一種防止誤測裝置及其使用方法
【專利摘要】本發明公開了一種防止誤測裝置及其使用方法，包括真空模塊與感應控制模塊，所述真空模塊包括依次通過管道連接的真空泵、真空緩沖罐、吸氣桿，吸氣桿末端連接有吸氣嘴，真空泵與真空緩沖罐之間的管道設有閥門一，真空緩沖罐與吸氣桿之間的管道設有閥門二，所述感應控制模塊包括氣壓傳感器、光線感應器，處理器，控制器一和控制器二。本發明操作步驟簡單，快捷、易于實現，實用性強，基本上消除了電芯泄露檢測裝置的不可靠性，電池泄露檢測過程中將漏氣電池誤判成不漏氣電池的比例將大大降低，通過本發明實施，提升產品質量，降低電池報廢比例，提升了電池制造企業的經濟效益和品牌效益。
【專利說明】一種防止誤測裝置及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋰離子電池制造領域，涉及一種鋰離子電池泄露檢測裝置，尤其涉及一種鋰離子電池泄露檢測用于防止誤測裝置及其使用方法。
【背景技術】
[0002]隨著全球石油資源緊張、大氣環境污染加劇。節能環保的純電動汽車已被公認為21世紀汽車工業發展的主要方向。國內外各汽車廠商慢慢將目光投向純電動汽車和混合動力汽車。這些趨勢必將大大推動新能源汽車產業的飛速發展，也為鋰離子電池的生產和研發提供良好的平臺。純電動汽車最關鍵部分是電池模塊，模塊是由單體電池串并聯組成。單體鋰離子電池就成為最關鍵的部分。單體鋰離子電池的性能好壞將直接影響整個電池模塊的性能。也將影響電動車的正常運行。
[0003]鋰離子電池生產過程中，當卷芯入殼后，電池外殼與電池頂蓋接縫處須使用激光焊焊接牢固。但是在激光焊接過程中，偶爾會出現焊接炸火現象焊接后的焊縫有沙眼；因焊接夾具磨損及激光焊接機自身的運行不穩等因素常出現虛焊、焊漏、焊接強度低等現象。對于虛焊漏焊的電池外殼在后續測漏時，比較容易被篩選出來，但經激光焊接后輕微漏氣的電池則較難檢測。
[0004]對漏液電池進行統計分析，造成電池漏液的有兩個主要的原因:第一是電池殼體焊接強度不夠，雖然經過泄露檢測合格，但在后續的使用過程中，電池的焊縫開裂導致漏液；第二是一些電池焊縫焊接不良，輕微或明顯漏氣，但在泄露檢測時被泄露檢測裝置誤判為合格。對泄露檢測工序進行觀察及統計分析，造成漏氣電池誤判為合格品有兩個主要原因，第一是測漏裝置中測漏桿下端測漏嘴在工作狀態被過度擠壓變形，測漏嘴內部未能形成通路，在真空檢測時待測電池被誤判為密封性能良好，即待測電池不漏氣；第二是測漏裝置中測漏桿下端測漏嘴在工作狀態時覆蓋在電池頂蓋非測漏孔區域，在真空檢測時待測電池被誤判為密封性能良好，即待測電池不漏氣。
[0005]漏液的電池除性能較差影響整組電池組的性能以外，還存在較大安全隱患。電池內的電解液一旦從電池殼體內流出會與空氣中的水分發生化學反應，不但電池的性能會受直接影響，流出的電解液會腐蝕電池組箱體，同時也會造成環境污染。為了有效防止泄露檢測過程中，漏氣電池被泄露檢測裝置誤判為合格，迫切需要一種合適鋰電池泄露檢測的防止誤測裝置及方法。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于針對鋰離子電池泄露檢測過程，提出一種實用、易行的防止誤測的裝置及其使用方法。
[0007]本發明的目的可以通過以下技術方案實現:
一種防止誤測裝置及其使用方法，包括真空模塊、感應控制模塊及電池泄露檢測模塊，所述真空模塊包括依次通過管道連接的真空泵、真空緩沖罐、充氣桿，充氣桿末端連接有充氣嘴，真空泵與真空緩沖罐之間的管道設有閥門一，真空緩沖罐與吸氣桿之間的管道設有
