CN219224633U - 电芯检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯检测装置，所述电芯检测装置包括：DR检测机构、堆叠机构和CT检测机构。DR检测机构适于对电芯进行检测；堆叠机构适于将电芯堆叠成电芯组；CT检测机构适于对电芯组进行检测，且CT检测机构可转动地设置于电芯组的周侧。由此，通过电芯检测装置对电芯进行检测，可在提高检测效果的同时提高检测效率，保证电芯成品具有较高安全性。

Description

电芯检测装置

技术领域

本实用新型涉及无损检测领域，具体涉及一种电芯检测装置。

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射线对电芯的极片错位程度以及电芯中的杂质进行100％的检查。现有技术主要通过机械手将电芯逐块放置在检测台上，检测台布置X光机和探测器，采用DR检测设备对电芯的一对角或者一个角进行拍照检测。

但在现有技术中对要检测的电芯位置、姿态和电芯角位变形等多种因素要求较高，并且无法对电芯内的杂质进行检测，检测效果及检测效率难以提升，误判率过高，对电池质量安全存在一定的风险性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电芯检测装置，所述电芯检测装置对电芯的摆放位置以及摆放姿态要求较低，并且可在对电芯极片进行错位检测的同时检测电芯中的杂质，提高电芯的检测效果以及检测效率，保证电芯成品具有较高安全性。

根据本实用新型实施例的电芯检测装置，所述电芯检测装置包括：DR检测机构、堆叠机构和CT检测机构。所述DR检测机构适于对电芯进行检测；所述堆叠机构适于将所述电芯堆叠成电芯组；所述CT检测机构适于对所述电芯组进行检测，且所述CT检测机构可转动地设置于所述电芯组的周侧。

根据本实用新型实施例的电芯检测装置，DR检测机构可通过X射线对电芯进行检测，在进行检测时，DR检测机构可对电芯的整体或局部进行扫描，通过扫描成像结果，可对电芯内的杂质以及电芯的内部缺陷进行检测；在DR检测机构检测完成后，堆叠机构可对电芯进行依次堆叠，使电芯形成为堆叠的电芯组，而后再由CT检测机构对电芯组进行扫描，通过扫描成像结果，可对电芯组中的每个电芯的极片对齐情况以及极片的焊接情况进行检测，并且可在CT检测机构的一次检测中，实现多个电芯的缺陷情况的同时检测。由此，通过电芯检测装置对电芯进行检测，可在提高检测效果的同时提高检测效率，保证电芯成品具有较高安全性。

在一些实施例中，所述DR检测机构包括：DR光机和DR探测器，所述DR光机与所述DR探测器相对设置。

在一些实施例中，电芯检测装置还包括：第一传送机构，所述第一传送机构用于传送所述电芯，所述DR检测机构为多个，多个所述DR检测机构沿第一传送机构的传送方向设置。

可选地，多个所述DR检测机构为平板探测器和/或线阵探测器。

在一些实施例中，所述CT检测机构包括：CT光机和CT探测器，所述CT光机与所述CT探测器相对设置，且所述CT光机与所述CT探测器可围绕所述电芯组进行往复摆动。

进一步地，所述CT光机与所述CT探测器具有摆动角，所述摆动角30°-260°。

在一些实施例中，电芯检测装置还包括：第二传送机构和角度调整机构，所述第二传送机构用于传送所述电芯组，所述角度调整机构适于将所述电芯组转动至预设角度，其中所述预设角度为所述电芯组相对所述第二传送机构传送方向旋转的角度，所述预设角度为10°-80°。

进一步地，所述角度调整机构将所述电芯组转动至预设角度时，将两电芯组的其中一角相互靠近，以使所述CT检测机构同时对所述两电芯组进行检测。

在一些实施例中，电芯检测装置还包括：筛选机构，所述筛选机构包括：第一筛选模块，所述第一筛选模块适于在所述CT检测机构检测到所述电芯组中存在不合格电芯时，将所述不合格电芯转移至废料区。

进一步可选地，所述筛选机构还包括：第二筛选模块，所述第二筛选模块适于在所述DR检测机构检测到不合格电芯时，将所述不合格电芯转移至废料区。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的检测装置的俯视示意图。

图2是本发明实施例的检测装置的侧视示意图。

附图标记：

电芯检测装置100、

第一传送机构10、

DR检测机构20、DR光机21、DR探测器22、

堆叠机构30、

第二传送机构40、

CT检测机构50、CT光机51、CT探测器52、

角度调整机构60、

第一筛选模块71、第二筛选模块72、

电芯200、

电芯组300。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”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的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的电芯检测装置100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的电芯检测装置100，电芯检测装置100包括：DR检测机构20、堆叠机构30和CT检测机构50。

