一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及锂电池检测技术相关领域，具体是一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法。


背景技术：

2.锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流，锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池，锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的，可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。
3.目前，公告号为cn216560917u的中国专利公开了一种锂电池检测用穿刺设备，通过设置的防护壳、防护板与防护框相互配合形成一个密闭的防护结构，在进行锂电池穿刺时能够很好的将人体与锂电池相互隔离，两个较厚的防护板对防护壳的正面起到了加固的作用，防护框的内壁通过钢丝网和防爆玻璃对观察口进行加固防护，使在进行观察穿刺时能够很好的保护人体的健康安全；通过将锂电池放置于放置板顶部的垫片上，松开握把，两个夹板在弹簧的作用下沿着固定杆向放置板移动，将锂电池夹持固定在两个夹板之间，使锂电池在进行穿刺的时候不会发生偏移晃动，有利于顺利的完成对锂电池的穿刺作业，使检测结果更为精确，但防护框需要采用人工手动关闭和打开，使用不便，且在穿刺针底部对锂电池进行固定，增加使用危险性，导致误碰或穿刺针的向下开关时，穿刺针对使用者手部造成损伤，且无法对锂电池穿刺时所需的力度进行检测。


技术实现要素：

4.因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法。
5.本发明是这样实现的，构造一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，该装置包括外壳、穿刺机构、活动夹板组件和开合门组件，所述外壳底端固定有支撑座，所述外壳顶端前侧安装有控制器，所述外壳内部后侧安装有穿刺机构，所述外壳内部底端设置有活动夹板组件，所述外壳前端面安装有开合门组件，所述穿刺机构包括气缸、活塞杆、活塞管、活塞板、活动杆、穿刺针接头、第一弹簧、穿刺针、数显压力表、活动板、活动管、光杆和闭门触发开关，所述气缸底端的活塞杆底部连接有活塞管，所述活塞管内部嵌入有活塞板，所述活动杆顶端伸入至活塞管内部与活塞板固定连接，所述活动杆底端与穿刺针接头固定连接，且穿刺针接头底端连接有穿刺针，所述穿刺针接头顶端通过第一弹簧与活塞管弹性连接，且第一弹簧套装在活动杆外侧，所述活塞管左端安装有数显压力表，所述活塞管外壁底端与活动板固定连接，所述活动板内部左右两侧均固定有活动管，所述活动管内部竖直贯穿有光杆，所述活动板左侧设置有闭门触发开关，且闭门触发开关固定于外壳内部左侧壁，所述气缸固定于外壳顶端。
6.优选的，所述闭门触发开关包括固定板、限位壳、按压开关、第二弹簧、活动压板、连接柱、半圆压头，所述固定板右端固定有限位壳，所述限位壳内部左侧设置有按压开关，所述限位壳内部右侧设置有活动压板，所述活动压板左侧通过第二弹簧与限位壳弹性连接，所述连接柱左侧伸入至固限位壳内与活动压板固定连接，所述连接柱右端固定有半圆压头，所述固定板左端与外壳固定连接。
7.优选的，所述活动夹板组件包括夹具组件、连杆、滑块、第一限位杆和滑槽，所述夹具组件左右两侧前端分别通过转轴与连杆转动连接，所述夹具组件底端左右两侧均固定有滑块，所述滑块内部贯穿有第一限位杆，所述滑块和第一限位杆均嵌入至滑槽内，且第一限位杆前后两端均与滑槽内壁固定，所述滑槽开设于外壳内部底端面，所述连杆前端通过转轴与开合门组件转动连接。
8.优选的，所述夹具组件包括支撑板、通孔、活动槽、夹板、第二限位杆和第三弹簧，所述支撑板内中部竖直开设有通孔，所述支撑板内部左右两侧均开设有活动槽，且两个活动槽内部均设置有夹板，所述夹板内部底端均横向贯穿有第二限位杆，且第二限位杆左右两端分别与活动槽内壁固定连接，所述夹板外侧通过第三弹簧与支撑板弹性连接，且第三弹簧套装在第二限位杆外侧，所述支撑板左右两侧前端分别通过转轴与连杆转动连接，所述支撑板底端左右两侧与滑块固定连接。
9.优选的，所述开合门组件包括下滑轨、上滑轨、左防护门、右防护门、钢化玻璃和开合门控制结构，所述下滑轨和上滑轨之间左右两侧分别设置有左防护门和右防护门，且左防护门和右防护门上下两端分别沿上滑轨和下滑轨横向滑动，所述左防护门和右防护门内部均安装有钢化玻璃，所述上滑轨顶端安装有开合门控制结构，且左防护门和右防护门顶端分别与开合门控制结构相连接，所述上滑轨和下滑轨后端均与外壳前端上下两侧固定连接。
