专利名称：锂电池壳的耐压测试装置的制作方法
锂电池壳的耐压测试装置
技术领域：
本发明涉及锂电池壳的质量检测装置，特别是涉及一种对锂电池壳进行水压测 试，以检测其防爆性能的锂电池壳的耐压测试装置。
背景技术：
近年来，由于摄像机、电动工具、笔记本电脑等电子设备日趋小型化、轻便化及便 携带，而作为这些电子设备用的驱动电源也向高容量、高安全性及轻便化方向发展。锂离子 电池以其电芯的高容量及负荷特性优异等特点，而得到日益广泛的应用。锂离子电池在使 用时，会因充电器故障等因素而随着电池内部化学反应而产生异常气体，导致电池内部压 力过大，从而发生电池爆炸事故。因此须对锂电池壳进行耐压测试。传统测试方法是将锂 电池壳切边、清洗、盖板焊接，并在盖板注液孔上制螺纹，然后连接到增压设备上，注入高压 水测试锂电池壳耐压情况。这种测试方法工艺繁琐，无法做到实时监控锂电池壳耐压情况。
发明内容本发明旨在解决上述问题，而提供一种整个测试过程安全、快速，且自动化程度高 的锂电池壳的耐压测试装置。为实现上述目的，本发明提供一种锂电池壳的耐压测试装置，该装置包括机箱，其上部设有显示仪表；水压测试箱，其设于机箱上部，水压测试箱上部设有可打开的防水盖；锂电池壳定位机构，其设于水压测试箱内中后部，并与高压发生器连接；定位驱动机构，其设于水压测试箱内，并与所述锂电池壳定位机构相连接；锂电池壳夹紧机构，其设于所述锂电池壳定位机构两侧；夹紧驱动机构，其与所述锂电池壳夹紧机构相连接；锂电池壳，其上设有充水口，该锂电池壳可拆卸地装在锂电池壳定位机构内；控制电路，其设于机箱内，并分别与显示仪表、定位驱动机构及夹紧驱动机构相连 接，且所述锂电池壳定位机构由定位驱动机构驱动将锂电池壳定位，并由夹紧驱动机构 驱动将锂电池壳夹紧，同时由锂电池壳定位机构向锂电池壳定位机构内注入高压水直至形 锂电池壳表面的防爆线发生破裂。显示仪表与高压发生器连接，可显示锂电池壳破裂时的压力值，并在锂电池壳破 裂时输出信号，使高压发生器停止工作，高压水停止注入。锂电池壳定位机构包括推板、挡块、一对第一摆杆、外定位块、托板、内定位块、内 定位块固定座、底板、连接板及连接块，其中，一对第一摆杆的下端与固定在底板上的连接 块相铰接，第一摆杆的上端与推板铰接，推板则与定位驱动机构相铰接，推板上装有挡块， 在推板的后方设有与竖向的连接板连接的水平的托板，托板上装有与连接板连接的竖向设 置的内定位块固定座，内定位块固定座内装有内定位块，内定位块前侧设有竖向设置的可移动的外定位块。推板是由相互垂直的横边与竖边构成的直角形板状体，其横边在端部及直角处与 一对第一摆杆相铰接，且其在端部与定位驱动机构铰接；所述挡块为U形块状体，其开口向 下套接固定于推板的竖边上端部；第一摆杆呈H形，其通过上、下部的U形槽分别与推板及 连接块铰接；外定位块中央设有供锂电池壳插入的水平条形孔；所述内定位块固定座前侧 设有横截面为T形的凹槽，其后侧中央设有与高压发生器相连的进水孔，内定位块形状与 所述凹槽相对应，其中央设有供锂电池壳插入的外凸的插槽及进水孔，内定位块插入所述 凹槽中；所述连接板上设有活塞杆孔。定位驱动机构包括第一气缸、第一活塞杆及第一连杆，其中，第一气缸固定在所述 连接板的后部，第一活塞杆的前端经所述连接板上的活塞杆孔伸出，并与第一连杆相铰接， 第一连杆则与推板铰接。锂电池壳夹紧机构包括两组第二摆杆、两块移动压板及两块侧板，其中，两块侧板 分别垂直固定于连接板的上部两侧，所述两组第二摆杆分别装在锂电池壳定位机构的两 侧，且两组第二摆杆分别与两块侧板及两块移动压板相铰接，所述两块移动压板的后端分 别与夹紧驱动机构铰接。第二摆杆呈工字形，第二摆杆外侧的上下两端分别与两块侧板的上下两端相铰 接，第二摆杆内侧的上下两端分别与两块移动压板的上下两端相铰接，第二摆杆由与夹紧 驱动机构连接的两块移动压板带动以其外侧的铰接点为支点前后摆动；两块移动压板由直 角边构成，两块移动压板分别铰接于两组第二摆杆的内侧，两块移动压板的直角边在后端 与夹紧驱动机构相铰接。