CN207541192U - 一种电池电芯短路检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池电芯短路检测装置，包括：电芯上料组件、极耳定位组件、极耳固定组件、检测组件；极耳定位组件包括与电芯外表面相切的滚轮及带动滚轮转动的滚轮驱动装置，以及设于极耳前端的感应装置，感应装置与滚轮相连，控制滚轮运动；极耳固定组件包括正极极耳固定组件和负极极耳固定组件，正极极耳固定组件夹持并固定正极极耳，负极极耳固定组件夹持并固定负极极耳；检测组件包括短路测试仪，短路测试仪正负极分别与正极极耳固定组件和负极极耳固定组件相连。本实用新型实现全自动化电芯短路检测，在检测电芯短路过程中能与电芯极耳接触充分，保证每个电芯都能进行短路检测，且能根据后工序的需要对负极极耳进行整形。

Description

一种电池电芯短路检测装置

技术领域

本实用新型属于电池生产技术领域，特别涉及一种电池电芯短路检测装置。

背景技术

随着电池需求的增大，电池行业中电池的生产量巨大，为确保电池的质量，电池生产过程中需要对电池电芯逐一进行短路检测，有质量问题的电芯需要及时挑选出，以免后工序投入更多的物料造成浪费。

目前电池行业电芯的短路检测装置，在卷绕工序进行短路检测的时候一般采用的是铜针式的接触方式。铜针式接触方式对电芯进行检测时，会因为极耳位置不同，导致电芯极耳不能与铜针式的检测装置充分接触，电芯不能全部检测到位。有质量问题的电芯未能在第一时间挑选出，导致后工序投入更多的物料造成浪费。更为严重的后果是这些有质量问题却未能及时检测出的电芯加工成电池出售给客户，造成客户对企业产品质量的怀疑，影响企业的声誉。另一方面，电芯在进行短路检测时因为极耳位置不同，检测过后的极耳变弯折，导致后工序生产困难。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本实用新型提供了一种电池电芯短路检测装置。本实用新型电池电芯短路检测装置在检测电芯短路过程中能与电芯极耳接触充分，保证每个电芯都能进行短路检测，且能根据后工序的需要对负极极耳进行整形。

本实用新型所要达到的技术效果通过以下方案实现：

一种电池电芯短路检测装置，包括：

电芯上料组件、极耳定位组件、极耳固定组件、检测组件。

所述极耳定位组件包括与电芯外表面相切的滚轮及带动滚轮转动的滚轮驱动装置，以及设于极耳前端的感应装置，所述感应装置与滚轮相连，控制滚轮运动；感应装置感应极耳的位置，与此同时，滚轮转动，带动电芯一起转动，当感应装置感应到电芯极耳位置放置正确时，感应装置将这一信号通过控制器传递给滚轮，滚轮停止转动，电芯定位完成。所述滚轮驱动装置可以是电机。

所述极耳固定组件包括正极极耳固定组件和负极极耳固定组件，所述正极极耳固定组件夹持并固定正极极耳，所述负极极耳固定组件夹持并固定负极极耳；所述正极极耳固定组件与所述负极极耳固定组件在进行电芯短路检测时分别夹持住电芯的正极极耳与负极极耳。

所述检测组件包括短路测试仪，所述短路测试仪正负极分别与正极极耳固定组件和负极极耳固定组件相连。电芯正极极耳与负极极耳分别被所述正极极耳固定组件与所述负极极耳固定组件夹持时，负极极耳固定组件、电芯、短路测试仪以及正极极耳固定组件之间形成一个回路，当电压超过短路测试仪的设定值时，短路测试仪就会发生警报，提示正在测试的电芯有问题。

