多工位电池极片厚度检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及极片检测技术领域，特别是指一种多工位电池极片厚度检测系统。


背景技术：

2.电池的极片在充放电的过程中会发生体积变化，如可能变薄或者变厚，该变化对整个电池的电性能和安装性能都有着重大的影响。因而在设计产品或生产时，都会对电池极片做充放电时的厚度测量，以达到充分了解相应电池极片在充放电过程中膨胀-收缩效应的目的，从而对电极材料的研发有着指导意义，或者通过抽检的目的实现同一批次电池极片的质量检测。
3.现有技术中，电池极片的厚度检测一般是采用工作台和万分尺搭配使用，万分尺通过滑杆固定在工作台上，以调节万分尺的高度，以使得万分尺头能够顶住扣电治具的滑动部，从而实现测量电池极片的膨胀变化量。此结构中万分尺与滑杆的配合容易松动，导致测量的误差比较大，同时只有单个工位，一次只能测量一个扣电治具，效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种多工位电池极片厚度检测系统，可以一次性可测量多个扣电治具，且测量精度较高。
5.为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
6.一种多工位电池极片厚度检测系统，包括安装台、升降台、扣电治具、厚度传感器、通讯模块和控制模块；所述安装台包括垂直连接的底板和立板；所述底板上等间距地设置有若干个升降台；每个升降台上对应设置有一个扣电治具；所述扣电治具包括上下配合的上治具组和下治具组，所述上治具组与所述下治具组之间形成用于放置电池极片的容纳空间，容纳空间内设置活动部，活动部可沿着电池极片的厚度方向移动；所述厚度传感器固定连接在所述立板上，并位于所述扣电治具的活动部正上方；所述通讯模块实现所述厚度传感器与所述控制模块的通讯连接。
7.所述下治具组包括下壳体、导向套和第一导电件；所述下壳体设置有极片容腔作为所述容纳空间；所述导向套设置在所述极片容腔内，用于定位电池极片；所述第一导电件固定连接在所述下壳体上；所述上治具组包括上壳体、盖板、活塞杆、弹簧、旋盖和第二导电件；所述上壳体与所述下壳体相对设置，且两者的相对面上设置有密封机构；所述盖板固定连接在所述上壳体的上表面；所述活塞杆活动密封地穿设在所述上壳体的中心处并穿出所述盖板，且所述活塞杆与所述导向套相对设置；所述弹簧设置在所述上壳体与所述活塞杆之间，以使所述活塞杆压向所述导向套内的电池极片；所述旋盖套设在所述上壳体的外周，并与所述下壳体螺纹连接，所述旋盖拧紧时所述上壳体向着所述下壳体方向移动；所述第二导电件固定连接在所述盖板上。
8.优选地，所述下壳体、第一导电件、盖板、活塞杆、弹簧、第二导电件均由导电材料
制成，所述导向套、旋盖均由绝缘材料制成。
9.优选地，所述下壳体设置有凸台，所述极片容腔设置在所述凸台的上表面并与所述凸台同轴设置，所述旋盖与所述凸台的周面螺纹连接。
10.优选地，所述第一导电件为杆件，其一端与所述下壳体的侧面固定连接，其另一端设置有手握球。
11.优选地，所述旋盖设置有通孔，所述上壳体的上表面设置有圆柱部，所述圆柱部活动穿设于所述通孔，所述盖板固定连接在所述圆柱部的上表面，且所述盖板的半径大于所述通孔的半径。进一步地，所述盖板设置有包覆在所述圆柱部周面上的环状凸缘，所述环状凸缘的周面与所述通孔的侧壁间隙配合。
12.优选地，所述活塞杆的下端设置有压块，所述压块的形状与所述导向套的内腔匹配；所述弹簧的下端配合在所述压块的上表面。
13.优选地，所述密封机构包括设置在所述下壳体上表面的第一密封圈，以及设置在所述上壳体下表面的第二密封圈；所述下壳体的上表面设置有供所述第一密封圈嵌设的第一环槽；所述上壳体的下表面设置有供所述第二密封圈嵌设的第二环槽。
14.优选地，所述上壳体与所述下壳体之间设置有定位机构；所述定位机构包括垂直连接在所述上壳体下表面的至少两根定位销，以及设置在所述下壳体上表面的定位孔，所述定位销与所述定位孔上下相对设置；所述定位销由绝缘材料制成。
15.所述安装台还包括筋板；所述筋板设置在所述立板的背面并与所述底板、立板同时垂直连接。
16.所述底板的底面设置有若干底脚。
17.所述升降台上设置有固定座，用于固定所述扣电治具；所述固定座由绝缘材料制成。
18.所述厚度传感器通过支座固定连接在所述立板的侧面。
19.所述检测系统还包括安装在所述立板上的若干传感器放大器。
20.所述检测系统还包括罩设在所述安装台上的外罩，所述外罩设置有观察窗口和操作窗口，所述观察窗口与所述厚度传感器相对设置，所述操作窗口与所述扣电治具相对设置。
21.采用上述技术方案后，本实用新型具有以下技术效果：
22.①
通过将厚度传感器固定连接在立板上，使得厚度传感器的高度不会发生变化，避免了厚度传感器因安装结构不稳定可能带来的测量误差，转而通过升降台实现扣电治具的抬升，在测量时使扣电治具的活动部与厚度传感器接触，达到测量电池极片在充放电过程中的厚度变化量的目的；
23.②
升降台与厚度传感器的配合，可以将厚度变化量测量的误差控制到最小，满足高精度需求；同时本实用新型可以实现一台设备同时测量多个扣电治具，工作效率更高。
附图说明
24.图1为本实用新型具体实施例的立体图一；