夹紧驱动机构包括第二气缸、第三气缸、第二活塞杆、第三活塞杆及第二连杆、第 三连杆，其中，第二气缸、第三气缸固定在所述连接板的后部，第二活塞杆、第三活塞杆的前 端经所述连接板上的活塞杆孔伸出，并与第二连杆、第三连杆相铰接，第二连杆、第三连杆 则分别与两块移动压板相铰接。 控制电路包括可编程序控制器和与之相连接的三个电磁阀及感应开关，所述三个 电磁阀分别与定位驱动机构及夹紧驱动机构连接，感应开关装在水压测试箱内。本发明的贡献在于，由于设置了自动控制的高压水测试系统，使得整个测试过程 安全、快速，易于控制且自动化程度高。
图1是本发明的整体结构外形立体示意图。图2是本发明的整体结构部件分解立体示意图。图3是本发明的锂电池壳定位机构、定位驱动机构、锂电池壳夹紧机构、夹紧驱动 机构及锂电池壳立体示意图。图4是本发明的锂电池壳定位机构、定位驱动机构、锂电池壳夹紧机构、夹紧驱动 机构及锂电池壳另一侧立体示意图。图5是本发明的锂电池壳定位机构、定位驱动机构、锂电池壳夹紧机构、夹紧驱动 机构及锂电池壳部件分解立体示意图。图6是图5各机构部件的进一步分解立体示意图。
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图7是本发明的电路框图。
具体实施方式下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。参阅图1、图2，本发明的锂电池壳的耐压测试装置包括机箱10、水压测试箱20、锂 电池壳定位机构30、定位驱动机构40、锂电池壳夹紧机构50、夹紧驱动机构60、锂电池壳70 及控制电路80。如图2所示，所述机箱10呈长方形，其上部靠后侧设有显示仪表11，该显示仪表 为液晶显示屏仪表，其分别与高压发生器及控制电路80连接，用于显示锂电池壳70破裂时 的压力值，并在锂电池壳70破裂时输出信号，使高压发生器停止工作，高压水停止注入。所 述高压发生器(图中未示出)为高压水泵，其与锂电池壳定位机构内的内定位块的进水孔 3062相连，用于在测试开始时向锂电池壳70内注入高压水，其注水压力为0. 5 3. OMPa0 在机箱10上部位于显示仪表11前侧的平台上设有水压测试箱20，如图2，该水压测试箱的 上部装有防水盖21，防水盖21的周边设有密封条，以防止测试时向外漏水。防水盖21可 向上翻开。如图1，在水压测试箱20内装有感应开关SP，用于感应水压测试箱的开闭信号。 该感应开关可以是金属感应型、光电感应型、触碰型等，本例中为金属感应开关，该感应开 关与控制电路80相连接。如图1、图2，在水压测试箱20内装有锂电池壳定位机构30、定位驱动机构40、锂 电池壳夹紧机构50及夹紧驱动机构60。如图3 图6所示，所述锂电池壳定位机构30包 括推板301、挡块302、一对第一摆杆303、外定位块304、托板305、内定位块306、内定位块 固定座307、底板308、连接板309及连接块310。如图4、图6，一对第一摆杆303为H形板 状体，它们间隔且直立设置在底板308上，第一摆杆303的上端通过横穿推板301的铰接杆 311与活动地置于其上部U形槽3031中的推板301的前端相铰接，第一摆杆的下端与连接 块310铰接，连接块310则固定在底板308上。如图6，所述推板301是由相互垂直的横边 3011与竖边3012构成的直角形板状体，其横边3011在端部及直角处通过铰接杆311与一 对第一摆杆303相铰接，且横边的端部与定位驱动机构40铰接。在推板301上部装有挡块 302，如图5、图6，该挡块302为U形块状体，其开口向下套接并用螺钉固定于推板的竖边 3011上端部，用于推动锂电池壳70。如图3、图5，在推板301的后方设有水平的托板305， 该托板的后端用螺钉固定于竖向的连接板309上。在托板305上装有内定位块固定座307， 如图6，该内定位块固定座307为块状体，其前侧设有横截面为T形的凹槽3071，其后侧中 央设有与高压发生器相连的进水孔(图中未示出)，该进水孔位置与所述锂电池壳70的充 水口的位置相对应。