專利名稱：一種鋰電池組裝狀態檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋰電池，尤其涉及一種鋰電池組裝狀態檢測裝置。
背景技術：
鋰離子電池組裝過程中，通常先將電芯裝入鋁制殼體，再將蓋板安裝在殼體的敞開端，使其與殼體之間焊接形成良好的密封。組裝狀態良好的電池尺寸標準，不僅有利于激光焊接工序的順利進行，而且能夠保證鋰電池良好的密封性能，防止鋰電池由于短路、接觸不良等造成失效的狀況，延長電池的充、放電壽命。 現有的鋰離子電池一般都通過自動化生產線進行組裝，將蓋板安裝在殼體的敞開端后流轉至激光焊接工序進行密封焊接。然而，蓋板和殼體組裝過程中，有時由于設備故障、零件尺寸問題、控制失誤等其他原因，難免出現不合格的組裝狀態，例如蓋板的一端或一側翹起，蓋板裝入殼體后局部位置不平整，甚至蓋板整體未裝入殼體等情況。這些組裝不合格的鋰電池蓋板和殼體之間裝配不緊密，因而對下一工序的激光焊接形成了一定程度的障礙。目前的鋰電池生產線上，蓋板和殼體組裝完成后，通常需要人工檢查的方法將不合格品挑選出來使其不必進入激光焊接工序，還沒有專門針對鋰電池組裝狀態的自動檢測裝置，顯然，人工檢測的方法效率低下、準確度低，不能滿足自動化批量生產的工作需求。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、準確度高的鋰電池組裝狀態檢測裝置。 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是 —種鋰電池組裝狀態檢測裝置，包括底座和光檢測機構，所述底座上設有用于放置鋰電池的檢測位；所述光檢測機構與鋰電池的蓋板所在端相對應，所述光檢測機構發射與鋰電池的側面相垂直的檢測光，這些檢測光形成的光覆蓋區域包括鋰電池的組裝狀態檢測區域。 所述光檢測機構與鋰電池的蓋板所在端相對應，所述組裝狀態檢測區域為鋰電池殼體的上邊緣以上的區域。 所述光檢測機構包括光發射端和光接收端，所述光發射端和光接收端分別位于鋰
電池的兩側，且兩者的位置相對應。 所述光檢測機構為反射式光檢測機 。 還包括夾緊機構，所述夾緊機構包括夾緊汽缸和分布在鋰電池兩側的夾緊塊，所述夾緊塊位于所述光檢測機構和檢測位之間，并在所述夾緊汽缸的控制下夾緊或松開鋰電池。 還包括固定架和高度調節機構，所述光檢測機構通過所述高度調節機構安裝在所
述固定架上，所述固定架固定在所述夾緊塊上并隨夾緊塊一起靠近或遠離鋰電池。 所述高度調節機構為設置在所述固定架上的柱狀體，所述光檢測機構可活動地套在所述柱狀體上。 還包括短路檢測機構，所述短路檢測機構安裝在所述底座上，包括短路檢測汽缸、支架和兩個短路探針；所述兩個短路探針固定在支架上，其自由端分別與鋰電池的正、負極相對應；所述兩個短路探針在所述短路檢測汽缸的控制下與鋰電池的正、負電極相接觸或分離。 所述短路檢測機構還包括絕緣棒，所述絕緣棒套在所述短路探針上，所述短路探針的自由端和其相對端分別露出所述絕緣棒。 還包括轉盤，所述轉盤包括沿周向分布的多個工作臺，待測鋰電池固定在所述工作臺上，所述底座和光檢測機構設置在所述轉盤一側，并允許一個工作臺停留在所述檢測位。 本實用新型的有益效果是，本實用新型通過光檢測機構判斷鋰電池組裝狀態是否合格。如果鋰電池的蓋板未完全扣進殼體，則未扣進部分對來自光檢測機構的檢測光進行反射或折射，本實用新型預先設定鋰電池組裝合格狀態下接收到的標準光強度，在檢測過程中，將接收到的光強度與該標準光強度相比，進而判斷鋰電池的組裝狀態。因此，本實用新型結構簡單，與其他機械式檢測裝置相比，準確率顯著提高。 本實用新型的光檢測機構還可通過檢測固定架安裝在用于夾緊鋰電池的夾緊塊上，檢測距離更近，準確度提高。 本實用新型還可進一步包括短路檢測機構，在同一工位完成對電池短路狀態的檢測，因此功能更加強大。 本實用新型還可進一步包括轉盤，用于通過自動旋轉方式將待檢測的鋰電池直接放置在工作位，進一步提高了工作效率。