25.图2为本实用新型具体实施例的立体图二（无外罩）；
26.图3为本实用新型具体实施例扣电治具的立体图；
27.图4为本实用新型具体实施例扣电治具的分解图一；
28.图5为本实用新型具体实施例扣电治具的分解图二；
29.图6为本实用新型具体实施例扣电治具的剖视图及工作示意图；
30.附图标号说明：
[0031]1‑‑‑‑
安装台；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
‑‑‑
底板；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
‑‑‑
立板；
[0032]
13
‑‑‑
筋板；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
14
‑‑‑
底脚；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑‑‑‑
升降台；
[0033]
21
‑‑‑
固定座；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑‑‑‑
扣电治具；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
31
‑‑‑
上治具组；
[0034]
311
‑‑
上壳体；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3111-圆柱部；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3112-第二环槽；
[0035]
312
‑‑
盖板；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3121-环状凸缘；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
313
‑‑
活塞杆；
[0036]
3131-压块；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
314
‑‑
弹簧；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
315
‑‑
旋盖；
[0037]
3151-通孔；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
316
‑‑
第二导电件；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
32
‑‑‑
下治具组；
[0038]
321
‑‑
下壳体；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3211-极片容腔；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3212-凸台；
[0039]
3213-第一环槽；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3214-定位孔；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
322
‑‑
导向套；
[0040]
323
‑‑
第一导电件；
ꢀꢀꢀꢀꢀ
3231-手握球；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4‑‑‑‑
厚度传感器；
[0041]5‑‑‑‑
通讯模块；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6‑‑‑‑
支座；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ7‑‑‑‑
传感器放大器；
[0042]8‑‑‑‑
外罩；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
81
‑‑‑
观察窗口；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
82
‑‑‑
操作窗口；
[0043]
91
‑‑‑
第一密封圈；
ꢀꢀꢀꢀꢀ
92
‑‑‑
第二密封圈；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
93
‑‑‑
第三密封圈；
[0044]
10
‑‑‑
定位销；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀa‑‑‑‑
下极片；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀb‑‑‑‑
隔膜；
[0045]c‑‑‑‑
上极片。
实施方式
[0046]
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
