专利名称：在折极耳工序中用于检测电池放置方向的方法
技术领域：
本发明涉及电池检测领域，尤其涉及一种在折极耳工序中用于检测电池 放置方向的方法。
背景技术：
锂离子二次电池主要包括由正、负极片和隔膜巻绕而成的电芯，以及用 于收容电芯的壳体。正、负极片分别通过正、负极耳将电流传导到作为电池 正、负极的电池盖板和电池壳体。在锂离子二次电池的生产过程中，为了防 止负极耳与电池壳体接触造成的短路，负极极耳需要与电池壳壁两侧保持一 定的距离，则要对极耳进行打折处理，通常称此工序为"折极耳工序"。使用 机器折极耳的过程屮涉及到电池放置方向(正反位置)的问题。这是因为， 在折极耳时，正、负折极耳夹具需要根据电池正、负极耳的位置进行固定， 而当电池放置位置不正确或者放反时，电池的正、负极耳位置已经离开了固 定好的正、负折极耳夹具的工作范围，此时折极耳机器不能完成折极耳工序， 负极耳与电池壳体之间会发生短路事故，所以在使用机器折极耳之前要对电 池的放置方向或正反位置进行检测。目前检测电池放置方向的方法主要有两种。一种是影像检测方法。这种方法在电池的盖板上的一侧开有注液孔，当 用机器折极耳时电池盖板上的注液孔都应位于电池的同一侧，然后采用高速 摄像机拍摄电池盖板上注液孔的位置而对电池位置进行检测。当检测到注液 孔在另 -侧时，系统判断电池放反并报警停机。这种影像检测方法准确性高， 但由于电池盖板可能呈现不同的上翘角度，为了准确检测电池正反位置，需 要使用两个高速摄像机和判定应用软件，所以影像检测设备价格昂贵，安装
要求高。另一种方法是人工检测法，即采用人工目视的方法检测电池的放置方 向。由于人眼长时间注视同一位置时会引起视觉疲劳，检测的实时性不高， 并且会出现漏检的情况，从而导致由于电池放反造成的负极耳与电池壳体短 路的危险情况。发明内容本发明的一个目的是提供一种在折极耳工序中用于检测电池放置方向 的方法，该方法能够准确、实时地检测电池的放置方向，并且成本适中。本发明提供一种在折极耳工序中用于检测电池放置方向的方法，该电池 具有壳体、需要弯折的由非导磁材料制成的正极极耳和由导磁材料制成的负 极极耳，其中，负极极耳从壳体长度方向的顶端伸出，并且位于壳体宽度方 向的一侧；该方法包括在电池附近设置霍尔传感器，通过驱动机构的驱动 作用，使霍尔传感器与电池之间进行相对运动，当电池放置方向正确时，负 极极耳将移动到霍尔传感器的检测范围之内，霍尔传感器检测到来自负极极 耳的磁感应强度；当电池放置方向错误时，负极极耳将位于霍尔传感器的检测范围之外，霍尔传感器则检测不到来自负极极耳的磁感应强度。在折极耳的过程中，由于常用电池的正负极耳的相对位置固定，所以如 果能够分辨出电池的正负极耳，则可以很容易确定电池的放置位置是否正 确。正极极耳的材料为非导磁材料如铝，负极极耳的材料为导磁材料如镍， 两者在磁特性方面存在差别。所以本发明的发明人注意到正极极耳和负极极 耳在磁特性方面的差别，从而提出了利用霍尔传感器来检测磁感应强度而区 分正负极耳从而达到检测电池放置方向是否正确的技术方案。并且，霍尔传 感器价格适中，并且检测准确性高，检测实时且反便，容易实现自动化。
图1为用于本发明的电池的结构图；图2为根据本发明一种实施例的示意图；图3为根据本发明另一种实施例的示意图。
具体实施方式
下面参照附图详细描述本发明。根据本发明的 -个方面，提供一种在折极耳工序中用于检测电池10放 置方向的方法，该电池10具有壳体14、需要弯折的由非导磁材料制成的正 极极耳13和由导磁材料制成的负极极耳12，其中，负极极耳12从壳体长度 方向的顶端伸出，并且位于壳体宽度方向的一侧；该方法包括在电池10附近设置霍尔传感器20，通过驱动机构的驱动作用，使霍尔 传感器20与电池10之间进行相对运动，优选为相对直线运动，当电池10 放置方向正确时，负极极耳12将移动到霍尔传感器20的检测范围之内，霍 尔传感器20检测到来自负极极耳12的磁感应强度；当电池10放置方向错 误时，负极极耳12将位于霍尔传感器20的检测范围之外，霍尔传感器20 则检测不到来自负极极耳12的磁感应强度。