CN219890673U - 一种密封检测机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种密封检测机构，包括：位移模组，沿长度方向包括依次设置的备料位、检测位和维护位，且位移模组有至少两个，沿宽度方向并列布置；下模，可移动地设于位移模组，包括承载面，用于承载电池盖板并携带其沿位移模组的长度方向移动，承载面的下方形成第二腔体；上模，可升降地设于检测位的上方，用于在下模移动至检测位时下降并与下模配合以盖合电池盖板，且上模中形成与电池盖板连通的第一腔体，第一腔体被配置为连通外部的气体供应装置，用于容纳气体并配合检测电池盖板的密封性。本实施例的气密性检测准确度高；更换密封垫圈的操作与上下料操作不会有任何干涉，即使更换密封垫圈也不需要停机，可以连续生产。

Description

一种密封检测机构

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，特别是涉及密封检测机构。

背景技术

锂离子电池由于具有容量密度高、比能量大以及循环寿命长等优点，已经成为可携式电子产品、电动汽车、储能的首选电池，并且得到了越来越广泛的应用。锂离子电池主要包括以下部分：由依次叠置的正极片、隔离膜、负极片卷绕得到的电芯、套设在电芯的外部的外壳、位于外壳顶部的电池盖板，以及焊接在电池盖板安装孔上的正极柱、负极柱。

此外，由于在锂离子电池内装有大量的化学物质，在电池充放电的过程中，会产生大量的混合气体，使得电池内部不断地积聚压力，若这些压力没有及时被释放，会导致电池发生爆炸。为了防止电池爆炸，需要将积聚在电池内部的压力进行释放，最为常见的措施是在电池顶盖上设置安全保护装置。目前，常见的安全保护装置是在电池顶盖上冲压形成纵向通孔，然后焊接防爆片。

然而，因盖板极柱和防爆片焊接后容易出现针孔、断焊、防爆阀破损等不良现象，导致电池盖板无法完全密封，锂离子电池内的化学物质从破损的缝隙处泄露，废品率很高、不能满足使用的要求。为此，现有工艺会对电池盖板进行密封性检测，确认电池盖板是否完全密封。

目前的密封性检测工艺各式各样，出现误检、过检的问题较多；同时检测元件属于消耗品，需要经常更换，而现有设备更换检测元件时由于占用较大的操作空间，影响检测时的上下料操作，需要停机更换，无法满足电池盖板的高效率生产要求。

实用新型内容

本申请提供一种密封检测机构，以改善至少部分上述问题。

本实用新型具体是这样的：一种密封检测机构，包括：

位移模组，沿长度方向包括依次设置的备料位、检测位和维护位，且所述位移模组有至少两个，沿宽度方向并列布置；

下模，可移动地设于所述位移模组，包括承载面，用于承载电池盖板并携带其沿位移模组的长度方向移动，所述承载面的下方形成第二腔体；

上模，可升降地设于所述检测位的上方，用于在下模移动至检测位时下降并与下模配合以盖合电池盖板，且所述上模中形成与电池盖板连通的第一腔体，所述第一腔体被配置为连通外部的气体供应装置，用于容纳气体并配合检测电池盖板的密封性。

在本实用新型的一种实施例中，所述上模内设有与气体供应装置相连的第一气道，所述第一气道连通至所述上模的下端面且分别通过分支通道与下端面对应所述电池盖板的极柱、防爆片设置的各第一沉槽相连通，用于向所述第一沉槽内充气；

所述下模内设有第二气道，连通至所述下模的承载面，且与承载面上对应所述极柱、防爆片设置的各第二沉槽分别通过一个分支通道相连通；

还包括检测部件，与所述分支通道相连，以检测所述分支通道内的气体参数变化。

在本实用新型的一种实施例中，所述第二气道贯穿所述下模的下表面；

还包括抽真空顶升气缸，所述抽真空顶升气缸的顶端设有沉孔，且沉孔连通至外部的抽真空设备；所述抽真空顶升气缸设于所述下模下方，且被配置为在电池盖板被盖合时上升至与所述下模的下表面相抵且所述沉孔与所述第二气道的下端相连通。

