一种电池顶盖板的气密性检测装置的制作方法

文档序号:14986811发布日期:2018-07-20 21:24阅读:146来源:国知局

本实用新型涉及电池生产技术领域,尤其涉及一种电池顶盖板的气密性检测装置。



背景技术:

动力电池顶盖板制造行业普遍采用激光焊接方式将防爆阀和极柱焊接在顶盖板上。顶盖板、防爆阀、极柱等材料成分变异时,或焊接操作时环境污染等原因将引起焊接熔合区存在针孔、裂缝等品质缺陷。这钟顶盖板有缺陷的电池,将引起电池内部与外界环境导通,造成漏液,使其不能正常使用。

目前市场上检漏设备总体可分为三类:正压检漏仪、真空检漏仪和氦质谱检漏仪。其中氦质谱检漏仪精度最高,在密封性要求严格的产品应用甚广。因此,动力电池顶盖板的气密性检测装置常用氦检仪检测气密性。但是现有的电池顶盖板的气密性检测装置难以准确地定位电池顶盖板,导致氦检测试部位的真空漏率值高,影响检测结果的准确性。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种电池顶盖板的气密性检测装置,用以解决以上技术问题。

为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种电池顶盖板的气密性检测装置,包括机架组件,所述机架组件上设有氦检测试组件、氦检管路组件和充氦管路组件;

所述氦检测试组件包括上腔体单元和下腔体单元,所述上腔体单元连接所述氦检管路组件,所述下腔体单元连接所述充氦管路组件;

所述氦检测试组件包括对称分布于所述下腔体单元两侧的两个顶盖板定位单元,各所述顶盖板定位单元包括若干定位件,所述定位件固定连接有驱动所述定位件移动的定位水平驱动气缸;

所述定位件受驱朝电池顶盖板的方向移动,接触电池顶盖板并使电池顶盖板移动至预定位置。

可选的,所述顶盖板定位单元还包括定位块安装板,所述定位件固定于所述定位块安装板上;

所述定位块安装板固定连接所述定位水平驱动气缸;所述定位块安装板还固定连接两个定位块支撑块,各所述定位块支撑块分别固定连接有一定位滑块,各所述定位滑块分别滑动连接有一定位滑轨;

所述定位件包括两个轴对称设置的定位块,各所述定位块朝所述下腔体单元的一端开设有定位切口;

所述定位块受驱在所述定位滑轨上滑动至预定位置,所述定位切口接触并抵住电池顶盖板的极柱,进而使电池顶盖板移动至预定位置。

可选的,所述上腔体单元包括上腔体板,所述上腔体板固定连接所述机架组件;

所述上腔体板的底面开设有氦检上腔槽,所述氦检上腔槽的槽底开设有第一极柱槽、第二极柱槽和防爆阀槽;所述氦检上腔槽的槽口处设有上腔槽密封圈,所述防爆阀槽的槽口处设有防爆阀槽密封圈;所述氦检上腔槽还固定连接有注液口密封圈;

所述上腔体板的顶面固定连接有三个氦检气管接头,所述氦检气管接头连接所述氦检管路组件;

三个所述氦检气管接头包括第一氦检气管接头、第二氦检气管接头和第三氦检气管接头;所述上腔体板内开设有第一气道、第二气道和第三气道;所述第一气道连通所述第一极柱槽和所述第一氦检气管接头,所述第二气道连通所述防爆阀槽和所述第二氦检气管接头,所述第三气道连通所述第二极柱槽和所述第三氦检气管接头。

可选的,所述下腔体单元包括下腔推板,所述下腔推板固定连接有用于驱动所述下腔推板移动的下腔垂直驱动气缸;

所述下腔推板固定连接有下腔体块,所述下腔体块的顶面开设有载物板槽,所述载物板槽内设有浮动载物板,所述浮动载物板的顶面开设有和所述氦检上腔槽匹配的氦检下腔槽;

所述下腔体块上固定设有充氦气管接头,所述充氦气管接头连接所述充氦管路组件;

所述氦检下腔槽受驱朝所述氦检上腔槽的方向移动,和所述氦检上腔槽合并形成氦检测试槽。

可选的,所述载物板槽的槽口处设有载物板密封圈;所述载物板槽的槽底开设有轴承安装孔,所述轴承安装孔内固定连接有直线轴承导向件;所述浮动载物板固定连接有直线轴承,所述直线轴承插入所述直线轴承导向件中;

