一种用于人工叠垛软包电池组的极性实时检测装置的制作方法

1.本实用新型属于电池检测技术领域，更具体地，涉及一种用于人工叠垛软包电池组的极性实时检测装置。


背景技术：

2.随着环保要求的提高，电动车得到了飞速的发展，电池系统作为核心，低成本成为电动车普及的关键因素。在原材料相同的情况下，提高电池检测效率，降低生产报废率，是降低制造成本、提高生产效率的关键。
3.电池按照极性要求码垛成组作为电池组系统制造中一个核心的步骤，在电池码垛的过程中会出现个别电池极性放置反向，如果不能及时检测出来，会造成在电池组生产的过程中产品报废，甚至发生短路等着火事故。目前，电池组极性检测主要采用码垛过程中使用视觉相机对每支电池检测电池极性，该种检测设备成本较高。另一种方式是使用万用表单支电池检测，该种检测方式检测效率低，浪费人力。
4.因此在不影响生产节拍，提高电池组制造安全性的前提下，期待一种高效率软包电池组的极性实时检测装置，通过提高检测效率大幅降低产品的制造成本，提高安全性能。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的解决现有技术存在的问题，提供一种用于人工叠垛软包电池组的极性实时检测装置，采用颜色检测组件发射检测光束照射所述电芯的极耳并反射回颜色检测组件，控制单元利用正负极极耳颜色的不同判断区分正负极，实现对软包电池组中每支电芯进行极性检测，出现电芯叠垛错误可及时改正。该装置适用于软包电池组的极性实时检测，提高检测效率，可以大幅降低产品的制造成本，提高安全性能。
6.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
7.一种用于人工叠垛软包电池组的极性实时检测装置，所述极性实时检测装置与人工叠垛的软包电池组配合，所述软包电池组包括按设定顺序进行叠垛的多个电芯，每个所述电芯包括一对设有不同颜色的极性相反的极耳；
8.所述极性实时检测装置包括颜色检测组件和控制单元，所述颜色检测组件连接所述控制单元；
9.所述颜色检测组件设置在所述软包电池组的一侧，所述颜色检测组件能够发射检测光束照射所述电芯的极耳并按叠垛顺序依次获取每个所述电芯的极耳颜色信息；
10.所述控制单元预设有颜色对比参数，所述控制单元能够将所述极耳颜色信息与所述颜色对比参数进行比较并判断所述电芯的正负极是否正确放置。
11.优选的，所述极耳包括设有第一颜色的正极耳和设有第二颜色的负极耳，所述正极耳和所述负极耳设置在所述电芯的一侧或两侧。
12.优选的，所述颜色检测组件包括第一颜色传感器和第二颜色传感器。
13.优选的，还包括第一信号放大器和第二信号放大器，分别连接所述第一颜色传感
器和所述第二颜色传感器。
14.优选的，所述极性实时检测装置还包括报警装置，所述控制单元连接所述报警装置。
15.优选的，所述颜色检测组件与所述软包电池组的检测距离为50-500mm。
16.优选的，所述控制单元为plc控制器。
17.优选的，多个所述电芯的连接方式为串联或并联连接。
18.本实用新型的技术方案的有益效果在于：
19.该装置采用颜色检测组件发射检测光束照射电芯的极耳并反射回颜色检测组件，利用正负极极耳颜色的不同区分正负极，实现在不使用视觉相机的情况下，对软包电池组中每支电芯进行极性检测，方便有效地检测判断电池组电芯叠垛的方向顺序是否正确。该装置适用于软包电池组的极性实时检测，可以在不接触电池的情况下，在人员叠垛过程中，无需人工特殊操作即可进行检测，提高检测效率，降低生产报废率，减少人工，可以大幅降低产品的制造成本，提高安全性能。
附图说明
20.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
21.图1示出了本实用新型一种用于人工叠垛软包电池组的极性实时检测装置的结构示意图。
22.附图标记说明：
23.1、颜色检测组件；11、第一颜色传感器；12、第二颜色传感器；21、第一信号放大器；22、第二信号放大器；3、控制单元；4、检测光束；5、软包电池组；51、电芯；52、极耳。
