CN219715337U - 一种超声波电池缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池检测装置技术领域，特别涉及一种超声波电池缺陷检测装置。包括架体、至少一个超声波发射探头和超声波接收探头，所述超声波发射探头和超声波接收探头沿第一方向间隔设置于所述架体上，电池置于所述超声波发射探头和超声波接收探头之间。超声波发射探头发射的超声波穿过电池，再由超声波接收探头接收超声波发射探头发出的超声波，通过对接收到的超声波进行成像处理，可通过热力图等形式获知电芯内部情况，从而判断电池内部是否存在缺陷。从而避免现有的抽样破坏检测导致成本高的问题，检测质量和检测效率高。

Description

一种超声波电池缺陷检测装置

技术领域

本申请涉及电池检测装置技术领域，特别涉及一种超声波电池缺陷检测装置。

背景技术

在电池生产过程中，受生产工艺、生产操作等因素的影响，电池在整个生产过程中可能存在某种或多种缺陷，比如极耳激光焊接缺陷、电芯内部气孔缺陷、异物缺陷和极片电解液浸润问题等。现有技术对电池缺陷的检测方式中，有些是采用抽查部分样品做破坏性检测，该方式成本高，检测操作复杂繁琐，存在检测周期长、效率低的问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题之一，本申请提供一种超声波电池缺陷检测装置，包括架体、至少一个超声波发射探头和超声波接收探头，所述超声波发射探头和超声波接收探头沿第一方向间隔设置于所述架体上，电池置于所述超声波发射探头和超声波接收探头之间。超声波发射探头发射的超声波穿过电池，再由超声波接收探头接收超声波发射探头发出的超声波，通过对接收到的超声波进行成像处理，可通过热力图等形式获知电芯内部情况，从而判断电池内部是否存在缺陷。从而避免现有的抽样破坏检测导致成本高的问题，提高检测效率。

驱动所述架体沿第三方向移动的第一驱动组件，所述架体上沿第一方向间隔设置有至少两组第二驱动组件，超声波发射探头设置于其中一组所述第二驱动组件的驱动端，超声波接收探头设置于另一组所述第二驱动组件的驱动端，电池置于所述超声波发射探头和超声波接收探头之间；所述第二驱动组件适于驱动所述超声波发射探头和超声波接收探头沿第二方向移动。通过第一驱动组件驱动架体沿第三方向，并且两组第二驱动组件可以分别驱动超声波发射探头和超声波接收探头沿第二方向同步移动，可以实现对电池的各个位置进行检测，进而对整个电池进行检测，满足大型电池的高效检测需求，检测质量和检测效率高，降低成本。

优选的，所述架体的侧面间隔设置有固定板，所述第二驱动组件设置于所述固定板上，进而在两组第二驱动组件之间形成有放置电池的空间，进而使得超声波发射探头发射的超声波穿过电，池再由超声波接收探头接收，从而检测出电池内部是否存在缺陷。

优选的，所述第二驱动组件包括第一驱动器、设置于所述第一驱动器驱动端的安装板，所述第一驱动器用于驱动所述安装板沿第二方向移动。超声波发射探头和超声波接收探头安装在安装板上，进而通过第一驱动器驱动超声波发射探头和超声波接收探头同步移动，可以实现对电池的各个位置进行检测。

优选的，所述安装板上设置有第二驱动器，所述第二驱动器的驱动端设置有升降座，所述第二驱动器用于驱动所述升降座沿第一方向移动，所述超声波发射探头或所述超声波接收探头设置于所述升降座上。通过第二驱动器驱动升降座沿第一方向移动，进而可以驱动超声波发射探头或超声波接收探头分别靠近电池或者远离电池移动，进而将超声波发射探头和超声波接收探头与电池之间调整到合适的距离，确保超声波接收探头接收到超声波发射探头的声波信号，提高检测的准确性。

优选的，所述升降座设置有连接板，所述连接板上设置有用于夹持所述超声波发射探头或超声波接收探头的夹具。进而通过连接板和夹具使得超声波发射探头或超声波接收探头与升降座相对固定，进而第二驱动器在驱动升降座沿第一方向移动时，实现带动超声波发射探头或超声波接收探头沿第一方向移动。

优选的，所述第一驱动器上设置有用于限位所述安装板的限位检测器。进而第一驱动器在驱动安装板移动时，通过限位检测器对安装板的位置进行限位。

优选的，所述连接板与所述升降座可转动连接，所述升降座上设置有用于调节所述连接板位置的第一调节器。通过第一调节器来对连接板的角度进行定位调节，从而实现调整连接板的角度进而可以根据实际的电池放置状态来调整超声波发射探头和超声波接收探头的角度，使得超声波发射探头和超声波接收探头能够朝向电池。

