一种电池漏液检测机构及检测方法与流程

本发明属于电池技术领域，更具体地说，是涉及一种电池漏液检测机构及检测方法。

背景技术：

锂离子电池作为一种清洁、环保和高效的储能系统备受市场的青睐，其广泛应用于移动终端(例如智能手机、平板电脑)、摄像机、数码相机等产品上。但是由于锂离子电池通常用于低温、低压等条件苛刻的环境中，因此对电池的密封性要求很高。

目前业内通常采用的检测锂离子电池密封性的一种方法为：首先将待测锂离子电池浸入检测液中，然后向锂离子电池中注入高压气体，观察是否有气泡产生，有气泡则说明密封性不好，反之则说明密封性良好。另一种常用的方法为：首先向电池内部充入一定压力的压缩空气，充气平衡后切断气源，然后通过测压装置和仪器、仪表测出单位时间内电池内的压降。以上方法不仅效率低下，而且无法实现在线自动检测，由此导致潜在漏液的电池被流转到下一个工序或者使用过程中的风险，造成极大安全隐患。

以上不足，有待改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电池漏液检测机构，以解决现有技术中存在的电池漏液检测中，无法实现在线自动检测，从而导致潜在漏液的电池被流转到下一个工序或者使用过程中的风险，造成极大安全隐患的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种电池漏液检测机构，包括用于输送待检测的电池的出料系统、用于改变电池方向的转向系统、用于对电池进行真空处理的真空系统、用于检测电池漏液的检测系统、用于输送检测后的电池的输送系统和用于挑拣电池不良品的分拣系统，所述出料系统、所述转向系统、所述真空系统与所述输送系统沿着所述电池的传送路径依次连接，所述检测系统和所述分拣系统依次设于所述输送系统的侧面。

进一步地，所述转向系统包括容纳电池的转向部、旋转步进电机和推料气缸，所述转向部设于所述出料系统和所述真空系统之间，所述旋转步进电机与所述转向部相连以驱动所述转向部旋转，所述推料气缸设于所述转向部背向所述真空系统的一侧，且所述推料气缸配合所述转向部将电池推入所述真空系统中。

进一步地，所述真空系统包括电池存放槽、真空罩和升降气缸，所述真空罩设于所述电池存放槽的上方，可与所述电池存放槽构成密闭空间，所述升降气缸设于所述真空罩上方并与所述真空罩连接以带动所述真空罩升降，所述电池存放槽的入口端与所述转向系统相配合连接，所述电池存放槽的出口端与所述输送系统连接。

进一步地，所述检测系统包括ccd检测仪，所述ccd检测仪设于所述输送系统的一侧，且所述ccd检测仪的摄像头正对所述输送系统。

进一步地，所述检测系统还包括旋转电机，所述旋转电机与所述ccd检测仪相对设立于所述输送系统的两侧，所述待检测的电池逐一与所述旋转电机连接。

进一步地，所述分拣系统包括不良品通道和不良品剔除气缸，所述不良品通道设于所述输送系统的一侧，所述不良品剔除气缸设于所述不良品通道的上端且用于取出电池不良品，且所述输送系统正对所述不良品剔除气缸的位置未设有输送系统挡板。

本发明的另一目的在于提供一种电池漏液检测方法，包括：

将电池置于真空系统中；

对所述真空系统进行抽真空并保持真空预定的时间；

抽真空结束后进行破真空处理，然后将所述电池流转到检测系统；

所述检测系统检测所述电池端部是否有电解液，是则判断所述电池为不良品，否则判断所述电池为良品；

通过分拣系统将所述电池不良品挑出。

进一步地，所述检测系统检测所述电池端部是否有电解液的过程中，通过ccd检测仪器检测所述电池端部是否有电解液，若所述电池端部有电解液，则表明所述电池存在泄漏，判断所述电池为不良品；若所述电池端部没有电解液，则表明所述电池不存在泄漏，判断所述电池为良品。

进一步地，在所述检测系统检测所述电池端部是否有电解液的过程中，通过旋转电机带动所述电池一起轴向旋转。

进一步地，所述通过分拣系统将所述电池不良品挑出的过程具体为：所述电池经过检测系统后流转到不良品剔除工位，不良品剔除气缸伸出，所述不良品剔除气缸头部的磁铁吸住所述电池尾部，然后所述不良品剔除气缸缩回，从而将所述电池不良品带入不良品通道。