10.优选的，所述开合门控制结构包括固定壳、电机、双向螺杆、第三限位杆、左活动块和右活动块，所述固定壳左端固定有电机，所述电机右端的输出轴与双向螺杆相连接，所述双向螺杆和第三限位杆左右两侧分别贯穿有左活动块和右活动块，且左活动块和右活动块内壁分别与双向螺杆螺纹连接，所述第三限位杆左右两端均与固定壳固定连接，所述固定壳固定于上滑轨顶端，所述左活动块和右活动块底端分别贯穿上滑轨与左防护门和右防护门固定连接，所述双向螺杆和第三限位杆呈平行设置，且双向螺杆左右两侧螺纹分别呈正反牙设置。
11.优选的，所述闭门触发开关设置于活动板的左侧。
12.优选的，所述连杆设置有两根，两根连杆分别连接于夹具组件左右两侧与左防护门和右防护门之间，且两根连杆均由后至前向外倾斜。
13.优选的，所述下滑轨和上滑轨表面均呈光滑状，且左防护门和右防护门上下两侧均与上滑轨和下滑轨贴合。
14.一种锂电池穿刺检测装置的使用方法，包括以下步骤：
15.s1：将夹具组件41左右两侧的夹板414向外推动，夹板414挤压第三弹簧416且沿第二限位杆415向外滑动，对两个夹板414之间进行扩展，将需要进行穿刺实验的锂电池放置在夹具组件41的支撑板411顶端中部，然后松开对两个夹板414，通过第三弹簧416产生弹性势能推动两个夹板414之间收缩，通过两个夹板414对锂电池左右两侧进行夹持，避免锂电
池在进行穿刺时偏移；
16.s2：然后控制开合门控制结构56的电机562产生动力通过输出轴带动双向螺杆563左端圆心处转动，使双向螺杆563转动通过与左活动块565和右活动块566之间的螺纹配合带动左活动块565和右活动块566之间的收缩，左活动块565和右活动块566带动左防护门53和右防护门54之间收缩，通过左防护门53和右防护门54之间收缩闭合对锂电池穿刺实验进行闭合防护，且左防护门53和右防护门54之间收缩通过连杆42推动夹具组件41向后移动，夹具组件41底部的滑块43沿第一限位杆44和滑槽45向后直线移动，使夹持有锂电池的夹具组件41自动移动至穿刺针38底部；
17.s3：通过控制气缸31的活塞杆32推动活塞管33向下移动，活塞管33带动活塞板34、活动杆35、穿刺针接头36、第一弹簧37、穿刺针38、数显压力表39、活动板310和活动管311同步向下移动，且活动管311沿光杆312向下滑动，增加穿刺针38的移动稳固效果，穿刺针38向下移动对锂电池进行穿刺，穿刺针38底部受锂电池支撑，使穿刺针38顶部通过穿刺针接头36和活动杆35推动活塞板34向上移动，活塞板34挤压活塞管33内部空气，通过数显压力表39对活塞管33内部压力进行检测，且通过控制器6进行数据计算经显示设备进行数显，便于对穿刺锂电池所需的力度进行显示；
18.s4：活动板310向下移动时挤压闭门触发开关313的半圆压头3137，半圆压头3137通过连接柱3136推动活动压板3135，且活动压板3135挤压第二弹簧3134对按压开关3133进行按压，通过按压开关3133发送对电机562的控制指令，通过电机562驱动对左活动块565和右活动块566进行闭合，避免使用者未将左防护门53和右防护门54闭合，增加穿刺锂电池检测的危险性；
19.s5：控制气缸31的活塞杆32向上移动，活塞杆32向上移动带动活塞板34、活动杆35、穿刺针接头36、第一弹簧37、穿刺针38、数显压力表39、活动板310和活动管311向上移动，且控制电机562带动双向螺杆563反向转动，使左防护门53和右防护门54之间扩展，且左防护门53和右防护门54之间扩展通过连杆42拉动夹具组件41向前移动，使夹具组件41以及完成穿刺实验的锂电池向前移动，便于将锂电池进行取出
20.本发明具有如下优点：本发明通过改进在此提供一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，与同类型设备相比，具有如下改进：
21.优点1：本发明所述一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，通过设置了穿刺机构，穿刺机构的穿刺针接头与气缸的活塞杆之间设置了活塞管和活塞板，且在活塞管外侧设置了数显压力表，使穿刺针对锂电池进行穿刺时，活塞板挤压活塞管内部空气，通过数显压力表对活塞管内部压力进行检测，且通过控制器进行数据计算经显示设备进行数显，便于对穿刺锂电池所需的力度进行显示。