其中，DR检测机构20适于对电芯200进行检测；堆叠机构30适于将电芯200堆叠成电芯组300；CT检测机构50适于对电芯组300进行检测，且CT检测机构50可转动地设置于电芯组300的周侧。

具体而言，DR检测机构20可通过X射线对电芯200进行检测，在进行检测时，DR检测机构20可对电芯200的整体或局部进行扫描，通过扫描成像结果，可对电芯200内的杂质以及电芯200的内部缺陷进行检测；在DR检测机构20检测完成后，堆叠机构30可对电芯200进行依次堆叠，使电芯200形成为堆叠的电芯组300，而后再由CT检测机构50对电芯组300进行扫描，通过扫描成像结果，可对电芯组300中的每个电芯200的极片对齐情况以及极片的焊接情况进行检测，并且可在CT检测机构50的一次检测中，实现多个电芯200的缺陷情况的同时检测。

需要说明的是，DR检测机构20为直接数字化X射线摄影机构(DigitalRadiography)，通过直接将X射线光子通过相关设备转换为数字化图像，对被测物体进行探测的装置。而CT检测机构50则通过X线束对被测物体的层面进行扫描，由CT探测器52接收透过该层面的X线转变为可见光后，将光电转变成电信号，再经过模拟/数字转换器转换为数字信号。通过DR检测机构20可以得到单一方向的二维图像，而通过CT检测机构50，可以得到三维图像，但CT检测机构50的成本以及检测效率低于DR检测机构20。

可以理解的是，CT检测机构50对电芯组300进行多种缺陷的检测，例如：电芯200中的极片是否对齐、极片是否发生翻折或缺少张、极组之间是否存在挤压、极片是否有焊接缺陷。

并且，DR检测机构20与CT检测机构50的检测效率以及检测精度并不相同，DR检测机构20的检测效率较高，但检测精度较低，针对电芯200内部的杂质、异物等缺陷的检测效果较好，而CT检测机构50恰恰相反，检测效率较低，但是检测精度较高，尤其针对电芯200极片是否对齐、极片翻折或缺少张等缺陷检测效果较好，因此在本申请中通过DR检测机构20与CT检测机构50搭配使用以提高在提高检测精度的同时提高检测效率。

在通过电芯检测装置100进行检测时，首先由DR检测机构20对电芯200进行检测，在检测完成后，通过堆叠机构30将电芯200堆叠成电芯组300，而后通过CT检测机构50对电芯组300进行检测，通过合理配置，可使CT检测机构50对电芯组300的检测效率与DR检测机构20对电芯200的检测效率相匹配，以使电芯检测装置100可持续运转，进而提高电芯检测装置100的检测效率。

需要说明的是，本发明还包括与电芯检测装置100配套的检测系统，检测系统可根据电芯检测装置100的检测数据对电芯200的检测结果进行判断，例如在检测系统内预设缺陷阈值，当通过DR检测机构20或CT检测机构50对电芯200进行检测时，可根据成像结果判断电芯200内部的杂质数量以及缺陷程度，通过与缺陷阈值进行对比，可得出被测电芯200是否满足要求，若满足要求可进行下一步生产工序。

并且检测系统还可将DR检测机构20检测的电芯200与CT检测机构50检测的电芯组300内的电芯200进行编号，并对相同电芯200进行绑定，以方便后续对电芯200进行操作。

根据本实用新型实施例的电芯检测装置100，通过电芯检测装置100对电芯200进行检测，可在提高检测效果的同时提高检测效率，保证电芯200成品具有较高安全性。

如图2所示，在一些实施例中，DR检测机构20包括：DR光机21和DR探测器22，DR光机21与DR探测器22相对设置。

具体而言，DR检测机构20通过DR光机21与DR探测器22可实现对电芯200的检测，DR光机21可发射X射线，通过DR探测器22接收处理，可将接收到的信号转变为图像，以方便对电芯200的内部缺陷情况进行判断。DR光机21与DR探测器22垂直设置于第一传送面的上下两侧，也就是说DR检测机构20可形成电芯200的俯视或仰视图像，并且通过X射线的穿透作用，可对电芯200局部或整体的内部缺陷情况进行检测。