具体实施方式
24.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
25.参考图1所示，本实用新型提供一种用于人工叠垛软包电池组的极性实时检测装置，极性实时检测装置与人工叠垛的软包电池组5配合，软包电池组5包括按设定顺序进行叠垛的多个电芯51，每个电芯51包括一对设有不同颜色的极性相反的极耳52；
26.极性实时检测装置包括颜色检测组件1和控制单元3，颜色检测组件1连接控制单元3；
27.颜色检测组件1设置在软包电池组5的一侧，颜色检测组件1能够发射检测光束4照射电芯51的极耳52并按叠垛顺序依次获取每个电芯51的极耳颜色信息；
28.控制单元3预设有颜色对比参数，控制单元3能够将极耳颜色信息与颜色对比参数进行比较并判断电芯51的正负极是否正确放置。
29.具体的，电芯51堆叠方向按照软包电池组5的预设方式进行叠垛，例如：软包电池
组5中每一支电芯51的正负极方向与相邻电芯51的正负极方向相同，即在控制单元3中将电芯51的预设的堆叠方向设置为正负、正负、正负、正负、正负。叠垛时，先叠离极性实时检测装置最远侧电芯51，每叠一片电芯51，颜色检测组件1触发检测并获取电芯51的极耳颜色信息，控制单元3将极耳颜色信息与预设的颜色对比参数进行比较并判断电芯51的正负极是否正确放置，如判断结果与预设堆叠方向匹配，则电芯51的正负极正确放置，继续叠垛电芯51，如判断结果与预设堆叠方向不匹配，例如：检测到电芯51的实际堆叠方向为正负、正负、负正，则检测的当前电芯51(即“负正”放置的这一电芯)不符合预设堆叠方向，装置报警并通过控制单元3驱动颜色检测组件1再次自动检测，连续不成功，则设备显示电芯叠垛错误并提醒工作人员进行极性检查及时改正，并依次叠垛完成软包电池组5中每支电芯51的极性检测。实现在不使用视觉相机的情况下，对软包电池组5中每支电芯51进行极性检测，方便有效地检测判断软包电池组5电芯51叠垛的方向顺序是否正确。该装置结构简单，制造成本低，易于实现，适用于软包电池组5的极性实时检测，可以在不接触电池的情况下，无需人工特殊操作即可进行检测，提高检测效率，降低生产报废率，提高安全性能。实时测试还能节省软包电池组5的整体极性测试时间及人力成本，出现电芯51叠垛错误可及时改正，降低后期返修的难度，从而降低整体电池组生产制造成本。
30.可选的，极耳52包括设有第一颜色的正极耳和设有第二颜色的负极耳，正极耳和负极耳设置在电芯51的一侧或两侧。
31.具体的，正极耳通常采用铝材料，铝材料的颜色为银白色带有金属光泽，即为第一颜色；负极耳通常采用铜镀镍材料，铜镀镍材料的颜色为淡金色带有金属光泽，即为第二颜色。正极极耳的铝材料rgb值与负极极耳的铜镀镍材料rgb值不相似且不相同，使得获取的极耳颜色信息便于区分正负极。正极耳和负极耳设置在电芯51的一侧或两侧，颜色检测组件1根据极耳52的位置调整，可两侧设置或同侧设置，确保颜色检测组件1发射的检测光束4照射在不同颜色的正极耳和负极耳上，并能反射回至颜色检测组件1。
32.需要说明的是，颜色检测组件1具有发出高强度白光的检测光束4，检测光束4照射至电芯51的极耳52，同时获取从极耳52反射回的光的成分中红，绿，蓝(rgb)的值和强度值包括在极耳颜色信息。该颜色检测组件1能够忽略正极耳与负极耳的金属光泽，故正极耳与负极耳的金属光泽不会干扰颜色检测组件1的准确度。
33.可选的，颜色检测组件1包括第一颜色传感器11和第二颜色传感器12。
34.具体的，第一颜色传感器11和第二颜色传感器12分别设定第一阈值和第二阈值，当第一颜色传感器11检测的极耳颜色信息低于第一阈值则判断为正极耳，第一颜色传感器11输出低电平；当第二颜色传感器12检测的极耳颜色信息高于第二阈值则判断为负极耳，传感器输出高电平。将开关量信号传输到控制单元3中，再与预先设定的颜色对比参数进行比较，并根据预设的堆叠方向判断电芯51叠垛的方向顺序是否正确。