如图1 图3，在内定位块固定座307内装有内定位块306，该内定位 块是与所述内定位块固定座的T形凹槽3071形状相对应的T形块状体，其中央设有外凸的 水平插槽3061，用于插入锂电池壳70，在水平插槽3061中央设有与锂电池壳70的充水口 及内定位块固定座的进水孔3072位置相对应的进水孔3062。如图5，该内定位块306插入 所述凹槽3071中，使得当锂电池壳70插入时将其定位。在内定位块306前侧设有竖向设 置的可移动的外定位块304，该外定位块中央设有供锂电池壳70插入的水平条形孔3041。 如图1及图3所示，锂电池壳定位机构30可由定位驱动机构40驱动将锂电池壳70定位于 推板301与内定位块306之间，以便对锂电池壳70进行高水压测试。
所述锂电池壳定位机构30由定位驱动机构40驱动。如图5、图6，定位驱动机构 40为活塞连杆机构，其包括第一气缸41、第一活塞杆42及第一连杆43，其中，第一气缸41 用螺栓固定在所述连接板309的后部中央与所述锂电池壳定位机构30相对应的位置，装在 第一气缸41内的第一活塞杆42的前端经所述连接板309上的活塞杆孔3091伸出，并与第 一连杆43相铰接。如图6，第一连杆43呈板状，其前端活动地置于推板的横边3011端部的 连接槽30111内，并通过铰接杆311与推板301铰接。该定位驱动机构40通过与第一气缸 41连接的电磁阀Ql与控制电路80连接。如图1 图4所示，在所述锂电池壳定位机构30两侧设有锂电池壳夹紧机构50， 该锂电池壳夹紧机构包括两组第二摆杆51、两块移动压板52及两块侧板53。如图3、图4， 两块侧板53与连接板309垂直，其后端分别固定于连接板309的上部两侧。如图6，所述 第二摆杆51为工字形板状体，如图3，两组第二摆杆直立且前后间隔地设置在锂电池壳定 位机构30两侧，两组第二摆杆外侧的U形槽活动地装在两块侧板53上，其上下两端分别与 两块侧板53的上下两端相铰接。两组第二摆杆内侧的U形槽活动地装在两块移动压板52 上，其上下两端分别与两块移动压板52的上下两端相铰接。由于两块侧板53为固定板，因 此两组第二摆杆51与两块侧板53的铰接点形成转动支点，两组第二摆杆51由与夹紧驱动 机构60连接的两块移动压板52带动以其外侧的铰接点为支点前后摆动。如图5、图6，两 块移动压板52由直角边521、522构成，两块移动压板分别铰接于两组第二摆杆51的内侧， 两块移动压板的直角边521在后端与夹紧驱动机构60相铰接。所述锂电池壳夹紧机构50由夹紧驱动机构60驱动，如图5、图6，其包括第二气缸 61、第三气缸62、第二活塞杆63、第三活塞杆64及第二连杆65、第三连杆66，其中，第二气 缸61、第三气缸62固定在所述连接板309后部第一气缸41的两侧，第二活塞杆63、第三活 塞杆64的前端经所述连接板309上的活塞杆孔3092、3093伸出，并与第二连杆65、第三连 杆66相铰接，该第二连杆65、第三连杆66呈板状，其前端活动地置于两块移动压板的直角 边521后端的连接槽5211内，并通过与第二摆杆51共用的铰接杆651、661分别与两块移 动压板52相铰接。该夹紧驱动机构60通过与第二气缸61、第三气缸62连接的电磁阀Q2、 Q3与控制电路80连接。如图5、图6，所述锂电池壳70为通用长方形金属壳体，在其短边的侧壁上开有充 水口(图中未示出)，该充水口与锂电池壳定位机构的内定位块306上的进水孔位置相对 应。锂电池壳70表面设有防爆线(图中未示出)。在进行高水压测试时，将其装入锂电池 壳定位机构30，测试完毕后取出。如图7所示，上述的显示仪表11、定位驱动机构40及夹紧驱动机构60均与控制电 路80相连接，控制电路80包括可编程序控制器81和与之相连接的电磁阀Ql、Q2、Q3及感 应开关SP，所述电磁阀Ql、Q2、Q3分别与定位驱动机构40的第一气缸41及夹紧驱动机构 60的第二气缸61、第三气缸62连接，感应开关SP装在水压测试箱20内。控制电路80经 所述电磁阀Q1、Q2、Q3控制第一气缸41、第二气缸61、第三气缸62的动作。参见图1、图3、图4，本发明的锂电池壳的耐压测试装置在对锂电池壳进行水压测 试前，先将锂电池壳70设有充水口的一端经外定位块304插入内定位块306，合上防水盖 21，位于水压测试箱20内的感应开关SP通过控制电路80发出信号，控制第一气缸的第一 活塞杆42后退，并带动第一摆杆303向后侧摆动，由第一摆杆带动推板301向后移动，将锂