由此，通过DR检测机构20对电芯200进行检测，可在提高电芯200检测效率的同时，提高电芯200的检测质量，增加电芯200安全性。

在一些实施例中，电芯检测装置100还包括：第一传送机构10，第一传送机构10用于传送电芯200，DR检测机构20为多个，多个DR检测机构20沿第一传送机构10的传送方向设置。

具体而言，在第一传送机构10的延伸方向设置多个DR光机21，并且通过DR探测器22对信号进行接收，可增加DR检测机构20的检测范围，使DR检测机构20同时对多个电芯200进行检测，进而提高检测效率。

可以理解的是，在DR检测机构20对电芯200进行检测时，可以为静止扫描也可为连续运动扫描，可根据实际需要进行选择。

可以理解的是，DR检测机构20对电芯200进行多种缺陷的检测，例如：电芯200内是否含有杂质、异物，电芯200的极片是否存在皱褶、翻折或破损，以及极片是否有焊接缺陷。

可选地，多个DR检测机构20为平板探测器和/或线阵探测器。

具体而言，当DR检测机构20为平板探测器时，对电芯200的检测为静止扫描，当DR检测机构20为线阵探测器时，对电芯200的检测为连续运动扫描，二者可同时设置在电芯检测装置100中，也可选择其一进行设置。

优选地，第一传送机构10还包括第一传送面，在DR检测机构20对电芯200进行检测时，电芯200置于第一传送面上。

当DR检测机构20对电芯200的检测为静止扫描时，第一传送机构10首先对电芯200进行传送，当电芯200传送至与DR检测机构20对应的位置时，第一传送机构10停止运行，此时位于第一传送面上的电芯200处于静止状态，DR检测机构20开始对电芯200进行检测，此时可对电芯200的整体或局部区域进行成像扫描，根据检测结果可对电芯200的杂质以及内部缺陷进行检测，从而判断电芯200是否满足要求。

当DR检测机构20对电芯200的检测为连续运动扫描时，第一传送机构10可保持运行状态，电芯200在第一传送面上处于运动状态，DR检测机构20可通过线扫描方式，得到电芯200的完整扫描图像，根据扫描结果可对电芯200的杂质以及内部缺陷进行检测，从而判断电芯200是否满足要求。

如图1-图2所示，在一些实施例中，CT检测机构50包括：CT光机51和CT探测器52，CT光机51与CT探测器52相对设置，且CT光机51与CT探测器52可围绕电芯组300进行往复摆动。

具体而言，CT检测机构50可通过CT光机51与CT探测器52实现对电芯200的检测，CT光机51与CT探测器52可围绕第二传送面进行往复运动，也就是说在堆叠机构30将多个电芯200堆叠成电芯组300后，CT检测机构50可在电芯组300的厚度方向对电芯200进行检测，根据检测结果可对电芯200内极片与极片之间的缺陷进行检测，在CT光机51与CT探测器52在平行于第二传送面的平面进行转动时，可在一定角度内进行往复转动，以对多组电芯组300同时进行扫描，进而增加检测效率。

由此，通过CT检测机构50可对电芯200的厚度方向进行检测，可在提高电芯200检测效率的同时，提高电芯200的检测质量，增加电芯200安全性。

进一步地，CT光机51与CT探测器52具有摆动角，摆动角30°-260°。由此，CT光机51与CT探测器52在摆动角内进行摆动时，可实现对电芯200进行精准检测的同时提高检测效率。

示例性地，摆动角可以为30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°、170°、180°、190°、200°、210°、220°、230°、240°、250°、260°，可根据电芯200的尺寸以及对检测精度的需求进行选择。

在一些实施例中，电芯检测装置100还包括：第二传送机构40和角度调整机构60，第二传送机构40用于传送电芯组300，角度调整机构60适于将电芯组300转动至预设角度，其中预设角度为电芯组300相对第二传送机构40传送方向旋转的角度，预设角度为10°-80°。

优选地，第二传送机构40还包括第二传送面，在CT检测机构50对电芯组300进行检测时，电芯组300置于第二传送面上。

在CT检测机构50对电芯组300进行扫描时，第二传送机构40首先将电芯组300传送至与CT检测机构50对应的位置处，第二传送机构40停止运行，此时位于第二传送面上的电芯组300处于静止状态，CT检测机构50在电芯组300的周侧进行转动，CT检测机构50的运动面为与第二传送面平行的水平面，CT检测机构50的扫描结果为电芯组300的侧面图像，在CT检测机构50扫描完成后，可根据检测结果对极片的对齐情况进行检测，从而判断电芯200是否满足要求。

