钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法与流程

1.本发明涉及电池生产的技术领域，特别是涉及一种钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法。


背景技术：

2.目前，钢壳圆柱电池由于具有高能量密度、体积小、使用寿命长等优点已经被广泛应用到工业、民用领域的诸多移动设备上。钢壳圆柱电池在生产过程中，装配好的电芯需要输入烘烤箱内烘烤，以烤出电芯中的水分，进而提高电池的性能。经过烘烤后的电芯，需要注入电解液，而向电芯注液前需要进行短路测试，以减少可能产生的安全风险，同时避免电解液的无效损耗。
3.然而，现有的对电芯的短路测试，是通过人工使用短路测试仪对电芯逐个检测，使得电芯暴露在低露点环境中时间过长，电芯的极片会吸收水分，然后吸收完水分后的电芯再输入真空箱内进行注液，最终导致电池的性能较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能有效降低电芯吸收水分的风险，进而提高电池性能的钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法，采用短路测试注液一体化设备进行，所述短路测试注液一体化设备包括冷却装置及注液装置，所述注液装置包括真空箱体、短路测试机构及注液机构，所述短路测试机构和所述注液机构均安装在所述真空箱体内；所述钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法包括如下步骤：将烘烤后的电芯送入所述冷却装置进行冷却操作，得到冷却后的电芯；将所述冷却后的电芯输入所述真空箱体；采用所述短路测试机构对所述真空箱体内的电芯进行短路测试操作，得到合格的电池半成品；采用所述注液机构对所述合格的电池半成品进行注液操作，得到注液后的电池；其中，所述短路测试操作和所述注液操作均在所述真空箱体内进行。
7.在其中一个实施例中，所述短路测试注液一体化设备还包括烘烤装置，所述烘烤装置依次与所述冷却装置及所述注液装置连通。
8.在其中一个实施例中，在所述将烘烤后的电芯送入所述冷却装置进行冷却操作，得到冷却后的电芯的步骤之前，所述钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法还包括以下步骤：将装配好的电芯放入所述烘烤装置内进行烘烤操作，得到所述烘烤后的电芯。
9.在其中一个实施例中，在所述采用所述短路测试机构对所述真空箱体内的电芯进行短路测试操作之后，以及在所述得到合格的电池半成品的步骤之前，所述钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法还包括以下步骤：将经过所述短路测试操作后不合格的电池半成品进行标注并从所述真空箱体内排出。
10.在其中一个实施例中，所述短路测试注液一体化设备还包括传送机构，所述传送
机构包括依次连接的第一传送端及第二传送端，所述第一传送端设于所述冷却装置内，所述第二传送端设于所述真空箱体内。
11.在其中一个实施例中，所述短路测试机构包括支架、导轨、短路检测台、第一移动组件、第二移动组件及检测组件；所述支架的两端与所述真空箱体的两端的内壁连接；所述导轨设于所述支架上；所述第一移动组件滑动连接于所述导轨，所述第一移动组件用于将待检测的钢壳圆柱电池上料到所述短路检测台上；所述第二移动组件滑动连接于所述导轨；所述检测组件包括盖帽检测件及钢壳检测件，所述盖帽检测件设于所述第二移动组件的动力输出端，且所述第二移动组件用于在短路测试时驱动所述盖帽检测件移动直至与所述钢壳圆柱电池的盖帽抵接，使所述盖帽检测件与所述盖帽电连接，所述钢壳检测件设在所述短路测试台上，所述钢壳检测件用于在短路测试时抵接于所述钢壳圆柱电池的钢壳的外壁，以使所述钢壳检测件与所述钢壳电连接。
12.在其中一个实施例中，所述短路测试机构还包括遮盖防护组件，所述遮盖防护组件包括第一防护件和第二防护件，所述第一防护件用于在所述盖帽检测件完成短路测试后将所述盖帽检测件的触点进行遮盖，所述第二防护件用于在所述钢壳检测急案完成短路测试后对所述钢壳检测件的触点进行遮盖。