本发明提供的一种电池漏液检测机构的有益效果在于：由于电池漏液检测机构依次设有真空系统和检测系统，因此电池经过真空系统处理后再经检测系统检测，实现了自动在线检测电池漏液情况；同时由于还设有分拣系统，因此在自动识别电池不良品后，分拣系统将不良品分拣出来，使得不良品无法流转到下一工序，从而降低了电池在后续工序或者使用过程中的风险，提高了电池使用的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电池漏液检测机构的结构示意图；

图2为本发明实施例中的出料系统的结构示意图；

图3为本发明实施例中的转向系统的结构示意图；

图4为本发明实施例中的转向系统的爆炸结构示意图；

图5为本发明实施例中的真空系统的结构示意图；

图6为本发明实施例中的真空系统的爆炸结构示意图；

图7为本发明实施例中的输送系统的结构示意图；

图8为图7中a部分局部放大图；

图9为本发明实施例中的检测系统的结构示意图；

图10为本发明实施例中的分拣系统的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的电池漏液检测方法的流程图。

其中，图中各附图标记：

1-出料系统；11-输送料槽；12-料槽挡板；

2-转向系统；21-转向部；211-支架；

212-容置槽；22-旋转步进电机；23-推料气缸；

24-电池挡板；241-通孔；

3-真空系统；31-电池存放槽；32-真空罩；

33-升降气缸；34-出料斜坡；

4-输送系统；41-输送带；411-挡片；

412-限位槽；42-输送带挡板；43-输送带电机；

44-出料装置；5-检测系统；51-ccd检测仪；

511-摄像头；52-旋转电机；53-底座；

6-分拣系统；61-不良品通道；62-不良品剔除气缸。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，一种电池漏液检测机构，包括用于输送待检测的电池的出料系统1、用于改变电池方向的转向系统2、用于对电池进行真空处理的真空系统3、用于输送检测后的电池的输送系统4、用于检测电池漏液的检测系统5和用于分拣电池不良品的分拣系统6，出料系统1、转向系统2、真空系统3与输送系统4沿着电池的传送路径依次连接，检测系统5和分拣系统6依次设于输送系统5的侧面。

本实施例提供的电池漏液检测机构的工作原理如下：当电池完成封口以后，电池通过出料系统1输送到转向系统2，转向系统2改变电池的方向后，电池进入真空系统3，在真空系统3中经过真空处理后，电池运转至输送系统4，同时设于输送系统4一侧的检测系统5对电池进行检测，判断电池是否为不良品；若电池为不良品，则当电池在输送系统4上运转到分拣系统6时，设于输送系统4一侧的分拣系统6将电池不良品分拣出来，若电池为良品，则电池通过输送系统运转至下一工序。

这样设置的有益效果在于：由于电池漏液检测机构依次设有真空系统3和检测系统5，因此电池经过真空系统3处理后再经检测系统5检测，实现了自动在线检测电池漏液情况；同时由于还设有分拣系统6，因此在自动识别电池不良品后，分拣系统6将不良品分拣出来，使得不良品无法流转到下一工序，从而降低了电池在后续工序或者使用过程中的风险，提高了电池使用的安全性。

请参阅图1和图2，进一步地，出料系统1包括输送料槽11，输送料槽11延伸至转向系统2，输送料槽11的两侧设有料槽挡板12。在本实施例中，输送料槽11为皮带料槽，封口后的电池置于输送料槽11中，并通过输送系统1输送至转向系统2。

请参阅图1、图3和图4，进一步地，转向系统2包括容纳电池的转向部21、旋转步进电机22和推料气缸23，转向部21设于输送系统1和真空系统3之间，旋转步进电机22与转向部21相连，推料气缸23设于转向部21背向真空系统3的一侧，且推料气缸23配合转向部21将电池推入真空系统3中。

在本实施例中，旋转步进电机22设于输送料槽11的下方，转向部21为旋转十字架，旋转十字架的四个支架211上均开设有容纳电池的容置槽212，旋转十字架的中心连接旋转步进电机22。当电池通过出料系统1输送至旋转十字架的容置槽212后，旋转步进电机22带动旋转十字架旋转90度，从而改变电池的方向，将电池由竖立放置变为水平放置，并通过推料气缸23将水平放置的电池推入真空系统3中。电池水平放置时，电池内的电解液可有效流动到电池头部，更有利于检测系统5将有漏液的电池检测出来。

在一个实施例中，转向部21的形状可以根据实际需要进行设计，例如可以为“米”字形，则旋转步进电机22带动转向部21每次旋转45度，并通过推料气缸23将水平放置的电池推入真空系统3中。应当理解的是，在设计转向部21的形状时，同时要设计旋转步进电机22的旋转频率和推料气缸23的工作频率，从而使得转向部21、旋转电机22和推料气缸23相互配合将改变方向的电池推入真空系统3中。

