一种锂电池结构件氦气检测装置及其检测方法与流程

本发明涉及一种检测方法，具体地说是一种锂电池结构件氦气检测装置及其检测方法。

背景技术：

随着锂电池技术不断升级和更新，锂电池技术得到了不断完善和提高。对锂电池结构的技术要求也不断提高了，尤其是锂电池结构密封性方面提出了更高的要求，目前常规的检测方法存在精度不高及只能逐个检测的问题，需要我们开发一种比空气检测手段精度更高的手段去评判产品密封性水平。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决传统的锂电池结构件密封性检测存在的精度不高，影响产品质量的问题。

本发明采用的技术方案是：一种锂电池结构件氦气检测装置，包括上模、真空密封圈、氦气密封圈及下模；

所述上模包括上模基体，上模基体四个边角设有上模螺丝孔，上模螺丝孔用于和外部上下驱动装配设备的连接；上模基体下端面中心设有氦气收集孔，氦气收集孔上端导通有氦气收集通道，氦气收集通道尽头一端设有收集接口，收集接口用于连接外部气体检测设备；

所述下模包括下模基体，下模基体内设有多个用于放置产品槽型的产品型腔，多个产品型腔中间连通有一段矩形氦气收集槽，产品型腔周圈设有氦气密封圈型腔，氦气密封圈型腔结构为凹型，氦气密封圈型腔内放置氦气密封圈；氦气密封圈上端设有产品，氦气密封圈的高度高于氦气密封圈型腔，在氦气检测时可以通过产品压缩氦气密封圈体积达到装置与产品之间的密封；产品型腔下端设有”干字形”导通的氦气通道，氦气通道在产品型腔中心设有氦气入口并与其导通，氦气通道在下模外侧面上设有氦气接口，在下模左右两端设有四个加工孔，检测时将四个加工孔用胶封住，氦气接口接入外部氦气供应设备，氦气通过氦气通道由氦气入口进入到产品型腔内；

四个产品型腔外围设有凹型真空密封圈型腔，真空密封圈型腔内设置有真空密封圈，同时真空密封圈的高度高于真空密封圈型腔；下模基体四角处设有下模螺丝孔，下模螺丝孔用于和外部上下驱动装配设备的连接。

进一步的，所述产品型腔的数量为4个。

进一步的，每个产品型腔一侧的下模上设有避位圆弧槽。

进一步的，所述氦气密封圈及真空密封圈材质均采用氟橡胶。

进一步的，所述氦气密封圈的高度比氦气密封圈型腔高0.2～0.4mm,同时真空密封圈比真空密封圈型腔高0.5～0.7mm。

进一步的，上模基体四个边角设有上模定位孔，下模四角分别设有下模定位孔。

本发明的有益效果和特点是：(1)由于氦气比空气密度更小(空气的密度为1.29kg/m3，氦气的密度为0.1786kg/m3)、渗透性更好、不可燃、无毒，提高了锂电池结构件气密性检测的精度；(2)采用合理的流道设计，可一次对多个锂电池结构件进行气密性检测。

附图说明

图1是本发明较优实施例的整体结构示意图；

图2是图1上模的俯视结构示意图；

图3是图1上模的侧视结构示意图；

图4是图1下模的俯视结构示意图(图中箭头为氦气的流向图)；

图5是图1下模的侧视结构示意图(图中箭头为氦气的流向图)；

图6是图1下模部件未装配前的结构示意图；

图7是图6虚线处放大的结构示意图；

图8是图1下模部件装配后的结构示意图(为了便于表达结构，只装配了单个产品型腔)；

图9是本发明较优实施例的透视结构示意图；

图中标号分别表示：1-上模、11-上模基体、12-上模定位孔、13-上模螺丝孔、14-氦气收集通道、15-收集接口、16-氦气收集孔、2-真空密封圈、3-氦气密封圈、4-下模、40-下上模基体、41-产品型腔、411-氦气密封圈型腔、42-氦气收集槽、43-避位圆弧、44-氦气通道、441-氦气入口、442-氦气接口、45-真空密封圈型腔、46-下模定位孔、47-下模螺丝孔、48-加工孔、49-导气孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明：

实施例1：

请参照图1，一种锂电池结构件氦气检测装置，包括上模1、真空密封圈2、氦气密封圈3、下模4；

请参照图2，图3，所述上模1包括上模基体11，上模基体11四个边角设有上模螺丝孔13，上模螺丝孔13用于和外部上下驱动装配设备的连接；上模基体11下端面中心设有氦气收集孔16，氦气收集孔16上端导通有氦气收集通道14，氦气收集通道14尽头一端设有收集接口15，收集接口15用于连接外部气体检测设备；