所述载物板槽的槽底还开设有弹簧安装孔,所述弹簧安装孔的孔底开设有弹簧导向件安装孔;所述弹簧安装孔内设有弹簧,所述浮动载物板固定连接有弹簧导向件;所述弹簧导向件穿过所述弹簧,插入所述弹簧导向件安装孔。

可选的,所述氦检管路组件包括三个氦检管路、真空泵、氦检仪和氦检破真空阀,各所述氦检气管接头分别连接一个对应的氦检管路;

各所述氦检管路分别连接有一第一真空泵管路,各所述第一真空泵管路均连接所述第一真空泵;各所述氦检管路还分别连接有一氦检仪管路,各所述氦检仪管路均连接所述氦检仪;各所述氦检管路还分别连接有一氦检破真空管路,各所述氦检破真空管路均连接所述氦检破真空阀;

各所述氦检管路、各所述第一真空泵管路和各所述氦检破真空管路分别设置有一电磁阀,所述氦检管路组件包括九个电磁阀。

可选的,所述充氦管路组件包括充氦管路,所述充氦管路连接所述充氦气管接头;

所述充氦管路连接有第二真空泵管路,所述第二真空泵管路连接有第二真空泵;所述充氦管路还连接有充氦装置管路,所述充氦装置管路连接有充氦装置;所述充氦管路还连接有充氦破真空管路,所述充氦破真空管路连接有充氦破真空阀;

所述第二真空泵管路、所述充氦装置管路、所述充氦破真空管路分别设置有一电磁阀。

可选的,所述机架组件包括底板,所述底板固定连接有氦检测试支架;所述上腔体单元固定连接所述氦检测试支架;

所述氦检测试组件还包括下腔体滑动单元,所述下腔体滑动单元包括下腔体滑轨;所述下腔体滑轨固定连接所述底板,所述下腔体滑轨滑动连接有下腔体滑块;所述下腔体滑块固定连接有下腔体安装板,所述下腔体单元和所述顶盖板定位单元固定连接所述下腔体安装板;

所述下腔体安装板固定连接有用于驱动所述下腔体安装板移动的下腔水平驱动气缸。

可选的,所述机架组件还包括管路支架;所述管路支架包括管路顶板和两个管路立板;两个所述管路立板均固定连接所述底板,所述管路顶板固定连接所述管路立板;

所述氦检测试支架包括氦检顶板和两个氦检立板;两个所述氦检立板均固定连接所述底板,所述氦检顶板固定连接所述氦检立板;各所述氦检立板分别固定连接有一加强筋。

可选的,所述气密性检测装置还包括控制系统,所述控制系统电连接所述氦检测试组件、所述氦检管路组件和所述充氦管路组件;所述控制系统电连接所述定位水平驱动气缸。

与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

本实用新型提供的电池顶盖板的气密性检测装置,通过顶盖板定位单元对电池顶盖板进行定位,降低了设备的真空漏率值,并且顶盖板定位单元的通用性好,适用于各种电池顶盖板。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例,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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电池顶盖板的气密性检测装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的机架组件的部分结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的电池顶盖板的气密性检测装置的部分结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的上腔体单元的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的上腔体单元的又一结构示意图。

图6为本实用新型实施例提供的顶盖板定位单元的结构示意图。

图7为本实用新型实施例提供的下腔体单元的结构示意图。

图8为本实用新型实施例提供的下腔体单元的又一结构示意图。

图中:1、机架组件;11、底板;12、氦检顶板;121、管路通孔;13、氦检立板;14、加强筋;15、管路顶板;16、管路立板;2、氦检测试组件;20、上腔体单元;201、上腔体板;202、氦检上腔槽;2021、上腔槽密封圈;203、第一极柱槽;204、防爆阀槽;2041、防爆阀槽密封圈;205、第二极柱槽;206、注液口密封圈;207、氦检气管接头;21、下腔体单元;211、下腔推板;212、下腔垂直驱动气缸;213、下腔体块;214、载物板槽;2141、载物板密封圈;2142、轴承安装孔;2143、弹簧安装孔;2144、弹簧导向件安装孔;215、浮动载物板;2151、氦检下腔槽;216、弹簧导向件;217、顶盖板垫块;218、充氦气管接头;22、下腔体滑动单元;221、下腔体滑轨;222、下腔体滑块;223、下腔体连接件;224、下腔体安装板;225、下腔水平驱动气缸;226、缓冲器;23、顶盖板定位单元;230、定位水平驱动气缸;231、定位块安装板;232、定位块;2321、定位切口;233、定位块支撑板;234、定位滑块;235、定位滑轨;236、定位单元安装板;237、定位单元支撑板;31、第一真空泵;32、氦检仪;41、第二真空泵。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种电池顶盖板的气密性检测装置,电池顶盖板包括两个极柱和防爆阀,两个极柱分别为第一极柱和第二极柱,该电池顶盖板的气密性检测装置能够检测第一极柱、第二极柱和防爆阀的气密性。

