一种电池极柱偏离角检测装置的制作方法

1.本技术涉及锂电子电池技术领域，特别是一种电池极柱偏离角检测装置。


背景技术：

2.现有技术中，圆柱型锂离子电池通常包括电芯、正极转接板、负极转接板、正极极柱和负极极柱，正极极柱和负极极柱之间存在一定的偏离角，当偏离角＞15
°
时，会影响后续电池模组的组装。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，本技术提供一种电池极柱偏离角检测装置，以解决现有技术中的技术问题，它能够在线读取正极极柱和负极极柱之间的偏离角。
4.第一方面，本技术提供了一种电池极柱偏离角检测装置，用于对第一极柱和第二极柱之间的偏离角进行检测，所述第一极柱和所述第二极柱设于电芯的相对两侧，包括：
5.基底，所述基底上设有支架；
6.第一夹持体，设于所述支架的远离所述基底的一侧，所述第一夹持体具有第一夹持部，所述第一夹持部用于夹持所述第一极柱；
7.第二夹持体，可转动的设置于所述基底上，所述第二夹持体具有第二夹持部，所述第二夹持部用于夹持所述第二极柱；
8.偏离角检测部，用于检测所述第二夹持体的转动角度。
9.本技术实施例的技术方案中，通过设置一个可转动的第二夹持体，并利用偏离角检测部来检测第二夹持体的转动角度，从而可以在线读取正极极柱和负极极柱之间的偏离角，且方便快捷，直观了当，检测效率得以较大提高。
10.在一些实施例中，所述第一夹持部和所述第二夹持部均包括第一槽体和第二槽体，其中：
11.所述第一槽体凹陷形成于所述第一夹持体和所述第二夹持体的相对的表面，所述第一槽体的内轮廓面与所述电芯的外轮廓面相适配；
12.所述第二槽体凹陷形成于所述第一槽体的底面，所述第二槽体的内轮廓面与所述第一极柱和所述第二极柱的外轮廓面相适配。
13.通过将第一夹持部和第二夹持部均选用夹槽的夹持方式，简化了检测装置的结构，降低了加工难度和加工成本，同时也可以限制电芯的移位或偏转。
14.在一些实施例中，所述第一槽体为圆柱体结构，所述第二槽体为方体结构。第一槽体的形状与电芯的形状相适配，由于一些实施例中，电芯为圆柱体结构，所以第一槽体也适配为圆柱体结构的槽体。第一槽体的形状与第一极柱和第二极柱的形状相适配，第一极柱和第二极柱为方体结构，所以第二槽体也适配为方体结构的槽体。
15.在一些实施例中，所述支架上设有导向部件，所述第一夹持体与所述导向部件形成导向配合，以使得所述第一夹持体能沿着所述电芯的轴线方向往复移动。通过设置导向
部件，引导第一夹持体的有序升降，在需要将电芯安置于检测装置上时，第一夹持体沿着导向部件上升一端距离，以避免干涉，此时将电芯的上端部卡入第一夹持部内，第一极柱卡入上方的第二槽体，此时再将第一夹持体沿着导向部件的引导方向下降，直至第二极柱卡入下方的第二槽体内，在检测结束以后，再将第一夹持体升起即可。
16.在一些实施例中，所述支架上设有驱动部件，以驱动所述第一夹持体沿着所述电芯的轴线方向往复移动。通过设置驱动部件，可以提高检测效率，降低操作难度，同时使得第一支撑体能精准定位以及锁定位置。
17.在一些实施例中，所述基底上凹设有安装槽，所述安装槽内装配有轴承件，所述第二夹持体固定于所述轴承件的内圈。利用轴承件实现第二夹持体的转动，结构简单，使用方便、运转可靠且易于拆卸。
18.在一些实施例中，所述偏离角检测部包括带有角刻度线的主刻度盘以及带有等分角度线的游标盘，所述主刻度盘与所述游标盘同轴设置以组成游标角度尺，所述主刻度盘设于所述第二夹持体上，所述游标盘设于所述基底上。
19.通过游标角度尺，能够快速准确的读出第二夹持体所述转动的角度，与现有技术中采用角度传感器或ccd相机等方式相比，制造成本低且易于操作，读数时，根据主刻度盘上的角刻度线读出整数部分，再根据游标盘上的等分角刻度线读出小数部分，第二夹持体的实际转动角度为整数部分与小数部分之和，测量精度较高。