进一步地，所述电芯上料组件还包括用于输送电芯的凹槽状输送带，所述输送带上设有开口形成与电芯尺寸相适配的电芯卡槽，所述电芯卡槽用于放置且固定电芯，便于在电芯上料过程中电芯的传送。所述输送带两侧设有与之形状相同的固定支撑壁，所述输送带连接所述上料组件驱动装置，在所述上料组件驱动装置的带动下沿固定支撑壁做往复运动。所述上料组件驱动装置可以是气缸以及导杆等的组合。所述输送带为条形，材质可以为金属类，但并不限定输送带的形状以及材质，能实现所需技术目的既可。相邻两个电芯卡槽的距离相等，固定支撑壁上设有与输送带上一样的电芯卡槽。输送带运载着电芯沿固定支撑壁上料，电芯沿着固定支撑壁上一步一个电芯卡槽的方式前进，依次经过极耳定位组件、极耳固定组件，检测完毕后的电芯进入下一个加工工序。

进一步地，所述极耳定位组件还包括设于电芯卡槽两侧的滚动轮，所述滚动轮与滚轮的位置相对应，减少滚轮带动电芯滚动时产生的摩擦阻力，便于电芯的滚动。

进一步地，所述滚轮和所述滚轮驱动装置之间设有齿轮传动装置。所述齿轮传动装置包括不少于两个的齿轮，以及与齿轮连接的轴。滚轮驱动装置通过齿轮传动装置对滚轮进行驱动。

进一步地，所述感应装置包括感应探头，所述感应探头内设有发射感应光线的通光孔。所述感应探头为圆柱状，感应探头通过通光孔发射感应光线感应电芯极耳位置。

进一步地，所述极耳定位组件连接极耳定位组件驱动装置，所述极耳定位组件驱动装置控制极耳定位组件在其高度方向上运动，所述极耳定位组件驱动装置可以是导向柱、滑轨以及气缸等的组合。

进一步地，所述正极极耳固定组件包括相适配的固定上压块和固定下压块，所述固定上压块连接压块驱动机构；所述正极极耳固定组件还包括板座，所述固定下压块与所述驱动机构分别固连接在所述板座上形成一个整体。所述压块驱动机构可以是导向柱、滑轨以及气缸等组合。

进一步地，所述正极极耳固定组件还包括正极极耳固定组件位置调整装置。所述正极极耳固定组件位置调整装置连接所述板座，用于控制与板座形成一个整体的固定下压块与固定上压块其高度位置。所述正极极耳固定组件位置调整装置可以是旋钮、螺丝杆、轴以及轴承等组合。

正极极耳固定组件位置调整装置板座的高度，间接的调节了与板座连接的固定下压块以及固定上压块的位置。在电芯进行短路检测时，固定下压块的上表面高度等于正极极耳放置在固定支撑壁电芯凹槽上待测时的高度。

进一步地，所述负极极耳固定组件包括用于压住负极极耳的三爪装置、驱动三爪装置压合与松开的气缸以及带动三爪装置前后移动的滑动装置，所述三爪装置包括三个爪以及设于三个爪之间用于负极极耳整形的柱芯。

所述气缸驱动三个爪压合与松开，当三爪装置处于压合状态时，三个爪与柱芯紧密贴合，且形成圆柱状。三爪装置通过调整三个爪与柱芯之间的位置关系或改变三个爪与柱芯之间的形状来对负极极耳进行整形。

进一步地，所述负极极耳固定组件设有负极极耳固定组件位置调整装置；所述负极极耳固定组件调整装置包括横向位置调整组件和纵向位置调整组件，所述横向位置调整组件上端连接所述三爪装置，下端连接所述滑动装置；所述纵向位置调整组件上端连接所述滑动装置，下端连接固定座。所述滑动装置可以是气缸，滑动导轨以及导杆等的组合。

所述横向位置调整组件可根据电芯短路检测需要调整三爪装置其横向位置，同样地，所述纵向位置调整组件调整三爪装置其纵向位置，使三爪装置的位置适于夹持电芯负极极耳。在电芯短路检测时，所述滑动装置带动三爪装置反复前后移动。三爪装置向前移动，停住夹持住电芯负极极耳，检测完毕再松开电芯负极极耳向后移动。所述横向位置调整组件可以是旋钮、螺丝杆以及滑动轨等的组合。所述纵向位置调整组件可以是旋钮，螺丝杆、轴以及轴承等的组合。

