一种方形铝壳电芯顶盖检测夹具的制作方法

本实用新型涉及方形铝壳锂离子电池制造技术领域，尤其是涉及一种方形铝壳电芯顶盖检测夹具。

背景技术：

目前方形铝壳锂离子电池制造过程中，由于顶盖结构复杂且其性能会影响到锂离子电池使用的安全性，因此，对顶盖来料进行检测尤为重要，传统的顶盖来料检测方法中，方形铝壳顶盖的电性能（包括正负极间电阻、负极与顶盖片绝缘内阻、正极与顶盖片内阻）、气密性、翻转片耐压值、防爆阀耐压可靠性以及防爆阀爆破压力一般在多个检测夹具中分步进行，工序多且操作复杂，所以需要设计一种可以同时对顶盖电性能（包括正负极间电阻、负极与顶盖片绝缘内阻、正极与顶盖片内阻）、气密性、翻转片耐压值以及防爆阀爆破压力的夹具。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足而提供一种方形铝壳电芯顶盖检测夹具，所有关于顶盖性能的测试都能够通过本夹具完成，避免频繁更换顶盖检测夹具，有效的节约成本，并且简化操作，提升顶盖检测效率。

本实用新型的技术方案是：一种方形铝壳电芯顶盖检测夹具，其特征在于：包括上盖、底座，所述上盖和底座分别设置于待测试铝壳顶盖上下两端，且上盖和底座上下对应压紧在待测试铝壳顶盖上下两端各形成一个密闭空间；所述上盖下端面设置有一个凸台，所述凸台上设置分别与待测试铝壳顶盖的两个电极柱及防爆阀对齐的负极柱槽、正极柱槽、防爆阀槽，所述负极柱槽内垂直设置有一个负极探针，所述正极柱槽内垂直设置有一个正极探针，所述凸台上垂直设置有一个顶盖板探针；所述上盖内设置有一个导气管道，所述导气管道一端与负极柱槽连通，导气管道另一端与正极柱槽连通，所述上盖侧壁上设置有用于与外界氦检仪连通的一个正负极氦检仪孔、一个防爆阀氦检仪孔，所述正负极氦检仪孔与导气管道连通，所述防爆阀氦检仪孔与防爆阀槽连通，所述上盖侧壁上还设置有用于与外界压缩空气连通的一个压缩气孔，所述压缩气孔与防爆阀槽连通。

所述底座形成有用于放置待测试铝壳顶盖的放置上端面，所述底座上端面设有对应与待测试铝壳顶盖的两个电极柱及防爆阀对齐的负极底槽、正极底槽、防爆阀底槽，所述底座上端面还设有与上盖下端面凸台相匹配的凹槽，所述底座的侧壁上设置有用于与外界氦气连通的一个负极氦气孔、一个防爆阀氦气孔、一个正极氦气孔，所述负极氦气孔、防爆阀氦气孔、正极氦气孔分别对应与负极底槽、防爆阀底槽、正极底槽相连通，所述底座的侧壁设有还设置有用于与外界压缩空气连通的负极压缩气孔、防爆阀压缩气孔，所述负极压缩气孔、防爆阀压缩气孔分别对应与负极底槽、防爆阀底槽相连通。

所述负极压缩气孔通过设置在底座侧壁外的负极压缩气接头与第二压缩气供气管道连接；所述防爆阀压缩气孔通过设置在底座侧壁外的防爆阀压缩气接头与第三压缩气供气管道连接；所述负极氦气孔通过设置在底座侧壁外的负极氦气接头与外界第一氦气管道连通；所述防爆阀氦气孔通过设置在底座侧壁外的防爆阀氦气接头与外界第二氦气管道连通；所述正极氦气孔通过设置在底座侧壁外的防爆阀氦气接头与外界第三氦气管道连通。

所述第二压缩气供气管道、第三压缩气供气管道、第一氦气管道、第二氦气管道、第三氦气管道上分别设置有一个开关阀。

所述正负极氦检仪孔通过设置在上盖侧壁外的正负极氦检仪接头与第一氦检仪抽气管连通；所述防爆阀氦检仪孔通过设置在上盖侧壁外的防爆阀氦检仪接头与第二氦检仪抽气管连通；所述压缩气孔通过设置在上盖侧壁外的压缩气接头与第一压缩气供气管道连接。

