电池单体的检测设备的制作方法

1.本技术涉及电池检测技术领域，特别是涉及一种电池单体的检测设备。


背景技术：

2.电池单体广泛用于用电装置，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。
3.在电池技术的发展中，除了提高电池单体的性能外，安全问题也是一个不可忽视的问题。如果电池单体的安全问题不能保证，那该电池单体就无法使用。因此，如何保证电池单体的安全性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。然而电池单体在使用过程中，存在电解液泄漏导致的电池单体安全问题。因此，如何保证电池单体成品不出现电解液泄漏的情况，是电池安全技术中一个亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术提供一种电池单体的检测设备，能够检测电池单体中电解液是否泄漏，保证电池单体的安全性。
5.本技术提出了一种电池单体的检测设备，包括：检测台，设有容置腔，容置腔用于容纳电池单体；加热装置，设置于容置腔内并用于加热电池单体；以及检测装置，与容置腔连通，并用于检测容置腔内的气体的成分，以判断电池单体的电解液是否泄露。
6.本技术实施例提供的电池单体的检测设备，设置电池单体放置于容置腔内，并采用加热装置对容置腔内的电池单体进行加热，以加快存在电解液泄漏的电池单体内的电解液的气化并释放到容置腔内，在不影响电池单体自身的结构和性能的前提下，实现对电池单体内电解液是否泄漏的快速高效的检测，保证电池单体的安全性。
7.在一些实施例中，检测设备还包括温度控制单元，温度控制单元与加热装置电连接，用于控制容置腔内的温度维持在预设温度。如此，便于加热装置即时调整加热温度，以保证容置腔内的温度维持在预设温度。
8.在一些实施例中，预设温度为60℃～100℃。在保证电池单体内电解液的化学稳定的前提下，尽量加快电池单体的电解液的释放。
9.在一些实施例中，检测台包括置物台和罩体，罩体盖设于置物台并形成容置腔，罩体具有连通口和气体流出口，连通口用于连通容置腔和外部环境；检测装置具有输入口，输入口连通气体流出口。容置腔内的气体经气体流出口流入检测设备进行检测的过程中，容置腔内的气压降低，设置连通口可以使外界的空气进入容置腔内，外界空气对容置腔内电解液的成分没有影响，且可以防止容置腔内的气压过低，避免电池单体特别是软包电池单体膨胀变形的现象发生。
10.在一些实施例中，检测设备还包括气压控制单元，气压控制单元连通连通口并用于控制容置腔内的气压维持在预设气压。维持容置腔内的气压在预设气压，可以保证容置
腔内的气体能够进入检测装置，便于对容置腔内的气体进行检测。
11.在一些实施例中，气压控制单元包括：送气装置，与连通口连通，并用于向容置腔输入空气；气压检测装置，与送气装置电连接，用于检测容置腔内的气压信息，并将容置腔内的气压信息反馈给送气装置。如此可以使容置腔维持一定的气压，保证容置腔内的气体能够经气体流出口进入检测装置。
12.在一些实施例中，置物台包括底座和设置于底座的夹具，罩体盖设于底座并形成容置腔，夹具用于夹持电池单体。便于电池单体放置在容置腔内，也便于检测完成后从容置腔内取走电池单体，有效地提高生产节拍，提高检测设备的利用率。
13.在一些实施例中，检测装置包括相互电连接的检测单元和处理单元，检测单元与容置腔连通，并用于检测容置腔内的气体的成分，处理单元用于对检测单元的检测结果进行数据处理。如此设置，可以使检测装置具备判断电池单体的电解液是否泄漏的功能，更加便于工作人员操作
14.在一些实施例中，检测单元包括气相色谱仪。气相色谱仪能够检测出大多数种类的酯类物质，且气相色谱仪具有高灵敏度、高效能、高选择性、分析速度快、所需试样量少等优点。
15.在一些实施例中，检测设备还包括抽气装置，抽气装置连通容置腔和检测装置，用于将容置腔内的气体送入检测装置。如此，可以保证有气流流出容置腔，便于电池单体泄露出的电解液的成分流出到检测装置。
16.本技术实施例提供的电池单体的检测设备，设置电池单体放置于容置腔内，并采用加热装置对容置腔内的电池单体进行加热，以加快存在电解液泄漏的电池单体内的电解液的气化并释放到容置腔内，在不影响电池单体自身的结构和性能的前提下，实现对电池单体内电解液是否泄漏的快速高效的检测，保证电池单体的安全性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。
18.图1是本技术实施例公开的检测设备所检测的电池单体的结构示意图；
19.图2是本技术一实施例公开的检测设备的结构示意图；
20.图3是本技术另一实施例公开的检测设备的结构示意图；
21.图4是本技术又一实施例公开的检测设备的结构示意图；
22.图5是本技术再一实施例公开的检测设备的结构示意图；