这里需要说明的是：所述的上料组件驱动装置、滚轮驱动装置、极耳定位组件驱动装置、压块驱动机构、正极极耳固定组件位置调整装置、横向位置调整组件、纵向位置调整组件以及滑动装置的组合并不进行限定，其组合能实现所需技术目的既可，在这里为了便于理解，只是简单进行举例。

本实用新型还提供一种利用上述电池电芯短路检测装置进行电池电芯短路检测的方法，包括如下步骤：

S01：所述输送带带着电芯沿着固定支撑壁往上料的方向运动，将电芯带到极耳定位组件对应的电芯卡槽上；

S02：所述极耳定位组件的滚轮带动电芯滚动，所述感应装置感应到极耳位置正确时，滚轮停止转动；

S03：所述输送带再次带着电芯沿着固定支撑壁往上料的方向运动，将电芯带到极耳固定组件对应的电芯卡槽上；

S04：所述负极极耳固定组件与所述正极极耳固定组件分别夹持住电芯负极极耳与正极极耳进行检测。

进一步地，所述输送带的运料方式为：输送带带着固定支撑壁上的电芯先上升直到所述输送带上的电芯高度大于或等于所述固定支撑壁时，开始沿固定支撑壁往上料方向运动，运动距离等于两个相邻所述电芯卡槽之间的距离时，所述输送带继续带着电芯开始下降，直到输送带上的电芯完全被固定支撑壁支撑着，这时输送带所转运的电芯都前进了一个电芯卡槽的距离，输送带往回运动回到初始位置，输送带不断的重复上述步骤进行上料。所述初始位置为输送带带着电芯上升前的位置。

进一步地，在S02步骤中，所述输送带输送电芯放置在所述极耳定位组件对应的所述电芯卡槽上时，所述极耳定位组件在极耳定位组件驱动装置的驱动下下降至滚轮与电芯外表面相切，滚轮滚动将电芯定位后，极耳定位组件在极耳定位组件驱动装置的驱动下上升至下降前的位置。

进一步地，在S04步骤前还包括如下步骤：所述负极极耳固定组件往输送带前移到适于夹持负极极耳的位置，所述三爪装置夹持电芯负极极耳，完成检测后，所述三爪装置松开电芯负极极耳。所述负极极耳固定组件后移回到前移之前的位置。

本实用新型具有以下优点：本实用新型电池电芯短路检测装置实现全自动化电芯短路检测，在检测电芯短路过程中能与电芯极耳接触充分，保证每个电芯都能进行短路检测，且能根据后工序的需要对负极耳进行整形。

附图说明

图1为本实用新型电池电芯短路检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型电池电芯短路检测装置结构示意图中C处的放大图；

图3为本实用新型电池电芯短路检测装置中极耳定位组件的结构示意图；

图4为本实用新型电池电芯短路检测装置中正极极耳固定组件的结构示意图；

图5为本实用新型电池电芯短路检测装置中负极极耳固定组件的结构示意图；

附图符号说明：1、极耳定位组件；2、正极极耳固定组件；3、负极极耳固定组件；4、输送带；5、固定支撑壁；101、滚轮驱动装置；102、极耳定位组件驱动装置；103、齿轮传动装置；104、滚轮；105、感应探头；201、正极极耳固定组件位置调整装置；202、压块驱动机构；203、板座；204、固定下压块；205、固定上压块；31、三爪装置；301、气缸；302、爪；303、柱芯；304、滑动装置；305、纵向位置调整组件；306、横向位置调整组件；307、固定座；401、电芯卡槽；402、支板；403、滚动轮；404、电芯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。

本实施例中提供的电池电芯短路检测装置结构如附图1-5所示，该电池电芯短路检测装置，包括：电芯上料组件、极耳定位组件1、极耳固定组件2和3、检测组件（图中未标识）。