所述第一氦检仪抽气管、第二氦检仪抽气管、第一压缩气供气管道上分别设置有一个开关阀。

所述负极探针、顶盖板探针、正极探针上端内嵌在上盖上，所述负极探针、顶盖板探针、正极探针分别对应通过三条线路与绝缘电阻测试仪电性连接；所述负极探针、顶盖板探针、正极探针分别对应与绝缘电阻测试仪连接的三条线路上均设置有一个断路开关。

所述负极探针、顶盖板探针、正极探针内嵌在上盖中的部分，表面镀有一层铁氟龙；所述负极探针、顶盖板探针、正极探针底部表面镀有一层镀金。

所述上盖两个对角上分别设置有定位孔a、定位孔b，所述底座一个角上设置有与定位孔a相对应的定位销a，所述底座一个角上设置有与定位孔b相对应的定位销b。

还包括一个密封垫，所述密封垫有三个孔，且所述三个孔分别与底座的负极底槽、正极底槽、防爆阀底槽相对应；所述密封垫置于夹具底座凹槽内。

本实用新型的有益效果在于：与现有技术相比本实用新型通过设置在夹具上盖上的负极探针、顶盖板探针、正极探针以及探针尾端连接的绝缘电阻测试仪，能够完成顶盖正负极间电阻、负极与顶盖片绝缘内阻、正极与顶盖片内阻的测试；同时通过设置在夹具上的气孔以及所连接的压缩气、氦气以及氦检仪，能够完成对顶盖气密性、翻转片耐压值、防爆阀耐压可靠性以及防爆阀爆破压力的测定；所有关于顶盖性能的测试都能够通过本夹具完成，以此避免频繁更换顶盖检测夹具，有效的节约成本，并且简化操作从而提升顶盖检测效率。

附图说明

图1是本实用新型爆炸结构示意图；

图2是本实用新型上盖的结构示意图；

图3是本实用新型底座结构示意图；

图4是本实用新型底座密封垫结构示意图；

图中：1、负极柱槽，2、正极柱槽，3、防爆阀槽，4、负极探针，5、顶盖板探针，6、正极探针，7、定位孔a，8、定位孔b，9、导气管道，10、正负极氦检仪接头，11、防爆阀氦检仪接头，12、压缩气接头；13、负极底槽，14、防爆阀底槽，15、正极底槽，16、负极压缩气接头，17、防爆阀压缩气接头，18、负极氦气接头，19、防爆阀氦气接头，20、正极氦气接头，21、定位销a，22、定位销b，23、上盖，24、底座，25、密封垫，26、待测试铝壳顶盖。

具体实施方式

现在结合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，此附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构。

根据图1所示，本实用新型包括上盖23、底座24，上盖23和底座分别设置于待测试铝壳顶盖26上下两端，且上盖23和底座上下对应压紧在待测试铝壳顶盖26上下两端各形成一个密闭空间。