在本实用新型的一种实施例中，还包括精定位组件，设于位移模组一侧，用于在电池盖板被置入下模的承载面之前对电池盖板精定位。

在本实用新型的一种实施例中，精定位组件包括精定位模板，所述精定位模板上设有多个精定位凹槽，与电池盖板的边缘轮廓匹配以嵌入容纳并重定位所述电池盖板。

在本实用新型的一种实施例中，还包括：

上料搬运装置，用于将待检测的电池盖板输送至备料位处上模的承载面；

下料搬运装置，用于将检测完成的电池盖板向外部下料。

在本实用新型的一种实施例中，上料搬运装置和下料搬运装置为垂直于位移模组长度方向延伸布置于备料位上方的固定架及可滑动设于固定架的真空吸盘，所述真空吸盘被配置为向下移动以吸附并携带所述电池盖板沿固定架的长度方向移动。

在本实用新型的一种实施例中，还包括排氦风扇，所述排氦风扇设于位移模组长度方向的一端且靠近所述备料位，用于向下模和上模排风。

本实用新型的有益效果包括：

1、本实施例与外部连通的气体供应装置和确认电池盖板是否完全密封，可以检测出针孔、断焊、防爆阀破损等不合格产品，保证加工的电池盖板完全密封，锂离子电池内的化学物质不会泄露，降低了废品率、能满足使用要求。

2、下模内通常有检测元件如密封垫圈等，属于消耗件，需要频繁更换。当更换密封垫圈时，需要更换密封垫圈的下模位移到备料位对侧的维护位，其他工位下模保持正常工作，做到换圈不停机。

3、本实施例的气密性检测准确度高，极大概率避免了出现误检、过检的问题，产品质量风险显著下降；在检测位背对备料位的一侧设置维护位，更换密封垫圈的操作与上料的操作分别在检测位的相反两侧，不会对上下料操作造成影响，更换密封垫圈的操作与上下料操作不会有任何干涉；即使更换密封垫圈也不需要停机，可以连续生产，从而可满足电池盖板的高效率生产要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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。

图1为一实施例提供的密封检测机构示意图；

图2为图1中的位移模组及上模、下模示意图；

图3为图2的上模和下模在检测位相互配合检测电池盖板密封性的剖视图；

图4为入料输送带与精定位组件的配合示意图；

图5为电池盖板的示意图；

图中，1、电池盖板；101、极柱；102、防爆片；

711、位移模组；711a、备料位；711b、检测位；711c、维护位；

712、下模；7121、承载面；712a、第二腔体；712b、第二气道；712c、第二沉槽；

713、上模；713a、第一腔体；713b、第一气道；713c、第一沉槽；7131、驱动气缸；

A、分支通道；

714、抽真空顶升气缸；714a、沉孔；

715、气体供应装置；

716、入料输送带；

717、精定位组件；717a、精定位模板；717b、精定位真空吸盘；717c、扫码装置；

7181、上料搬运装置；7182、下料搬运装置；

719、排氦风扇。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。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申请中的具体含义。

参照图1-图5，在其中一个实施例中提供一种密封检测机构，包括：

位移模组711，沿长度方向包括依次设置的备料位711a、检测位711b和维护位711c，且所述位移模组711有至少两个，沿宽度方向并列布置；

下模712，可移动地设于所述位移模组711，包括承载面7121，用于承载电池盖板1并携带其沿位移模组711的长度方向移动，所述承载面7121的下方形成第二腔体712a；

上模713，可升降地设于所述检测位711b的上方，用于在下模712移动至检测位711b时下降并与下模712配合以盖合电池盖板1，且所述上模713中形成与电池盖板1连通的第一腔体713a，所述第一腔体713a被配置为连通外部的气体供应装置715，用于容纳气体并配合检测电池盖板1的密封性。

具体的，位移模组711将下模712移动到上模713下方，即到达检测位711b。驱动气缸下降，驱动上模713下降、与下模712配合以盖合电池盖板1，外部连通的气体供应装置715向下模712输送气体，当电池盖板1表面焊接不良有缝隙时，气体会从电池盖板1上表面的第一腔体713a通过缝隙流入下表面的第二腔体712a，通过检测流到第二腔体712a的空气参数变化可反映电池盖板1的密封性、缝隙处的泄漏情况。