閥門二。
[0008]所述感應控制模塊包括設在真空緩沖罐罐體上的氣壓傳感器、設于吸氣桿工作位的光線感應器，還包括處理器，控制器一和控制器二，所述氣壓傳感器的信號輸出端與處理器信號輸入端連接，所述光線感應器的信號輸出端與處理器信號輸入端連接；所述處理器信號輸出端與控制器一信號輸入端連接，所述處理器信號輸出端與控制器二信號輸入端連接；所述控制器一控制連接閥門一，所述控制器二控制連接閥門二 ；所述處理器信號輸出端還分別連接綠色、藍色、紅色三個指示燈。
[0009]所述防止誤測裝置可以分別與6-8個平行的泄露檢測裝置配套使用。防止誤測裝置作為電池泄露檢測裝置的配套裝置，防止誤測裝置不能獨立地對電池進行泄露檢測。
[0010]將激光焊焊接后的電池固定在特制符合電池尺寸的標準夾具中，將吸氣管扳動到工作位置，吸氣桿的吸氣嘴與待測電池泄露檢測孔連接。通過真空緩沖罐左右兩側管道上的閥門控制，對待測電池抽真空，再監測真空緩沖罐內內壓(分別為對待測電池抽真空前后抽真空后通過處理器比較對待測電池抽真空操作后，緩沖罐壓差的變化值，再將此值與通過特定方式確定的標準值進行比較，若有誤測誤判的操作，本發明裝置所含紅色報警信號燈亮，對操作人員進行報警提示。
[0011]其檢測方法具體操作步驟如下:
I )真空泵開啟前，閥門一處于打開狀態，閥門二處于關閉狀態，吸氣桿處于非工作位置，真空緩沖罐罐體上連接氣壓傳感器。以其中一個泄露檢測防止誤測裝置為例，將待檢測樣品電池放入泄露檢測標準夾具間。
[0012]11)該防止誤測裝置在正式使用前，需要確定防止誤測裝置的固有壓力特征值？2及真空損耗放寬設定值？3:閥門二與`樣品電池之間的管道內含有常壓空氣，進行泄露檢測時，真空緩沖罐起始壓力為為預設值，即泄露檢測系統所要求的工作壓力，低于一個標準大氣壓壓力),將吸氣桿7下端吸氣嘴密封嚴實，閥門一閉合，閥門二開啟，閥門二與樣品電池之間的管道內含有的空氣可以使真空緩沖罐7內部壓力從？1上升至？2，壓力數值變化可從氣壓傳感器獲取；考慮到防止誤測裝置在實際工況中存在的真空損耗，可設定防止誤測裝置的真空損耗放寬值？3 (建議？3值為10-100？20，？3值為判定待測樣品電池與閥門二之間是否被堵塞的關聯依據，即為泄露檢測過程中是否有誤測的判定依據。
[0013]111)啟動泄露檢測裝置，同時啟動防止誤測裝置，真空泵開始工作，真空緩沖罐罐體上連接氣壓傳感器，當氣壓傳感器獲取的壓力數值逐漸降低至程序預設定的泄露檢測設備的工作壓力？1時，氣壓傳感器輸出信號給處理器，處理器輸出信號給綠色指示燈，綠色指示燈亮，代表泄露檢測裝置及防止誤測裝置都準備完畢，可以進行泄露檢測操作。
[0014]IV〉將吸氣桿手動扳下到工作位置，被光線感應器感應，光線感應器輸出信號給處理器(處理器內含計時裝置或程序),處理器開始計時，^=08時處理器輸出信號給控制器一，控制器一將閥門一關閉(根據經驗可將0值設定為0.2-0.58)時處理器輸出信號給控制器二，控制器二將閥門二打開，若待測電池與真空緩沖罐之間的管路通暢，待測樣品電池內有空氣進入真空緩沖罐。