22.优点2：本发明所述一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，通过设置了活动夹板组件，活动夹板组件的夹具组件左右两侧分别通过连杆与开合门组件的左防护门和右防护门相连接，使左防护门和右防护门之间扩展时通过连杆拉动夹具组件向前移动，使锂电池在穿刺针前侧进行安装操作，避免在穿刺针底部操作带来的危险性，且使左防护门和右防护门之间收缩时通过连杆带动夹具组件向后移动，自动将夹具组件移动至穿刺针底部，增加使用便捷性。
23.优点3：本发明所述一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，通过设置了开合门组
件，开合门组件的左防护门和右防护门顶部设置了开合门控制结构，通过控制开合门控制结构的电机即可对左防护门和右防护门的开合进行控制，控制方便，且设置了闭门触发开关，在穿刺针向下移动时，活动板按压闭门触发开关，触发控制开合门控制结构的电机，使制开合门控制结构对左防护门和右防护门进行闭合控制，避免使用者未将左防护门和右防护门闭合，增加穿刺锂电池检测的危险性。
附图说明
24.图1是本发明结构示意图；
25.图2是本发明的外壳内部结构示意图；
26.图3是本发明的穿刺机构结构剖面图；
27.图4是本发明图2的a区局部放大图；
28.图5是本发明的闭门触发开关结构剖面图；
29.图6是本发明的活动夹板组件结构俯视图；
30.图7是本发明的夹具组件结构示意图；
31.图8是本发明的夹具组件结构剖面图；
32.图9是本发明的开合门组件结构示意图；
33.图10是本发明的开合门控制结构结构剖面图。
34.其中：外壳-1、支撑座-2、穿刺机构-3、活动夹板组件-4、开合门组件-5、控制器-6、气缸-31、活塞杆-32、活塞管-33、活塞板-34、活动杆-35、穿刺针接头-36、第一弹簧-37、穿刺针-38、数显压力表-39、活动板-310、活动管-311、光杆-312、闭门触发开关-313、固定板-3131、限位壳-3132、按压开关-3133、第二弹簧-3134、活动压板-3135、连接柱-3136、半圆压头-3137、夹具组件-41、连杆-42、滑块-43、第一限位杆-44、滑槽-45、支撑板-411、通孔-412、活动槽-413、夹板-414、第二限位杆-415、第三弹簧-416、下滑轨-51、上滑轨-52、左防护门-53、右防护门-54、钢化玻璃-55、开合门控制结构-56、固定壳-561、电机-562、双向螺杆-563、第三限位杆-564、左活动块-565、右活动块-566。
具体实施方式
35.下面将结合附图1-10对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.请参阅图1-2，本发明的一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，包括外壳1、穿刺机构3、活动夹板组件4和开合门组件5，外壳1底端固定有支撑座2，外壳1顶端前侧安装有控制器6，外壳1内部后侧安装有穿刺机构3，外壳1内部底端设置有活动夹板组件4，外壳1前端面安装有开合门组件5。
37.请参阅图3-4，本发明的一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，穿刺机构3包括气缸31、活塞杆32、活塞管33、活塞板34、活动杆35、穿刺针接头36、第一弹簧37、穿刺针38、数显压力表39、活动板310、活动管311、光杆312和闭门触发开关313，气缸31底端的活塞杆32底部连接有活塞管33，活塞管33内部嵌入有活塞板34，活动杆35顶端伸入至活塞管33内
部与活塞板34固定连接，活动杆35底端与穿刺针接头36固定连接，且穿刺针接头36底端连接有穿刺针38，穿刺针接头36顶端通过第一弹簧37与活塞管33弹性连接，且第一弹簧37套装在活动杆35外侧，活塞管33左端安装有数显压力表39，活塞管33外壁底端与活动板310固定连接，活动板310内部左右两侧均固定有活动管311，活动管311内部竖直贯穿有光杆312，活动板311左侧设置有闭门触发开关313，且闭门触发开关313固定于外壳1内部左侧壁，气缸31固定于外壳1顶端，闭门触发开关313设置于活动板310的左侧，且活动板310移动至顶端时，闭门触发开关313位于活动板310左下端，闭门触发开关313的半圆压头3137呈半圆球状，且弧面状朝向右侧，使活动板310向下移动时挤压半圆压头3137向左移动。