检测完成后，动作气缸驱动上模713升起，位移模组711将下模712移动回到备料位711a，取下电池盖板1即可。

本实施例与外部连通的气体供应装置715和确认电池盖板1是否完全密封，可以检测出针孔、断焊、防爆阀破损等不合格产品，保证加工的电池盖板1完全密封，锂离子电池内的化学物质不会泄露，降低了废品率、能满足使用要求。

下模712内通常有检测元件如密封垫圈等，属于消耗件，需要频繁更换。当更换密封垫圈时，需要更换密封垫圈的下模712位移到备料位711a对侧的维护位711c，其他工位下模712保持正常工作，做到换圈不停机。

本实施例的气密性检测准确度高，极大概率避免了出现误检、过检的问题，产品质量风险显著下降；在检测位711b背对备料位711a的一侧设置维护位711c，更换密封垫圈的操作与上料的操作分别在检测位711b的相反两侧，不会对上下料操作造成影响，更换密封垫圈的操作与上下料操作不会有任何干涉；即使更换密封垫圈也不需要停机，可以连续生产，从而可满足电池盖板1的高效率生产要求。

如图3，进一步的，所述上模713内设有与气体供应装置715相连的第一气道713b，所述第一气道713b连通至所述上模713的下端面且分别通过分支通道A与下端面对应所述电池盖板1的极柱101、防爆片102设置的各第一沉槽713c相连通，用于向所述第一沉槽713c内充气；

所述下模712内设有第二气道712b，连通至所述下模712的承载面7121，且与承载面7121上对应所述极柱101、防爆片102设置的各第二沉槽712c分别通过一个分支通道A相连通；

还包括检测部件，与所述分支通道A相连，以检测所述分支通道A内的气体参数变化。

第一气道713b、第一沉槽713c槽壁、以及电池盖板1的上表面共同围成第一腔体713a；第二气道712b、环绕第二沉槽712c槽壁的密封垫圈、以及电池盖板1的下表面共同围成第二腔体712a。如电池盖板1的极柱101、防爆片102焊接良好，其本身会将上下两个腔体完全隔绝开。

为了检测密封性，可在第一腔体713a注入示踪气体如氦气，第二腔体712a抽真空，然后通过检测部件如氦气质谱仪检测氦气和漏率，如可以在第二腔体712a的某个分支通道A内检测到氦气或漏率增大，表明电池盖板1的极柱101或防爆片102焊接不良、氦气从第一腔体713a泄漏到下方的第二腔体712a，根据单位时间内检测到的氦气量可以高精度、迅速准确的判断焊接破损程度。此外，利用示踪气体进行检测前，还可在第一腔体713a注入适量0.25Mpa的高压气体，然后通过设在各分支通道A内检测部件如气压检测仪检测气压或检测气体漏率，若可以在第二腔体712a的分支通道A内检测到压力升高、或第一腔体713a的分支通道A内检测到压力下降，则表明电池盖板1的极柱101或防爆片102焊接不良，气体从第一腔体713a泄漏到下方的第二腔体712a，根据单位时间内检测到的气压增量可以高精度、迅速准确的判断焊接破损程度。锂电池使用时对于防爆片102的抗压能力有严格要求，因此通过注入高压气体同时具有测试防爆片102抗压能力的功能，若抗压能力不足则防爆片102破裂、导致压力值瞬间剧烈变化；注入高压气体的前置步骤还可以对焊接情况进行粗检，如检测出焊接不良即可直接返工，无需下一步的氦气精细检测，节约了氦气的用量。