20.在一些实施例中，所述游标盘的等分角度线包括60个分度，60个分度等分59
°
。将游标盘设为60分度制，从而更容易读数，测量角度时更为精准、实用和方便。
21.在一些实施例中，所述游标盘上的等分角度线设有两组，两组所述等分角度线关于零刻度线对称分布。从而可以正向测量读数也可以反向测量读数，读出的角度数即为第一极柱和第二极柱之间的偏离角，无需角度换算。
22.在一些实施例中，所述偏离角检测部包括光电编码器以及转速测量电路；所述光电编码器同轴设置于所述第二夹持体上，能够随所述第二夹持体旋转，所述转速测量电路对所述光电编码器的输出进行计算自转角度，并将计算获得的自转角度数据通过通信接口送出。从而能够自动读取第二夹持体的转动角度，同时能将数据实时显示，也可以通过通信接口将数据送出，自动化程度和测量精度均较高。
23.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
24.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
25.图1是本技术一些实施例的整体结构的轴测图；
26.图2是本技术一些实施例的整体结构的正视图；
27.图3是图2的a-a向剖视图；
28.在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。
29.具体实施方式中的附图标号如下：
30.1-基底，2-支架，3-第一夹持体，4-第二夹持体，5-第一槽体，6-第二槽体，7-导向部件，8-主刻度盘，9-游标盘；
31.100-电芯，200-第一极柱，300-第二极柱。
具体实施方式
32.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
34.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
36.在本技术实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
37.在本技术实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
38.在本技术实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
39.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
40.本技术应用于锂电子电池技术领域，锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，因其具有能量密度高、电池放电平台高、放电平稳，耐高低温性能优良、自动放电慢，贮存寿命长等优点，已经得到人们高度认同，并广泛应用于各种电器、数码电子、汽车、航空航天等各个领域。尤其是圆柱型锂离子电池，它坚固耐用、密封
良好，容易串并联组合，它的许多型号与干电池、镉镍电池、镍氢电池的外形尺寸相同，极容易替换使用，其使用更是广泛。
41.现有圆柱型锂离子电池通常包括外壳、容纳于外壳内的电芯、分别与电芯电连接的正极极柱和负极极柱，外壳包括顶盖，顶盖呈矩形，正极极柱和负极极柱分别设置在顶盖上，并穿过顶盖与电芯电连接。正极极柱和负极极柱的一端与电池内部的极耳连接；另一端朝向外侧设置，用于组成电池模组时，与相邻电池的负极极柱或正极极柱连接。
42.在顶盖焊接后，正极极柱和负极极柱的延伸方向之间可能存在一定的夹角也就是偏离角，当偏离角＞15
°
时，会影响后续电池模组的组装。
43.为判断正极极柱和负极极柱之间的偏离角是否大于15
°
，在现有技术中，通常通过制作偏离角为15
°