[0047]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0048]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型实施例的详细描述并非旨在限制本实用新型要保护的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型所要保护的范围。
[0049]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0050]
在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的实施例而简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。
[0051]
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，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所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0052]
在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”、“相连”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；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0053]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0054]
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
[0055]
此外，本实用新型提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0056]
参考图1至图6所示，本实用新型公开了一种多工位电池极片厚度检测系统，包括安装台1、升降台2、扣电治具3、厚度传感器4、通讯模块5和控制模块（图中未示出）；
[0057]
安装台1包括垂直连接的底板11和立板12；底板11上等间距地设置有若干个升降台2；
[0058]
每个升降台2上对应设置有一个扣电治具3；
[0059]
扣电治具3包括上下配合的上治具组31和下治具组32，上治具组31与下治具组32之间形成用于放置电池极片的容纳空间，容纳空间内设置活动部，活动部可沿着电池极片的厚度方向移动；
[0060]
厚度传感器4固定连接在立板12上，并位于扣电治具3的活动部正上方；
[0061]
通讯模块5实现厚度传感器4与控制模块的通讯连接。
[0062]
以下示出了本实用新型的具体实施例。
[0063]
上述安装台1还包括筋板13；筋板13设置在立板12的背面并与底板11、立板12同时垂直连接，以提高立板12的结构稳定性，进而保证厚度传感器4的位置不会发生变化，提高了测量精度和设备的使用寿命。
[0064]
上述底板11的底面设置有若干底脚14，可实现底板11与地面的相对固定和防滑，减少设备运行过程中的振动和晃动。
[0065]
上述升降台2为手摇式升降台或者电动升降台，其中电动升降台可采用电机驱动
或者气缸驱动。
[0066]
上述升降台2上设置有固定座21，用于固定扣电治具3，以防止升降台2在升降的过程中扣电治具3发生位移；固定座21由绝缘材料制成。
[0067]
上述厚度传感器4通过支座6固定连接在立板12的侧面，实现与立板12的相对固定，保持悬空在扣电治具3的正上方。
[0068]
本实用新型还包括安装在立板12上的若干传感器放大器7，以实现功率放大，满足通讯模块5的发送功率的需求。
[0069]
本实用新型还包括罩设在安装台1上的外罩8，外罩8设置有观察窗口81和操作窗口82，观察窗口81与厚度传感器4相对设置，操作窗口82与扣电治具3相对设置。设置外罩8可以将大多数不需要操作的零部件进行遮盖，实现防尘防污以及避免外露的效果。
[0070]
参考图2至图6所示，示出了本实用新型扣电治具3的具体实施方式：
[0071]
上述下治具组32包括下壳体321、导向套322和第一导电件323；下壳体321设置有极片容腔3211作为放置电池极片的容纳空间；导向套322设置在极片容腔3211内，用于定位电池极片；第一导电件323固定连接在下壳体321上；上治具组31包括上壳体311、盖板312、活塞杆313、弹簧314、旋盖315和第二导电件316；上壳体311与下壳体321相对设置，且两者的相对面上设置有密封机构；盖板312固定连接在上壳体311的上表面；活塞杆313活动密封地穿设在上壳体311的中心处并穿出盖板312，且活塞杆313与导向套322相对设置；弹簧314设置在上壳体311与活塞杆313之间，以使活塞杆313压向导向套322内的电池极片；旋盖315套设在上壳体311的外周，并与下壳体321螺纹连接，旋盖315拧紧时上壳体311向着下壳体321方向移动；第二导电件316固定连接在盖板312上。该结构的扣电治具3通过旋盖315与下壳体321的螺纹连接，实现上壳体311封闭下壳体321的极片容腔3211，大螺纹连接的方式保证了拧转旋盖315时旋盖315能够压紧上壳体311，以提高上壳体311与下壳体321之间的密闭效果，并且操作更加简便，能够保证被测电池极片受力均匀，提高测量精度；可通过第一导电件323、第二导电件316进行连接充放电设备，接电更加容易。
