC控制器9控制第一气路切换阀4和第二气路切换阀7，使得缓存罐用控制阀6和被检测对象O的气孔O1连通，开始对二次电池内部注入定量的氦气，PLC控制器9控制氦气用控制阀5保持关闭，缓存罐用控制阀6打开，缓存罐3中的氦气提供给被检测对象O的内部，缓存罐用压力表31监控缓存罐3中的氦气的压力下降，当缓存罐3中的压力降到规定第二压力时，关闭缓存罐用控制阀6；二次电池内部充入定量的氦气后，PLC控制器9控制第二挡板阀F2开启以将腔体22与氦检仪(未示出)连通进行二次电池气密性测试，氦检仪内置的分子泵能够使氦检仪内真空度远高于腔体22的真空度，启动测试后，腔体22内剩余的空气将被吸入氦检仪(以气体分析仪检测氦气而进行检漏的质谱仪)；氦检仪测试结束后，PLC控制器9控制第一气路切换阀4切换到负压管路S1，将充入二次电池内部的氦气抽走；PLC控制器9控制第三挡板阀F3开启以将腔体22与外界连接，腔体22恢复常压；密闭的腔体22打开，完成二次电池的密闭性检测。在此过程中，PLC控制器9根据缓存罐3上的缓存罐用压力表31压力变化来控制氦气用控制阀5和缓存罐用控制阀6的开启与关闭以给缓存罐3充入定量的氦气，同时保证缓存罐3中氦气压力处于稳定状态。

Claims (10)

1.一种检测系统，包括：

注氦组件(1)，提供氦气；

氦检组件(2)，用于检测同批次的多个被检测对象(O)的气密性，各被检测对象(O)上设有气孔(O1)；

其特征在于，所述检测系统还包括：

缓存罐(3)，位于注氦组件(1)与氦检组件(2)之间，缓存罐(3)上设有缓存罐用压力表(31)，用于监控缓存罐(3)中氦气的压力；

氦气用控制阀(5)，位于注氦组件(1)和缓存罐(3)之间，用于控制注氦组件(1)与缓存罐(3)之间的连通和断开；

缓存罐用控制阀(6)，位于缓存罐(3)和被检测对象(O)之间，用于控制缓存罐(3)与被检测对象(O)的内部之间的连通和断开。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括：

负压管路(S1)，用于将完成检测的被检测对象(O)的内部的氦气抽出并回收；

氦检组件(2)包括：注氦嘴(21)，抵接并连通于被检测对象(O)的气孔(O1)；

所述检测系统还包括：第一气路切换阀(4)，位于缓存罐用控制阀(6)和注氦嘴(21)之间且位于负压管路(S1)和注氦嘴(21)之间，用于在被检测对象(O)的气孔(O1)与缓存罐用控制阀(6)的连通和被检测对象(O)的气孔(O1)与负压管路(S1)的连通之间切换。

3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，注氦组件(1)包括：

氦气瓶(11)，设有注氦接口(111)；

氦气瓶用控制阀(12)，连接于注氦接口(111)，用于控制氦气瓶(11)与氦气用控制阀(5)之间的连通和断开；

氦气瓶用压力表(13)，设置于氦气瓶(11)上，用于监控氦气瓶(11)中的氦气的压力。

4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，

氦气用控制阀(5)为电磁阀，缓存罐用控制阀(6)为电磁阀。

5.根据权利要求2所述的检测系统，其特征在于，检测系统还包括：

常压管路(S2)；

第二气路切换阀(7)，位于缓存罐用控制阀(6)和第一气路切换阀(4)之间且位于常压管路(S2)和第一气路切换阀(4)之间，用于在被检测对象(O)的气孔(O1)与缓存罐用控制阀(6)的连通和被检测对象(O)的气孔(O1)与常压管路(S2)的连通之间切换。

6.根据权利要求5所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括：

PLC控制器(9)，通信连接并控制氦气用控制阀(5)、缓存罐用控制阀(6)、第一气路切换阀(4)以及第二气路切换阀(7)。

7.根据权利要求5所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括：

过滤器(8)，设置于常压管路(S2)上。

8.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，氦检组件(2)还包括：

腔体(22)，上端开口，被检测对象(O)收容于腔体(22)内；以及

盖板(23)，盖设于腔体(22)的上端的开口并与腔体(22)的上端密封。

9.根据权利要求8所述的检测系统，其特征在于，

盖板(23)设有抽真空接口(231)、氦检仪接口(232)以及破真空接口(233)；

所述检测系统还包括：

抽真空装置；

氦检仪；

第一挡板阀(F1)，设置于盖板(23)上，连接于盖板(23)的抽真空接口(231)，使腔体(22)连接于抽真空装置；

第二挡板阀(F2)，设置于盖板(23)上，连接于盖板(23)的氦检仪接口(232)，使腔体(22)连接于氦检仪；以及

第三挡板阀(F3)，设置于盖板(23)上，连接于盖板(23)的破真空接口(233)，使腔体(22)连接于大气。

10.根据权利要求9所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括：

PLC控制器(9)，通信连接并控制氦气用控制阀(5)、缓存罐用控制阀(6)、第一挡板阀(F1)、第二挡板阀(F2)以及第三挡板阀(F3)。