用于电池极片检测的固定装置以及检测系统的制作方法

本发明涉及电池，具体地涉及一种用于电池极片检测的固定装置和包括该固定装置的检测系统。

背景技术：

1、随着新能源汽车市场的兴起和快速发展，锂离子动力电池单体、电池包或系统作为电动汽车的关键零部件之一得到了广泛应用。由于锂电池的产能增长非常迅速，质量检测需求量也在同步增长。

2、在锂电池生产中，常常需要将电池极片切割为指定的尺寸，以进行下一步的卷绕或堆叠的组装。在极片切割过程中，有可能由于刀片不够锋利等各种原因，极易在极片的切割边缘处形成毛刺。然而，这些毛刺会给锂电池造成极大的安全隐患，例如电池极片上的金属毛刺可能刺穿隔膜而造成电池内部短路，或者会在充放电过程中大量产生锂枝晶而造成短路或自放电。这种电池内部短路现象会导致锂电池的热失控(俗称失火)，从而给汽车用户带来巨大的安全隐患。在此背景下，电池极片的毛刺检测成为了锂电池生产中的重要检测项目。目前锂电池厂多数使用的为一般影像测量仪，如二次元测量仪，光学显微镜，工业相机等。

3、在对电池极片进行检测的过程中，需要极片完全展开并始终保持稳定。当前主流的电池极片非常薄，约为100-500微米，这样薄的极片往往需要一个专门的夹具来保持其稳定以避免该极片受到污染，且装夹过程中需要注意避免触碰到极片边缘，以免导致测试结果的不准确。另外，由于需要既检测极片平面上的平面毛刺，还需检测极片切割边缘上的截面毛刺，在检测极片的截面毛刺时需要夹具保持极片竖立。

4、现有技术中已知有多种固定或夹持极片的方法和装置。例如，已知有通过采用简单的磁铁夹具来夹持极片，但由于每次利用该夹具进行夹持的时候，极片的位置和状态受操作人员的影响很大，因而无法做到重复，且由于需要对电池极片的多个面进行检测，磁铁被重复装夹，导致效率较低。此外，人工操作还会导致极片未能完全展开或存在弯曲变形，使得夹持的极片有可能产生褶皱而造成毛刺的误判或者漏判，而且在使用显微镜检测毛刺时，如果极片不平整，需要不停地调整显微镜的焦距，进一步降低了检测效率和准确性。

5、另外，还已知一种夹持装置，其简单地利用一重物将极片压放在尺寸相近的底座上。然而，由于这种装置无法适配显微镜工作台，当测量不同的切割边时，需要手工移动极为笨重的底座来调节观察位置，导致操作不便。此外，由于极片通常摆放较为随意，不容易对准观察方向，且若上方重物遮挡了测试设备的镜头，还需将该重物移开而导致观察位置发生变化，这些都导致了较低的检测效率。这种装置也不容易实现对极片的截面毛刺的检测，同时还需针对不同大小规格的极片选择或设计相应的合适的底座。

6、因此，需要提出一种新颖的用于电池极片检测的固定装置，使其能够克服上述一个或多个问题和/或现有技术中存在的其它缺陷。

技术实现思路

1、本发明是基于这样的背景而提出的，且其目的在于提出一种尤其能够与检测仪器(如影像测量仪)配合使用的用于电池极片检测的固定装置，该固定装置既能满足对极片的不同面上的毛刺的检测需求，还能适应不同尺寸规格的极片，并且大大提高了检测效率和准确性。

2、根据本发明的第一方面，其提出了一种用于电池极片检测的固定装置，该固定装置包括基座、设置在基座上的用于放置电池极片的平台以及用于将所述电池极片固定地保持在所述平台上的保持机构，其中，所述固定装置包括水平调节机构，所述平台的搁置区域的大小能经由水平调节机构进行调节。

3、根据本发明的第二方面，其提出了一种用于电池极片的检测系统，所述检测系统包括用于检测电池极片的表面状态的检测仪器以及上述固定装置，该固定装置适于安装在所述检测仪器的工作台上。

4、应知晓的是，利用根据本发明的固定装置与检测仪器配合使用，电池极片的整个检测过程操作简单、最大程度地避免了测试人员对检测过程的干扰且减轻了繁琐的调试工作，使得大大提高了检测效率和准确性。

技术特征：

1.一种用于电池极片检测的固定装置(1)，该固定装置(1)包括基座(2)、设置在基座(2)上的用于放置电池极片(3)的平台(4)以及用于将所述电池极片(3)固定地保持在所述平台(4)上的保持机构，其特征在于，所述固定装置(1)包括水平调节机构(6)，所述平台(4)的搁置区域的大小能经由该水平调节机构(6)进行调节。

2.根据权利要求1所述的固定装置(1)，其特征在于，所述保持机构包括能够相对于所述平台(4)在打开位置和闭合位置之间转动的压板(9)，在打开位置，该压板(9)远离所述平台(4)以允许在该平台上接纳所述电池极片(3)，在闭合位置，该压板(9)压靠在所述平台(4)上以允许将电池极片(3)夹持在所述平台和所述压板之间。