的固定夹具，来识别正极极柱和负极极柱之间的偏离角是否符合要求：如果正极极柱和负极极柱之间的偏离角大于15
°
，则电芯无法放入固定夹具。
44.上述方式有一个缺陷就是只能判断偏离角是否合格，而无法在线读取偏离角的角度。
45.在后端工艺中，也有采用ccd相机检测的方式进行角度检测，但其使用成本高，节拍过低，影响效率。
46.基于以上缺陷，本技术提供一种检测装置，以解决现有技术中无法在线读取正极极柱和负极极柱之间的偏离角的技术问题，同时具有快捷高效，使用成本低的优点。
47.根据本技术的一些实施例，参照图1和图2所示，图1是本技术一些实施例的整体结构的轴测图；图2是本技术一些实施例的整体结构的正视图；本技术提供了一种电池极柱偏离角检测装置，用于对第一极柱200和第二极柱300之间的偏离角进行检测，第一极柱200和第二极柱300设于电芯100的相对两侧，在一些实施例中，第一极柱200为正极极柱，则第二极柱300为负极极柱，可以知晓的是，第一极柱200也可以是负极极柱，则第二极柱300就是正极极柱，在此不做限定，同时电芯100可以是圆柱形、方形或其他形状，优选的是，电芯100是圆柱形。
48.检测装置包括：
49.基底1，基底1上设有支架2，基底1用于提供安装基面，支架2可以直接通过焊接、螺接等方式固定于基底1上，也可以固定于转接块，再通过转接块固定于基底1上，在此不做限定，在一些实施例中，支架2为朝向背离基底1的一侧延伸的条形结构，条形结构的高度要高于电芯100的高度。
50.第一夹持体3，设于支架2的远离基底1的一侧，第一夹持体3具有第一夹持部，第一夹持部用于夹持第一极柱200，当第一极柱200被第一夹持部夹持以后，使得第一极柱200保持于既定姿态，其在水平方向上将无法转动，从而使得电芯100也保持于一个固定的位置，第一夹持部可以是多种形式的夹持方式，可以利用机械手夹持、也可以是利用可相互靠近及远离的夹板，或者可以是与第一极柱200相适配的夹槽等方式实现对第一极柱200位置的锁定，在此不做限定。
51.第二夹持体4，可转动的设置于基底1上，其中第二夹持体4可以是直接设置于基底1上，也可以是通过转接块设于基底1上，在此不做限定，第二夹持体4具有第二夹持部，第二夹持部用于夹持第二极柱300。第二夹持部可以是多种形式的夹持方式，可以利用机械手夹持、也可以是利用可相互靠近及远离的夹板，或者可以是与第二极柱300相适配的夹槽等方
式实现对第二极柱300位置的锁定，在此不做限定。
52.偏离角检测部，用于检测第二夹持体4的转动角度，当第一极柱200被第一夹持部夹持固定以后，此时第二夹持体4在初始位置，在此初始位置时，如果第二夹持部能夹持住第二极柱300，则第一极柱200和第二极柱300在基底1上的投影重合，两者之间的偏离角为0
°
，如果第二夹持部在初始位置无法夹持住第二极柱300，则在第二夹持体4的转动路径上，存在一个位置，使得第二夹持部能够夹持住第二极柱300，当第二极柱300被第二夹持部夹持以后，将保持住此状态，此时第二夹持体4所转动的角度也就是第一极柱200和第二极柱300之间的偏离角，利用偏离角检测部可以检测出此偏离角，并将数据传输至外界。偏离角检测部的检测方式可以通过机械方式(例如万能角度尺)、光电方式(例如角度传感器)、图像辨别方式(例如ccd相机)等方式实现转动角度的检测，在此不做限定。
53.上述实施例通过设置一个可转动的第二夹持体4，并利用偏离角检测部来检测第二夹持体4的转动角度，从而可以在线读取正极极柱和负极极柱之间的偏离角，且方便快捷，直观了当，检测效率得以较大提高。
54.根据本技术的一些实施例，可选地，参照图1所示，第一夹持部和第二夹持部均包括第一槽体5和第二槽体6，其中：
55.第一槽体5凹陷形成于第一夹持体3和第二夹持体4的相对的表面，第一槽体5的内轮廓面与电芯100的外轮廓面相适配，第一槽体5用于收容电芯100的端部，以限制电芯100的横向移动。