7电池壳70压紧定位。锂电池壳70定位后，第一活塞杆42向前运行，带动推板301向前返 回原位。与此同时，第二气缸及第三气缸的第二活塞杆63、第三活塞杆64向后移动，并带 动两侧的两组第二摆杆51及两块移动压板52向后移动，两块移动压板的直角边522将锂 电池壳70压紧。此时，高压发生器通过内定位块306的进水孔向锂电池壳70内注入高压 水。随着高压水的不断注入，锂电池壳内的水压不断增大，直至锂电池壳表面的防爆线发生 破裂，此时，与高压发生器相连的显示仪表11显示破裂时的压力值，同时输出信号，使高压 发生器停止工作，高压水停止注入。第二气缸及第三气缸的第二活塞杆63、第三活塞杆64 杆复位。检测完毕后打开防水盖21，取出已爆裂的锂电池壳70。
权利要求
一种锂电池壳的耐压测试装置，其特征在于，该装置包括机箱(10)，其上部设有显示仪表(11)；水压测试箱(20)，其设于机箱(10)上部，水压测试箱上部设有可打开的防水盖(21)；锂电池壳定位机构(30)，其设于水压测试箱(20)内中后部，并与高压发生器连接；定位驱动机构(40)，其设于水压测试箱(20)内，并与所述锂电池壳定位机构相连接；锂电池壳夹紧机构(50)，其设于所述锂电池壳定位机构(30)两侧；夹紧驱动机构(60)，其与所述锂电池壳夹紧机构(50)相连接；锂电池壳(70)，其上设有充水口，该锂电池壳可拆卸地装在锂电池壳定位机构(30)内；控制电路(80)，其设于机箱(10)内，并分别与显示仪表(11)、定位驱动机构(40)及夹紧驱动机构(60)相连接，且所述锂电池壳定位机构(30)由定位驱动机构(40)驱动将锂电池壳(70)定位，并由夹紧驱动机构(60)驱动将锂电池壳(70)夹紧，同时由锂电池壳定位机构(30)向锂电池壳定位机构内注入高压水直至形锂电池壳表面的防爆线发生破裂。
2.如权利要求1所述的锂电池壳的耐压测试装置，其特征在于，所述显示仪表(11)与 高压发生器连接，可显示锂电池壳(70)破裂时的压力值，并在锂电池壳(70)破裂时输出信 号，使高压发生器停止工作，高压水停止注入。
3.如权利要求1所述的锂电池壳的耐压测试装置，其特征在于，所述锂电池壳定位机 构(30)包括推板(301)、挡块(302)、一对第一摆杆(303)、外定位块(304)、托板(305)、内 定位块(306)、内定位块固定座(307)、底板(308)、连接板(309)及连接块(310)，其中，一 对第一摆杆(303)的下端与固定在底板(308)上的连接块(310)相铰接，第一摆杆(303) 的上端与推板(301)铰接，推板(301)则与定位驱动机构(40)相铰接，推板(301)上装有 挡块(302)，在推板(301)的后方设有与竖向的连接板(309)连接的水平的托板(305)，托 板(305)上装有与连接板(309)连接的竖向设置的内定位块固定座(307)，内定位块固定 座(307)内装有内定位块(306)，内定位块(306)前侧设有竖向设置的可移动的外定位块 (304)。