[0015]V、處理器持續計時至〖42 (根據防止誤測裝置固有屬性及實際經驗合理確定，一般可設定為5-108)時,氣壓傳感器監測的壓力值？4，并傳輸信息給處理器。處理器開始計算并比較:若？4 ^ ？2—？3，則說明待測電池與真空緩沖罐之間的管道通暢，泄露檢測結果真實可信，處理器輸出信號給藍色指示燈，藍色指示燈亮，代表防止誤測裝置提示泄露檢測的結果真實可信；若？4〈？2—？3，則說明待測電池與真空緩沖罐之間的管道不通暢，泄露檢測的結果有誤判的風險，處理器傳輸信號給紅色指示燈，紅色指示燈亮，代表防止誤測裝置提示泄露檢測的結果不可信，待測電池有被誤測誤判的風險。
[0016]本發明的有益效果:本發明裝置操作步驟簡單，快捷、易于實現，實用性強，基本上消除了電芯泄露檢測裝置的不可靠性，電池泄露檢測過程中將漏氣電池誤判成不漏氣電池的比例將大大降低，通過本發明實施，提升產品質量，降低電池報廢比例，提升了電池制造企業的經濟效益和品牌效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]為了便于本領域技術人員理解，下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0018]圖1為本發明的結構示意圖。
[0019]圖中:1、真空泵，2、閥門一，3、真空緩沖罐，4、氣壓傳感器，5、閥門二，6、吸氣桿，7、泄露檢測標準夾具，8、光線感應器，9、處理器，10、控制器一，11、控制器二，12、綠色指示燈，13、藍色指示燈，14、紅色指示燈。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，一種鋰離子電池泄露檢測防止誤測裝置及其使用方法，包括有真空模塊和感應控制模塊；所述真空模塊包括有依次通過管道連接的真空泵1、真空緩沖罐3、吸氣桿6，吸氣桿6末端連接有吸氣嘴，吸氣嘴在工作狀態時直接與待測電池7的泄露檢測孔對準并真空密封連接，真空泵1與真空緩沖罐3之間的管道設有閥門一 2，真空緩沖罐3與吸氣桿6之間的管道設有閥門二 5 ；
所述感應控制模塊包括有設在真`空緩沖罐3罐體上的氣壓傳感器4、設于吸氣桿6工作位的光線感應器8，還包括處理器9，控制器一 10和控制器二 11 ；所述氣壓傳感器4的信號輸出端與處理器9信號輸入端連接,所述光線感應器8的信號輸出端與處理器9信號輸入端連接；所述處理器9信號輸出端與控制器一 10信號輸入端連接，所述處理器9信號輸出端與控制器二 11信號輸入端連接；所述控制器一 10控制連接閥門一 2，所述控制器二 11控制連接閥門二 5 ；所述處理器9信號輸出端還分別連接綠色指示燈12、藍色指示燈13和紅色指示燈14。
[0021]泄露檢測裝置可以設置含有6-8個平行的防止誤測裝置。防止誤測裝置作為電池泄露檢測裝置的配套裝置，防止誤測裝置不能獨立地對電池進行泄露檢測。
[0022]工作方式:
I )真空泵1開啟前，閥門一 2處于打開狀態，閥門二 5處于關閉狀態，吸氣桿6處于非工作位置，真空緩沖罐3 (建議緩沖罐3的容積為待測電池容積的2-5倍為宜)罐體上連接氣壓傳感器4。以其中一個泄露檢測防止誤測裝置為例，將待檢測樣品電池放入泄露檢測標準夾具7間。
[0023]11)該防止誤測裝置在正式使用前，需要確定防止誤測裝置的固有壓力特征值？2及真空損耗放寬設定值？3:閥門二 5與樣品電池7之間有管道，管道內含有常壓空氣，進行泄露檢測時，真空緩沖罐3起始壓力為？1為預設值，即泄露檢測系統所要求的工作壓力，低于一個標準大氣壓壓力),將吸氣桿6下端吸氣嘴密封嚴實，閥門一 2閉合，閥門二 5開啟，閥門二 5與樣品電池7之間的管道內含有的空氣可以使真空緩沖罐3內部壓力從？1上升至？2，壓力數值變化可從氣壓傳感器4獲取；考慮防止誤測裝置在實際工況中可能存在的真空損耗，可設定防止誤測裝置的真空損耗放寬值？3 (建議？3值為10-100？20，？3值為判定待測樣品電池7與閥門二 5之間是否被堵塞的關聯依據，即為泄露檢測過程中是否有誤測的判定依據。