进一步地，转向系统2还包括电池挡板24，电池挡板24设于转向部21和真空系统3之间，电池挡板24上与真空系统3连接处开设有供电池通过的通孔241。在本实施例中，电池挡板24为圆形，且电池挡板的半径与转向部21的支架211的长度相同，从而可以防止支架211上容置槽212中的电池掉落到真空系统3的一侧；且由于电池挡板24只在与真空系统3连接处开设有通孔241，从而使得容置槽212中的电池只能在到达通孔241处时才能在推料气缸23的作用下被推入到真空系统3中。在一个实施例中，电池挡板24的长度可以根据实际需要进行设计。

请参阅图1、图5和图6，进一步地，真空系统3包括电池存放槽31、真空罩32和升降气缸33，真空罩32设于电池存放槽31的上方，可与电池存放槽31构成密闭空间，升降气缸33设于真空罩32上方并与真空罩32连接以带动真空罩32升降，电池存放槽31的入口端与转向部21的支架211配合连接，电池存放槽31的出口端与输送系统4连接。在本实施例中，真空系统3还包括出料斜坡34，电池存放槽31的出口端与出料斜坡34的上端相连，出料斜坡34的下端与输送系统4相连。

当电池经由转向系统2进入真空系统3的电池存放槽31后，升降气缸33控制真空罩32下降，使得真空罩32完全罩设住电池存放槽31；然后对真空系统3进行抽真空，并保持真空一段时间；然后向真空系统中放入空气进行破真空处理，之后升降气缸33控制真空罩32上升，转向系统2中推料气缸23继续将电池推入电池存放槽31中，经过抽真空处理的电池则沿着出料斜坡34流转到输送系统4。在本实施例中，当电池填满电池存放槽31之后，升降气缸33才控制真空罩32下降；进行抽真空时，真空度设定在-90kpa至-98kpa之间，抽真空的保压时间通过计时器控制，保压时间在10秒到30秒之间；当真空保压时间达到计时器设定值后，便开始进行破真空处理。当电池处于负压状态下时，电池内的电解液将会被吸出，电池封口的一端为电池头部，如果电池头部的封口不良，则电解液会从电池头部流出，从而使得电池头部附着有电解液。在一个实施例中，真空度可根据需要进行设定，并不仅限于上述的范围；保压时间可根据需要进行设定，并不仅限于上述的范围。

请参阅图1、图7和图8，进一步地，输送系统4包括用于输送电池的输送带41、设于输送带41两侧的输送带挡板42和带动输送带运转的输送带电机43，输送带41的前端与真空系统3的出料斜坡34的下端相连，输送带41上设有若干挡片411，相邻两个挡片411形成可容纳单个电池的限位槽412，输送带41的末端还设有出料装置44。经过抽真空的电池通过出料斜坡34运转到输送带41上的限位槽412后，输送带电机43带动输送带运转，从而将电池从输送带41的前端运转到输送带41的末端，电池通过出料装置44运转到下一工序。

请参阅图1和图9，进一步地，检测系统5包括ccd检测仪51，ccd检测仪51设于输送系统5的一侧，且ccd检测仪51的摄像头511正对输送系统4。检测系统5还包括旋转电机52，旋转电机52与ccd检测仪51相对设立于输送系统4的两侧，待检测的电池逐一与旋转电机52连接。

在本实施例中，ccd检测仪51安装在“l”型底座53上，ccd检测仪51的摄像头511正对输送系统4的输送带41，输送带41正对ccd检测仪51的位置未设有输送带挡板42，且输送带41正对旋转电机52的位置未设有输送带挡板42，电池头部正对着摄像头511，从而使得ccd检测仪51能够清晰检测电池头部。当ccd检测仪51检测到电池头部有电解液溢出时，则说明电池存在泄漏，因此将电池判定为不良品；当电池头部没有电解液溢出时，则说明电池不存在泄漏，因此将电池判定为良品。当ccd检测仪51在进行检测时，旋转电机52与电池的尾部连接，从而带动电池旋转，电池头部也跟着旋转，防止电池不旋转时电池头部有死角没有被ccd检测仪51检测到的情况，有利于检测系统5更准确地判定电池头部是否有电解液溢出。