3.根据权利要求2所述的固定装置(1)，其特征在于，在所述闭合位置，所述电池极片(3)的主平面能够沿整个长度方向抵靠所述平台(4)的搁置面以及所述压板(9)的与该搁置面相对的表面。

4.根据权利要求3所述的固定装置(1)，其特征在于，所述水平调节机构(6)能够被调整成使得，在将所述压板(9)置于闭合位置时，所述电池极片(3)的待检测的侧边缘能够完全地从所述压板(9)和平台(4)的边缘露出。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的固定装置(1)，其特征在于，所述保持机构还设置有预压紧机构，使得能够以一预紧力将电池极片预先压靠在平台上。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的固定装置(1)，其特征在于，所述平台(4)由一对保持杆构成，所述水平调节机构(6)包括与第一保持杆(4a)固定连接的滑动件(7)和与第二保持杆(4b)固定连接的轨道(8)，其中所述滑动件(7)能够沿所述轨道(8)滑动，从而改变所述第一保持杆(4a)和第二保持杆(4b)之间的相对距离。

7.根据权利要求6所述的固定装置(1)，其特征在于，所述压板(9)包括分别与所述第一保持杆(4a)和所述第二保持杆(4b)可转动地连接的第一压板件(9a)和第二压板件(9b)。

8.根据权利要求7所述的固定装置(1)，其特征在于，所述固定装置还设置有导引机构，所述导引机构能够引导所述第一保持杆(4a)相对于第二保持杆(4b)进行直线运动的第一导引结构以及引导所述第一压板件(9a)相对于第二压板件(9b)进行直线运动的第二导引结构。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的固定装置(1)，其特征在于，所述固定装置还包括角向调节机构(5)，该角向调节机构能够调节所述平台相对于所述基座的角度，从而允许在多个不同的角向检测位置对电池极片进行检测。

10.根据权利要求9所述的固定装置(1)，其特征在于，所述固定装置还设置有旋转限位机构(25)，该旋转限位机构能够与所述角向调节机构(5)协作，以限定所述平台(4)相对于基座(2)旋转经过的多个不同的角度，各个角度分别对应于所述电池极片的各个不同的角向检测位置。

11.根据权利要求10所述的固定装置(1)，其特征在于，所述角向调节机构(5)包括锥齿轮副以及蜗轮蜗杆副，其中所述锥齿轮副包括彼此啮合的第一锥齿轮(17)和第二锥齿轮(19)，所述蜗轮蜗杆副包括彼此啮合的蜗轮(22)和蜗杆(20)。

12.根据权利要求11所述的固定装置(1)，其特征在于，一旋转轮(16)与所述第一锥齿轮(17)同轴地安装在第一旋转轴(18)上，所述第二锥齿轮(19)与所述蜗杆(20)同轴地安装在第二旋转轴(21)上，所述蜗轮(22)安装在第三旋转轴(23)上；其中，所述平台固定地连接至所述第三旋转轴，从而借助于该第三旋转轴的旋转运动而被驱动转动。

13.根据权利要求12所述的固定装置(1)，其特征在于，所述旋转限位机构(25)包括旋转限位盘(26)，该旋转限位盘能够被安装在角向调节机构中所包括的任一旋转轴上；该旋转限位盘在其外周上设置有在周向上以预定角度间隔开地分布的多个凹口(27)。

14.根据权利要求13所述的固定装置(1)，其特征在于，所述旋转限位机构(25)还包括偏压机构(28)和滚动件(29)，所述偏压机构(28)将所述滚动件(29)压靠在所述旋转限位盘(26)上；其中，在所述旋转限位盘随其所在旋转轴转动时，所述滚动件从限定一个角向检测位置的一个凹口相继地落入到限定其它角向检测位置的其它凹口中。

15.根据权利要求1至4中任一项所述的固定装置(1)，其特征在于，所述固定装置还设置有第一锁定机构，当利用水平调节机构将平台的搁置区域调整至合适的大小时，该第一锁定机构能够锁定所述平台以保持该搁置区域不变。

16.根据权利要求2至4中任一项所述的固定装置(1)，其特征在于，所述固定装置还包括能够将所述压板相对于所述平台锁定在闭合位置处的第二锁定机构和能够使压板相对于所述平台保持在多个不同的打开位置的限位机构。

17.一种用于电池极片的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括用于检测电池极片的表面状态的检测仪器(30)以及根据前述权利要求中任一项所述的固定装置(1)，该固定装置适于安装在所述检测仪器(30)的工作台上。

技术总结
本发明涉及一种用于电池极片检测的固定装置，该固定装置包括基座、设置在基座上的用于放置电池极片的平台以及用于将所述电池极片固定地保持在所述平台上的保持机构，所述固定装置包括水平调节机构，所述平台的搁置区域的大小能经由水平调节机构进行调节。本发明还涉及一种用于电池极片的检测系统，其包括用于检测电池极片的表面状态的检测仪器以及上述固定装置。利用根据本发明的固定装置，既能满足对极片的不同面上的毛刺的检测需求，还能适应不同尺寸规格的极片。

技术研发人员：陶维文,董芳,蒋飞,朱睿,林楚涵,墨恺
受保护的技术使用者：蔡司科技（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15