可以理解的是，CT检测机构50对电芯组300进行多种缺陷的检测，例如：电芯200中的极片是否对齐、极片是否发生翻折或缺少张、极组之间是否存在挤压、极片是否有焊接缺陷。

具体而言，角度调整机构60可将电芯200或电芯组300调整至预设角度，此时的电芯200相对第一传送机构10或电芯组300相对第二传送机构40处于倾斜状态，可使两组电芯200或两组电芯组300的其中一角向彼此靠近，由于CT检测机构50设置在第二传送面的周侧，主要针对电芯200或电芯组300的厚度方向进行探测，将电芯200或电芯组300调整至预设角度，CT检测机构50对电芯组300的其中一角进行探测，即可判断电芯200之间是否存在内部缺陷，并且CT检测机构50可同时对两组电芯200或两组电芯组300的内部缺陷进行探测。

由此，可在提高检测效果的同时提高电芯检测装置100的检测效率。

示例性地，预设角度可以为10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°、80°，可根据实际需要进行设置。

需要说明的是，这里对角度调整机构60设置的位置不做具体限制，角度调整机构60可设置于第一传送机构10周侧，也可设置于第二传送机构40周侧，还可与堆叠机构30组合设置。

当角度调整机构60设置在第一传送机构10周侧时，可在DR检测机构20对电芯200完成检测后，第一传送机构10将电芯200传送至角度调整机构60对应处，角度调整机构60根据预设角度对电芯200的角度进行调整，而后再通过堆叠机构30将电芯200堆叠至第二传送机构40的第二传送面上，堆叠机构30在转移电芯200的过程中，需保证电芯200的预设角度保持不变，这样在电芯200堆叠至第二传送面后，仍可保持预设角度，以便CT检测机构50对电芯组300进行检测。

当角度调整机构60设置在第二传送机构40周侧时，可在堆叠机构30将电芯200转移至第二传送面并将电芯200堆叠成电芯组300后，根据预设角度对电芯组300的角度进行调整，而后通过CT检测机构50对电芯组300进行检测。

当角度调整机构60与堆叠机构30组合设置时，角度调整机构60可集成于堆叠机构30上，在DR检测机构20对电芯200检测完成后，由堆叠机构30将电芯200堆叠至第二传送机构40，在堆叠机构30对电芯200转移的同时，角度调整机构60可同时对电芯200进行旋转，以使电芯200以预设角度被堆叠至第二传送机构40，以便CT检测机构50对电芯组300进行检测，进而提高电芯检测装置100的检测效率。

进一步地，角度调整机构60将电芯组300转动至预设角度时，将两电芯组300的其中一角相互靠近，以使CT检测机构50同时对两电芯组300进行检测。

在一些实施例中，电芯检测装置100还包括：筛选机构，筛选机构包括：第一筛选模块71，第一筛选模块71适于在CT检测机构50检测到电芯组300中存在不合格电芯200时，将不合格电芯200转移至废料区。在CT检测机构50对电芯组300检测完成后，若电芯组300内的电芯200内部缺陷情况无法满足要求，第一筛选模块71可在电芯组300内将不合格的电芯200筛选出，并转移至废料区，以便合格发电芯200进入下一步工序。由此，可提高电芯检测装置100的检测效率。

进一步可选地，筛选机构还包括：第二筛选模块72，第二筛选模块72适于在DR检测机构20检测到不合格电芯200时，将不合格电芯200转移至废料区。第二筛选模块72设置在DR检测机构20周侧，在DR检测机构20对电芯200检测完成后，若电芯200的内部缺陷情况无法满足要，第二筛选模块72可将不合格的电芯200转移至废料区，而后堆叠机构30可将检测合格的电芯200堆叠至第二传送机构40上。由此可减少CT检测机构50的检测数量，进而提高电芯检测装置100的检测效率。

可以理解的是，在本申请中与电芯检测装置100对应的检测系统，可对DR检测机构20检测的电芯200以及CT检测机构50检测的电芯200进行一一对应编号，当第二筛选模块72将不合格电芯200转移至废料区时或第一筛选模块71将不合格电芯200转移至废料区时，检测系统将与该不合格电芯200对应的的编号以及图像也随之剔除。