38.请参阅图4-5，本发明的一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，闭门触发开关313包括固定板3131、限位壳3132、按压开关3133、第二弹簧3134、活动压板3135、连接柱3136、半圆压头3137，固定板3131右端固定有限位壳3132，限位壳3132内部左侧设置有按压开关3133，限位壳3132内部右侧设置有活动压板3135，活动压板3135左侧通过第二弹簧3134与限位壳3132弹性连接，连接柱3136左侧伸入至固限位壳3132内与活动压板3135固定连接，连接柱3136右端固定有半圆压头3137，固定板3131左端与外壳1固定连接。
39.请参阅图6-8，本发明的一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，活动夹板组件4包括夹具组件41、连杆42、滑块43、第一限位杆44和滑槽45，夹具组件41左右两侧前端分别通过转轴与连杆42转动连接，夹具组件41底端左右两侧均固定有滑块43，滑块43内部贯穿有第一限位杆44，滑块43和第一限位杆44均嵌入至滑槽45内，且第一限位杆44前后两端均与滑槽45内壁固定，滑槽45开设于外壳1内部底端面，连杆42前端通过转轴与开合门组件5转动连接，连杆42设置有两根，两根连杆42分别连接于夹具组件41左右两侧与左防护门53和右防护门54之间，且两根连杆42均由后至前向外倾斜，使左防护门53和右防护门54之间扩展时通过连杆42拉动夹具组件41向前移动，且使左防护门53和右防护门54之间收缩时通过连杆42带动夹具组件41向后移动。
40.请参阅图7-8，本发明的一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，夹具组件41包括支撑板411、通孔412、活动槽413、夹板414、第二限位杆415和第三弹簧416，支撑板411内中部竖直开设有通孔412，支撑板411内部左右两侧均开设有活动槽413，且两个活动槽413内部均设置有夹板414，夹板414内部底端均横向贯穿有第二限位杆415，且第二限位杆415左右两端分别与活动槽413内壁固定连接，夹板414外侧通过第三弹簧416与支撑板411弹性连接，且第三弹簧416套装在第二限位杆415外侧，支撑板411左右两侧前端分别通过转轴与连杆42转动连接，支撑板411底端左右两侧与滑块43固定连接。
41.请参阅图9，本发明的一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，开合门组件5包括下滑轨51、上滑轨52、左防护门53、右防护门54、钢化玻璃55和开合门控制结构56，下滑轨51和上滑轨52之间左右两侧分别设置有左防护门53和右防护门54，且左防护门53和右防护门54上下两端分别沿上滑轨52和下滑轨51横向滑动，左防护门53和右防护门54内部均安装有钢化玻璃55，上滑轨52顶端安装有开合门控制结构56，且左防护门53和右防护门54顶端分别与开合门控制结构56相连接，上滑轨52和下滑轨51后端均与外壳1前端上下两侧固定连接，下滑轨51和上滑轨52表面均呈光滑状，且左防护门53和右防护门54上下两侧均与上滑轨52和下滑轨51贴合，通过下滑轨51和上滑轨52对左防护门53和右防护门54的移动轨迹进行限制，增加左防护门53和右防护门54的移动稳固效果。
42.请参阅图10，本发明的一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，开合门控制结构56包括固定壳561、电机562、双向螺杆563、第三限位杆564、左活动块565和右活动块566，固定壳561左端固定有电机562，电机562右端的输出轴与双向螺杆563相连接，双向螺杆563和第三限位杆564左右两侧分别贯穿有左活动块565和右活动块566，且左活动块565和右活动块566内壁分别与双向螺杆563螺纹连接，第三限位杆564左右两端均与固定壳561固定连接，固定壳561固定于上滑轨52顶端，左活动块565和右活动块566底端分别贯穿上滑轨52与左防护门53和右防护门54固定连接，双向螺杆563和第三限位杆564呈平行设置，且双向螺杆563左右两侧螺纹分别呈正反牙设置，使双向螺杆563转动对左活动块565和右活动块566之间的收缩和扩展进行控制。
43.本发明通过改进提供一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，其工作原理如下；
44.第一，在使用前，首先将该装置通过支撑座2放置在所需的平面位置上，然后将控制器6的接电端口与外部电源进行连接，且将气缸31的接气口与外部气动控制设备相连接；