圖1為本實用新型鋰電池組裝狀態檢測裝置的第一種具體實施方式
立體圖； 圖2為本實用新型鋰電池組裝狀態檢測裝置主視圖； 圖3為本實用新型的檢測光傳播示意圖； 圖4為鋰電池組裝合格的檢測示意圖； 圖5為鋰電池蓋板一端未扣進的檢測示意圖； 圖6為鋰電池蓋板整體未扣進的檢測示意圖； 圖7為本實用新型鋰電池組裝狀態檢測裝置的第二種具體實施方式
立體圖。
具體實施方式
鋰電池5的電芯通常安裝在一端封閉、一端敞開的殼體51內，蓋板52安裝在殼體51的敞開端并與之形成良好的密封。組裝合格的鋰電池5的蓋板52 —般完全扣進殼體51內，其上表面與殼體51的上邊緣完全平齊，這種組裝狀態既保障了鋰電池5結構的緊密性，還能保持其良好的外觀，便于激光焊接工序的順利進行。而對于組裝不合格的鋰電池5，裝入殼體51的蓋板52可能發生一端翹起、甚至兩端都未完全扣進殼體51的狀況，這種不合格的組裝狀態導致鋰電池5的結構不緊密，無法正常進入激光焊接工序對蓋板52和殼體51進行密封焊接。[0028] 第一具體實施方式
圖1和圖2所示為本實用新型鋰電池組裝狀態檢測裝置的第一種具體實施方式
， 包括底座1和光檢測機構2，底座1上設有用于放置待測鋰電池5的檢測位11，該檢測位11 可為平臺或凹槽狀，后者更容易限制鋰電池5的位置防止其傾倒。光檢測機構2設置在與 鋰電池5的蓋板52所在端相對應的位置，可固定在底座1上，也可設置成與底座1相分離 的單獨結構。該光檢測機構2發射從鋰電池5 —側傳播至另一側的檢測光，這些檢測光與 鋰電池5的側面相垂直并形成一個光覆蓋區域23，該光覆蓋區域23包括鋰電池的組裝狀 態檢測區域，本實施方式中組裝狀態檢測區域為鋰電池殼體51的上邊緣以上的區域，可與 殼體51的上邊緣鄰接，也可將其包含在內。對于上邊緣形狀規則的鋰電池殼體51，蓋板52 應完全卡入鋰電池殼體51 ;而對于上邊緣形狀不規則的鋰電池殼體51，蓋板52可能與殼體 51上邊緣的最高位置相平齊，因此組裝狀態檢測區域的設置視具體情況而定。 本實用新型的光檢測機構2可包括分布在鋰電池5兩側的光發射端21和光接收 端22，兩者的位置相對應。圖1中，設置在鋰電池5右側的光發射端21發射出一組橫向傳 播的檢測光，為了提高準確度，減少光散射，這些檢測光可形成一個長方體光覆蓋區域23， 該長方形覆蓋區域23容納殼體51的上邊緣以上的部分，其長度為光發射端21與光接收端 22之間的距離，寬度略大于殼體51的寬度，高度度與蓋板52的高度相當。如圖3所示為本 實用新型的檢測光傳播示意圖，來自光發射端21的橫向檢測光從鋰電池5的右側傳播至左 側，設置在鋰電池5左側的光接收端22接收該檢測光，如果未被任何障礙物阻擋，則檢測光 傳播方向不變；如果蓋板52未完全扣進殼體51，則未完全扣進的部分反射或折射檢測光， 這些檢測光無法被光接收端21所接收，光接收端22根據接收到的光強度判斷鋰電池5的 組裝狀態。本實用新型鋰電池組裝狀態檢測裝置結構簡單、方便操作，與人工觀察或者機械 檢測裝置相比，其準確度和檢測效率顯著提高。 本實用新型的光檢測機構2還可為反射式光檢測機構，該反射式光檢測機構設置 在鋰電池5的一側，并發射與鋰電池5的側面相垂直的檢測光，這些檢測光一部分直接穿過 鋰電池5的上方或左右兩側，而另一部分被殼體51或蓋板52反射或折射回來，反射式光檢 測機構接收這些反射光線或折射光線，進而判斷鋰電池5的組裝狀態。 鑒于激光具有較好的方向性，因此本實用新型的光檢測機構2發射的光線為激光 時，能夠進一步提高檢測的準確性。 本實用新型還包括夾緊機構4，所述夾緊機構4包括夾緊汽缸和分布在鋰電池兩 側的兩個夾緊塊，如圖2為左夾緊塊42和右夾緊塊41。兩個夾緊塊都位于光檢測機構2 和底座1上的檢測位11之間。檢測開始之前，兩個夾緊塊在夾緊汽缸的控制下分別發生移 動，直到夾緊鋰電池5使其不易發生偏移；檢測結束之后，兩個夾緊塊在夾緊汽缸的控制下 復位，等待取走鋰電池5后進行下一次檢測。 