35.或者，第一颜色传感器11和第二颜色传感器12直接将获取的模拟量输入至控制单元3中，控制单元3判断两个模拟量值的大小，数值小为正极耳，数值大为负极耳，再与预先设定的颜色对比参数进行比较，并根据预设的堆叠方向判断电芯51叠垛的方向顺序是否正确。以实现对软包电池组5中每支电芯51进行极性检测，方便有效地检测电芯51叠垛的方向顺序是否正确。
36.可选的，还包括第一信号放大器21和第二信号放大器22，分别连接第一颜色传感
器11和第二颜色传感器12。
37.具体的，每侧极耳52对应安装有颜色传感器，即正极耳对应安装第一颜色传感器11，负极耳对应安装第二颜色传感器12，第一颜色传感器11还连接第一信号放大器21，第二颜色传感器12还连接第二信号放大器22，然后再连接到控制单元3上，既连接模拟量也连接开关量，通过信号放大器对模拟量或开关量进行放大，使检测结果更加准确。
38.可选的，极性实时检测装置还包括报警装置(图中未画出)，控制单元3连接报警装置。
39.具体的，报警装置用于控制单元3判定电芯51堆叠方向错误时，发出警报信息，第一时间通知工作人员处理堆叠方向错误的电芯51，提升错误电芯51的处理效率。优选地，报警装置可设置为具有扬声功能的报警灯。
40.可选的，颜色检测组件1与软包电池组5的检测距离为50-500mm。
41.具体的，颜色检测组件1与软包电池组5的检测距离设置为50-500mm，如叠垛的软包电池组5厚度过长，适当移动颜色检测组件1位置或与最外侧电芯51同步移动，保持相对距离，保证检测准确性。
42.可选的，控制单元3为plc控制器。
43.具体的，控制单元3为plc控制器，作为其他的实施例，还可以是其他类型的控制芯片，比如单片机。
44.可选的，多个电芯51的连接方式为串联或并联连接。
45.具体的，软包电池组5根据产品设计要求串联或并联连接，控制单元3中预设的堆叠方向可根据电芯51实际的连接方式进行调整设置，其判断逻辑随电芯52的极性调换进行改变。
46.实施例
47.参照图1所示，本实施例提供一种用于人工叠垛软包电池组的极性实时检测装置，极性实时检测装置与人工叠垛的软包电池组5配合，软包电池组5包括按设定顺序进行叠垛的多个电芯51，每个电芯51包括一对设有不同颜色的极性相反的极耳52；
48.极性实时检测装置包括颜色检测组件1和控制单元3，颜色检测组件1连接控制单元3；
49.颜色检测组件1设置在软包电池组5的一侧，颜色检测组件1能够发射检测光束4照射电芯51的极耳52并按叠垛顺序依次获取每个电芯51的极耳颜色信息；
50.控制单元3预设有颜色对比参数，控制单元3能够将极耳颜色信息与颜色对比参数进行比较并判断电芯51的正负极是否正确放置。
51.本实施例中，极耳52包括设有第一颜色的正极耳和设有第二颜色的负极耳，正极耳和负极耳设置在电芯51的一侧或两侧。
52.本实施例中，颜色检测组件1包括第一颜色传感器11和第二颜色传感器12。
53.本实施例中，还包括第一信号放大器21和第二信号放大器22，分别连接第一颜色传感器11和第二颜色传感器12。
54.本实施例中，极性实时检测装置还包括报警装置(图中未画出)，控制单元3连接报警装置。
55.本实施例中，颜色检测组件1与软包电池组5的检测距离为50-500mm。
56.本实施例中，控制单元3为plc控制器。
57.本实施例中，多个电芯51的连接方式为串联或并联连接。
58.综上所述，该装置采用颜色检测组件发射检测光束照射电芯的极耳并反射回颜色检测组件，获取每个电芯的极耳颜色信息，利用正负极极耳颜色的不同，通过控制单元进行判断区分电芯正负极。实现在不使用视觉相机的情况下，对软包电池组中每支电芯进行极性检测，方便有效地检测判断电池组电芯叠垛的方向顺序是否正确。该装置适用于软包电池组的极性实时检测，可以在不接触电池的情况下，在人员叠垛过程中，无需人工特殊操作即可进行检测，提高检测效率，降低生产报废率，减少人工，可以大幅降低产品的制造成本，提高安全性能。
59.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。