电芯上料组件连接上料组件驱动装置（图中未标识），且设有电芯卡槽401；所述电芯卡槽用于放置且固定电芯404，便于在电芯上料过程中电芯的传送，所述上料组件驱动装置可以是气缸以及导杆等的组合。

极耳定位组件包括与电芯外表面相切的滚轮104及带动滚轮转动的滚轮驱动装置101，以及设于极耳前端的感应装置（图中未标识），感应装置与滚轮相连，控制滚轮运动；感应装置感应极耳的位置，与此同时，滚轮转动，带动电芯一起转动，当感应装置感应到电芯极耳位置放置正确时，感应装置将这一信号通过控制器传递给滚轮，滚轮停止转动，电芯定位完成。滚轮驱动装置可以是电机。

极耳固定组件包括正极极耳固定组件2和负极极耳固定组件3，正极极耳固定组件夹持并固定正极极耳，负极极耳固定组件夹持并固定负极极耳；正极极耳固定组件与负极极耳固定组件在进行电芯短路检测时分别夹持住电芯的正极极耳与负极极耳。

检测组件包括短路测试仪（图中未标识），短路测试仪正负极分别与正极极耳固定组件和负极极耳固定组件相连。电芯正极极耳与负极极耳分别被正极极耳固定组件与负极极耳固定组件夹持时，负极极耳固定组件、电芯、短路测试仪以及正极极耳固定组件之间形成一个回路，当电压超过短路测试仪的设定值时，短路测试仪就会发生警报，提示正在测试的电芯有问题。

为使本实施例中的电芯上料过程更完美，本实施例中电芯上料组件还包括用于输送电芯的凹槽状输送带4，所述输送带上设有开口形成与电芯尺寸相适配的电芯卡槽401，输送带两侧设有与之形状相同的固定支撑壁5，输送带连接所述上料组件驱动装置（图中未标识），上料组件驱动装置的带动下沿固定支撑壁做往复运动。输送带为条形，材质可以为金属类，但并不限定输送带形状以及材质，能实现所需技术目的既可。相邻两个电芯卡槽的距离相等，固定支撑壁上设有与输送带上一样电芯卡槽。输送带运载着电芯沿固定支撑壁上料，电芯沿着固定支撑壁上一步一个电芯卡槽的方式前进，依次经过极耳定位组件、极耳固定组件，检测完毕后的电芯到进入下一个加工工序。

如附图2所示，本实施例中的电芯为圆柱型，极耳定位组件还包括设于电芯卡槽两侧的滚动轮403，滚动轮与滚轮的位置相对应，减少滚轮带动电芯滚动时产生的摩擦阻力，便于电芯的滚动。滚动轮外设有用于固定滚动轮中心轴的支板402，使滚动轮能自由转动。

滚轮和滚轮驱动装置之间设有齿轮传动装置103。齿轮传动装置包括不少于两个的齿轮，以及与齿轮连接的轴。滚轮驱动装置通过齿轮传动装置对滚轮进行驱动。

感应装置包括感应探头105，感应探头内设有发射感应光线的通光孔。感应探头为圆柱状，感应探头通过通光孔发射感应光线感应电芯极耳位置。本实施例中感应探头设于电芯正极极耳上端，用于感应电芯正极极耳的位置。

极耳定位组件连接极耳定位组件驱动装置102，极耳定位组件驱动装置控制极耳定位组件在其高度方向上运动，极耳定位组件驱动装置可以是导向柱、滑轨以及气缸等的组合。

如附图4所示，正极极耳固定组件包括相适配的固定上压块205和固定下压块204，固定上压块连接压块驱动机构202；正极极耳固定组件还包括板座203，固定下压块与所述驱动机构分别固连接在板座上形成一个整体。压块驱动机构可以是导向柱、滑轨以及气缸等组合。

正极极耳固定组件还包括正极极耳固定组件位置调整装置201。正极极耳固定组件位置调整装置连接板座，用于控制与板座形成一个整体的固定下压块与固定上压块其高度位置。正极极耳固定组件位置调整装置可以是旋钮、螺丝杆、轴以及轴承等组合。