4.如权利要求3所述的锂电池壳的耐压测试装置，其特征在于，所述推板(301)是由相 互垂直的横边(3011)与竖边(3012)构成的直角形板状体，其横边(3011)在端部及直角处 与一对第一摆杆(303)相铰接，且其在端部与定位驱动机构(40)铰接；所述挡块(302)为U 形块状体，其开口向下套接固定于推板的竖边(3011)上端部；第一摆杆(303)呈H形，其通 过上、下部的U形槽(3031、3032)分别与推板(301)及连接块(310)铰接；外定位块(304) 中央设有供锂电池壳(70)插入的水平条形孔(3041)；所述内定位块固定座(307)前侧设 有横截面为T形的凹槽(3071)，其后侧中央设有与高压发生器相连的进水孔(3072)，内定 位块(306)形状与所述凹槽(3071)相对应，其中央设有供锂电池壳(70)插入的外凸的插 槽(3061)及进水孔(3062)，内定位块(306)插入所述凹槽(3071)中；所述连接板(309)上 设有活塞杆孔(3091)。
5.如权利要求4所述的锂电池壳的耐压测试装置，其特征在于，所述定位驱动机构 (40)包括第一气缸(41)、第一活塞杆(42)及第一连杆(43)，其中，第一气缸(41)固定在所 述连接板(309)的后部，第一活塞杆(42)的前端经所述连接板(309)上的活塞杆孔(3091)伸出，并与第一连杆(43)相铰接，第一连杆(43)则与推板(301)铰接。
6.如权利要求4所述的锂电池壳的耐压测试装置，其特征在于，所述锂电池壳夹紧机 构(50)包括两组第二摆杆(51)、两块移动压板(52)及两块侧板(53)，其中，两块侧板(53) 分别垂直固定于连接板(309)的上部两侧，所述两组第二摆杆(51)分别装在锂电池壳定位 机构(30)的两侧，且两组第二摆杆分别与两块侧板(53)及两块移动压板(52)相铰接，所 述两块移动压板(52)的后端分别与夹紧驱动机构(60)铰接。
7.如权利要求6所述的锂电池壳的耐压测试装置，其特征在于，所述第二摆杆(51)呈 工字形，第二摆杆外侧的上下两端分别与两块侧板(53)的上下两端相铰接，第二摆杆内侧 的上下两端分别与两块移动压板(52)的上下两端相铰接，第二摆杆(51)由与夹紧驱动机 构(60)连接的两块移动压板(52)带动以其外侧的铰接点为支点前后摆动；两块移动压板 (52)由直角边(521、522)构成，两块移动压板分别铰接于两组第二摆杆(51)的内侧，两块 移动压板的直角边(521)在后端与夹紧驱动机构(60)相铰接。
8.如权利要求7所述的锂电池壳的耐压测试装置，其特征在于，所述夹紧驱动机构 (60)包括第二气缸(61)、第三气缸(62)、第二活塞杆(63)、第三活塞杆(64)及第二连杆 (65)、第三连杆(66)，其中，第二气缸(61)、第三气缸(62)固定在所述连接板(309)的后 部，第二活塞杆(63)、第三活塞杆(64)的前端经所述连接板(309)上的活塞杆孔(3092、 3093)伸出，并与第二连杆(65)、第三连杆(66)相铰接，第二连杆(65)、第三连杆(66)则分 别与两块移动压板(52)相铰接。
9.如权利要求1所述的锂电池壳的耐压测试装置，其特征在于，控制电路(80)包括可 编程序控制器(81)和与之相连接的三个电磁阀(Q1、Q2、Q3)及感应开关(SP)，所述三个电 磁阀(Q1、Q2、Q3)分别与定位驱动机构(40)及夹紧驱动机构(60)连接，感应开关(SP)装 在水压测试箱(20)内。
全文摘要
一种锂电池壳的耐压测试装置，该装置包括机箱(10)、水压测试箱(20)、锂电池壳定位机构(30)、定位驱动机构(40)、锂电池壳夹紧机构(50)、夹紧驱动机构(60)、锂电池壳(70)及控制电路(80)，所述锂电池壳定位机构(30)由定位驱动机构(40)驱动将锂电池壳(70)定位，并由夹紧驱动机构(60)驱动将锂电池壳(70)夹紧，同时由锂电池壳定位机构(30)向锂电池壳定位机构内注入高压水直至形成锂电池壳表面的防爆线发生破裂。本发明具有测试过程安全、快速，自动化程度高等特点。
文档编号G01N3/08GK101915703SQ201010246349
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月4日 优先权日2010年8月4日
发明者励建立, 申志仁, 苗福远 申请人:深圳市科达利实业有限公司
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