CN218066925U - 一种圆柱电池气密性检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱电池气密性检测装置，包括：充电密封箱、气管、负压罐和真空泵，电池放置在充电密封箱内，充电密封箱上设置有第一探针和第二探针，第一探针与电池的正极接触，第二探针与电池的负极接触，充电密封箱通过气管连接负压罐，负压罐上设置有用于检测罐内压力的真空压力表和气体检测仪，负压罐通过第一管道连接真空泵。本实用新型相较于现有技术，利用电池进行化成充电过程中容易产气的原理，对盖帽封装后的圆柱电池进行气密性检验，有效判断电池封口后密封性是否良好。

Description

一种圆柱电池气密性检测装置

技术领域

本实用新型属于锂离子电池加工技术领域，尤其涉及一种圆柱电池气密性检测装置。

背景技术

锂离子电池具有绿色环保、能量密度大、输出电压高、自放电小等优点，而被广泛应用于生活的各个场景中，例如手机、笔记本、汽车等。目前锂电池主要分为方形电池、圆柱电池、软包电池等。

圆柱电池结构包括圆柱形壳体、卷芯、盖帽三部分，将卷芯放置于圆柱壳体形壳体内，再将盖帽封装于壳体顶部形成密闭空间。现有技术中不能对盖帽封装后的圆柱电池进行气密性检验，无法判断电池封口后密封性是否良好。若电池的密封不良，在后期使用过程中容易出现电池漏液，导致出现电池生锈、容量衰减、自放电大、电压0V等情况，影响产品寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种圆柱电池气密性检测装置，利用电池进行化成充电过程中容易产气的原理，对盖帽封装后的圆柱电池进行气密性检验，有效判断电池封口后密封性是否良好。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种圆柱电池气密性检测装置，包括：充电密封箱、气管、负压罐和真空泵，电池放置在充电密封箱内，充电密封箱上设置有第一探针和第二探针，第一探针与电池的正极接触，第二探针与电池的负极接触，充电密封箱通过气管连接负压罐，负压罐上设置有用于检测罐内压力的真空压力表和气体检测仪，负压罐通过第一管道连接真空泵。

作为上述技术方案的进一步描述：

充电密封箱包括顶盖和箱身，顶盖可拆卸的安装在箱身上，电池放置在箱身内。

作为上述技术方案的进一步描述：

第一探针固定安装在顶盖上，第一探针穿过顶盖并连接外部电源，第二探针固定安装在箱身底面上，第二探针穿过箱身底面并连接外部电源。

作为上述技术方案的进一步描述：

充电密封箱的顶部设置有顶盖密封圈，顶盖密封圈与顶盖接触，提高充电密封箱的密封效果，防止出现气体泄漏。

作为上述技术方案的进一步描述：

充电密封箱底面上还设置有定位部件，电池底部固定在在定位部件内，定位部件用于进一步定位充电密封箱内的圆柱电池，防止圆柱电池与第一探针、第二探针发生位置偏移，保证通电效果。

作为上述技术方案的进一步描述：

气管固定安装在顶盖上，气管从顶盖处连通至充电密封箱内部。

作为上述技术方案的进一步描述：

第一管道上设置有控制阀，用于控制负压罐和真空泵之间的气体流动。

作为上述技术方案的进一步描述：

控制阀为单向开关阀，防止气流在第一管道内反向流动，保证负压罐内的真空度。

作为上述技术方案的进一步描述：

负压罐通过第二管道连接破真空阀，用于破除负压罐的真空状态。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，气密性检测装置主要包括充电密封箱和负压罐，测试时将盖帽封装后的圆柱电池放置于充电密封箱中，通过探针使得圆柱电池进行化成充电。电池进行化成充电过程中容易产气，气体成分主要为C2H4、C2H6、CH4、CO2、CO、N2、H2等，如果电池气密性有问题，化成充电过程中产生的气体会流出至电池外部的充电密封箱中，并通过气管进入负压罐，因此可以通过负压罐上的气体检测仪测试气体含量，来判断电池气密性。气密性检测装置的工作原理简单、测量准确，可以有效判断电池封口后密封性是否良好。

2、本实用新型中，充电密封箱包括顶盖和箱身，箱身底面上还设置有定位部件，电池卡接在定位部件内，定位部件用于进一步定位充电密封箱内的圆柱电池，防止圆柱电池与第一探针、第二探针发生位置偏移，保证通电效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一种圆柱电池气密性检测装置的结构示意图。