正极极耳固定组件位置调整装置板座的高度，间接的调节了与板座连接的固定下压块以及固定上压块的位置。在电芯进行短路检测时，固定下压块的上表面高度等于正极极耳放置在固定支撑壁电芯凹槽上待测时的高度。

负极极耳固定组件包括用于压住负极极耳的三爪装置31、驱动三爪装置压合与松开的气缸301以及带动三爪装置前后移动的滑动装置304，三爪装置包括三个爪302以及设于三个爪之间用于负极极耳整形的柱芯303。

气缸301驱动三个爪302压合与松开，当三爪装置处于压合状态时，三个爪与柱芯紧密贴合，且形成圆柱状。三爪装置31通过调整三个爪302与柱芯303之间的位置关系或改变三个爪与柱芯之间的形状来对负极极耳进行整形。所述气缸上设有警报器（图中未标识），当三爪装置在压合状态时，三个爪没有紧密的压住负极极耳时，警报器会作出反应进行提示。

负极极耳固定组件设有负极极耳固定组件位置调整装置；负极极耳固定组件调整装置包括横向位置调整组件306和纵向位置调整组件305，横向位置调整组件上端连接三爪装置31，下端连接滑动装置304；纵向位置调整组件305上端连接滑动装置304，下端连接固定座307。滑动装置可以是气缸，滑动导轨以及导杆等的组合。

横向位置调整组件306可根据电芯短路检测需要调整三爪装置31其横向位置，同样地，纵向位置调整组件305调整三爪装置其纵向位置，使三爪装置的位置适于夹持电芯负极极耳。在电芯短路检测时，滑动装置带动三爪装置反复前后移动。三爪装置向前移动，停住夹持住电芯负极极耳，检测完毕再松开电芯负极极耳向后移动。横向位置调整组件可以是旋钮、螺丝杆以及滑动轨等的组合。纵向位置调整组件可以是旋钮，螺丝杆、轴以及轴承等的组合。

在本实施例中极耳定位组件与负极极耳固定组件设于输送带的相同一侧，且感应装置感应的是正极极耳的位置，且电芯上料组件、极耳定位组件以及极耳固定组件设于同一工作台上。在短路检测进行前，需要对正极极耳固定组件以及负极极耳固定组件进行位置调整，使其在位置对应，能在电芯进行短路检测时同时夹持电芯。在调试电池电芯短路检测装置时，可以先调整正极极耳固定组件的高度位置，在以正极极耳固定组件位置为标准调整负极极耳固定组件的位置。

这里需要说明的是：上料组件驱动装置、滚轮驱动装置、极耳定位组件驱动装置、压块驱动机构、正极极耳固定组件位置调整装置、横向位置调整组件、纵向位置调整组件以及滑动装置的组合并不进行限定，其组合能实现所需技术目的既可，在这里为了便于理解，只是简单进行举例。

本实用新型还提供一种利用上述电池电芯短路检测装置进行电池电芯短路检测的方法，包括如下步骤：

S01：输送带带着电芯沿着固定支撑壁往上料的方向运动，将电芯带到极耳定位组件对应的电芯卡槽上；

S02：极耳定位组件的滚轮带动电芯滚动，感应装置感应到极耳位置正确时，滚轮停止转动；

S03：输送带再次带着电芯沿着固定支撑壁往上料的方向运动，将电芯带到极耳固定组件对应的电芯卡槽上；

S04：负极极耳固定组件与所述正极极耳固定组件分别夹持住电芯负极极耳与正极极耳进行检测。

输送带的运料方式为：输送带带着固定支撑壁上的电芯404先上升直到输送带上的电芯高度大于或等于固定支撑壁时，开始沿固定支撑壁往上料方向运动，运动距离等于两个相邻电芯卡槽之间的距离时，输送带继续带着电芯开始下降，直到输送带上的电芯完全被固定支撑壁支撑着，这时输送带所转运的电芯都前进了一个电芯卡槽401的距离，输送带往回运动回到初始位置，输送带不断的重复上述步骤进行上料。初始位置为输送带带着电芯上升前的位置。