[0024]111)啟動泄露檢測裝置，同時啟動防止誤測裝置，真空泵1開始工作，真空緩沖罐3罐體上連接氣壓傳感器4，當氣壓傳感器4獲取的壓力數值逐漸降低至程序預設定的泄露檢測設備的工作壓力？1時，氣壓傳感器4輸出信號給處理器9，處理器9輸出信號給綠色指示燈12，綠色指示燈12亮，代表泄露檢測裝置及防止誤測裝置都準備完畢，可以進行泄露檢測操作。
[0025]⑶)將吸氣桿6手動扳下到工作位置，被光線感應器8感應，光線感應器8輸出信號給處理器9 (處理器9內含計時裝置或程序),處理器9開始計時，^=08時處理器9輸出信號給控制器一 10，控制器一 10將閥門一 2關閉(可將七1值設定為0.2-0.58)時處理器9輸出信號給控制器二 11，控制器二 11將閥門二 5打開，若待測電池7與真空緩沖罐3之間的管路通暢，待測樣品電池7中有空氣進入緩沖罐3。
[0026]V〉處理器9持續計時至#丨2 (—般可設定為5-108)時，氣壓傳感器4監控的壓力值為？4并傳輸信號給處理器9。處理器9開始計算并比較:若？4?？2—？3，則說明待測電池7與真空緩沖罐3之間的管道通暢，泄露檢測結果真實可信，處理器9輸出信號給藍色指示燈13，藍色指示燈13亮，代表防止誤測裝置提示泄露檢測的結果真實可信；若？4〈？2—？3，則說明待測電池7與真空緩沖罐3之間的管道不通暢，泄露檢測的結果有誤判的風險，處理器9傳輸信號給紅色指示燈14，紅色指示燈14亮，代表防止誤測裝置提示泄露檢測的結果不可信，待測電池有被誤測誤判的風險。
[0027]附表1，泄露檢測裝置未`安裝防止誤測裝置時，電池經過經泄露檢測合格后(不漏氣)流轉至下道工序，在后道多個工序操作過程中統計漏氣電池數量，隨機統計8個批次漏氣電池數量及比率，平均漏氣比率約為0.127%。
[0028]附表1，按照
【發明內容】
制作完成放置誤測裝置，并安裝在泄露檢測裝置上，電池經過經泄露檢測合格后(不漏氣)流轉至下道工序，在后道多個工序操作過程中統計漏氣電池數量，隨機統計8個批次漏氣電池數量及比率，平均漏氣比率約為0.012%。將兩組數據對比，不難得出結論:泄露檢測裝置上安裝本發明所述防止誤測裝置，可以將泄露檢測合格后的出現的漏氣電池比例降低約90%。應用本發明所述防止誤測裝置，可以大大降低泄露檢測后出現電池漏氣比例，降低產品因漏氣造成的報廢，減少了成品電池在終端產品上發生漏液的概率，節約可觀的維保費用，并極大提升了產品的質量口碑和信譽，提升品牌形象和價值。
[0029]表1安裝防止誤測裝置和未安裝防止誤測裝置的設備漏氣電池數量統計
【權利要求】
1.一種防止誤測裝置，包括真空模塊、感應控制模塊:其特征在于， 所述真空模塊包括依次通過管道連接的真空泵〔0、真空緩沖罐(3^吸氣桿(6),吸氣桿(6)末端連接有吸氣嘴，吸氣嘴在工作狀態時直接與泄露檢測標準夾具(7)的泄露檢測孔對準并真空密封連接，所述真空泵(1)與真空緩沖罐(3)之間的管道設有閥門一(2),真空緩沖罐(3)與吸氣桿(6)之間的管道設有閥門二(5)； 所述感應控制模塊包括設在真空緩沖罐(3)罐體上方的氣壓傳感器“)、設于吸氣桿工作位一側的光線感應器(8),還包括處理器(9),控制器一(10)和控制器二( 11),所述氣壓傳感器(4)的信號輸出端與處理器(9)信號輸入端連接，所述光線感應器(8)的信號輸出端與處理器(9)信號輸入端連接，所述處理器(9)信號輸出端與控制器一(10)信號輸入端連接，所述處理器(9 )信號輸出端與控制器二( 11)信號輸入端連接，所述控制器一(10 )控制連接閥門一(2),所述控制器二(11)控制連接閥門二(5),所述處理器(9)信號輸出端均分別連接綠色指示燈(12〉、藍色指示燈(13)和紅色指示燈(14〉。