56.第一槽体5于第一夹持体3的底面和第二夹持体4的顶面均形成敞口，位于第一夹持体3内的第一槽体5用于收容电芯100的上端部，位于第二夹持体4的第一槽体5用于收容电芯100的下端部，电芯100自敞口处延伸进第一槽体5内，电芯100的外壁面与第一槽体5的内壁面之间存在既定间隙，使两者形成间隙配合。
57.第二槽体6凹陷形成于第一槽体5的底面，第二槽体6的内轮廓面与第一极柱200和第二极柱300的外轮廓面相适配，位于第一夹持体3内的第二槽体6用于收容第一极柱200，位于第二夹持体4内的第二槽体6用于收容第二极柱300，当电芯100延伸进第一槽体5后，第一极柱200或第二极柱300先一步延伸进第二槽体6内，第一极柱200或第二极柱300的外壁面与第二槽体6的内壁面之间形成间隙配合。
58.上述实施例通过将第一夹持部和第二夹持部均选用夹槽的夹持方式，简化了检测装置的结构，降低了加工难度和加工成本，同时也可以限制电芯100的移位或偏转。
59.根据本技术的一些实施例，可选地，继续参照图1所示，第一槽体5为圆柱体结构，第二槽体6为方体结构。
60.第一槽体5的形状与电芯100的形状相适配，由于一些实施例中，电芯100为圆柱体结构，所以第一槽体5也适配为圆柱体结构的槽体。
61.第一槽体5的形状与第一极柱200和第二极柱300的形状相适配，第一极柱200和第二极柱300为方体结构，所以第二槽体6也适配为方体结构的槽体。
62.根据本技术的一些实施例，可选地，参照图1和图2所示，支架2上设有导向部件7，第一夹持体3与导向部件7形成导向配合，以使得第一夹持体3能沿着电芯100的轴线方向往复移动。
63.通过设置导向部件7，引导第一夹持体3的有序升降，在需要将电芯100安置于检测
装置上时，第一夹持体3沿着导向部件7上升一端距离，以避免干涉，此时将电芯100的上端部卡入第一夹持部内，第一极柱200卡入上方的第二槽体6，再将第一夹持体3沿着导向部件7的引导方向下降，直至第二极柱300卡入下方的第二槽体6内，在检测结束以后，将第一夹持体3升起即可。
64.导向部件7的结构在此不做限定，例如可以是导轨和导向块，导轨设于支架2上，优选的是，导轨的延伸方向与电芯100的延伸方向相平行，导向块滑动配合于导轨上，第一夹持体3固定于导向块的远离导轨的一端。
65.根据本技术的一些实施例，可选地，支架2上设有驱动部件(未示出)，以驱动第一夹持体3沿着电芯100的轴线方向往复移动。
66.第一夹持体3的升降移动可以依靠人力驱动也可以依靠例如驱动电机、驱动气缸等驱动部件的驱动，在一些实施例中，通过设置驱动部件，可以提高检测效率，降低操作难度，同时使得第一支撑体能精准定位以及锁定位置。
67.在需要将电芯100安置于检测装置上时，驱动部件驱动第一夹持体3沿着导向部件7上升一端距离，同时将第一夹持体3锁定于此位置，以方便安装电芯100，此时将电芯100的上端部卡入第一夹持部内，第一极柱200卡入第二槽体6，此时驱动部件工作，再将第一夹持体3沿着导向部件7的引导方向下降，直至第二极柱300卡入下方的第二槽体6内，在检测结束以后，驱动部件将第一夹持体3升起即可。
68.驱动部件的驱动方式可以是多种形式，在此不做限定，例如可以是驱动电机配合丝杆的驱动方式，驱动电机固定于支架2上，驱动电机的输出轴通过减速器与丝杆轴接，丝杆上螺纹连接有丝杆螺母，第一夹持体3固定于丝杆螺母上，驱动电机工作，带动丝杆转动，从而驱动丝杆螺母沿着丝杆的轴线方向往复移动，当驱动电机不工作时，丝杆螺母被锁定位置。也可以是驱动气缸的驱动方式，驱动气缸固定于支架2上，驱动气缸的活塞杆末端与第一夹持体3连接，驱动气缸工作，带动活塞杆升降，从而使得第一夹持体3实现升降。