锂离子二次电池的正极极耳13由铝制成，负极极耳12由镍制成，铝为 非导磁材料，而镍为导磁材料。基于正极极耳13和负极极耳12在导磁性方 面的差异，本发明提出了利用霍尔传感器20来检测磁感应强度的方法对电 池放置方向进行检测，从而能够非常准确地获得检测结果。当电池10放置方向正确时，负极极耳12将位于霍尔传感器20的检测 范围之内，霍尔传感器20能够检测到来自负极极耳12的磁感应强度；当电 池10放置方向错误时，负极极耳12位于霍尔传感器20的检测范围之外， 霍尔传感器20不能检测到来自负极极耳12的磁感应强度，此时，还可以通
过报警装置如信号灯或者发生设备等发出报警信号，以通知操作人员或者自 动停止或者中断本发明的方法。由此，即可以方便、准确地判断电池的放置 方向。在本文中，电池放置方向错误主要是指电池前后表面放置颠倒的情况。 霍尔传感器20在现有技术中是非常熟知的，通常包括用于产生磁场的 工作磁体以及检测磁场或者磁感应强度的霍尔元件。本发明可以使用现有技 术中任意合适的霍尔传感器，本发明对此不再赘述。为了实现准确检测电池放置方向的目的，霍尔传感器20可以在电池10 周围的多个位置设置，只要满足霍尔传感器20与负极极耳12之间的距离会 随着电池10放置方向的不同而改变即可。也就是说，只有在电池放置方向 正确的情况下，随着电池10与霍尔传感器20之间作相对运动，负极极耳12 将会位于霍尔传感器20的检测范围之内，从而使得霍尔传感器20能够检测 到磁感应强度；否则，在电池放置方向错误如前后表面颠倒时，在电池10 与霍尔传感器20的相对运动期间，负极极耳12将不会位于霍尔传感器20 的检测范围之内，从而霍尔传感器20检测不到磁感应强度，由此即可判断 出电池放置方向错误，并可以通过报警信号等手段通知操作人员这一错误。霍尔传感器20与电池10之间的相对运动可以通过现有技术中的各种手 段来实现，例如，可以通过气缸或者液压缸等驱动机构驱动霍尔传感器20 相对于电池10运动，或者驱动电池10相对于霍尔传感器20运动，甚至还 可以同时驱动二者作相对运动。并且，霍尔传感器20与电池IO之间的相对 运动可以按照任何合适的路径进行运动，但优选是作相对直线运动，以便能 更加准确地检测到磁感应强度。这对于本领域技术人员来说是非常容易理解 的，本发明不再赘述。作为一种实施例，如图2所示，霍尔传感器20可以靠近电池10宽度方 向的一侧，与正极极耳13相比更加靠近负极极耳12。在图2中霍尔传感器 20是靠近电池10的右侧设置。
作为另一种实施例，如图3所示，霍尔传感器20可以靠近电池10厚度 方向的一侧，与正极极耳13相比更加靠近负极极耳12。例如，霍尔传感器 20的垂直中心线可以基本上与负极极耳12的垂直中心线对齐，由于负极极 耳12是设置在壳体14顶端的一侧，因此在电池前后表面颠倒时，霍尔传感 器20与负极极耳12之间的距离将会明显增大。此外，如图3所示，还可以在所述电池10的前或后表面上设置与该表 面平行的一块导磁金属片30，例如铁片或镍片。这是因为由于负极极耳12 的尺寸相对较小，尤其是厚度比较小，因此自身的磁感应强度可能相对较小， 使用一般的霍尔传感器20不容易检测。因此，优选地，可以通过设置上述 的导磁金属片30，可以增加磁感应强度，提高检测的准确性。在这种情况下 导磁金属片30优选与电池的的前表面或者后表面紧密贴合，同时选择导磁 金属片30自身的磁感应强度小于霍尔传感器20检测范围的下限，但导磁金 属片30与负极极耳12的磁感应强度之和大于霍尔传感器20检测范围的下 限。也就是说，在电池10放置位置正确时，负极极耳12与导磁金属片30 都在霍尔传感器20的检测范围之内，并且导磁金属片30与负极极耳12的 磁感应强度之和大于霍尔传感器20的检测量程之内，从而霍尔传感器20可 以检测到磁感应强度并得出电池放置位置正确的判断结果。当电池放置位置 错误如前后表面颠倒时，电池的负极极耳12远离霍尔传感器，不在霍尔传 感器20的检测范围之内，因此此时霍尔传感器20仅仅能够检测导磁金属片 30的磁感应强度，而导磁金属片30的磁感应强度小于霍尔传感器20的检测 量程的下限，所以此时霍尔传感器20将不会显示或者得到检测的磁感应强 度，由此即可判断电池放置位置错误。