在S02步骤中，输送带输送电芯放置在极耳定位组件对应的电芯卡槽上时，极耳定位组件在极耳定位组件驱动装置的驱动下下降至滚轮与电芯外表面相切，滚轮滚动将电芯定位后，极耳定位组件在极耳定位组件驱动装置的驱动下上升至下降前的位置。

在S04步骤前还包括如下步骤：负极极耳固定组件往输送带前移到适于夹持负极极耳的位置，三爪装置夹持电芯负极极耳，完成检测后，三爪装置松开电芯负极极耳。负极极耳固定组件后移回到前移之前的位置。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池电芯短路检测装置，其特征在于，包括：

电芯上料组件、极耳定位组件、极耳固定组件、检测组件；

所述极耳定位组件包括与电芯外表面相切的滚轮及带动滚轮转动的滚轮驱动装置，以及设于极耳前端的感应装置，所述感应装置与滚轮相连，控制滚轮运动；

所述极耳固定组件包括正极极耳固定组件和负极极耳固定组件，所述正极极耳固定组件夹持并固定正极极耳，所述负极极耳固定组件夹持并固定负极极耳；

所述检测组件包括短路测试仪，所述短路测试仪正负极分别与正极极耳固定组件和负极极耳固定组件相连。

2.如权利要求1所述一种电池电芯短路检测装置，其特征在于，所述电芯上料组件包括用于输送电芯的凹槽状输送带，所述输送带上设有开口形成与电芯尺寸相适配的电芯卡槽，所述输送带两侧设有与之形状相同的固定支撑壁，所述输送带连接上料组件驱动装置，在所述上料组件驱动装置的带动下沿固定支撑壁做往复运动。

3.如权利要求2所述一种电池电芯短路检测装置，其特征在于，所述极耳定位组件还包括设于所述电芯卡槽两侧的滚动轮。

4.如权利要求1所述一种电池电芯短路检测装置，其特征在于，所述滚轮和所述滚轮驱动装置之间设有齿轮传动装置。

5.如权利要求1所述一种电池电芯短路检测装置，其特征在于，所述感应装置包括感应探头，所述感应探头内设有发射感应光线的通光孔。

6.如权利要求1所述一种电池电芯短路检测装置，其特征在于，所述极耳定位组件连接极耳定位组件驱动装置，所述极耳定位组件驱动装置控制极耳定位组件在其高度方向上运动。

7.如权利要求1所述一种电池电芯短路检测装置，其特征在于，所述正极极耳固定组件包括相适配的固定上压块和固定下压块，所述固定上压块连接压块驱动机构；所述正极极耳固定组件还包括板座，所述固定下压块与所述驱动机构分别固连接在所述板座上形成一个整体。

8.如权利要求7所述一种电池电芯短路检测装置，其特征在于，所述正极极耳固定组件还包括正极极耳固定组件位置调整装置，所述正极极耳固定组件位置调整装置连接所述板座，用于控制与板座形成一个整体的固定下压块与固定上压块其高度位置。

9.如权利要求1所述一种电池电芯短路检测装置，其特征在于，所述负极极耳固定组件包括用于压住负极极耳的三爪装置、驱动三爪装置压合与松开的气缸以及带动三爪装置前后移动的滑动装置，所述三爪装置包括三个爪以及设于三个爪之间用于负极极耳整形的柱芯。

10.如权利要求9所述一种电池电芯短路检测装置，其特征在于，所述负极极耳固定组件设有负极极耳固定组件位置调整装置；所述负极极耳固定组件调整装置包括横向位置调整组件和纵向位置调整组件，所述横向位置调整组件上端连接所述三爪装置，下端连接所述滑动装置；所述纵向位置调整组件上端连接所述滑动装置，下端连接固定座。