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,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,下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。

需要说明的是,当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

请参考图1,本实施例提供了一种电池顶盖板的气密性检测装置,包括机架组件1、氦检测试组件2、氦检管路组件、充氦管路组件和控制系统。其中,氦检测试组件2、氦检管路组件、充氦管路组件和控制系统安设于机架组件1上。氦检测试组件2连接氦检管路组件、充氦管路组件,控制系统电连接氦检测试组件2、氦检管路组件和充氦管路组件。电池顶盖板位于氦检测试组件2中,氦检管路组件用于氦检,充氦管路组件用于充氦,根据氦检结果可以判断电池顶盖板的气密性。

下面对各组件进行详细地描述。

请参考图2,机架组件1对其他组件进行支撑,包括底板11,底板11的顶面上固定连接有氦检测试支架和管路支架。氦检测试支架包括两个氦检立板13和氦检顶板12。两个氦检立板13均固定于底板11的顶面上,氦检顶板12固定连接两个氦检立板13的顶面。各氦检立板13的一面分别固定连接有加强筋14。两个加强筋14可以提高氦检测试支架的稳固性。

管路支架包括两个管路立板16和管路顶板15。两个管路立板16均固定于底板11的顶面上,管路顶板15固定连接两个管路立板16的顶面。

请参考图3和图4,氦检测试组件2包括上腔体单元20和下腔体单元21,上腔体单元20包括氦检上腔槽202,下腔体单元21包括和氦检上腔槽202匹配的氦检下腔槽2151,氦检测试时,氦检上腔槽202和氦检下腔槽2151合并组成氦检测试腔,电池顶盖板位于氦检测试腔中。

上腔体单元20固定连接氦检顶板12,下腔体单元21通过下腔体滑动单元22滑动连接底板11。

下腔体滑动单元22包括两个平行设置的下腔体滑轨221,两个下腔体滑轨221均固定于底板11的顶面上。各下腔体滑轨221分别滑动连接有两个下腔体滑块222,同一下腔体滑轨221上的两个下腔体滑块222固定连接一下腔体连接件223,两个下腔体连接件223固定连接有下腔体安装板224,下腔体单元21固定于下腔体安装板224的顶面上。下腔体单元21通过下腔体安装板224,可在下腔体滑轨221上滑动。

下腔体滑动单元22还包括下腔水平驱动气缸225,下腔水平驱动气缸225固定连接下腔体安装板224,用于驱动下腔体安装板224在下腔体滑轨221上滑动。

下腔体滑动单元22还包括缓冲器226,各下腔体滑轨221的两端分别设有一缓冲器226。缓冲器226用于限制下腔体滑块222的滑动范围,避免下腔体滑块222脱离下腔体滑轨221。氦检测试时,下腔体单元21滑动至上腔体单元20的正下方。

请参考图4和图5,上腔体单元20包括上腔体板201,上腔体板201的顶面固定连接氦检顶板12的底面,上腔体板201的底面开设有两个平行设置的氦检上腔槽202,各氦检上腔槽202的槽口处安装有上腔槽密封圈2021。氦检上腔槽202的槽底开设有第一极柱槽203、第二极柱槽205和防爆阀槽204,防爆阀槽204的槽口处设有防爆阀槽密封圈2041。第一极柱槽203用于嵌入第一极柱,第二极柱槽205用于嵌入第二极柱,防爆阀槽204用于嵌入防爆阀。

氦检上腔槽202的槽底还固定连接有注液口密封圈206。注液口密封圈206用于堵住注液孔,防止氦气通过注液孔从氦检下腔槽2151进入氦检上腔槽202,影响氦检。具体的,防爆阀槽204位于第一极柱槽203和第二极柱槽205之间,注液口密封圈206位于第一极柱槽203和防爆阀槽204之间。