也就是说，电芯200首先在第一传送机构10的传送下被DR检测机构20检测，若DR检测机构20检测到该电芯200不合格，第二筛选模块72则将该电芯200转移至废料区，与此同时在检测系统内，与不合格电芯200对应的编号以及图像被剔除，当电芯200通过DR检测机构20的检测，并判断为合格时，堆叠机构30将电芯200转移至第二传送机构40并对多个电芯200进行堆叠，在经过CT检测机构50对电芯200检测后，若检测到某个电芯200不合格，第一筛选机构则将该电芯200转移至废料区，与此同时在检测系统内，与不合格电芯200对应的编号、DR检测机构20检测的图像以及CT检测机构50检测的图像均被剔除。由此，可降低系统资源占用率，进而使电芯检测装置100具有更高的检测效率。

需要说明的是，这里对废料区的数量以及位置不做具体限制，可在第一筛选模块71和第二筛选模块72周侧均设置废料区，也可设置一个废料区，并在电芯检测装置100中设置第三传送机构，通过第三传送机构，将不合格的电芯200统一转移至废料区，可根据实际需要进行设置。

下面根据本发明的具体实施例对电芯检测装置100的检测方法进行具体说明。

第一传送机构10传送电芯200；

DR检测机构20对电芯200进行检测；

若电芯200不合格，第二筛选模块72将电芯200转移至废料区；

堆叠机构30在将多个电芯200堆叠成电芯组300的同时，角度调整机构60将电芯200转动至预设角度，以使电芯200在堆叠成电芯组300后处于预设角度，预设角度为°；

第二传送机构40传送电芯组300；

CT检测机构50同时对两电芯组300进行检测，两电芯组300的其中一角相互靠近；

若电芯组300中的电芯200不合格，第一筛选模块71将不合格电芯200转移至废料区。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电芯检测装置，其特征在于，包括：

DR检测机构(20)，所述DR检测机构(20)适于对电芯(200)进行检测；

堆叠机构(30)，所述堆叠机构(30)适于将所述电芯(200)堆叠成电芯组(300)；

CT检测机构(50)，所述CT检测机构(50)适于对所述电芯组(300)进行检测，且所述CT检测机构(50)可转动地设置于所述电芯组(300)的周侧。

2.根据权利要求1所述的电芯检测装置，其特征在于，所述DR检测机构(20)包括：DR光机(21)和DR探测器(22)，所述DR光机(21)与所述DR探测器(22)相对设置。

3.根据权利要求1所述的电芯检测装置，其特征在于，还包括：第一传送机构(10)，所述第一传送机构(10)用于传送所述电芯(200)，所述DR检测机构(20)为多个，多个所述DR检测机构(20)沿第一传送机构(10)的传送方向设置。

4.根据权利要求3所述的电芯检测装置，其特征在于，多个所述DR检测机构(20)为平板探测器和/或线阵探测器。

5.根据权利要求1所述的电芯检测装置，其特征在于，所述CT检测机构(50)包括：CT光机(51)和CT探测器(52)，所述CT光机(51)与所述CT探测器(52)相对设置，且所述CT光机(51)与所述CT探测器(52)可围绕所述电芯组(300)进行往复摆动。

6.根据权利要求5所述的电芯检测装置，其特征在于，所述CT光机(51)与所述CT探测器(52)具有摆动角，所述摆动角30°-260°。

7.根据权利要求1所述的电芯检测装置，其特征在于，还包括：第二传送机构(40)和角度调整机构(60)，所述第二传送机构(40)用于传送所述电芯组(300)，所述角度调整机构(60)适于将所述电芯组(300)转动至预设角度，其中

所述预设角度为所述电芯组(300)相对所述第二传送机构(40)传送方向旋转的角度，所述预设角度为10°-80°。

8.根据权利要求7所述的电芯检测装置，其特征在于，所述角度调整机构(60)将所述电芯组(300)转动至预设角度时，将两电芯组(300)的其中一角相互靠近，以使所述CT检测机构(50)同时对所述两电芯组(300)进行检测。

9.根据权利要求1所述的电芯检测装置，其特征在于，还包括：筛选机构，所述筛选机构包括：第一筛选模块(71)，所述第一筛选模块(71)适于在所述CT检测机构(50)检测到所述电芯组(300)中存在不合格电芯(200)时，将所述不合格电芯(200)转移至废料区。

10.根据权利要求9所述的电芯检测装置，其特征在于，所述筛选机构还包括：第二筛选模块(72)，所述第二筛选模块(72)适于在所述DR检测机构(20)检测到不合格电芯(200)时，将所述不合格电芯(200)转移至废料区。

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