13.在其中一个实施例中，所述第一移动组件包括第一滑动板、第一传动件以及第一上料机械手，所述第一滑动板滑动连接于所述导轨，所述第一传动件穿设于所述第一滑动板并与所述第一上料机械手活动连接，且所述第一上料机械手具有夹持槽，所述夹持槽用于夹持所述钢壳圆柱电池；所述第二移动组件包括第二滑动板、第二传动件以及第二上料机械手，所述第二滑动板滑动连接于所述导轨，所述第二传动件穿设于所述第二滑动板并与所述第二上料机械手活动连接，所述第二上料机械手上设有所述盖帽检测件。
14.在其中一个实施例中，所述检测组件还包括气缸，所述气缸设于所述第二上料机械手，所述盖帽检测件包括两个测盖帽探针，所述气缸上相对设置有两个气缸夹子，每一所述气缸夹子滑动连接于所述气缸，以使每一所述气缸夹子向所述钢壳圆柱电池的盖帽的一端移动，且每一所述气缸夹子设有一所述测盖帽探针。
15.在其中一个实施例中，在所述采用所述注液机构对所述合格的电池半成品进行注液操作，得到注液后的电池的步骤之后，所述钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法还包括以下步骤：对所述注液后的电池进行封盖操作。
16.与现有技术相比，本发明包括但不仅限于以下优点：
17.1、通过在真空箱体内设有短路测试机构和注液机构，使短路测试操作与注液操作均在真空箱体内进行，即实现了电池的短路测试注液的一体化设置，避免了电芯暴露在低露点的环境中，有效地降低了电芯吸收水分的风险，进而提高了电池的性能；
18.2、通过在烘烤装置和注液装置之间设置有冷却装置，解决了烘烤装置与注液装置的连接问题，避免了电芯在低露点空气中吸水，进而保障了电池的性能。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这
些附图获得其他相关的附图。
20.图1为一实施例中钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法的流程图；
21.图2为一实施例中短路测试注液一体化设备的结构示意图；
22.图3为图2所示的短路测试注液一体化设备中短路测试机构的结构示意图。
具体实施方式
23.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
24.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
25.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
26.本技术提供一种钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法，采用短路测试注液一体化设备进行，所述短路测试注液一体化设备包括冷却装置及注液装置，所述注液装置包括真空箱体、短路测试机构及注液机构，所述短路测试机构和所述注液机构均安装在所述真空箱体内；所述钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法包括如下步骤：将烘烤后的电芯送入所述冷却装置进行冷却操作，得到冷却后的电芯；将所述冷却后的电芯输入所述真空箱体；采用所述短路测试机构对所述真空箱体内的电芯进行短路测试操作，得到合格的电池半成品；采用所述注液机构对所述合格的电池半成品进行注液操作，得到注液后的电池；其中，所述短路测试操作和所述注液操作均在所述真空箱体内进行。通过冷却装置的冷却操作，使电芯的温度降低，从而避免电芯在真空箱体内注液时出现电解液的汽化，进而减少电解液的损耗，保障电池的使用性能；将冷却后的电芯输入真空箱体后，需要通过短路测试机构对电芯进行短路测试操作，通过短路测试后的电芯即为合格的电池半成品，从而既减少了电池短路带来的安全风险，也避免了电解液的无用损耗；然后对合格的电池半成品进行注液操作，使得电解液渗入电芯中，进而保障电池的使用性能。其中，通过在真空箱体内设有短路测试机构和注液机构，使短路测试操作与注液操作均在真空箱体内进行，即实现了电芯的短路测试注液的一体化设置，避免了电芯暴露在低露点的环境中，有效地降低了电芯吸收水分的风险，进而提高了电池的性能。
27.为更好地理解本技术的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例对本技术做进一步地详细说明：