上腔体板201的顶面固定连接有三个氦检气管接头207,三个氦检气管接头207分别为连接第一极柱槽203的第一氦检气管接头、连接防爆阀槽204的第二氦检气管接头和连接第三极柱槽的第三氦检气管接头。

具体的,上腔体板201的内部开设有第一气道,第一气道连通两个第一极柱槽203和第一氦检气管接头。类似的,上腔体板201的内部还开设有第二气道和第三气道,第二气道连通两个防爆阀槽204和第二氦检气管接头;第三气道连通两个第三极柱槽和第三氦检气管接头。

请参考图6,氦检测试组件2还包括两个顶盖板定位单元23,两个顶盖板定位单元23均固定于下腔体安装板224的顶面上,并对称分布于下腔体单元21的两侧。

顶盖板定位单元23包括定位块安装板231,定位块安装板231固定连接有两组定位件,各组定位件两个轴对称设置的定位块232,各定位块232朝向下腔体单元21的一端开设有定位切口2321。

定位块安装板231固定连接两个定位块支撑板233,各定位块支撑板233分别固定连接一定位滑块234,各定位滑块234分别滑动连接一定位滑轨235。定位块安装板231通过滑块可在滑轨上滑动。定位块安装板231还固定连接定位水平驱动气缸230,定位水平驱动气缸230用于驱动定位块安装板231在定位滑轨235上滑动,带动定位块232移动。

顶盖板定位单元23对电池顶盖板进行定位时,定位块232受驱朝电池顶盖板移动至预定位置,各极柱位于两个定位块232之间,定位切口2321接触并抵住极柱,进而使电池顶盖板移动至预定位置。

两个定位滑轨235固定于定位单元安装板236上,定位单元安装板236的底面固定连接有两个定位单元支撑板237,两个定位单元支撑板237均固定于下腔体安装板224上。

请参考图7至图8,下腔体单元21包括下腔推板211,下腔推板211的底面固定连接有下腔垂直驱动气缸212,下腔垂直驱动气缸212用于驱动下腔推板211上下移动,下腔垂直驱动气缸212固定于下腔体安装板224上。

下腔推板211的顶面固定连接有下腔体块213,下腔体块213的顶面上开设有载物板槽214,载物板槽214的槽口处设有载物板密封圈2141。载物板槽214内设有浮动载物板215,浮动载物板215可在载物板槽214内上下浮动。浮动载物板215的顶面开设氦检下腔槽2151,电池顶盖板被放置于氦检下腔槽2151中。下腔体块213上固定设有充氦气管接头218,充氦气管接头218连通氦检下腔槽2151。

具体的,载物板槽214的槽底开设有两个轴承安装孔2142,各轴承安装孔2142内分别固定连接有一直线轴承导向件,浮动载物板215固定连接有两个直线轴承,各直线轴承分别插入一对应的直线轴承导向件中。直线轴承可以在直线轴承导向件内滑动,即直线轴承可在轴承安装孔2142内上下浮动。

载物板槽214的槽底还开设有四个弹簧安装孔2143,各弹簧安装孔2143的孔底分别开设有弹簧导向件安装孔2144。浮动载物板215固定连接有四个弹簧导向件216,弹簧安装孔2143内设有弹簧,各弹簧导向件216分别穿过弹簧,插入一对应的弹簧导向件安装孔2144。具体的,弹簧导向件安装孔2144与弹簧安装孔2143均为圆形盲孔,弹簧导向件安装孔2144的直径小于弹簧安装孔2143的直径。

弹簧导向件216可在弹簧导向孔的上下浮动,弹簧处于初始状态时,弹簧导向件216不接触弹簧导向件安装孔2144的孔底。浮动载物板215受力向下移动,弹簧变形。浮动载物板215不再受力时,弹簧复位。弹簧使浮动载物板215可上下浮动,对浮动载物板215起减压缓冲的作用。

进一步的,下腔推板211和下腔体块213之间通过定位销钉进行定位,可以提升下腔推板211和下腔体块213之间的安装精度。氦检下腔槽2151内设有顶盖板垫块217,电池顶盖板放入氦检下腔槽2151时,顶盖板垫块217顶住电池顶盖板,并对顶盖板起辅助定位的作用。