优选的，所述夹具与所述连接板可转动连接，所述连接板上设置有用于调节所述夹具位置的第二调节器。进而可以实现在不同的方向上调整超声波发射探头和超声波接收探头的角度，满足不同生产需要，提高兼容性。

优选的，还包括安装底座，所述架体滑动设置于所述安装底座，所述第一驱动组件设置于所述安装底座上，所述第一驱动组件的驱动端连接于所述架体。滑轨沿第三方向延伸，进而通过第一驱动组件驱动架体沿第三方向移动。

优选的，所述架体的侧面沿第一方向间隔设置有两个平行设置的支撑板，其中一个所述支撑板上安装有若干个超声波发射探头，另一支撑板上安装有若干个超声波接收探头，若干个所述超声波发射探头和超声波接收探头呈相控阵分布。通过相控阵分布的超声波发射探头和超声波接收探头实现覆盖有面积较大的检测区域，实现对尺寸较大的电池进行缺陷检测，因此，不需要设置驱动组件来驱动超声波发射探头和超声波接收探头移动，只需输送电池穿过超声波发射探头和超声波接收探头之间即可完成检测，检测效率更高，并且减少驱动组件可以降低成本。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：本申请通过在架体设置至少一个超声波发射探头和超声波接收探头，超声波发射探头和超声波接收探头沿第一方向间隔设置于所述架体上，电池置于超声波发射探头和超声波接收探头之间。超声波发射探头发射的超声波穿过电池，再由超声波接收探头接收超声波发射探头发出的超声波，通过对接收到的超声波进行成像处理，可通过热力图等形式获知电芯内部情况，从而判断电池内部是否存在缺陷。从而避免现有的抽样破坏检测导致成本高的问题，检测质量和检测效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的超声波电池缺陷检测装置示意图；

图2为本申请实施例的超声波电池缺陷检测装置放大图。

附图标记

10、架体；11、固定板；20、第二驱动组件；21、第一驱动器；22、安装板；23、限位检测器；30、第一驱动组件；40、超声波发射探头；50、超声波接收探头；60、升降座；61、连接板；62、夹具；63、第一调节器；64、第二调节器；70、安装底座；71、滑轨。

具体实施方式

以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

为能进一步了解本申请的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例1

为了解决上述技术问题，本实施例提供一种超声波电池缺陷检测装置，如图1-2所示，包括架体10、至少一个超声波发射探头40和超声波接收探头50，超声波发射探头40和超声波接收探头50沿第一方向间隔设置于架体10上，待检测的电池置于超声波发射探头40和超声波接收探头50之间。超声波发射探头40发射的超声波穿过电池，再由超声波接收探头50接收超声波发射探头40发出的超声波，通过对接收到的超声波进行成像处理，可通过热力图等形式获知电芯内部情况，从而判断电池内部是否存在缺陷。从而避免现有的抽样破坏检测导致成本高的问题，检测质量和检测效率高。

进一步的，在实际生产中可能需要对尺寸较大的电池进行检测，此时一个超声波发射探头40和超声波接收探头50不足以覆盖整个电池，为此，在本实施例中，架体10连接有第一驱动组件30，第一驱动组件30驱动架体10沿第三方向移动，在架体10上沿第一方向间隔设置有至少两组第二驱动组件20,本实施例以两组为例但不限于两组。在其中一组第二驱动组件20的驱动端设置有超声波发射探头40，另一组第二驱动组件20的驱动端设置有超声波接收探头50，待检测的电池置于超声波发射探头40和超声波接收探头50之间，通过第一驱动组件30驱动架体10沿第三方向，并且两组第二驱动组件20可以分别驱动超声波发射探头40和超声波接收探头50沿第二方向同步移动，可以实现对电池的各个位置进行检测，实现整个电池的扫描成像，进而对整个电池进行检测，满足大型电池的高效检测需求，检测质量和检测效率高，降低成本。

具体的，如图1所示，本实施例的第三方向以X方向为例，第二方向为Y方向，第一方向为Z方向。在架体10的侧面沿第一方向间隔设置有固定板11，第二驱动组件20设置于固定板11上，进而在两组第二驱动组件20之间形成有放置电池的空间，进而使得超声波发射探头40发射的超声波穿过电池再由超声波接收探头50接收，从而检测出电池内部是否存在缺陷。