28.请参阅图1，其为本发明一实施例的钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法的流程图。所述钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法包括以下步骤的部分及全部：
29.s100：将烘烤后的电芯送入所述冷却装置进行冷却操作，得到冷却后的电芯。
30.在本实施例中，在所述步骤s100中，将所述烘烤后的电芯即时通过第一传送线趁热送入至所述冷却装置中，所述冷却装置内的空间与外部空间隔绝，所述冷却装置内用于持续通入干燥冷却空气，以使所述干燥冷却空气持续冲刷所述烘烤后的电芯。进一步地，所述烘烤后的电芯即时通过密封且负压环境的所述第一传送线趁热送入；更优选地，通入至所述冷却装置内冲刷所述烘烤后的电芯的排出气接入至所述第一传送线内，以冲刷刚出所述烘烤装置后的电芯，更加节能。
31.需要特别解释的是，本案所公开的技术方案中烘烤后的电芯与常规直接通过传输线或者电池转运箱送入至短路测试设备不同，现有技术会造成电池电芯的外露冷却而引起二次空气吸水，本案通过短路测试注液一体化设备则不会造成该问题。
32.在本实施例中，由于装配好的电芯内含有水分，因此电芯需要通过烘烤将水分烤出，可以理解，经过烘烤后的电芯的表面温度较高；而电芯在真空箱体内进行注液时，由于真空状态下，温度越高，相对沸点就越容易达到，因此温度较高的电芯直接输入真空箱体内容易造成电解液的汽化，即造成电解液的损耗。因此，当电芯经过烘烤去除水分后，将温度较高的电芯输入冷却装置中，通过冷却装置的冷却操作，使电芯的温度降低，从而避免电芯在真空箱体内注液时出现电解液的汽化，进而减少电解液的损耗，保障电池的使用性能。
33.s200：将所述冷却后的电芯输入所述真空箱体。
34.在本实施例中，完成冷却后的电芯，可通过密闭且负压环境的第二传送线，将冷却后的电芯从冷却装置输入真空箱体内。
35.s300：采用所述短路测试机构对所述真空箱体内的电芯进行短路测试操作，得到合格的电池半成品。
36.在本实施例中，由于电芯在进入真空箱体前先后经过烘烤操作和冷却操作，可以理解的是，烘烤时隔膜因温度过高会造成一定收缩，从而造成电芯短路的风险，并且冷却操作也可能造成电芯的损伤。因此，在冷却后的电芯输入真空箱体后，需要通过短路测试机构对电芯进行短路测试操作，通过短路测试后的电芯即为合格的电池半成品。如此，既减少了电池短路带来的安全风险，也避免了电解液的无用损耗。
37.s400：采用所述注液机构对所述合格的电池半成品进行注液操作，得到注液后的电池。
38.在本实施例中，电池经过短路测试操作后会得到合格的电池半成品，然后对合格的电池半成品进行注液操作，使得电解液渗入电芯中，进而保障电池的使用性能。
39.请一并参阅图2，所述钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法采用短路测试注液一体化设备10进行，所述短路测试注液一体化设备10包括冷却装置100及注液装置200，所述注液装置200包括真空箱体210、短路测试机构220及注液机构230，所述短路测试机构220和注液机构230均安装在真空箱体210内；其中，所述短路测试操作和所述注液操作均在所述真空箱体210内进行。
40.在所述将所述冷却后的电芯输入所述真空箱体210，采用所述短路测试机构220进行短路测试操作，得到合格的电池半成品的步骤之后，所述钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法还包括：对所述短路测试机构220的检测组件226进行遮盖防护处理。
41.在上述实施例中，通过在真空箱体210内设有短路测试机构220和注液机构，使短路测试操作与注液操作均在真空箱体210内进行，即实现了电池的短路测试注液的一体化
设置，如此，避免了电芯暴露在低露点的环境中，有效地降低了电芯吸收水分的风险，进而提高了电池的性能。由于真空箱体210内还用于进行注液操作，可以理解，短路测试机构220的检测组件226长时间暴露在真空箱体210内容易出现被电解液腐蚀的情况。因此，在检测组件226完成对电池的短路测试后，即刻对检测组件226进行遮盖防护处理，以减少检测组件226被电解液腐蚀的风险，从而提高检测组件226的使用寿命，避免检测组件226的频繁更换，提高电池短路测试的工作效率。