69.根据本技术的一些实施例，可选地，基底1上凹设有安装槽，安装槽内装配有轴承件，第二夹持体4固定于轴承件的内圈。
70.利用轴承件实现第二夹持体4的转动，结构简单，使用方便、运转可靠且易于拆卸，轴承件可采用滚珠轴承，安装槽为圆柱形槽，滚珠轴承的外圈与安装槽的内轮廓面紧密贴合，第二夹持体4优选为圆柱体结构，滚珠轴承的内圈与第二夹持体4的外轮廓面紧密贴合，滚珠轴承的外圈与外圈之间设有活动钢珠。
71.根据本技术的一些实施例，可选地，参照图1所示，偏离角检测部包括带有角刻度线的主刻度盘8以及带有等分角度线的游标盘9，主刻度盘8与游标盘9同轴设置以组成游标角度尺，主刻度盘8设于第二夹持体4上，游标盘9设于基底1上。
72.通过游标角度尺，能够快速准确的读出第二夹持体4转动的角度，与现有技术中采用角度传感器或ccd相机等方式相比，制造成本低且易于操作，读数时，根据主刻度盘8上的角刻度线读出整数部分，再根据游标盘9上的等分角刻度线读出小数部分，第二夹持体4的实际转动角度为整数部分与小数部分之和，测量精度较高。
73.主刻度盘8上的角刻度线呈圆弧形分布，最小刻度为1
°
，游标盘9的n个最小角刻度值之和等于主刻度盘8上n-1个最小角刻度值之和，游标盘9和主刻度盘8组成游标角度尺。
74.当第二夹持体4处于初始位置时，此时游标盘9上的零刻度线与主刻度盘8的零刻
度线平齐，当第二夹持体4转过一个角度后，将第二极柱300夹持，该角度即为第一极柱200和第二极柱300之间的偏离角，游标盘9的零刻度线指向主刻度盘8上的一个角刻度，该刻度即为转动角度的整数部分，再通过游标盘9上的等分角刻度线读出精准角度数，即为转动角度的小数部分，整数部分加上小数部分即为第二夹持体4的转动角度。
75.具体参照图3所示，图3是图2的a-a向剖视图，此时游标盘9的零刻度线指向主刻度盘8上的1刻度，游标盘9上的44刻度与主刻度盘8上的刻度重合，从而可以得出第二夹持体4的旋转角度为1度44分。
76.根据本技术的一些实施例，可选地，参照图3所示，游标盘9的等分角度线包括60个分度，60个分度等分59
°
。将游标盘9设为60分度制，从而更容易读数，测量角度时更为精准、实用和方便。
77.根据本技术的一些实施例，可选地，继续参照图3所示，游标盘9上的等分角度线设有两组，两组等分角度线关于零刻度线对称分布。从而可以正向测量读数也可以反向测量读数，读出的角度数即为第一极柱200和第二极柱300之间的偏离角，无需角度换算。
78.根据本技术的一些实施例，可选地，偏离角检测部包括光电编码器(未示出)以及转速测量电路(未示出)；光电编码器同轴设置于第二夹持体4上，能够随第二夹持体4旋转，转速测量电路对光电编码器的输出进行计算自转角度，并将计算获得的自转角度数据通过通信接口送出。从而能够自动读取第二夹持体4的转动角度，同时能将数据实时显示，也可以通过通信接口将数据送出，自动化程度和测量精度均较高。
79.根据本技术的一些实施例，本技术的工作过程为：
80.在需要将电芯100安置于检测装置上时，驱动部件驱动第一夹持体3沿着导向部件7上升一端距离，同时将第一夹持体3锁定于此位置，以方便安装电芯100，此时将电芯100的上端部卡入第一夹持部内，第一极柱200卡入第二槽体6。
81.将第二夹持体4转动一定角度，以对准第二极柱300，驱动部件工作，驱动第一夹持体3沿着导向部件7的引导方向下降，直至第二极柱300卡入下方的第二槽体6内。
82.此时游标盘9的零刻度线指向主刻度盘8上的一个角刻度，该刻度即为转动角度的整数部分，再通过游标盘9上的等分角刻度线读出精准角度数，即为转动角度的小数部分，整数部分加上小数部分即为第二夹持体4的转动角度，也就是第一极柱200和第二极柱300之间的偏离角。
83.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。