进一步的，在上述方案中，第二驱动组件20包括第一驱动器21、设置于所述第一驱动器21驱动端的安装板22，第一驱动器21用于驱动安装板22沿第二方向移动，示例性的，第一驱动器21可以是电机与直线滑台组成，通过电机带动丝杆的转动来推动滑台模块移动到指定位置。超声波发射探头40和超声波接收探头50安装在安装板22上，进而通过第一驱动器21驱动超声波发射探头40和超声波接收探头50同步移动，可以实现对电池的各个位置进行检测。

为了调节超声波发射探头40和超声波接收探头50与电池之间的距离，作为一种优选的实施方式，在安装板22上设置有第二驱动器(图中未示出)，第二驱动器的驱动端设置有升降座60，超声波发射探头40或超声波接收探头50设置于升降座60上。第二驱动器可以是气缸滑台等结构，通过第二驱动器驱动升降座60沿第一方向移动，进而可以驱动超声波发射探头40或超声波接收探头50分别靠近电池或者远离电池移动，进而将超声波发射探头40和超声波接收探头50与电池之间调整到最佳的距离，确保超声波接收探头50接收到超声波发射探头40的声波信号，提高检测的准确性。

进一步的，为了固定安装超声波发射探头40和超声波接收探头50，在升降座60上设置有连接板61，连接板61上设置有用于夹持超声波发射探头40或超声波接收探头50的夹具62，进而通过连接板61和夹具62使得超声波发射探头40或超声波接收探头50与升降座60相对固定，进而第二驱动器在驱动升降座60沿第一方向移动时，实现带动超声波发射探头40或超声波接收探头50沿第一方向移动。

其中，在第一驱动器21上设置有用于限位安装板22的限位检测器23。示例性的，限位检测器23可以上限位传感器，进而第一驱动器21在驱动安装板22移动时，通过限位检测器23对安装板22的位置进行限位。

进一步的，连接板61与升降座60通过轴承实现可转动连接，进而可以转动连接板61来调整连接板61的角度，在升降座60上设置有用于调节连接板61位置的第一调节器63。通过第一调节器63来对连接板61的角度进行定位调节，从而实现调整连接板61的角度进而可以根据实际的电池放置状态来调整超声波发射探头40和超声波接收探头50的角度，使得超声波发射探头40和超声波接收探头50能够朝向电池。

其中，在上述方案中，连接板61安装在升降座60第一方向的侧面，连接板61的旋转轴沿第一方向延伸，进而连接板61可以绕第一方向旋转，以实现调整角度。相同的，夹具62与连接板61通过轴承实现可转动连接，其中，夹具62安装在连接板61沿第二方向的侧面，夹具62的旋转轴沿第二方向延伸，进而夹具62可以绕第二方向旋转，并且连接板61上设置有用于调节夹具62位置的第二调节器64，第二方向和第一方向相垂直，进而可以实现在不同的方向上调整超声波发射探头40和超声波接收探头50的角度，满足不同生产需要，提高兼容性。

另一方面，还包括安装底座70，架体10通过滑轨71滑动设置于安装底座70上，第一驱动组件30设置于安装底座70上，第一驱动组件30的驱动端连接于架体10，滑轨71沿第三方向延伸，进而通过第一驱动组件30驱动架体10沿第三方向移动。示例性的，第一驱动组件30可以是电机和直线滑台组成的驱动机构。

进一步的，还包括用于放置电池的检测平台，检测平台位于超声波发射探头40和超声波接收探头50之间。当电池放置在检测平台上后，通过第一驱动组件30驱动架体10第三方向移动，进而实现将电池位于超声波发射探头40和超声波接收探头50之间，再通过超声波发射探头40和超声波接收探头50对电池进行检测，再通过第二驱动组件20驱动超声波发射探头40和超声波接收探头50沿第二方向移动，实现对电池的各个位置进行检测，检测效率高。

实施例2

本实施例提供一种超声波电池缺陷检测装置，包括架体10、至少一个超声波发射探头40和超声波接收探头50，超声波发射探头40和超声波接收探头50沿第一方向间隔设置于架体10上，电池置于超声波发射探头40和超声波接收探头50之间。

