圆柱体锂离子电池综合性能快速检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电池检测设备，尤其涉及一种检测效率高、可靠性高、检测指标比较完整的圆柱体锂离子电池综合性能快速检测系统。
【背景技术】
[0002]锂离子电池作为新型能源，广泛应用于数码、电子设备、后备储能和动力能源领域，动力能源领域特别是纯电动汽车领域的发展，带来了更大的市场需求。而圆柱体锂离子电池，例如18650型和26650型等，作为使用量最大的锂离子电池，其综合性能的检测方法一直处于薄弱环节，目前只是在使用前进行简单的分选，没有经过比较完整的系统检测，故电池品质不能保证，存在安全隐患，而且目前的电池检测普遍由人工完成，不仅费时费力，而且容易受人为因素影响，会存在检测误差。
【发明内容】
[0003]本实用新型主要解决原有电池检测只是进行简单的分选，没有经过比较完整的系统检测，故电池品质不能保证，存在安全隐患，而且原有电池检测普遍由人工完成，不仅费时费力，而且容易受人为因素影响，存在检测误差的技术问题；提供一种圆柱体锂离子电池综合性能快速检测系统，其能对电池进行比较完整的各项指标检测，保证电池品质，而且各项检测由系统自动完成，省时省力，且避免人为因素影响，有效减小误差，提高检测的可靠性。
[0004]本实用新型另一目的是提供一种圆柱体锂离子电池综合性能快速检测系统，其各检测单元设计成模块化结构，可以自由组合，可以根据实际需求搭配组装出具备不同检测项目的检测系统，也可根据实际需求调节各检测单元的前后位置，使用非常灵活。
[0005]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本实用新型包括高度检测单元、正负极端面外观缺陷检测单元、圆柱面外观缺陷检测单元、电性能检测单元及漏液检测单元中的任何两个以上的检测单元和一监控终端，各检测单元依次相连，所述的检测单元分别和所述的监控终端相连。本技术方案中，各检测单元设计成模块化结构，可以自由组合，可以根据实际需求搭配组装出具备不同检测项目的检测系统，也可根据实际需求调节各检测单元的前后位置，使用非常灵活。为了检测时便于对电池定位，各检测单元还可设置相应的阻挡机构对电池进行定位。当然检测项目最完善的系统应包括高度检测单元、正负极端面外观缺陷检测单元、圆柱面外观缺陷检测单元、电性能检测单元和漏液检测单元，实现对圆柱形锂离子电池的尺寸、外观缺陷、电压内阻、自放电水平、充放电性能和漏液风险等综合性能的系统性检测，能够准确挑选出不合格电池和性能异常电池，提高了电池特别是由很多个电池组成的电池组(箱)的均一性，提高电池使用寿命和使用过程的安全性，而且各项检测由系统自动完成，省时省力，且避免人为因素影响，有效减小误差，提高检测的可靠性。
[0006]作为优选，所述的高度检测单元包括相对设置的两个激光测距传感器，一个激光测距传感器朝向电池的正极端面，另一个激光测距传感器朝向电池的负极端面，所述的激光测距传感器和所述的监控终端相连。两个激光测距传感器安装好以后距离始终保持固定，测试时两个激光测距传感器分别测得到电池正极端面及负极端面的距离，输送给监控终端，由监控终端计算出待测电池的高度。激光测距传感器也可由激光位移传感器等其它位移、测距传感器代替。
[0007]作为优选，所述的正负极端面外观缺陷检测单元包括两个面扫描相机和两个环形光源，一个面扫描相机和一个环形光源构成一组设备，两组设备分别位于电池的两个相邻工位，并且一组设备位于电池的正极端面一侧，另一组设备位于电池的负极端面一侧，每个环形光源位于同组设备的面扫描相机和电池之间，两个面扫描相机分别朝向电池的正极和负极，所述的面扫描相机和所述的监控终端相连。电池的正极端面、负极端面的检测由两组安装在不同工位的设备完成。在环形光源的照射下，两个面扫描相机分别拍摄电池正极端面、负极端面的图像，传输给监控终端，由监控终端通过专用软件比对后完成正负极性判定、外观缺陷的分析，判断待测电池正负极端面外观形状是否合格，同时计算出电池直径。面扫描相机也可由CCD相机代替，如果偏差精度要求高，也可以用激光位移传感器或者测距传感器实现。