本實用新型還包括檢測固定架3，光檢測機構2可通過高度調節機構6安裝在檢測 固定架3上，并可根據鋰電池5的高度調節光檢測機構2的高度，便于對不同規格的鋰電池 5進行檢測。如圖所示，高度調節機構5可為固定在固定架3上的柱狀體，光檢測機構2可 活動地套在柱狀體上并可上下滑動達到調節高度的目的，還可通過鎖緊機構固定。本實施 方式的固定架3安裝在夾緊機構4中的夾緊塊上隨之一起運動，檢測開始時，光檢測機構2 和固定架3 —起隨夾緊塊移動至靠近鋰電池5的位置，由于距離鋰電池5較近，因此檢測更加準確；檢測完畢，光檢測機構2和固定架3 —起隨夾緊塊移動至遠離鋰電池5的位置。[0035] 本實用新型還可進一步包括如圖1所示的短路檢測機構7，該短路檢測機構7安裝在底座1上，包括短路檢測汽缸74、支架71和兩個短路探針73，兩個短路探針73都固定在支架71上，其自由端分別鋰電池5的正、負極相對應。本實施方式中，兩個短路探針73可在短路檢測汽缸74的控制下向下運動，直到與鋰電池5的正、負電極相接觸進行短路檢測。為了保證良好的絕緣，短路探針73上還分別套有中空的絕緣棒72，且短路探針73的兩端分別露出絕緣棒72，其自由端可與鋰電池5的正、負電極相接觸，其相對端用于和萬用電表等短路檢測儀器相接觸。鋰電池5的負極通常為鉚釘521，正極通常為與鉚釘521絕緣隔開的蓋板51。本實施方式在同一工位完成對鋰電池5組裝狀態和短路狀態的檢測，因此功能更加強大。進行短路檢測時，兩個短路探針73在短路檢測汽缸71的控制下逐漸靠近鋰電池5，直至與正、負電極相接觸，接著短路檢測儀器中的電筆分別接觸短路探針73的另一端，如果出現短路則直接將其檢出或在下一工位檢出。 圖4至圖6為本實用新型中鋰電池的組裝狀態示意圖，圖4中鋰電池5組裝合格，圖5中蓋板 52 —端為扣進殼體51，圖6中蓋板52整體未扣緊殼體51。其檢驗過程通常包括以下步驟 首先，將鋰電池5放置在檢測位ll，如果鋰電池5組裝合格率較高，則可以將多個規格相同的鋰電池5同時放置在檢測位11批量檢測，以提高工作效率。[0038] 夾緊機構4中的左夾緊塊42和右夾緊塊41分別在夾緊汽缸的控制下向鋰電池5靠近直至抵在鋰電池5兩側，光檢測機構2和固定架3隨之運動至靠近鋰電池5的位置。[0039] 接著，光檢測機構2開始工作。該光檢測機構2的高度預先調整至與鋰電池5的蓋板52所在端相對應的位置，其發射出與鋰電池5的側面相垂直的檢測光。對于圖1所示的包括光發射端21和光接收端22的光檢測機構2，可預先設定鋰電池5組裝合格時光接收端22接收到的標準光強度；檢測過程中，對于圖5所示鋰電池5的蓋板52 —端未扣進外殼51的狀況，光接收端22接收到光強度弱于標準光強度；對于圖6所示鋰電池5的蓋板52兩端都未扣進外殼51的狀況，光接收端22接收到的光強度更弱，這兩種組裝狀態不合格的鋰電池5在下一工位被檢出。本實施方式中，光強度可通過數字直接顯示在光接收端22，也可通過光纖、光纜等裝置將接收到的光傳輸至與其相連的其他控制裝置，還可對光強度的分布狀況進行分析，用于進一步判斷蓋板52未扣進的具體位置。 而對于反射式光檢測機構，合格的鋰電池5中殼體51的上邊緣以上沒有障礙，因此檢測光傳播方向不變；而對于蓋板52未扣進殼體51的鋰電池5，蓋板52伸出殼體51以外的部分會將檢測光反射或折射回去，反射式光檢測機構接收該反射光或折射光，進而判斷蓋板52是否完全扣進殼體51 。這種實施方式的結構更加簡單，只需將光檢測機構2安裝在鋰電池5 —側，然而由于折射光的干擾，與圖1中包括光發射端21和光接收端22的實施方式相比，后者顯然準確度更高。 接著，短路檢測機構7開始工作，兩個短路檢測探針73在短路檢測汽缸74的控制下向下移動，直至與鋰電池5的正、負電極相接觸，并通過短路檢測儀器測試鋰電池5是否短路。 如圖7所示，本實用新型還可進一步包括轉盤8，該轉盤8包括沿周向分布的多個工作臺81，待測鋰電池5固定在工作臺81上并隨轉盤8 —起旋轉。底座1和光檢測機構2設置在轉盤8 —側，并允許一個工作臺81停留在檢測位ll，光檢測機構2可對放置在檢測