为了实现对尺寸较大的电池进行整体检测，与实施例1不同的是，本实施例中，架体10的侧面沿第一方向间隔设置有两个平行设置的支撑板，其中一个支撑板上安装有若干个超声波发射探头40，另一支撑板上安装有若干个超声波接收探头50，超声波发射探头40和超声波接收探头50呈相控阵分布。通过驱动电池移动到两个支撑板之间，进而超声波发射探头40发射的超声波穿过电池，再由超声波接收探头50接收超声波发射探头40发出的超声波，通过对接收到的超声波进行成像处理，可通过热力图等形式获知电芯内部情况，从而判断电池内部是否存在缺陷。

通过相控阵分布的超声波发射探头40和超声波接收探头50实现覆盖有面积较大的检测区域，实现对尺寸较大的电池进行缺陷检测，因此，本实施例中不需要设置驱动组件来驱动超声波发射探头40和超声波接收探头50移动，只需输送电池穿过超声波发射探头40和超声波接收探头50之间即可完成检测，检测效率更高，并且减少驱动组件可以降低成本。

综上所述，在本申请一或多个实施方式中，本申请通过在架体设置至少一个超声波发射探头和超声波接收探头，超声波发射探头和超声波接收探头沿第一方向间隔设置于所述架体上，电池置于超声波发射探头和超声波接收探头之间。超声波发射探头发射的超声波穿过电池，再由超声波接收探头接收超声波发射探头发出的超声波，通过对接收到的超声波进行成像处理，可通过热力图等形式获知电芯内部情况，从而判断电池内部是否存在缺陷。从而避免现有的抽样破坏检测导致成本高的问题，检测质量和检测效率高。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超声波电池缺陷检测装置，其特征在于：包括架体(10)、至少一个超声波发射探头(40)和超声波接收探头(50)，所述超声波发射探头(40)和超声波接收探头(50)沿第一方向间隔设置于所述架体(10)上，电池置于所述超声波发射探头(40)和超声波接收探头(50)之间。

2.根据权利要求1所述的超声波电池缺陷检测装置，其特征在于：还包括驱动所述架体(10)沿第三方向移动的第一驱动组件(30)，所述架体(10)上沿第一方向间隔设置有至少两组第二驱动组件(20)，所述超声波发射探头(40)设置于其中一组所述第二驱动组件(20)的驱动端，所述超声波接收探头(50)设置于另一组所述第二驱动组件(20)的驱动端；所述第二驱动组件(20)适于驱动所述超声波发射探头(40)和超声波接收探头(50)沿第二方向移动。

3.根据权利要求2所述的超声波电池缺陷检测装置，其特征在于：所述第二驱动组件(20)包括第一驱动器(21)、设置于所述第一驱动器(21)驱动端的安装板(22)，所述第一驱动器(21)用于驱动所述安装板(22)沿第二方向移动。

4.根据权利要求3所述的超声波电池缺陷检测装置，其特征在于：所述安装板(22)上设置有第二驱动器，所述第二驱动器的驱动端设置有升降座(60)，所述第二驱动器用于驱动所述升降座(60)沿第一方向移动，所述超声波发射探头(40)或所述超声波接收探头(50)设置于所述升降座(60)上。

5.根据权利要求4所述的超声波电池缺陷检测装置，其特征在于：所述升降座(60)设置有连接板(61)，所述连接板(61)上设置有用于夹持所述超声波发射探头(40)或超声波接收探头(50)的夹具(62)。

6.根据权利要求3所述的超声波电池缺陷检测装置，其特征在于：所述第一驱动器(21)上设置有用于限位所述安装板(22)的限位检测器(23)。

7.根据权利要求5所述的超声波电池缺陷检测装置，其特征在于：所述连接板(61)与所述升降座(60)可转动连接，所述升降座(60)上设置有用于调节所述连接板(61)位置的第一调节器(63)。

8.根据权利要求5所述的超声波电池缺陷检测装置，其特征在于：所述夹具(62)与所述连接板(61)可转动连接，所述连接板(61)上设置有用于调节所述夹具(62)位置的第二调节器(64)。

9.根据权利要求2所述的超声波电池缺陷检测装置，其特征在于：还包括安装底座(70)，所述架体(10)滑动设置于所述安装底座(70)，所述第一驱动组件(30)设置于所述安装底座(70)上，所述第一驱动组件(30)的驱动端连接于所述架体(10)。

10.根据权利要求1所述的超声波电池缺陷检测装置，其特征在于：所述架体(10)的侧面沿第一方向间隔设置有两个平行设置的支撑板，其中一个所述支撑板上安装有若干个超声波发射探头(40)，另一所述支撑板上安装有若干个超声波接收探头(50)，若干个所述超声波发射探头(40)和超声波接收探头(50)呈相控阵分布。