42.在其中一个实施例中，请参阅图2，所述短路测试注液一体化设备10还包括烘烤装置300，所述烘烤装置依次与所述冷却装置100及所述注液装置200连通。在本实施例中，将烘烤装置依次与冷却装置100、注液装置200连通，如此，经过烘烤操作后的电芯即可送入冷却装置100中进行冷却操作，完成冷却操作后的电芯再送入真空箱体210中依次完成短路测试操作和注液操作。可以理解，烘烤装置中的温度较高，而注液装置200中温度较低，传统技术中无法将烘烤装置与注液装置200进行连接，从而导致烘烤后的电芯在输入注液装置200时暴露在低露点空气中，容易造成电芯的吸水，影响电池的性能。而本实施例中，通过在烘烤装置和注液装置200之间设置有冷却装置100，解决了烘烤装置与注液装置200的连接问题，避免了电芯在低露点空气中吸水，进而保障了电池的性能。
43.进一步地，在所述将烘烤后的电芯送入所述冷却装置进行冷却操作，得到冷却后的电芯的步骤之前，所述钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法还包括以下步骤：将装配好的电芯放入所述烘烤装置内进行烘烤操作，得到所述烘烤后的电芯。在本实施例中，通过烘烤装置对装配好的电芯进行烘烤，从而将电芯内的水分烤出，以提高电池的性能。
44.在其中一个实施例中，在所述采用所述短路测试机构对所述真空箱体内的电芯进行短路测试操作之后，以及在所述得到合格的电池半成品的步骤之前，所述钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法还包括以下步骤：将经过所述短路测试操作后不合格的电池半成品进行标注并从所述真空箱体内排出。在本实施例中，经过短路测试操作后，会检测出不合格的电池半成品，为了避免对不合格的电池半成品进行注液，因此需将不合格的电池半成品从真空箱体内排出，避免电解液的无用损耗。进一步地，所述真空箱体设有电池排出口，以将不合格的电池半成品排出。
45.在其中一个实施例中，所述短路测试注液一体化设备还包括传送机构，所述传送机构包括依次连接的第一传送端及第二传送端，所述第一传送端设于所述冷却装置内，所述第二传送端设于所述真空箱体内。在本实施例中，通过设置传送机构，且第一传送端与第二传送端连接，可以理解，在冷却装置内的电池放置于第一传送端，经过冷却后的电芯由第一传送端输入至第二传送端，进而进入真空箱体内，以进行下一步的注液操作。
46.在其中一个实施例中，请参阅图3，所述短路测试机构220包括支架221、导轨222、短路检测台223、第一移动组件224、第二移动组件225及检测组件226；所述支架221的两端与所述真空箱体(图未示)的两端的内壁连接；所述导轨222设于所述支架221上；所述第一移动组件224滑动连接于所述导轨222，所述第一移动组件224用于将待检测的钢壳圆柱电池上料到所述短路检测台223上；所述第二移动组件225滑动连接于所述导轨222；所述检测组件226包括盖帽检测件2261及钢壳检测件2262，所述盖帽检测件2261设于所述第二移动组件225的动力输出端，且所述第二移动组件225用于在短路测试时驱动所述盖帽检测件2261移动直至与所述钢壳圆柱电池的盖帽抵接，使所述盖帽检测件2261与所述盖帽电连
接，所述钢壳检测件2262设在所述短路测试台上，所述钢壳检测件2262用于在短路测试时抵接于所述钢壳圆柱电池的钢壳的外壁，以使所述钢壳检测件2262与所述钢壳电连接。
47.在本实施例中，支架221上设有导轨222，第一移动组件224和第二移动组件225在导轨222上滑动，具体地，短路测试台上设有钢壳检测件2262，使用第一移动组件224先将钢壳圆柱电池移送至短路测试台上，并使钢壳圆柱电池的钢壳与钢壳检测件2262电连接，再将第一移动组件224复归原位，再通过第二移动组件225将盖帽检测件2261移动至钢壳圆柱电池的盖帽位置，并使盖帽检测件2261与钢壳圆柱电池的盖帽电连接，如此，使得检测组件226对于钢壳圆柱电池进行短路测试。在针对钢壳圆柱电池的短路测试过程中，避免了人工测短路，减少了人工资源的投入，提高了检测效率，进而提高了电池的产能。