根据图2所示，本实用新型上盖23，表面平整，光滑，其上设置有凸台，凸台上设置有负极柱槽1、正极柱槽2、防爆阀槽3、顶盖板探针5，负极柱槽1、正极柱槽2、防爆阀槽3分别与待测试铝壳顶盖26的两个电极柱及防爆阀对应，负极柱槽1内垂直设置有一个负极探针4，正极柱槽2内垂直设置有一个正极探针6，负极探针4、顶盖板探针5、正极探针6上端内嵌在上盖23上，负极探针4、顶盖板探针5、正极探针6分别对应通过三条线路与绝缘电阻测试仪电性连接，能够完成顶盖正负极间电阻、负极与顶盖片绝缘内阻、正极与顶盖片内阻的测试，负极探针4、顶盖板探针5、正极探针6与所连接的绝缘电阻测试仪线路上设置有断路开关，断路开关能按照要求对负极探针、顶盖板探针、正极探针进行断路和通路设置；负极探针4、顶盖板探针5、正极探针6插入上盖23中的部分，表面镀有一层铁氟龙，进一步，铁氟龙镀层厚度为0.5mm，避免负极探针4、顶盖板探针5、正极探针6直接与上盖23主体接触，影响阻值检测结果，同时，负极探针4、顶盖板探针5、正极探针6底部表面镀金，防止探针表面氧化影响阻值测定；镀金探针为弹性可伸缩，上盖23下压后，负极探针4、顶盖板探针5、正极探针6受力后压缩与顶盖接触更紧密；上盖23内设置有一个导气管道9，导气管道9一端与负极柱槽1连通，导气管道9另一端与正极柱槽2连通，上盖23侧壁上设置有用于与外界氦检仪连通的一个正负极氦检仪孔、一个防爆阀氦检仪孔，正负极氦检仪孔与导气管道9连通，防爆阀氦检仪孔与防爆阀槽3连通，上盖23侧壁上还设置有用于与外界压缩空气连通的一个压缩气孔，压缩气孔与防爆阀槽3连通；正负极氦检仪孔通过设置在上盖23侧壁外的正负极氦检仪接头10与第一氦检仪抽气管连通；防爆阀氦检仪孔通过设置在上盖23侧壁外的防爆阀氦检仪接头11与第二氦检仪抽气管连通；压缩气孔通过设置在上盖23侧壁外的压缩气接头12与第一压缩气供气管道连接；第一氦检仪抽气管、第二氦检仪抽气管、第一压缩气供气管道上分别设置有一个开关阀，均能按照要求打开和关闭，且第一氦检仪抽气管、第二氦检仪抽气管、第一压缩气供气管道上均设置有数显压力计。

根据图3所示，本实用新型底座24形成有用于放置待测试铝壳顶盖26的放置上端面，底座24上端面设有对应与待测试铝壳顶盖26的两个电极柱及防爆阀对齐的负极底槽13、正极底槽15、防爆阀底槽14，底座24上设置有与上盖23下端面凸台相匹配的凹槽；底座24的侧壁设有上设置有用于与外界氦气连通的一个负极氦气孔、一个防爆阀氦气孔、一个正极氦气孔，负极氦气孔、防爆阀氦气孔、正极氦气孔分别对应与负极底槽13、防爆阀底槽14、正极底槽15相连通，底座24的侧壁设有还设置有用于与外界压缩空气连通的负极压缩气孔、防爆阀压缩气孔，负极压缩气孔、防爆阀压缩气孔分别对应与负极底槽13、防爆阀底槽14相连通；负极压缩气孔通过设置在底座24侧壁外的负极压缩气接头16与第二压缩气供气管道连接；防爆阀压缩气孔通过设置在底座24侧壁外的防爆阀压缩气接头17与第三压缩气供气管道连接；负极氦气孔通过设置在底座24侧壁外的负极氦气接头18与外界第一氦气管道连通；防爆阀氦气孔通过设置在底座24侧壁外的防爆阀氦气接头19与外界第二氦气管道连通；正极氦气孔通过设置在底座24侧壁外的防爆阀氦气接头19与外界第三氦气管道连通；第二压缩气供气管道、第三压缩气供气管道、第一氦气管道、第二氦气管道、第三氦气管道上分别设置有一个开关阀，且第二压缩气供气管道、第三压缩气供气管道、第一氦气管道、第二氦气管道、第三氦气管道上均设置有数显压力计。

通过设置在上盖23、底座24上的气孔以及所连接的压缩气、氦气以及氦检仪，能够完成对顶盖气密性、翻转片耐压值以及防爆阀爆破压力的测定；所有关于顶盖性能的测试都能够通过本夹具完成，以此避免频繁更换顶盖检测夹具，简化操作从而提升顶盖检测效率。

根据图4所示，本实用新型还包括一个密封垫25，密封垫25有三个孔，且三个孔分别与底座24的负极底槽13、正极底槽15、防爆阀底槽14相对应；密封垫25置于夹具底座凹槽内

进一步，上盖23两个对角上分别设置有定位孔a7、定位孔b8，底座24一个角上设置有与定位孔a7相对应的定位销a21，底座24一个角上设置有与定位孔b8相对应的定位销b22，用于夹具上盖23与底座24盒盖时定位。