2.—種權利要求1所述防止誤測裝置的使用方法，其特征在于，操作步驟如下: I )真空泵(1)開啟前，閥門一(2)處于打開狀態，閥門二(5)處于關閉狀態，吸氣桿(6)處于非工作位置，將待檢測樣品電池放入泄露檢測標準夾具(7)間； II)防止誤測裝置在第一次正式使用前，先要確定其固有壓力特征值？2及真空損耗放寬設定值？3，閥門二(5)與樣品電池之間的管道內含有常壓空氣，進行泄露檢測時，真空緩沖罐(3)起始壓力為預設值？1，將吸氣桿(6)下端吸氣嘴與泄露檢測標準夾具(7)的泄露檢測孔密封嚴實，閥門一(2)閉合，閥門二(5)開啟，閥門二(5)與樣品電池之間的管道內含有的空氣可以使真空緩沖罐(3)內部壓力從預設值？1上升至壓力特征值？2，壓力數值變化可從氣壓傳感器(4)獲取； III)啟動泄露檢測裝置，同時啟動防止誤測裝置，真空泵(1)開始工作，當氣壓傳感器(4)獲取的壓力數值逐漸降低至程序預設定的泄露檢測設備的工作壓力？1時，氣壓傳感器(4)輸出信號給處理器(9),處理器(9)輸出信號給綠色指示燈(12),綠色指示燈(12)亮，代表泄露檢測裝置及防止誤測裝置都準備完畢，可以進行泄露檢測操作； IV〉將吸氣桿(6)手動扳下到工作位置，被光線感應器(8)感應，光線感應器(8)輸出信號給處理器(9),處理器(9)開始計時，^=08時處理器(9)輸出信號給控制器一(10),控制器一(10)將閥門一(2)關閉時處理器(9)輸出信號給控制器二(11),控制器二(11)將閥門二( 5)打開，若待測電池與真空緩沖罐(3)之間的管路通暢，待測樣品電池內有空氣進入真空緩沖罐(3)； V〉處理器(9)持續計時至〖42時，氣壓傳感器(4)監測的壓力值？4，傳輸信息給處理器(9),處理器(9)開始計算并比較:若？4≥P2—P3，則說明待測電池與真空緩沖罐(3)之間的管道通暢，泄露檢測結果真實可信，處理器(9)輸出信號給藍色指示燈(13),藍色指示燈(13)亮，代表防止誤測裝置提示泄露檢測的結果真實可信；若？4〈P2—P3，則說明待測電池與真空緩沖罐(3)之間的管道不通暢，泄露檢測的結果有誤判的風險，處理器傳輸信號給紅色指示燈(14),紅色指示燈(14)亮，代表防止誤測裝置提示泄露檢測的結果不可信，待測電池有被誤測誤判的風險。
3.根據權利要求2所述一種防止誤測裝置的應用，其特征在于，所述真空損耗放寬值P3為10-100Pa中一特定壓力，所述0設定為0.2-0.58中一特定時間，所述七2設定為5-108中一特定時間。
4.根據權利要求1所述一種防止誤測裝置的應用，其特征在于，泄露檢測裝置可以設置含有6-8個平行的防止誤測裝置。
【文檔編號】G01M3/26GK103837310SQ201410117970
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月27日 優先權日:2014年3月27日
【發明者】駱昌勝, 謝媛媛, 徐小明, 孟令奎 申請人:合肥國軒高科動力能源股份公司