应当理解的是，输送带41正对ccd检测仪51的位置可以设有其它不影响ccd检测仪51对电池头部进行检测的材料，例如玻璃或透明材料等；输送带41正对旋转电机52的位置可以设有其它不影响旋转电机52带动电池旋转的材料。

请参阅图1和图10，进一步地，分拣系统6包括不良品通道61和不良品剔除气缸62，不良品通道61设于输送系统4的一侧，不良品剔除气缸62设于不良品通道61的上端且用于取出电池不良品，且输送系统4上正对不良品剔除气缸62的位置未设有输送带挡板42。

在本实施例中，不良品通道61设于旋转电机52所在的输送系统4的一侧，不良品剔除气缸62的头部设有磁铁。当电池经过检测系统5检测后，检测系统5将检测结果发送给分拣系统6，输送带41带动电池运转到不良品剔除工位(即分拣系统6所在的位置)时，当电池为不良品时，分拣系统6的不良品剔除气缸62伸出，通过磁铁吸住电池尾部，然后不良品剔除气缸62缩回，电池进入不良品通道61，从而完成剔除不良品的过程；当电池为良品时，输送带41带动电池运转到输送带41的末端，电池通过出料装置44运转到下一工序。

请参阅图11，本实施例还提供一种电池漏液检测方法，包括：

步骤s101：将电池置于真空系统中，具体为：推料气缸将电池推入到真空系统的电池存放槽中；

步骤s102：对真空系统进行抽真空并保持真空预订的时间，具体为：真空系统的升降气缸带动真空罩下降，使得真空罩完全罩设住电池存放槽，然后对真空系统进行抽真空，并保持真空一段时间；

步骤s103：抽真空结束后进行破真空处理，然后将电池流转到检测系统，具体为：保持真空过程结束后，向真空系统中放入空气进行破真空处理，之后升降气缸控制真空罩上升，经过抽真空处理的电池流转到输送系统。

步骤s104：检测系统检测电池端部是否有电解液，具体为：流转到输送系统的电池头部正对检测系统的ccd检测仪，ccd检测仪检测电池头部是否有电解液，若电池端部有电解液，则表明电池存在泄漏，判断电池为电池不良品；若电池端部没有电解液，则表明电池不存在泄漏，判断电池为电池良品；

步骤s105：通过分拣系统将电池不良品挑出，具体为：分拣系统分拣电池不良品时，不良品剔除气缸伸出，不良品剔除气缸头部的磁铁吸住电池尾部，然后不良品剔除气缸缩回，从而将电池不良品带入不良品通道。

进一步地，在步骤s102中，当电池填满电池存放槽之后，升降气缸才控制真空罩下降；对真空系统进行抽真空时，首先设定真空度，并通过计时器控制抽真空保压时间。

在本实施例中，进行抽真空时，真空度设定在-90kpa至-98kpa之间，抽真空的保压时间通过计时器控制，保压时间在10秒到30秒之间。

进一步地，在步骤s103中，当保压时间达到计时器设定值后，即抽真空过程结束后，向真空系统中放入空气进行破真空处理，之后升降气缸控制真空罩上升，推料气缸继续将电池推入到真空系统的电池存放槽中，经过抽真空处理的电池则沿着出料斜坡流转到输送系统上。

进一步地，在步骤s104中，检测系统检测电池过程中，检测系统的旋转电机连接电池尾部，从而带动电池一起旋转。在一个实施例中，检测系统检测完以后，检测系统将检测结果发送到分拣系统，分拣系统根据检测结果，对电池不良品进行分拣。在其他实施例中，分拣系统根据其它方式判断电池是否为不良品，并且将电池不良品分拣到不良品通道。

进一步地，在步骤s105后还包括以下步骤：当电池为良品时，电池通过输送系统输送到下一工序。

在本实施例中，在步骤s101之前，还包括将电池转向，具体为：首先将电池置于转向系统转向部的容置槽，然后旋转电机带动转向部转动到转向部与真空系统的连接处，推料系统将经过转向的电池推入到真空系统的电池存放槽中。

在本实施例中，在步骤电池转向之前，还包括电池输送，具体为：首先将经过封口的电池置于输送料槽中，然后通过出料系统的输送至转向系统中。

本实施例提供的电池漏液检测方法的有益效果为：电池经过真空系统处理后再经检测系统检测，实现自动在线检测电池漏液，并且可以通过分拣系统将电池不良品分拣出来，避免了不良品流转到下一工序，从而降低了电池在后续工序或者使用过程中的风险(例如电池生锈、腐蚀、燃烧或引发大火等)，提高了电池使用的安全性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。