图2为一种圆柱电池气密性检测装置中充电密封箱的结构示意图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图例说明：

1、充电密封箱；11、顶盖；12、箱身；121、顶盖密封圈；122、定位部件；13、第一探针；14、第二探针；2、气管；3、负压罐；31、第一管道；32、第二管道；4、真空泵；5、电池；6、真空压力表；7、气体检测仪；8、控制阀；9、破真空阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种技术方案：一种圆柱电池气密性检测装置，包括：充电密封箱1、气管2、负压罐3和真空泵4，电池5(圆柱电池)放置在充电密封箱1内，充电密封箱1上设置有第一探针13和第二探针14，第一探针13与电池5的正极接触，第二探针14与电池5的负极接触，充电密封箱1通过气管2连接负压罐3，负压罐3上设置有用于检测罐内压力的真空压力表6和气体检测仪7，负压罐3通过第一管道31连接真空泵4。第一管道31上设置有单向开关阀，负压罐3通过第二管道32连接破真空阀9。

请参阅图2和图3，充电密封箱1包括顶盖11和箱身12，顶盖11可拆卸的安装在箱身12上，电池5放置在箱身12内，第一探针13固定安装在顶盖11上，第二探针14固定安装在箱身12底面上。气管2固定安装在顶盖11上，气管从顶盖处连通至充电密封箱内部。设置在充电密封箱顶部第一探针和设置在充电密封箱底部的第二探针，可以充分定位充电密封箱内的电池，防止电池发生位置移动。充电密封箱1为圆柱形箱体，圆柱形结构的充电密封箱，使得圆柱电池放入时容易对准第一探针、第二探针，保证通电效果。

请参阅图2，充电密封箱1底面上还设置有定位部件122，电池5底部固定在定位部件122内，定位部件122为环状结构，定位部件用于进一步定位充电密封箱内的圆柱电池，防止圆柱电池与第一探针、第二探针发生位置偏移，保证通电效果。

请参阅图3，充电密封箱1的顶部设置有顶盖密封圈121，顶盖密封圈121安装在箱身与顶盖11之间，顶盖密封圈121与顶盖11接触，提高充电密封箱的密封效果，防止出现气体泄漏。

本方案中气密性检测装置的安装和使用方式如下：

1、将第二探针14(探针过电流大于30A)固定于充电密封箱1底部，将已注液的圆柱电池5放置于充电密封箱1内，再将顶盖密封圈121固定于箱身12上端的凹槽内；

2、将第一探针13(探针过电流大于30A)固定于充电密封箱1的顶盖11上，气管2连接顶盖11；

3、将顶盖11安装在箱身12上，确保充电密封箱1的封闭状态；

4、将气管2另外一端连接负压罐3，负压罐3上设置有用于检测罐内压力的真空压力表6和气体检测仪7，气体检测仪7为带报警功能数显检测设备，适用于检测单一气体、多种气体或可燃气体；量程为0-1000ppm；报警下限设置：0.1-5ppm；

5、负压罐3侧边安装单向开关阀8与破真空阀9，单向开关阀8的另外一端连接真空泵4；

6、在顶盖11上方施加0.2-0.6Mpa压力，确保充电密封箱1内密闭；

7、关闭气体检测仪7工作开关，关闭破真空阀9；

8、打开真空压力表6电源、单向开关阀8阀门及真空泵4，抽真空至负压罐3内的压力为-0.05至-0.1Mpa；

9、关闭单向开关阀8，然后关闭真空泵4，确保充电密封箱1及负压罐3内为真空状态；然后打开气体检测仪7工作开关，选择对应的检测气体成分选项与报警下限值；

10、对第一探针13与第二探针14进行通电，锂电池以0.01C-0.1C电流充电至截止电压，待化成结束后确认气体检测仪7是否报警，若报警说明化成产生的气体发生了泄漏，电池气密性差，若不报警说明电池气密性良好。

11、充电结束后，打开破真空阀9，关闭气体检测仪7电源开关，释放充电密封箱1上端(即顶盖11)施加的压力，取出电池5，进行下一步工序。

实施例1

以26800圆柱型磷酸铁锂电池，电池额定容量为5Ah，取封口无异常为例。

步骤1：锂电池注液后搁置18h，将电池放置于充电密封箱中，对充电密封箱上顶盖施加0.4Mpa压力，确保腔体内为密闭空间；

步骤2：确认负压罐破真空阀为关闭状态，打开单向阀，开启真空泵装置抽真空至负压罐内压力为-0.08Mpa，然后关闭单向开关阀，关闭真空泵；

步骤3：打开气体检测仪电源选择对二氧化碳检测设置下限值，将上述装置通过探针通电，锂电池以0.02C恒流恒压充电至3.65V，待化成结束后检测仪未报警，说明电池气密性良好。

