圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電池檢測設備，尤其涉及一種檢測效率高、可靠性高、檢測指標比較完整的圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢測系統。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池作為新型能源，廣泛應用于數碼、電子設備、后備儲能和動力能源領域，動力能源領域特別是純電動汽車領域的發展，帶來了更大的市場需求。而圓柱體鋰離子電池，例如18650型和26650型等，作為使用量最大的鋰離子電池，其綜合性能的檢測方法一直處于薄弱環節，目前只是在使用前進行簡單的分選，沒有經過比較完整的系統檢測，故電池品質不能保證，存在安全隱患，而且目前的電池檢測普遍由人工完成，不僅費時費力，而且容易受人為因素影響，會存在檢測誤差。

【發明內容】

[0003]本實用新型主要解決原有電池檢測只是進行簡單的分選，沒有經過比較完整的系統檢測，故電池品質不能保證，存在安全隱患，而且原有電池檢測普遍由人工完成，不僅費時費力，而且容易受人為因素影響，存在檢測誤差的技術問題；提供一種圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢測系統，其能對電池進行比較完整的各項指標檢測，保證電池品質，而且各項檢測由系統自動完成，省時省力，且避免人為因素影響，有效減小誤差，提高檢測的可靠性。
[0004]本實用新型另一目的是提供一種圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢測系統，其各檢測單元設計成模塊化結構，可以自由組合，可以根據實際需求搭配組裝出具備不同檢測項目的檢測系統，也可根據實際需求調節各檢測單元的前后位置，使用非常靈活。
[0005]本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:本實用新型包括高度檢測單元、正負極端面外觀缺陷檢測單元、圓柱面外觀缺陷檢測單元、電性能檢測單元及漏液檢測單元中的任何兩個以上的檢測單元和一監控終端，各檢測單元依次相連，所述的檢測單元分別和所述的監控終端相連。本技術方案中，各檢測單元設計成模塊化結構，可以自由組合，可以根據實際需求搭配組裝出具備不同檢測項目的檢測系統，也可根據實際需求調節各檢測單元的前后位置，使用非常靈活。為了檢測時便于對電池定位，各檢測單元還可設置相應的阻擋機構對電池進行定位。當然檢測項目最完善的系統應包括高度檢測單元、正負極端面外觀缺陷檢測單元、圓柱面外觀缺陷檢測單元、電性能檢測單元和漏液檢測單元，實現對圓柱形鋰離子電池的尺寸、外觀缺陷、電壓內阻、自放電水平、充放電性能和漏液風險等綜合性能的系統性檢測，能夠準確挑選出不合格電池和性能異常電池，提高了電池特別是由很多個電池組成的電池組(箱)的均一性，提高電池使用壽命和使用過程的安全性，而且各項檢測由系統自動完成，省時省力，且避免人為因素影響，有效減小誤差，提高檢測的可靠性。
[0006]作為優選，所述的高度檢測單元包括相對設置的兩個激光測距傳感器，一個激光測距傳感器朝向電池的正極端面，另一個激光測距傳感器朝向電池的負極端面，所述的激光測距傳感器和所述的監控終端相連。兩個激光測距傳感器安裝好以后距離始終保持固定，測試時兩個激光測距傳感器分別測得到電池正極端面及負極端面的距離，輸送給監控終端，由監控終端計算出待測電池的高度。激光測距傳感器也可由激光位移傳感器等其它位移、測距傳感器代替。
[0007]作為優選，所述的正負極端面外觀缺陷檢測單元包括兩個面掃描相機和兩個環形光源，一個面掃描相機和一個環形光源構成一組設備，兩組設備分別位于電池的兩個相鄰工位，并且一組設備位于電池的正極端面一側，另一組設備位于電池的負極端面一側，每個環形光源位于同組設備的面掃描相機和電池之間，兩個面掃描相機分別朝向電池的正極和負極，所述的面掃描相機和所述的監控終端相連。電池的正極端面、負極端面的檢測由兩組安裝在不同工位的設備完成。在環形光源的照射下，兩個面掃描相機分別拍攝電池正極端面、負極端面的圖像，傳輸給監控終端，由監控終端通過專用軟件比對后完成正負極性判定、外觀缺陷的分析，判斷待測電池正負極端面外觀形狀是否合格，同時計算出電池直徑。面掃描相機也可由CCD相機代替，如果偏差精度要求高，也可以用激光位移傳感器或者測距傳感器實現。