[0008]作为优选，所述的圆柱面外观缺陷检测单元包括夹具、线扫描相机和线形光源，夹具设在电池工位的两侧，夹具和一电机相连，线扫描相机、线形光源分别设在电池工位正上方及斜上方位置，所述的线扫描相机和所述的监控终端相连。当电池移动到圆柱面检测工位时，设于工位两侧的夹具夹住电池的两端，夹具在电机的驱动下旋转，带动电池定速转动，在线形光源的照射下，线扫描相机拍摄电池整个圆柱面的图像，传输给监控终端，由监控终端进行分析、处理和比对，判断待测电池圆柱面外观形状是否合格。
[0009]作为优选，所述的电性能检测单元包括电压内阻检测模块和充放电性能检测模块，电压内阻检测模块及充放电性能检测模块分别和所述的监控终端相连。电压内阻检测模块和充放电性能检测模块可以分成两个检测单元，也可以合并成同一个检测单元，可以利用现有的电压内阻检测仪和充放电机设备，在结构上稍作改进实现。通过检测开路电压、内阻和按照特定的充放电程序进行测试，测得值输送给监控终端，由监控终端分析电池的充放电水平、电压内阻值和充放电曲线等，并和标准区间值进行比对，挑出不合格电池和性能异常电池。
[0010]作为优选，所述的漏液检测单元包括设在电池正极端的密封罩和设在电池负极端的密封帽，密封罩、密封帽分别和推动机构相连，密封罩还通过管路和一真空栗相连，密封罩内设有乙烯气体传感器，乙烯气体传感器和所述的监控终端相连。当待测电池移动到漏液检测工位时，在推动机构的操作下，密封罩、密封帽分别被紧密压实套到电池的正极端和负极端，此时真空栗对密封罩和电池正极端构成的腔体抽真空，如果电池发生漏液，由于压差的存在，内部的气体或者液体(锂离子电池内部液体都具有挥发性)会渗透到腔体中，乙烯气体传感器马上会识别出，测得的值输送给监控终端，从而判断出电池存在漏液现象，作出报警及剔除电池等后续操作。这个方案是对单节电池进行漏液检测，当然也可采用多节电池同时进行漏液检测的结构，将多节电池同时放进一密闭腔体中，密闭腔体通过管路和真空栗连接，管路中设置有乙烯气体传感器，可完成对多节电池的漏液检测。
[0011]作为优选，所述的圆柱体锂离子电池综合性能快速检测系统包括设在所述的系统前端的扫码单元，扫码单元的前方设有吹尘区，吹尘区设有压缩空气吹出装置，压缩空气吹出装置的出风口朝向放置在吹尘区的电池，扫码单元包括朝向电池的高速扫码机及能阻挡电池并使电池旋转的阻挡旋转机构，高速扫码机和所述的监控终端相连。电池检测前，先进入吹尘区，通过压缩空气吹去电池表面灰尘和纸肩，确保后续检测中拍摄的图像更加清楚。高速扫码机也可用高速相机代替，两种装置可以选用一种，也可以同时使用以保证精度。由于电池条码一般在电池的圆柱面上，故扫码时电池需要旋转，阻挡旋转机构起到使对电池定位并使电池旋转的作用，电池旋转时，高速扫码机抓拍到电池圆柱面上的条形码，并输送给监控终端。后续检测结果都会和电池的这一身份一一对应存储在一起，便于统计和分析。
[0012]作为优选，所述的阻挡旋转机构包括升降机构及能受电机驱动旋转的圆柱体阻挡旋转块，所述的扫码单元工位上设有一能容纳阻挡旋转块的凹槽，升降机构设在凹槽中并和阻挡旋转块相连。当电池移动到扫码工位时，在升降机构的作用下，阻挡旋转块上升，阻挡住电池，然后电机驱动阻挡旋转块旋转，由于电池和阻挡旋转块紧贴，故阻挡旋转块的旋转会带动电池旋转，保证电池在固定位置上进行定速旋转，便于高速扫码机抓拍到电池条形码。扫完后，升降机构下降，阻挡旋转块缩回进凹槽内，等待下一电池的到达。升降机构可以米用电机驱动的升降结构，也可米用气缸驱动的升降结构。
[0013]作为优选，所述的圆柱体锂离子电池综合性能快速检