在本实施例中,氦检测试组件2包括两个下腔体单元21,两个氦检下腔槽2151分别与两个氦检上腔槽202对应,则一次可以对两个电池顶盖板进行测试,提升了测试效率。氦检测试时,下腔体块213受驱向上移动,各氦检下腔槽2151与一对应的氦检上腔槽202合并组成氦检测试槽,电池顶盖板的一部分嵌入氦检上腔槽202中。

在本实施例中,氦检管路组件包括三个氦检管路,各氦检气管接头207分别连接一个对应的氦检管路。具体的,氦检顶板12上开设有三个贯通其顶面和底面的管路通孔121,各氦检管路穿过一对应的管路通孔121,连接一对应的氦检气管接头207。

各氦检管路分别连接有第一真空泵管路,各第一真空泵管路连接第一真空泵31;各氦检管路还分别连接有氦检仪管路,各氦检仪管路连接氦检仪32;各氦检管路还分别连接有氦检破真空管路,各氦检破真空管路连接氦检破真空阀。各第一真空泵管路、各氦检仪管路、各氦检破真空管路分别设置有一个电磁阀,电磁阀用于控制管路打开或者关闭。

具体的,三个氦检管路包括连接第一氦检气管接头的第一氦检管路、连接第二氦检气管接头的第二氦检管路和连接第三氦检气管接头的第三氦检管路。氦检管路组件共包括九个电磁阀,三个电磁阀组成一组电磁阀组,三组电磁阀组分别控制第一氦检管路、第二氦检管路和第三氦检管路。其中,每组电磁阀组的控制功能是:抽真空、氦检和破真空。通过三个氦检管路,可以单独测试第一极柱/第二极柱/防爆阀的气密性,也可以多个部位同时测试。

充氦管路组件包括同时连接两个充氦气管接头218的充氦管路,充氦管路连接有第二真空泵管路,第二真空泵管路连接第二真空泵41;充氦管路还连接有充氦装置管路,充氦装置管路连接充氦装置;充氦管路还连接有充氦破真空管路,充氦破真空管路连接充氦破真空阀。第二真空泵管路、充氦装置管路、充氦破真空管路分别设置有一个电磁阀,则电磁阀用于控制管路打开或者关闭。则充氦管路组件包括三个电磁阀,三个电磁阀的控制功能分别是:抽真空、充氦和破真空。

氦检管路组件和充氦管路组件工作时:首先对氦检上腔槽202抽真空,并对氦检下腔槽2151抽真空以便于充氦;再对氦检下腔槽2151充氦,如果电池顶盖板的第一极柱/第二极柱/防爆阀存在气密性的问题,则氦气会从氦检下腔槽2151通过电池顶盖板进入氦检上腔槽202;之后对氦检上腔槽202进行氦检,即由氦检仪32检测氦分子的含量,根据氦检结果可以判断电池顶盖板的气密性好坏;测试完毕后对氦检上腔槽202和氦检下腔槽2151破真空。

控制系统与氦检测试组件2、氦检管路组件和充氦管路组件中可控的电气元件电连接。具体的,控制系统电连接所有的电磁阀、定位水平驱动气缸230、下腔水平驱动气缸225、下腔垂直驱动气缸212。控制系统还电连接氦检仪32、充氦装置、第一真空泵、第二真空泵。

综上所述,本实施例中各组件的工作过程如下:

1、电池顶盖板通过机械手放入氦检下腔槽2151中,定位水平驱动气缸230驱动定位块232对电池顶盖板进行定位;

2、下腔水平驱动气缸225驱动氦检下腔槽2151移动至氦检上腔槽202的正下方,定位块232受驱远离电池顶盖板;

3、下腔垂直驱动气缸212驱动氦检下腔槽2151向上移动,与氦检上腔槽202合并组成氦检测试槽;

4、对氦检上腔槽202抽真空,对氦检下腔槽2151抽真空并充氦;

5、对氦检上腔槽202氦检,检测完毕对氦检上腔槽202和氦检下腔槽2151破真空。

本实施例提供的电池顶盖板的气密性检测装置,通过顶盖板定位单元23对电池顶盖板进行定位,降低了设备的真空漏率值,并且顶盖板定位单元23的通用性好,适用于各种电池顶盖板。此外,该电池顶盖板的气密性检测装置既可独立检测第一极柱/第二极柱/防爆阀的气密性,也可同时检测多个部位的气密性。

以上所述,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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