23.图6是本技术再一实施例公开的检测设备的结构示意图；
24.图7是本技术再一实施例公开的检测设备的结构示意图；
25.图8是本技术再一实施例公开的检测设备的结构示意图；
26.图9是本技术再一实施例公开的检测设备的结构示意图。
27.在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。
28.附图标记说明：
29.10、电池单体；11、包装袋；12、电极引线；
30.20、检测设备；21、检测台；21a、容置腔；211、置物台；2111、底座；2112、夹具；212、罩体；212a、连通口；212b、气体流出口；22、加热装置；23、检测装置；23a、输入口；231、检测单元；232、处理单元；24、温度控制单元；25、气压控制单元；251、送气装置；252、气压检测装置；26、抽气装置；261、抽气控制阀。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本技术的原理，但不能用来限制本技术的范围，即本技术不限于所描述的实施例。
32.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。
33.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本技术所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
34.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.本技术中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本技术实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本技术实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体，本技术实施例对此也不限定。
36.电池单体具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点，在适用于电池单体的用电装置中已普遍应用。例如，用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。发明人发现电池单体在使用过程中会出现电解液泄漏的问题后，对电池单体的结构和使用环境以及电池单体的组装过程进行了分析研究。发明人发现，电池单体在出厂前的生产过程中，为了检测电池单体是否泄漏往往
采用人工目检的方式进行，人工目检不仅生产效率低下，且只能检测到明显能够看到的电池单体的泄漏的问题，对于人眼无法识别的电池单体的漏液的问题，人工无法识别，如此，导致存在漏液隐患的电池单体流入市场，造成一定的安全隐患。
37.基于发明人发现的上述问题，发明人对电池单体的检测方式进行了改进，本技术实施例描述的技术方案适用于电池单体的检测设备。
38.如图1所示，电池单体10包括：包装袋11；电极组件，容纳于包装袋11内；电极引线12，连接于电极组件并伸出到包装袋11外。
39.包装袋11内部形成有容纳腔，以容纳电极组件和电解质。包装袋11 的形状可根据电极组件的具体形状确定。
40.包装袋11包括第一包装膜和第二包装膜，第一包装膜和第二包装膜上下布置，电极组件设置于第一包装膜和第二包装膜之间。第一包装膜和第二包装膜可分体设置，也可一体设置。例如，第一包装膜和第二包装膜由一张包装膜(例如铝塑膜、钢塑膜等)对折而成。
41.第一包装膜和第二包装膜均为多层结构。例如，第一包装膜和第二包装膜均包括保护层、金属层和热封层，保护层和热封层分别设置于金属层的两侧。具体地，热封层可通过粘接剂设置于金属层的面向电极组件的表面，保护层可通过粘接剂设置于金属层的背离电极组件的表面。
42.可选地，保护层的材质可为尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯，金属层的材质可为铝箔或钢箔，热封层的材质可为聚丙烯。
43.第一包装膜和第二包装膜在电极组件的外侧连接并形成密封区。例如，通过热压，第一包装膜的热封层熔接于第二包装膜的热封层并形成密封区。
44.如图2至图9分别示出了本技术实施例提供的不同的检测设备20。
45.根据本技术实施例提供的电池单体的检测设备20，如图2所示，电池单体的检测设备20包括检测台21、加热装置22以及检测装置23。检测台21设有容置腔21a，容置腔21a用于容纳电池单体10。加热装置22设置于容置腔21a内并用于加热电池单体10。检测装置23与容置腔21a连通，并用于检测容置腔21a内的气体的成分，以判断电池单体10的电解液是否泄漏。