[0008]作為優選，所述的圓柱面外觀缺陷檢測單元包括夾具、線掃描相機和線形光源，夾具設在電池工位的兩側，夾具和一電機相連，線掃描相機、線形光源分別設在電池工位正上方及斜上方位置，所述的線掃描相機和所述的監控終端相連。當電池移動到圓柱面檢測工位時，設于工位兩側的夾具夾住電池的兩端，夾具在電機的驅動下旋轉，帶動電池定速轉動，在線形光源的照射下，線掃描相機拍攝電池整個圓柱面的圖像，傳輸給監控終端，由監控終端進行分析、處理和比對，判斷待測電池圓柱面外觀形狀是否合格。
[0009]作為優選，所述的電性能檢測單元包括電壓內阻檢測模塊和充放電性能檢測模塊，電壓內阻檢測模塊及充放電性能檢測模塊分別和所述的監控終端相連。電壓內阻檢測模塊和充放電性能檢測模塊可以分成兩個檢測單元，也可以合并成同一個檢測單元，可以利用現有的電壓內阻檢測儀和充放電機設備，在結構上稍作改進實現。通過檢測開路電壓、內阻和按照特定的充放電程序進行測試，測得值輸送給監控終端，由監控終端分析電池的充放電水平、電壓內阻值和充放電曲線等，并和標準區間值進行比對，挑出不合格電池和性能異常電池。
[0010]作為優選，所述的漏液檢測單元包括設在電池正極端的密封罩和設在電池負極端的密封帽，密封罩、密封帽分別和推動機構相連，密封罩還通過管路和一真空栗相連，密封罩內設有乙烯氣體傳感器，乙烯氣體傳感器和所述的監控終端相連。當待測電池移動到漏液檢測工位時，在推動機構的操作下，密封罩、密封帽分別被緊密壓實套到電池的正極端和負極端，此時真空栗對密封罩和電池正極端構成的腔體抽真空，如果電池發生漏液，由于壓差的存在，內部的氣體或者液體(鋰離子電池內部液體都具有揮發性)會滲透到腔體中，乙烯氣體傳感器馬上會識別出，測得的值輸送給監控終端，從而判斷出電池存在漏液現象，作出報警及剔除電池等后續操作。這個方案是對單節電池進行漏液檢測，當然也可采用多節電池同時進行漏液檢測的結構，將多節電池同時放進一密閉腔體中，密閉腔體通過管路和真空栗連接，管路中設置有乙烯氣體傳感器，可完成對多節電池的漏液檢測。
[0011]作為優選，所述的圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢測系統包括設在所述的系統前端的掃碼單元，掃碼單元的前方設有吹塵區，吹塵區設有壓縮空氣吹出裝置，壓縮空氣吹出裝置的出風口朝向放置在吹塵區的電池，掃碼單元包括朝向電池的高速掃碼機及能阻擋電池并使電池旋轉的阻擋旋轉機構，高速掃碼機和所述的監控終端相連。電池檢測前，先進入吹塵區，通過壓縮空氣吹去電池表面灰塵和紙肩，確保后續檢測中拍攝的圖像更加清楚。高速掃碼機也可用高速相機代替，兩種裝置可以選用一種，也可以同時使用以保證精度。由于電池條碼一般在電池的圓柱面上，故掃碼時電池需要旋轉，阻擋旋轉機構起到使對電池定位并使電池旋轉的作用，電池旋轉時，高速掃碼機抓拍到電池圓柱面上的條形碼，并輸送給監控終端。后續檢測結果都會和電池的這一身份一一對應存儲在一起，便于統計和分析。
[0012]作為優選，所述的阻擋旋轉機構包括升降機構及能受電機驅動旋轉的圓柱體阻擋旋轉塊，所述的掃碼單元工位上設有一能容納阻擋旋轉塊的凹槽，升降機構設在凹槽中并和阻擋旋轉塊相連。當電池移動到掃碼工位時，在升降機構的作用下，阻擋旋轉塊上升，阻擋住電池，然后電機驅動阻擋旋轉塊旋轉，由于電池和阻擋旋轉塊緊貼，故阻擋旋轉塊的旋轉會帶動電池旋轉，保證電池在固定位置上進行定速旋轉，便于高速掃碼機抓拍到電池條形碼。掃完后，升降機構下降，阻擋旋轉塊縮回進凹槽內，等待下一電池的到達。升降機構可以米用電機驅動的升降結構，也可米用氣缸驅動的升降結構。
[0013]作為優選，所述的圓柱體鋰離子電池綜合性能快速檢