[發明專利]鋰離子電池浮液檢測裝置及浮液檢測方法

在審

• 申請號: 201710853504.1
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107703455A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 黃楊勝;方必為;韓姚爽
• 申請（專利權）人: 深圳市比克動力電池有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R27/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 鄧義華,王瑋

技術領域

本發明屬于鋰離子電池制造技術領域，具體涉及一種鋰離子電池加工過程中使用的電池浮液檢測裝置以及浮液檢測方法。

背景技術

圓柱鋰離子電池由于具有能量高、存儲時間長等優點，廣泛運用于數碼類、電動汽車、電動工具等產品上。隨著大眾環保意識的增強，整車制造能力的提升及全球性政策支持的強化，新能源汽車的發展也越來越受關注，從而人們對鋰離子電池安全性能的要求也越來越高。尤其大容量鋰離子電池的安全性一直是制約其發展的主要問題之一，在濫用條件下，如高溫、內短路、擠壓、振動等情況下，電池也會冒煙、著火甚至爆炸，給用戶帶來安全隱患。因此提高鋰離子電池的安全性一直是動力電池研究的主要方向。

鋰離子電池裝配產線的注液工序中，由于電芯個體容量的偏差，會產生一定比例的浮液電池，即電解液容量超出電芯的容納范圍，造成電解液冒出的情況。在現有技術的鋰離子電池裝配的工藝過程中，將鋰離子電池電芯注液完成后即直接進行后續的組裝步驟，無法及時挑選去除出浮液電池，尤其是全自動化的鋰離子電池產線，對此更是無能為力。一旦形成浮液，鋰離子電池在封口時易造成液封，導致電池CID翻轉、鋼殼底部凸起、割槽路滲液、殼口生銹等不良現象。而鋰離子電池組裝完成后需對電池內部進行開路電壓和交流內阻的測試，以上述兩個性能指標來輔助判斷電池電壓平臺狀態、電量狀態以及內阻大小，一旦產生浮液電池，則所有測試指標將全部發生錯誤，不僅會引起對電池電壓平臺以及電量狀態的判定錯誤，造成電池差異性的判斷錯誤，而且會導致電池內部電流通過阻力的判定錯誤，造成電池的檔次判斷錯誤。

目前在現有技術中還未發現針對鋰離子電池裝配過程中所產生的浮液電池的檢測裝置以及檢測方法。

發明內容

為了實現在鋰離子電池裝配過程中檢測出浮液電池的目的，本發明的發明人圍繞該技術目的研發出了許多方法。

為了解決所述現有技術的不足，本發明提供了一種全自動化的鋰離子電池浮液檢測裝置以及應用該裝置對鋰離子電池內部是否存在浮液進行檢測，本發明中的鋰離子電池浮液檢測裝置利用內阻測試儀的正極探針與負極擋塊對鋰離子電池的內阻進行測試，以分辨出浮液電池并將其剔除。本發明中的鋰離子電池浮液檢測裝置結構簡單合理，與現有的鋰離子電池制造線形成一體化產線，在不影響現有鋰離子電池生產效率的同時，有效揀選出浮液電池，避免內部有浮液的不良電池流向下一工位。

本發明所要達到的技術效果通過以下方案實現：

本發明中提供的鋰離子電池浮液檢測裝置，包括：

內阻檢測儀、與內阻檢測儀正極相連的正極探針、與內阻檢測儀負極相連的負極擋塊；所述正極探針設于待測電池正極絕緣片上端，所述負極擋塊設于待測電池負極殼體側面且固定裝設于支撐座上；

還包括正極探針位置控制組件，所述正極探針固定裝設于正極探針位置控制組件上，所述正極探針位置控制組件包括正極氣缸且滑動連接于支撐座上，所述正極氣缸帶動正極探針位置控制組件運動，從而帶動正極探針運動。

內阻測試儀主要功能是檢測正負極電極檢內阻，正極探針充當測試的正極電極，負極擋塊則充當穩定的負極電極，同時防止測試電流分流。支撐座為本實施例中鋰離子電池浮液檢測裝置的主體支撐結構，起到固定各個組件，并且與整體鋰離子電池組裝產線協調一體的作用。

進一步地，所述正極探針位置控制組件包括氣缸連接板、探針固定塊、軸承套筒、第一直線軸承、導向軸和軸承彈簧；所述氣缸連接板與正極氣缸相連，所述正極探針固定裝設于探針固定塊上，所述探針固定塊固定連接于所述導向軸底端，所述導向軸頂端則利用第一直線軸承套接于軸承套筒內，所述軸承彈簧設于軸承套筒與導向軸之間。

為實現控制探針運動的目的，最簡單的結構使用氣缸帶動連接探針的連接機構即可。但是考慮到實際測試過程中的復雜性，正極探針的測試位置為待測電池正極絕緣片上端，一旦位置發生偏差或者力道控制有誤，則很容易導致測試位置不準，更有甚者還會使浮液檢測裝置由于用力過猛受損或者壓傷電池極組。故使用本實施例中的導向軸與軸承套筒的連接方式控制正極探針在垂直方向上的運動，而通過加設軸承套筒與導向軸之間的軸承彈簧，則當氣缸向下運動撞到電池或者其他物品時，該彈簧向內收縮，能有效的防止浮液檢測裝置被撞壞及用力過猛壓傷電池極組，正極連接軸采用線性導向軸，為直線軸承的的反復運動起到導向和支承作用。