48.在其中一个实施例中，所述短路测试机构还包括遮盖防护组件，所述遮盖防护组件包括第一防护件和第二防护件，所述第一防护件用于在所述盖帽检测件完成短路测试后将所述盖帽检测件的触点进行遮盖，所述第二防护件用于在所述钢壳检测急案完成短路测试后对所述钢壳检测件的触点进行遮盖。在本实施例中，检测组件包括盖帽检测件及钢壳检测件，可以理解，当短路测试结束后，长时间将盖帽检测件的触点以及钢壳检测件的触点暴露在真空箱体内时，容易被电解液腐蚀。因此，在短路测试机构上设有遮盖防护件，具体地，第一防护件在盖帽检测件完成短路测试后将盖帽检测件的触点进行遮盖，第二防护件在钢壳检测急案完成短路测试后对钢壳检测件的触点进行遮盖。如此，减少检测组件被电解液腐蚀的风险，从而提高检测组件的使用寿命，避免检测组件的频繁更换，提高电池短路测试的工作效率。进一步地，所述第一防护件为第一硅胶套，所述第二防护件为第二硅胶套。可以理解，真空箱体为常规技术可见的手套箱，当短路测试注液一体化设备停止工作时，操作人员可以通过真空箱体的手套伸入，并将第一硅胶套套置在盖帽检测件上，以对盖帽检测件的触点进行遮盖防护，同理地，第二硅胶套用于套置于钢壳检测件上。
49.在其中一个实施例中，请参阅图3，所述第一移动组件224包括第一滑动板2241、第一传动件2242以及第一上料机械手2243，所述第一滑动板2241滑动连接于所述导轨222，所述第一传动件2242穿设于所述第一滑动板2241并与所述第一上料机械手2243活动连接，且所述第一上料机械手2243具有夹持槽，所述夹持槽用于夹持所述钢壳圆柱电池；所述第二移动组件225包括第二滑动板2251、第二传动件2252以及第二上料机械手2253，所述第二滑动板2251滑动连接于所述导轨222，所述第二传动件2252穿设于所述第二滑动板2251并与所述第二上料机械手2253活动连接，所述第二上料机械手2253上设有所述盖帽检测件2261。
50.在本实施例中，由于第一滑动板2241和第二滑动板2251均与导轨222滑动连接，使得第一移动组件224和第二移动组件225均能沿着导轨222在支架221上移动。具体地，在第一移动组件224中，由于第一传动件2242穿设于第一滑动板2241并与第一上料机械手2243连接，通过第一滑动板2241在导轨222上的滑动，使得第一传动件2242和第一上料机械手2243在水平方向上移动至钢壳圆柱电池的正上方，第一上料机械手2243形成有夹持槽(图未示)，再由于第一上料机械手2243在第一传动件2242上活动，因此可移动第一上料机械手2243至钢壳圆柱电池的位置，并利用夹持槽夹取钢壳圆柱电池，然后再次通过第一移动组件224的运动，将钢壳圆柱电池放置于短路检测台223上，并使钢壳圆柱电池的钢壳与钢壳检测件2262电连接；在第二移动组件225中，由于盖帽检测件2261设于第二上料机械手
2253，可通过移动第二滑动板2251，并配合第二上料机械手2253在第二传动件2252上的活动，将盖帽检测件2261移动至钢壳圆柱电池的盖帽的位置，此时，盖帽检测件2261与钢壳圆柱电池的盖帽电连接，再加上钢壳检测件2262与钢壳圆柱电池的钢壳电连接，从而利用检测组件226对钢壳圆柱电池进行短路测试。
51.在其中一个实施例中，所述检测组件还包括气缸，所述气缸设于所述第二上料机械手，所述盖帽检测件包括两个测盖帽探针，所述气缸上相对设置有两个气缸夹子，每一所述气缸夹子滑动连接于所述气缸，以使每一所述气缸夹子向所述钢壳圆柱电池的盖帽的一端移动，且每一所述气缸夹子设有一所述测盖帽探针。在本实施例中，通过第二上料机械手将两个测盖帽探针分别移送至钢壳圆柱电池的盖帽的两端，而两个测盖帽探针分别设于两个气缸夹子上，通过气缸的作用，使得两个气缸夹子相向运动并将钢壳圆柱电池的盖帽夹紧，使两个测盖帽探针与钢壳圆柱电池的盖帽电连接。
52.在其中一个实施例中，在所述采用所述注液机构对所述合格的电池半成品进行注液操作，得到注液后的电池的步骤之后，所述钢壳圆柱电池短路测试注液一体化处理方法还包括以下步骤：对所述注液后的电池进行封盖操作。如此，通过对注液后的电池进行封盖操作，避免在运输电池时使得电解液从电池中洒出，避免了电解液的无用损耗。
53.与现有技术相比，本发明包括但不仅限于以下优点：
54.1、通过在真空箱体内设有短路测试机构和注液机构，使短路测试操作与注液操作均在真空箱体内进行，即实现了电池的短路测试注液的一体化设置，避免了电芯暴露在低露点的环境中，有效地降低了电芯吸收水分的风险，进而提高了电池的性能；
55.2、通过在烘烤装置和注液装置之间设置有冷却装置，解决了烘烤装置与注液装置的连接问题，避免了电芯在低露点空气中吸水，进而保障了电池的性能。
56.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。