使用时将待测试铝壳顶盖26正面朝上（极柱朝上）放入夹具底座24内，将上盖23和底座24盒盖，定位销a21插入定位孔a7，定位销b22插入定位孔b8；在垂直于夹具表面的方向上加压，将夹具上盖23和底座24底座紧密压合使得夹具内部各个槽体形成密封，此时，密封垫发生形变，厚度由3mm压缩至2mm；将各个气孔接头分别与对应的管道接通，同时打开配套使用的氦检仪；将各个探针尾端与绝缘电阻测试仪连接，进行测试。

对顶盖正负极柱间电阻进行测试；将负极探针4、正极探针6与绝缘电阻测试仪接通，同时将顶盖板探针5与绝缘电阻测试仪断路，开始测试，待设备显示电阻值稳定后，显示电阻值即为顶盖正负极柱间电阻。

对顶盖负极柱与顶盖板之间绝缘电阻进行测试；将负极柱探针4、顶盖板探针5与绝缘电阻测试仪接通，同时将正极柱探针6与绝缘电阻测试仪断路，开始测试，待设备显示电阻值稳定后，显示电阻值即为负极柱与顶盖板之间的绝缘电阻值。

对顶盖正极柱与顶盖板之间电阻进行测试；将正极柱探针6、顶盖板探针5与绝缘电阻测试仪接通，同时将负极柱探针4与绝缘电阻测试仪断路，开始测试，待设备显示电阻值稳定后，显示电阻值即为负极柱与顶盖板之间的绝缘电阻值。

对顶盖气密性进行测试；将与夹具的上盖23和底座24连接的第一压缩气供气管道、第二压缩气供气管道、第三压缩气供气管道关闭，将夹具的底座24的正极槽氦气接头20、负极槽氦气接头18、防爆阀槽氦气接头19所连接的第一氦气管道、第二氦气管道、第三氦气管道打开，充入氦气至一定压力，打开与上盖23的正负极氦检仪接头10、防爆阀氦检仪接头11相连接的第一氦检仪抽气管、第二氦检仪抽气管开关，氦检仪检测到氦气超过所设定的氦气阀值，判定顶盖气密性不合格，反之则合格。

对翻转片耐压值进行测试；将负极柱探针4、顶盖板探针5与绝缘电阻测试仪通路，同时将正极柱探针6与绝缘电阻测试仪断路，此时，绝缘电阻测试仪显示一个较大且相对稳定绝缘阻值，同时，将与夹具的底座24连接的第三压缩气供气管道、第一氦气管道、第二氦气管道、第三氦气管道关闭，将底座24的负极槽压缩气接头16所连接的第二压缩气供气管道打开，夹具的上盖23连接的第一氦检仪抽气管、第二氦检仪抽气管、第一压缩气供气管道全部关闭，开始测试，以恒定充气速率对负极槽充气，当气压达到一定值时，翻转片会翻转负极柱与顶盖片导通，绝缘阻值会发生突变，此时显示气压值即为翻转片耐压值。

对防爆阀耐压可靠性进行测试；将与夹具的底座24连接的第二压缩气供气管道、第一氦气管道、第二氦气管道、第三氦气管道关闭，将底座24防爆阀槽压缩气接头17所连接的的第三压缩气供气管道打开，充气压至一定值，保压30s，然后关闭第三压缩气供气管道，并卸掉压力；再将夹具的上盖23连接的第一氦检仪抽气管、第二氦检仪抽气管关闭，第一压缩气供气管道打开，充气压至一定值，保压30s，然后关闭第三压缩气供气管道，并卸掉压力；重复上述步骤10次后，将夹具的底座24的防爆阀槽氦气接头19所连接的第三氦气管道打开，充入氦气至一定压力，打开与上盖23的防爆阀氦检仪接头相连接的第二氦检仪抽气管开关，氦检仪检测到氦气超过所设定的氦气阀值，判定顶盖防爆阀耐压可靠性不合格，反之则合格。

对防爆阀爆破压力进行测试；将与夹具的底座24连接的第二压缩气供气管道、第一氦气管道、第二氦气管道、第三氦气管道关闭，将底座24防爆阀槽压缩气接头17所连接的的第三压缩气供气管道打开，夹具的上盖23连接的第一氦检仪抽气管、第二氦检仪抽气管、第一压缩气供气管道全部关闭，开始测试，以恒定充气速率对防爆阀槽充气，当气压达到一定值时，防爆阀爆破，此时显示的气压值峰值即为防爆阀爆破压力值。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。