45.第二，在使用时，将夹具组件41左右两侧的夹板414向外推动，夹板414挤压第三弹簧416且沿第二限位杆415向外滑动，对两个夹板414之间进行扩展，将需要进行穿刺实验的锂电池放置在夹具组件41的支撑板411顶端中部，然后松开对两个夹板414，通过第三弹簧416产生弹性势能推动两个夹板414之间收缩，通过两个夹板414对锂电池左右两侧进行夹持，避免锂电池在进行穿刺时偏移；
46.第三，然后控制开合门控制结构56的电机562产生动力通过输出轴带动双向螺杆563左端圆心处转动，由于左活动块565和右活动块566通过第三限位杆564进行移动轨迹的限制，且双向螺杆563左右两侧螺纹分别呈正反牙设置，使双向螺杆563转动通过与左活动块565和右活动块566之间的螺纹配合带动左活动块565和右活动块566之间的收缩，左活动块565和右活动块566带动左防护门53和右防护门54之间收缩，通过左防护门53和右防护门54之间收缩闭合对锂电池穿刺实验进行闭合防护，且左防护门53和右防护门54之间收缩通过连杆42推动夹具组件41向后移动，夹具组件41底部的滑块43沿第一限位杆44和滑槽45向后直线移动，使夹持有锂电池的夹具组件41自动移动至穿刺针38底部；
47.第四，在对锂电池进行穿刺时，通过控制气缸31的活塞杆32推动活塞管33向下移动，活塞管33带动活塞板34、活动杆35、穿刺针接头36、第一弹簧37、穿刺针38、数显压力表39、活动板310和活动管311同步向下移动，且活动管311沿光杆312向下滑动，增加穿刺针38的移动稳固效果，穿刺针38向下移动对锂电池进行穿刺，穿刺针38底部受锂电池支撑，使穿刺针38顶部通过穿刺针接头36和活动杆35推动活塞板34向上移动，活塞板34挤压活塞管33内部空气，通过数显压力表39对活塞管33内部压力进行检测，且通过控制器6进行数据计算经显示设备进行数显，便于对穿刺锂电池所需的力度进行显示；
48.第五，通过在外壳1内部左侧壁设置了闭门触发开关313，活动板310向下移动时挤压闭门触发开关313的半圆压头3137，半圆压头3137通过连接柱3136推动活动压板3135，且活动压板3135挤压第二弹簧3134对按压开关3133进行按压，通过按压开关3133发送对电机562的控制指令，通过电机562驱动对左活动块565和右活动块566进行闭合，避免使用者未将左防护门53和右防护门54闭合，增加穿刺锂电池检测的危险性；
49.第六，在对锂电池穿刺完成后，控制气缸31的活塞杆32向上移动，活塞杆32向上移动带动活塞板34、活动杆35、穿刺针接头36、第一弹簧37、穿刺针38、数显压力表39、活动板
310和活动管311向上移动，且控制电机562带动双向螺杆563反向转动，使左防护门53和右防护门54之间扩展，且左防护门53和右防护门54之间扩展通过连杆42拉动夹具组件41向前移动，使夹具组件41以及完成穿刺实验的锂电池向前移动，便于将锂电池进行取出。
50.本发明通过改进提供一种锂电池穿刺检测装置及其使用方法，通过设置了穿刺机构3，穿刺机构3的穿刺针接头36与气缸31的活塞杆32之间设置了活塞管33和活塞板34，且在活塞管33外侧设置了数显压力表39，使穿刺针38对锂电池进行穿刺时，活塞板34挤压活塞管33内部空气，通过数显压力表39对活塞管33内部压力进行检测，且通过控制器6进行数据计算经显示设备进行数显，便于对穿刺锂电池所需的力度进行显示，通过设置了活动夹板组件4，活动夹板组件4的夹具组件41左右两侧分别通过连杆42与开合门组件5的左防护门53和右防护门54相连接，使左防护门53和右防护门54之间扩展时通过连杆42拉动夹具组件41向前移动，使锂电池在穿刺针38前侧进行安装操作，避免在穿刺针38底部操作带来的危险性，且使左防护门53和右防护门54之间收缩时通过连杆42带动夹具组件41向后移动，自动将夹具组件41移动至穿刺针38底部，增加使用便捷性，通过设置了开合门组件5，开合门组件5的左防护门53和右防护门54顶部设置了开合门控制结构56，通过控制开合门控制结构56的电机562即可对左防护门53和右防护门54的开合进行控制，控制方便，且设置了闭门触发开关313，在穿刺针38向下移动时，活动板310按压闭门触发开关313，触发控制开合门控制结构56的电机562，使制开合门控制结构56对左防护门53和右防护门54进行闭合控制，避免使用者未将左防护门53和右防护门54闭合，增加穿刺锂电池检测的危险性。
51.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
52.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。