权利要求
1. 一种在折极耳工序中用于检测电池(10)放置方向的方法，该电池(10)具有壳体(14)、需要弯折的由非导磁材料制成的正极极耳(13)和由导磁材料制成的负极极耳(12)，其中，负极极耳(12)从壳体长度方向的顶端伸出，并且位于壳体宽度方向的一侧；其特征在于，该方法包括在电池(10)附近设置霍尔传感器(20)，通过驱动机构的驱动作用，使霍尔传感器(20)与电池(10)之间进行相对运动，当电池(10)放置方向正确时，负极极耳(12)将移动到霍尔传感器(20)的检测范围之内，霍尔传感器(20)检测到来自负极极耳(12)的磁感应强度；当电池(10)放置方向错误时，负极极耳(12)将位于霍尔传感器(20)的检测范围之外，霍尔传感器(20)则检测不到来自负极极耳(12)的磁感应强度。
2、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述霍尔传感器(20)与电池 (10)之间的相对运动是直线运动。
3、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述电池(10)的放置方向错 误是电池(10)的放置方向前后表面颠倒。
4、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述霍尔传感器(20)通过驱 动机构驱动而相对于电池(10)移动。
5、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述电池(10)通过驱动机构 驱动而相对于霍尔传感器(20)移动。
6、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述霍尔传感器(20)靠近电 池(10)宽度方向的一侧，与正极极耳(13)相比更加靠近负极极耳(12)。
7、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述霍尔传感器(20)靠近电池(10)厚度方向的一侧，与正极极耳(13)相比更加靠近负极极耳(12)。
8、 根据权利要求1所述的方法，其中，当电池(10)放置方向错误， 霍尔传感器(20)检测不到来自负极极耳(12)的磁感应强度时，发出报警信号。
9、 根据权利要求l一8中任意一项所述的方法，其中，在所述电池(10) 的前或后表面上设置有与该表面平行的一块导磁金属片(30)。
全文摘要
提供一种在折极耳工序中用于检测电池放置方向的方法，电池具有壳体、需要弯折的由非导磁材料制成的正极极耳和由导磁材料制成的负极极耳，负极极耳从壳体长度方向的顶端伸出并位于壳体宽度方向的一侧；该方法包括在电池附近设置霍尔传感器，通过驱动机构使霍尔传感器与电池之间进行相对运动，当电池放置方向正确时，负极极耳将移动到霍尔传感器的检测范围之内，霍尔传感器检测到来自负极极耳的磁感应强度；当电池放置方向错误时，负极极耳将位于霍尔传感器的检测范围之外，霍尔传感器则检测不到来自负极极耳的磁感应强度。通过利用霍尔传感器检测负极极耳的磁感应强度，能够方便、准确地判断电池的放置方向是否准确，并且容易实现自动化。
文档编号H01M10/04GK101212063SQ20061017033
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月28日 优先权日2006年12月28日
发明者易林群, 王洪斌, 许教练 申请人:比亚迪股份有限公司