本实施例中，多个第一沉槽713c分别对应各极柱101、防爆片102设置，即在极柱101、防爆片102的位置分别形成封闭状态，降低第一腔体713a内气体意外泄漏的概率、避免错误地得到焊接不良的检测结果；多个第二沉槽712c分别对应极柱101、防爆片102设置，即在极柱101、防爆片102的位置分别形成封闭状态，且沉槽分别通过一个分支通道A连接至气道，每个分支通道A皆可检测气体参数变化，从而可立即判断电池盖板1的哪个部位焊接不良，有利于焊接不良位置的实时定位，也可以省去检测后设置复检设备寻找焊接不良具体部位的步骤，节约了成本投入和时间；从生产方面来看，检测完成后可快速返工修复焊接不良的部位、提高返工效率和整体生产率。

如图2，进一步的，所述气体供应装置715包括示踪气体供应装置。检测密封性时，示踪气体供应装置可在第一腔体713a内注入示踪气体如氦气，氦气作为惰性气体，不会对电池盖板1造成损伤。

如图3，进一步的，所述第二气道712b贯穿所述下模712的下表面；

还包括抽真空顶升气缸714，所述抽真空顶升气缸714的顶端设有沉孔714a，且沉孔714a连通至外部的抽真空设备；所述抽真空顶升气缸714设于所述下模712下方，且被配置为在电池盖板1被盖合时上升至与所述下模712的下表面相抵且所述沉孔714a与所述第二气道712b的下端相连通。

具体的，上模713、下模712配合盖合电池盖板1后，抽真空顶升气缸714推出与所述下模712的下表面相抵，同时沉孔714a与第二气道712b的下端相连通；启动抽真空设备对第二腔体712a抽真空。在第一腔体713a注入氦气后，然后通过氦气质谱仪能高精度、迅速准确的判断电池盖板1的缝隙泄漏情况；或者，在第一腔体713a注入高压气体后，然后通过气压检测仪能高精度、迅速准确的判断电池盖板1的缝隙泄漏情况。

本实施例中，抽真空顶升气缸714可以使第二腔体712a处于真空状态，第一腔体713a与第二腔体712a的气压差有明显增加，在这种大压差的驱动作用下，如果焊接不良、即使裂缝很小也能被迅速挤压进入第二腔体712a中被检测到，从而相较于现有技术来说可实现对于极小裂缝的精准检测，提升了对于焊接裂缝的检测灵敏度。

本实施例中，抽真空顶升气缸714的设计结构巧妙，上升的行程短，可以实现快速与第二腔体712a对接并抽真空，提升了检测速度，对于加快生产节奏和效率有重大意义；且抽真空顶升气缸714独立于下模712设置，不会由于与下模712连接设置导致整体设计结构复杂、重量上升，进而避免影响下模712的灵活平移，也能避免制作成本上升；独立设置维护更换也方便。

检测完成后，动作气缸驱动上模713升起，关闭抽真空设备、抽真空顶升气缸714缩回，位移模组711将下模712移动回到备料位711a，取下电池盖板1即可。

如1和图4，进一步的，还包括精定位组件717，设于位移模组711一侧。电池盖板1从入料输送带716流入，精定位真空吸盘717b吸附并沿轨道搬运2片电池盖板1至扫码位，由扫码装置717c扫码后，放入精定位组件717；再由上料搬运装置7181将电池盖板1从精定位组件717转移至下模712的承载面7121；扫码不良的产品由精定位真空吸盘717b放入NG收料。精定位组件717的设置和精定位的操作，起到中继定位的作用，可以避免当入料输送带716的电池盖板1位置不准时，直接从入料输送带716上料无法精确地放置到承载面7121上，进而导致密封性检测无法正常进行。

如图4，进一步的，精定位组件717包括精定位模板717a，所述精定位模板717a上设有多个精定位凹槽，与电池盖板1的边缘轮廓匹配以嵌入容纳所述电池盖板1。电池盖板1被置入后，位置被精定位凹槽重定位，上料搬运装置7181可以按预设的程序到达精定位凹槽上方，抓取电池盖板1后按预设的程序移动固定的行程L，再放下电池盖板1，即可将待检测的电池盖板1精准地放置到备料位711a的承载面7121。

精定位模板717a的精定位凹槽与电池盖板1的边缘轮廓匹配，轮廓形状配合使得中继定位精确，保证将待检测的电池盖板1精准地放置到备料位711a的承载面7121，保证上下合模、及充气密封检测的顺利进行；可以避免当入料输送带716的电池盖板1位置不准时，直接从入料输送带716上料无法准确地放置到承载面7121上，进而导致上下模712无法紧闭合模、密封性检测完全无法进行。