46.具体地，在电池单体10没有泄漏的情况下，容置腔21a内的气体中仅可能含有极少量的电解液成分。而在电池单体10一旦存在电解液泄漏的情况，容置腔21a内的电解液的成分会呈指数数量级增加。因此，无论电池单体10是否发生电解液泄漏，检测装置23都有可能在容置腔21a内的气体中检测到电解液的成分，只是二者的数量级相差较远。
47.可以理解的是，判断电池单体10的电解液是否泄漏的过程，可以由检测装置23自身完成，也可以设置检测装置23仅仅用于检测容置腔21a 内的气体的成分，由人工或者其它仪器判断是否存在电解液泄漏的现象。
48.示例性地，检测装置23自身集成有判定电解液是否泄漏的硬件，比如当检测装置23检测到容置内的气体中电解液的含量超过预设含量时，便会发出警报，即检测装置23自身具有判断电池单体10的电解液是否泄漏的能力。
49.经检测设备20的检测，电池单体10不存在电解液泄漏的问题，则电池单体10可以流转到下一步工序或者进行下一步操作。而一旦检测到电池单体10发生泄漏，则该电池单
体10将不能进入下一步工序，作报废处理或者重新加工。
50.加热装置22可以设置于容置腔21a内，也可以设置在容置腔21a外，只要能够对容置腔21a内的电池单体10加热即可。设置加热装置22对电池单体10加热，在电池单体10存在电解液泄漏的情况下，可以加速电池单体10的电解液的成分气化并释放到容置腔21a内，便于检测装置23快速检测到容置腔21a内气体中电解液的成分。
51.检测台21的结构和形式不做限制，只要具有能够容纳电池单体10的容置腔21a即可。容置腔21a可以是密闭的，也可以是与外界连通的。容置腔21a内可以仅容纳一个电池单体10，也可以同时容纳多个电池单体 10。在容置腔21a内能够容纳多个电池单体10的实施例中，检测设备20 没有检测到电池单体10发生泄漏的问题，则电池单体10可以流入下一道工序或进行下一步操作。一旦检测到电池单体10存在电解液泄漏的情况，便需要对多个电池单体10进行分开检测，可以通过人工检测的方式，也可以继续采用本技术提供的检测设备20的方式，直至找到存在电解液泄露的电池单体10。
52.本技术实施例提供的电池单体的检测设备20，设置电池单体10放置于容置腔21a内，并采用加热装置22对容置腔21a内的电池单体10进行加热，以加快存在电解液泄漏的电池单体10内的电解液的气化并释放到容置腔21a内，在不影响电池单体10自身的结构和性能的前提下，实现对电池单体10内电解液是否泄漏的快速高效的检测，保证电池单体10的安全性。
53.在一些实施例中，如图3所示，检测设备20还包括温度控制单元24，温度控制单元24与加热装置22电连接，用于控制容置腔21a内的温度维持在预设温度。
54.可以理解的是，为了保证存在电解液泄漏问题的电池单体10中的电解液能够快速释放出来，需要通过加热装置22对电池单体10加热到较高的温度，但是过高的温度会导致电池单体10内的电解液的性质发生变化，影响电池单体10后续的正常使用。因此，需要通过设置温度控制单元24以保证电池单体10维持在合适的温度。
55.具体地，温度控制单元24实时监测容置腔21a内的环境温度，当检测到容置腔21a内的环境温度过高或过低时，会给加热装置22发送控制信号，便于加热装置22即时调整加热温度，以保证容置腔21a内的温度维持在预设温度。
56.预设温度的具体数值范围需要根据电池单体10的具体种类以及电池单体10内的电解液具体成分具体设置，在保证电池单体10的性能稳定的前提下，尽量加快电池单体10的电解液的释放。
57.在一些实施例中，预设温度为60℃～100℃。
58.具体地，在一些示例中，预设温度可以是60℃～100℃中的任意一个连续的范围，比如60℃～80℃、70℃～90℃、60℃～70℃或者70℃～100℃等。即预设温度可以存在一个上限值和下限值，当容置腔21a内的温度超过上限值或者低于下限值时，温度控制单元24便会发送控制信号给加热装置 22，便于加热装置22实时调整对电池单体10的加热温度。
59.在另一些示例中，预设温度为60℃～100℃中的任意数值，比如预设温度为60℃、70℃、80℃、90℃或者100℃，此时，可以设置温度控制单元 24给预设温度一个温差值，当容置腔21a内的温度超过或者低于预设温度的允许误差内时，温度控制单元24都会发送控制信号给加热装置22，便于加热装置22实时调整对电池单体10的加热温度。
60.设置预设温度为60℃～100℃，在保证电池单体10的电解液的化学稳定性的前提
下，使电池单体10尽可能快地释放电解液。
61.在一些实施例中，如图4所示，检测台21包括置物台211和罩体 212，罩体212盖设于置物台211并形成容置腔21a，罩体212具有连通口 212a和气体流出口212b，连通口212a用于连通容置腔21a和外部环境。检测装置23具有输入口23a，输入口23a连通气体流出口212b。