[0072]
在上述扣电治具的一些实施方式中，上述下壳体321、第一导电件323、盖板312、活塞杆313、弹簧314、第二导电件316均由导电材料制成，导向套322、旋盖315均由绝缘材料制成。
[0073]
在上述扣电治具的一些实施方式中，上述下壳体321设置有凸台3212，极片容腔3211设置在凸台3212的上表面并与凸台3212同轴设置，旋盖315则是与凸台3212的周面螺纹连接，也即凸台3212的周面上设置有供旋盖315螺纹连接的外螺纹。
[0074]
在上述扣电治具的一些实施方式中，上述第一导电件323为杆件，其一端与下壳体321的侧面固定连接，其另一端设置有手握球3231，方便操作人员抓握第一导电件323进行使得旋盖315与下壳体321相对转动；同时第一导电件323本身还有导电功能，用于连接充放电设备。
[0075]
在上述扣电治具的一些实施方式中，上述旋盖315设置有通孔3151，上壳体311的上表面设置有圆柱部3111，圆柱部3111活动穿设于通孔3151，盖板312采用螺栓固定连接在圆柱部3111的上表面，且盖板312的半径大于通孔3151的半径，使得旋盖315不会从上壳体311上方脱出。
[0076]
进一步地，上述盖板312设置有包覆在圆柱部3111周面上的环状凸缘3121，环状凸
缘3121的周面与通孔3151的侧壁间隙配合，环状凸缘3121与通孔3151间隙配合实现对旋盖315旋转时的导向作用，以保证上壳体311只能沿着竖向进行移动，保证活塞杆313与导向套322内的电池极片的贴合度。
[0077]
在上述扣电治具的一些实施方式中，上述活塞杆313的下端设置有压块3131，压块3131的形状与导向套322的内腔匹配；弹簧314的下端配合在压块3131的上表面，以防止弹簧314从活塞杆313上掉落。
[0078]
在上述扣电治具的一些实施方式中，上述密封机构包括设置在下壳体321上表面的第一密封圈91，第一密封圈91由聚四氟乙烯制成，下壳体321的上表面设置有供第一密封圈91嵌设的第一环槽3213。
[0079]
进一步地，上述密封机构还包括设置在上壳体311下表面的第二密封圈92，第二密封圈92由硅胶制成，上壳体311的下表面设置有供第二密封圈92嵌设的第二环槽3112。设置第一密封圈91、第二密封圈92的双重密封，可以提高上壳体311与下壳体321盖合的密封效果。
[0080]
在上述扣电治具的一些实施方式中，上述活塞杆313的周面上套置有若干第三密封圈93，第三密封圈93由氟橡胶制成，以保证活塞杆313与上壳体311的活动通道之间的密封性。
[0081]
在上述扣电治具的一些实施方式中，上述上壳体311与下壳体321之间设置有定位机构；定位机构包括垂直连接在上壳体311下表面的至少两根定位销10，以及设置在下壳体321上表面的定位孔3214，定位销10与定位孔3214上下相对设置。当上治具组31与下治具组32盖合时，定位销10插入定位孔3214，并在用户旋转旋盖315的过程中对上壳体311的上下移动进行导向，避免上壳体311发生偏移，也就能避免活塞杆313发生偏移。
[0082]
进一步地，定位销10由绝缘材料制成。
[0083]
参考图1至6所示，本实用新型的工作流程为：
[0084]
先在极片容腔3211里依次放入下极片a、隔膜b和上极片c，再点几滴电解液；然后通过下壳体321与旋盖315的螺纹连接将旋盖315拧紧，使得上壳体311密封配合在极片容腔3211的开口处，使得极片容腔3211密闭；在弹簧314的作用下，活塞杆313的压块3131向下压住上极片c，此时下极片a、下壳体321、第一导电件323是一个通路，上极片c、活塞杆313、弹簧314、盖板312、第二导电件316是另一个通路。
[0085]
系统通电后，把扣电治具3整体放置在升降台2的固定座21上，再通过升降台2将扣电治具3顶升到与厚度传感器4的感应端接触，在观察窗口81观察厚度传感器4的灯光由红灯变成绿灯，则锁住升降台2；通过第一导电件323、第二导电件316接上充放电设备，对上极片c、下极片a进行充放电测试，并由厚度传感器4测量活塞杆313的轴向移动距离。
[0086]
通过上述方案，本实用新型通过将厚度传感器4固定连接在立板12上，使得厚度传感器4的高度不会发生变化，避免了厚度传感器4因安装结构不稳定可能带来的测量误差，转而通过升降台2实现扣电治具3的抬升，在测量时使扣电治具3的活动部与厚度传感器4接触，达到测量电池极片在充放电过程中的厚度变化量的目的；升降台2与厚度传感器4的配合，可以将厚度变化量测量的误差控制到最小，满足高精度需求；同时本实用新型可以实现一台设备同时测量多个扣电治具3，工作效率更高。
[0087]
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的
普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。