如图1，进一步的，还包括上料搬运装置7181，用于将待检测的电池盖板1输送至备料位711a处上模713的承载面7121；

下料搬运装置7182，用于将检测完成的电池盖板1向外部下料。

上料搬运装置7181一次性将四片电池盖板1从精定位组件717取出放入下模712备料位711a处下模712的承载面7121；下料搬运一次性将四片电池盖板1取出。通过该设置翻倍提升了搬运效率，对于加快生产节奏和提升生产效率有重大意义。

如图1，进一步的，上料搬运装置7181和下料搬运装置7182为垂直于位移模组711长度方向延伸布置于备料位711a上方的固定架及可滑动设于固定架的真空吸盘，所述真空吸盘被配置为向下移动以吸附并携带所述电池盖板1沿固定架的长度方向移动。

如图，进一步的，还包括排氦风扇719，所述排氦风扇719设于位移模组711长度方向的一端且靠近所述备料位711a，用于向下模712和上模713排风，以消除检测完成后的残留氦气，减少氦气对后续检测的影响。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种密封检测机构，其特征在于，包括：

位移模组，沿长度方向包括依次设置的备料位、检测位和维护位，且所述位移模组有至少两个，沿宽度方向并列布置；

下模，可移动地设于所述位移模组，包括承载面，用于承载电池盖板并携带其沿位移模组的长度方向移动，所述承载面的下方形成第二腔体；

上模，可升降地设于所述检测位的上方，用于在下模移动至检测位时下降并与下模配合以盖合电池盖板，且所述上模中形成与电池盖板连通的第一腔体，所述第一腔体被配置为连通外部的气体供应装置，用于容纳气体并配合检测电池盖板的密封性。

2.根据权利要求1所述的密封检测机构，其特征在于：所述上模内设有与气体供应装置相连的第一气道，所述第一气道连通至所述上模的下端面且分别通过分支通道与下端面对应所述电池盖板的极柱、防爆片设置的各第一沉槽相连通，用于向所述第一沉槽内充气；

所述下模内设有第二气道，连通至所述下模的承载面，且与承载面上对应所述极柱、防爆片设置的各第二沉槽分别通过一个分支通道相连通；

还包括检测部件，与所述分支通道相连，以检测所述分支通道内的气体参数变化。

3.根据权利要求2所述的密封检测机构，其特征在于：所述第二气道贯穿所述下模的下表面；

还包括抽真空顶升气缸，所述抽真空顶升气缸的顶端设有沉孔，且沉孔连通至外部的抽真空设备；所述抽真空顶升气缸设于所述下模下方，且被配置为在电池盖板被盖合时上升至与所述下模的下表面相抵且所述沉孔与所述第二气道的下端相连通。

4.根据权利要求1所述的密封检测机构，其特征在于：还包括精定位组件，设于位移模组一侧，用于在电池盖板被置入下模的承载面之前对电池盖板精定位。

5.根据权利要求4所述的密封检测机构，其特征在于：精定位组件包括精定位模板，所述精定位模板上设有多个精定位凹槽，与电池盖板的边缘轮廓匹配以嵌入容纳并重定位所述电池盖板。

6.根据权利要求1所述的密封检测机构，其特征在于：还包括：

上料搬运装置，用于将待检测的电池盖板输送至备料位处上模的承载面；

下料搬运装置，用于将检测完成的电池盖板向外部下料。

7.根据权利要求6所述的密封检测机构，其特征在于：上料搬运装置和/或下料搬运装置为垂直于位移模组长度方向延伸布置于备料位上方的固定架及可滑动设于固定架的真空吸盘，所述真空吸盘被配置为向下移动以吸附并携带所述电池盖板沿固定架的长度方向移动。

8.根据权利要求1所述的密封检测机构，其特征在于：还包括排氦风扇，所述排氦风扇设于位移模组长度方向的一端且靠近所述备料位，用于向下模和上模排风。