实施例2

以26800圆柱型磷酸铁锂电池，电池额定容量为5Ah，取疑似封口异常为例。

步骤1：锂电池注液后搁置18h，将电池放置于充电密封箱中，对充电密封箱上顶盖施加0.4Mpa压力，确保腔体内为密闭空间；

步骤2：确认负压罐破真空阀为关闭状态，打开单向阀，开启真空泵装置抽真空至负压罐内压力为-0.08Mpa，关闭单向阀，关闭真空泵；

步骤3：打开气体检测仪电源选择对氮气检测设置下限值，将上述装置通过探针通电，锂电池以0.02C恒流恒压充电至3.65V，待化成结束后检测仪报警，说明电池密封性差。

实施例3

以26800圆柱型三元锂电池，电池额定容量为5.6Ah；取封口无异常为例

步骤1：锂电池注液后搁置18h，将电池放置于充电密封箱中，对充电密封箱上顶盖施加0.4Mpa压力，确保腔体内为密闭空间；

步骤2：确认负压罐破真空阀为关闭状态，打开单向阀，开启真空泵装置抽真空至负压罐内压力为-0.08Mpa，关闭单向阀，关闭真空泵；

步骤3：打开气体检测仪电源，选择对可燃气体检测设置下限值，将上述装置通过探针通电，锂电池以0.02C恒流恒压充电至4.2V，待化成结束后检测仪未报警，说明电池气密性良好。

本方案的工作原理为：气密性检测装置主要包括充电密封箱和负压罐，测试时将盖帽封装后的圆柱电池放置于充电密封箱中，通过探针使得圆柱电池进行化成充电。电池进行化成充电过程中容易产气，气体成分主要为C2H4、C2H6、CH4、C02、C0、N2、H2等，如果电池气密性有问题，化成充电过程中产生的气体会流出至电池外部的充电密封箱中，并通过气管进入负压罐，因此可以通过负压罐上的气体检测仪测试气体含量，来判断电池气密性。气密性检测装置的工作原理简单、测量准确，可以有效判断电池封口后密封性是否良好。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种圆柱电池气密性检测装置，其特征在于，包括：充电密封箱(1)、气管(2)、负压罐(3)和真空泵(4)，电池(5)放置在所述充电密封箱(1)内，所述充电密封箱(1)上设置有第一探针(13)和第二探针(14)，所述第一探针(13)与所述电池(5)的正极接触，所述第二探针(14)与所述电池(5)的负极接触，所述充电密封箱(1)通过所述气管(2)连接所述负压罐(3)，所述负压罐(3)上设置有用于检测罐内压力的真空压力表(6)和气体检测仪(7)，所述负压罐(3)通过第一管道(31)连接所述真空泵(4)。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池气密性检测装置，其特征在于，所述充电密封箱(1)包括顶盖(11)和箱身(12)，所述顶盖(11)可拆卸地安装在所述箱身(12)上，所述电池(5)放置在所述箱身(12)内。

3.根据权利要求2所述的圆柱电池气密性检测装置，其特征在于，所述第一探针(13)固定安装在所述顶盖(11)上，所述第二探针(14)固定安装在所述箱身(12)的底面上。

4.根据权利要求1所述的圆柱电池气密性检测装置，其特征在于，所述充电密封箱(1)的顶部设置有顶盖密封圈(121)。

5.根据权利要求1所述的圆柱电池气密性检测装置，其特征在于，所述充电密封箱(1)的底面上还设置有定位部件(122)，所述电池(5)的底部固定在所述定位部件(122)内。

6.根据权利要求2所述的圆柱电池气密性检测装置，其特征在于，所述气管(2)固定安装在所述顶盖(11)上。

7.根据权利要求1所述的圆柱电池气密性检测装置，其特征在于，所述第一管道(31)上设置有控制阀(8)。

8.根据权利要求7所述的圆柱电池气密性检测装置，其特征在于，所述控制阀(8)为单向开关阀。

9.根据权利要求1所述的圆柱电池气密性检测装置，其特征在于，所述负压罐(3)通过第二管道(32)连接破真空阀(9)。

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