位11的鋰電池5進行組裝狀態和短路的檢測。該實施方式通過自動旋轉的方式將鋰電池
5自動放置在檢測位ll，不需人工操作，因此方便快捷，進一步提高了檢測效率。 以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能
認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術
人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視
為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求一種鋰電池組裝狀態檢測裝置，其特征在于包括底座和光檢測機構，所述底座上設有用于放置鋰電池的檢測位；所述光檢測機構與鋰電池的蓋板所在端相對應，所述光檢測機構發射與鋰電池的側面相垂直的檢測光，這些檢測光形成的光覆蓋區域包括鋰電池的組裝狀態檢測區域。
2. 根據權利要求1所述的鋰電池組裝狀態檢測裝置，其特征在于所述組裝狀態檢測 區域為鋰電池殼體的上邊緣以上的區域。
3. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述光檢測機構包括光發射端和光接收 端，所述光發射端和光接收端分別位于鋰電池的兩側，且兩者的位置相對應。
4. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述光檢測機構為反射式光檢測機構。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于還包括夾緊機構，所述夾緊 機構包括夾緊汽缸和分布在鋰電池兩側的夾緊塊，所述夾緊塊位于所述光檢測機構和檢測 位之間，并在所述夾緊汽缸的控制下夾緊或松開鋰電池。
6. 根據權利要求5所述的裝置，其特征在于還包括固定架和高度調節機構，所述光檢 測機構通過所述高度調節機構安裝在所述固定架上，所述固定架固定在所述夾緊塊上并隨 夾緊塊一起靠近或遠離鋰電池。
7. 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于所述高度調節機構為設置在所述固定架 上的柱狀體，所述光檢測機構可活動地套在所述柱狀體上。
8. 根據權利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于還包括短路檢測機構，所述 短路檢測機構安裝在所述底座上，包括短路檢測汽缸、支架和兩個短路探針；所述兩個短路 探針固定在支架上，其自由端分別與鋰電池的正、負極相對應；所述兩個短路探針在所述短 路檢測汽缸的控制下與鋰電池的正、負電極相接觸或分離。
9. 根據權利要求8所述的裝置，其特征在于所述短路檢測機構還包括絕緣棒，所述絕 緣棒套在所述短路探針上，所述短路探針的自由端和其相對端分別露出所述絕緣棒。
10. 根據權利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于還包括轉盤，所述轉盤包 括沿周向分布的多個工作臺，待測鋰電池固定在所述工作臺上，所述底座和光檢測機構設 置在所述轉盤一側，并允許一個工作臺停留在所述檢測位。
專利摘要本實用新型公開了一種鋰電池組裝狀態檢測裝置，包括底座和光檢測機構，所述底座上設有用于放置鋰電池的檢測位；所述光檢測機構與鋰電池的蓋板所在端相對應，所述光檢測機構發射與鋰電池的側面相垂直的檢測光，這些檢測光形成的光覆蓋區域包括鋰電池的組裝狀態檢測區域。本實用新型根據光檢測機構接收的檢測光強度判斷鋰電池蓋板與殼體之間的組裝狀態，結構簡單，操作方便，且準確率高。
文檔編號G01B11/00GK201438105SQ200920132380
公開日2010年4月14日 申請日期2009年6月5日 優先權日2009年6月5日
發明者劉付勇, 王記球, 覃宇東, 郭彥文 申請人:深圳市比克電池有限公司