请参照图4～图7，所述下模4包括下模基体40，下模基体40内设有多个例如4个用于放置产品槽型的产品型腔41(即锂电池结构件型腔)，多个产品型腔41中间连通有一段矩形氦气收集槽42，用于给渗漏的氦气留空间，产品型腔41周圈设有氦气密封圈型腔411，氦气密封圈型腔411结构为凹型用于放置氦气密封圈，氦气密封圈型腔内设置氦气密封圈412，氦气密封圈412材质采用氟橡胶，耐热、抗氧化、耐油、耐腐蚀和耐大气老化，结构优选为圆形；氦气密封圈412上端设有产品(即锂电池结构件)，氦气密封圈412的高度高于氦气密封圈型腔411，在氦气检测时可以通过产品5压缩氦气密封圈3体积达到装置与产品之间的密封，由于氦气密封圈3为圆形，氦气密封圈型腔411为凹型，实际两者体积接近,在压缩过程中氦气密封圈不会因为过压体积使氦气密封圈3疲劳、老化失去弹性，产品型腔下端设有”干字形”导通的氦气通道44，氦气通道44在产品型腔中心设有氦气入口441并与其导通，氦气通道44在下模外侧面上设有氦气接口442，在下模左右两端设有四个加工孔48，检测时将四个加工孔用胶封住，氦气接口442接入外部氦气供应设备，氦气通过氦气通道44由氦气入口441进入到产品型腔内；

四个产品型腔41外围设有凹型真空密封圈型腔45，真空密封圈型腔45内设置有真空密封圈2，真空密封圈2材质采用氟橡胶，同时真空密封圈2比真空密封圈型腔45高0.6m，其目的是本装置上模1下压时首先需要上模1与下模的真空密封圈2接触并将上模与下模真空密封圈2区域内密封，随之下压产品5将下模4与产品密封，这样做的逻辑是在氦气检测前首先要完成对本装置上模与下模真空密封圈2内区域的负压真空状态保持，才能使从产品5上渗透过的氦气在下模矩形收集槽42内,然后通过上模的氦气收集孔13，再经氦气收集通道14、收集接口15输入外部设备识别并判定结果；下模基体40四角处设有下模螺丝孔47，下模螺丝孔47用于和外部上下驱动装配设备的连接。

实施例2

与实施例1不同在于，每个产品型腔41一侧的下模上设有避位圆弧槽43(方便人工取放产品，一般用大拇指操作)。

所述氦气密封圈412的高度比氦气密封圈型腔411高0.2～0.4mm，同时真空密封圈2的高度比真空密封圈型腔45高0.5～0.7mm。

实施例3：

与实施例1不同在于，所述上模基体11四个边角设有上模定位孔12，下模四角分别设有下模定位孔46，上模定位孔12用于上模和下模对接时，跟下模定位孔46匹配定位。

上述产品氦气检测装置的检测方法，包括如下步骤：

步骤一：上机装配：先将四个加工孔48用胶封住，再将上模基体11和下模基体40分别装配在外部上下驱动设备的基座和活动板上，在下模氦气接口442上连接一个一分二转接头，一分二转接头一端通过空气电磁阀外接空气增压设备，另一端通过氦气电磁阀外接氦气存储罐，上模收集孔16外接外部气体检测设备；

步骤二：上、下模合并：将产品依次放入多个产品型腔41内，启动外部上下驱动装配设备，设备活动板将上模1垂直向下推动，上模1接触到真空密封圈2将上模与下模真空密封圈2内区域形成密封，上模1继续垂直向下运动，接触到产品并继续推动产品垂直向下运动，将产品下端氦气密封型腔411内的氦气密封圈3挤压压缩，下模4与产品5之间形成密封，直至上模下端面与下模上端面贴住，外部上下驱动装配设的设备活动板垂直向下运动停止，上模随之停止，上模、下模合并；

步骤三：抽真空：装置上模、下模合并后，将四个加工孔48用胶封住，外部抽气设备通过收集接口15经氦气收集通道14、氦气收集孔16将上模与下模真空密封圈内区域抽至设定的负压真空状态并持续保持；

步骤四：喷氦测试：当上模与下模真空密封圈内区域达到设定负压真空状态，设备传递电信号给氦气电磁阀，打开持续喷氦1秒～3秒，氦气经氦气接口442、氦气通道44及氦气入口441到达各个产品型腔内(见图4、图5氦气流向示意图)，保持25～35秒；

如氦气渗漏，氦气通过导气孔49首先到达预留的矩形氦气收集槽42，经氦气收集孔16(此时氦气收集孔16位于氦气收集槽42的上方)、氦气收集通道14、收集接口15输入至外部气体检测设备，设备识别氦气浓度，并输出漏率值，当输出值比设定值大时，产品判定不合格，喷氦测试完成；当漏率值小于设定值时，保持测试30～35秒，产品判定合格，喷氦测试完成；

步骤五：开模清氦：喷氦测试完成后，外部上下驱动装配设备的设备活动板带动上模1向上垂直运动，装置上模1与下模4分离，设备活动板向上垂直运动至原点时停止，打开空气电磁阀阀门，向下模氦气接口442中输入加压空气，持续4～6秒，空气经氦气接口442、氦气通道由氦气入口441到达各产品型腔41内将所经过之处残留氦气清理干净，避免氦气残留对下次喷氦测试结果准确定性的干扰；取出产品，产品氦气检测完成。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的结构关系及原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。