62.具体地，待检测的电池单体10放置于置物台211上并位于容置腔21a 内。检测设备20位于容置腔21a的外部，通过气体流出口212b与容置腔 21a连通。容置腔21a内的气体经气体流出口212b流入检测设备20进行检测的过程中，容置腔21a内的气压降低，设置连通口212a可以使外界的空气进入容置腔21a内，外界空气对容置腔21a内电解液的成分没有影响，且可以防止容置腔21a内的气压过低，避免电池单体10特别是软包电池单体10膨胀变形的现象发生。
63.在一些实施例中，如图5所示，检测设备20还包括气压控制单元 25，气压控制单元25连同连通口212a并用于控制容置腔21a内的气压维持在预设气压。
64.具体地，气压控制单元25可以检测容置腔21a内的气压，当容置腔 21a内的气压低于预设气压时，便通过连通口212a向检测设备20内输入空气。可以理解的是，维持容置腔21a内的气压在预设气压，可以保证容置腔21a内的气体能够进入检测装置23，便于对容置腔21a内的气体进行检测。
65.在一些实施例中，如图6所示，气压控制单元25包括送气装置251和气压检测装置252。送气装置251与连通口212a连通，并用于向容置腔 21a输入空气。气压检测装置25223与送气装置251电连接，用于检测容置腔21a内的气压信息，并将容置腔21a内的气压信息反馈给送气装置 251。
66.具体地，气压检测装置252可以实时监测容置腔21a内的气压信息并反馈给送气装置251，当容置腔21a内的气压低于预设气压时，送气装置 251便向容置腔21a内输入更多的空气，以使容置腔21a维持一定的气压，保证容置腔21a内的气体能够经气体流出口212b进入检测装置23。示例性地，送气装置251向容置腔21a内输入经干燥和过滤处理后的的干燥洁净的空气，降低输入容置腔21a内的气体对电池单体10造成腐蚀的可能性。
67.电池单体10可以直接放置在容置腔21a内，也可以通过特定的夹具2112夹持后放置在容置腔21a内。
68.在一些实施例中，如图7所示，置物台211包括底座2111和设置于底座2111的夹具2112，罩体212盖设于底座2111并形成容置腔21a，夹具 2112用于夹持电池单体10。
69.可以理解的是，设置电池单体10夹持在夹具2112中，便于电池单体 10放置在容置腔21a内，也便于检测完成后从容置腔21a内取走电池单体 10，有效地提高生产节拍，提高检测设备20的利用率。
70.在一些实施例中，如图8所示，检测装置23包括相互电连接的检测单元231和处理单元232。检测单元231与容置腔21a连通，并用于检测容置腔21a内的气体的成分，处理单元232用于对检测单元231的检测结果进行数据处理。
71.具体地，检测单元231将检测到的容置腔21a内的气体的成分和各成分的含量发送给处理单元232，处理单元232对容置腔21a内的气体的成分和各成分的含量，判定容置腔21a内是否含有电解液的成分，并根据电解液成分的含量判断电池单体10的电解液是否泄
漏。
72.设置检测装置23包括检测单元231和处理单元232，可以使检测装置 23具备判断电池单体10的电解液是否泄漏的功能，更加便于工作人员操作。
73.可以理解的是，电池单体10的电解液中的成分有多种，检测单元231 可以仅仅能够检测电解液中的一种特定的成分，也可以能够检测电解液中多种成分。
74.在一些实施例中，检测单元231包括气相色谱仪。
75.可以理解的是，大多数电池单体10的电解的成分大多是碳酸乙酸酯等酯类物质，而气相色谱仪能够检测出大多数种类的酯类物质，可以用于对大多数电池单体10进行检测，提高电池单体的检测设备20的通用性。另外，气相色谱仪具有高灵敏度、高效能、高选择性、分析速度快、所需试样量少等优点。
76.可以理解的是，通过增大容置腔21a内的气压的方式使容置腔21a内的气体流出到检测装置23。也可以通过对检测装置23施加负压的方式，使容置腔21a内的气体流出到检测装置23内。
77.在一些实施例中，如图9所示，检测设备20还包括抽气装置26，抽气装置26连通容置腔21a和检测装置23，用于将容置腔21a内的气体送入到检测装置23。
78.具体地，抽气装置26与气体流出口212b连通，通过产生负压的方式，使得容置腔21a内保持微真空状态，以保证有气流流出容置腔21a，便于电池单体10泄露出的电解液的成分流出到检测装置23。
79.在一些实施例中，抽气装置26包括抽气控制阀261，以控制抽气装置 26的开启和关闭，以及抽气装置26抽取的气流的流速的大小，便于更精准地对容置腔21a内的气体进行检测。
80.虽然已经参考优选实施例对本技术进行了描述，但在不脱离本技术的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。