动力卷绕电池的X射线穿透式补偿检测装置及方法与流程

动力卷绕电池的x射线穿透式补偿检测装置及方法
技术领域
1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种动力卷绕电池的x射线穿透式补偿检测装置及方法。


背景技术：

2.目前随着锂电池市场需求量的不断增长，终端应用市场对锂电池品质要求越来越高。与之不相适应的是，当前锂电池生产企业鱼龙混杂，消费者要求提高锂电池安全保障的呼声越来越高。迫使锂电池生产厂商必须加大对电池安全性检测技术的投入，以确保自身产品质量安全性。
3.而目前在电池制造工艺上，动力卷绕电池的容量不断加大，电池卷绕的正负极片圈数也越来越多(正极 负极各卷绕一圈为一层)，随着电池极片层数增加，当超过一定层数之后，x射线检测设备无法对电池层数实现极片100％检测，当卷绕电池层数≥45层以后，拿50层的卷绕电池举例，在光管功率调低的情况下，卷绕电池角位被穿透之后，可以看到前面45层正极片顶端和相邻负极片顶端的对齐度，以及正负极极差，里面5层由于光管功率调得低，没法穿透，正负极片的情况看不到；当把光管功率调高之后，最里面的5层正负极片可以看到，但由于光管功率调高之后，最外测几层由于密度小，正负极片完全被穿透了，正负极片的情况也是无法观察得到，目前行业内针对卷绕层数过多的动力卷绕电池，x射线检测设备无法通过一次检测对电池层数实现极片100％的检测。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提出一种动力卷绕电池的x射线穿透式补偿检测装置及方法。
5.本发明通过以下技术方案实现的：
6.一种动力卷绕电池的x射线穿透式补偿检测装置，包括平板探测仪、光管发射器、过滤块和检测托盘，所述过滤块固设于所述检测托盘上，所述过滤块用于与卷绕电池的圆弧边缘匹配连接，所述光管发射器与所述平板探测仪分别设于所述检测托盘的两侧。
7.进一步地，所述过滤块包括方块和缺角块，所述缺角块包括基体和圆弧面，所述基体与所述方块固定连接，所述圆弧面的边缘与所述方块的顶面相切。
8.进一步地，所述检测托盘包括固定限位块、固定座和多个活动限位块，所述固定限位块与所述活动限位块均用于夹持卷绕电池，所述固定座对称地设于所述固定限位块的两侧，所述固定座设有多个连接孔，所述活动限位块通过所述连接孔与所述固定座连接。
9.进一步地，所述检测托盘包括边框和基板，所述基板设有贯穿孔，所述贯穿孔内设有定位板，所述基板通过所述定位板固设于所述贯穿孔，所述固定限位块与所述边框固定连接。
10.进一步地，所述边框的边缘设有握持部和减重槽。
11.进一步地，所述过滤块的材质为铝。
12.进一步地，所述基板为碳纤维板。
13.本发明还提出一种动力卷绕电池的x射线穿透式补偿检测方法，包括：
14.测量卷绕电池的圆弧面尺寸并获得卷绕电池的圆弧面尺寸参数；
15.根据卷绕电池的圆弧面尺寸参数制作过滤块的圆弧面；
16.将过滤块固定于检测托盘内；
17.将卷绕电池的圆弧面对准过滤块的圆弧面，进而将卷绕电池安装至检测托盘；
18.将检测托盘固定并对过滤片与卷绕电池的结合处进行x射线照射，并在平板探测仪上获取正负极片交错排列图像。
19.本发明的有益效果：本发明提出的一种动力卷绕电池的x射线穿透式补偿检测装置及方法，包括平板探测仪、光管发射器、过滤块和检测托盘，所述过滤块固设于所述检测托盘上，所述过滤块用于与卷绕电池的圆弧边缘匹配连接，所述光管发射器与所述平板探测仪分别设于所述检测托盘的两侧。过滤块根据卷绕电池两侧的圆弧角进行仿形设计，实现对卷绕电池角位两侧的圆弧段的最外侧到里侧密度的调节，使得在光管发射器在使用高功率的穿透电池角位检测的过程中，整个角位的密度相近，正负极片的情况能够完全被观察到，层数过多的卷绕电芯也能进行极片的100％检测。
附图说明
20.图1为本发明的卷绕电池的对齐度检测装置的结构分解示意图；
21.图2为本发明的检测托盘和过滤块的组合结构示意图；
22.图3为本发明的边框的结构示意图；
23.图4为本发明的过滤块的结构示意图；
24.图5为本发明的固定座的结构示意图；
25.图6为本发明的第一活动块的结构示意图；
26.图7为本发明的第二活动块的结构示意图；
27.图8为本发明的卷绕电池的对齐度检测装置的原理图；
28.图9为传统方法未加过滤块时卷绕电池的正负极片交错排列图像；
29.图10为本方法加过滤块时卷绕电池的正负极片交错排列图像。
30.附图标记说明：1、平板探测仪；2、光管发射器；4、过滤块；3、检测托盘；41、方块；42、缺角块；421、基体；422、圆弧面；34、固定限位块；33、固定座；331、直杆；332、迷宫杆；3322、竖杆；3321、横杆；31、活动限位块；311、第一活动块；3111、第一连接台；3112、第一支撑台；3113、第一连接头；312、第二活动块；3121、第二连接台；3124、滑槽；3122、第二支撑台；3123、第二连接头；37、边框；38、基板；371、贯穿孔；372、定位板；36、握持部；35、减重槽。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.请参考图1-3,一种动力卷绕电池的x射线穿透式补偿检测装置，包括平板探测仪1、光管发射器2、过滤块4和检测托盘3，过滤块4固设于检测托盘3上，过滤块4用于与卷绕电池的圆弧边缘匹配连接，光管发射器与平板探测仪1分别设于检测托盘3的两侧。
33.卷绕电池(卷绕锂电池或其他卷绕电池)的卷绕层数达到一定数量之后，为对电池层数实现极片100％检测，即要保证可以看到卷芯最里侧正负极片的信息，同时又要保证最外测不被完全穿透，观察到正负极片的信息。
34.请参考图9-10中的圈出部分，本发明通过在卷绕电池检测的角位上，增加过滤块4，该过滤块4主要针对腰形的卷绕电池，腰形为类似操场的形状，具体为位于两侧的圆弧段和位于中间的直边段，也就是说，过滤块4根据卷绕电池两侧的圆弧角进行仿形设计，实现对卷绕电池角位两侧的圆弧段的最外侧到里侧密度的调节，使得在光管发射器2在使用高功率的穿透电池角位检测的过程中，整个角位的密度相近，正负极片的情况能够完全被观察到，层数过多的卷绕电芯也能进行极片的100％检测。
35.请参考图2-7,进一步地，过滤块4包括方块41和缺角块42，方块41的设置可以贴合卷绕电池的直边段，缺角块42的设置是为了匹配圆弧段的形状，缺角块42包括基体421和圆弧面422，基体421与方块41固定连接，圆弧面422的边缘与方块41的顶面相切，从而完美的贴合卷绕电池的形状，不会产生空隙。
36.进一步地，检测托盘3包括固定限位块34、固定座33和多个活动限位块31。固定限位块34与活动限位块31均用于夹持卷绕电池，同时，由于活动限位块31可以根据固定座33的形状及设置位置的不同而进行位置改变，进而，可以对卷绕电池的各个需要固定的部分进行固定，为了使结构更加紧凑，固定座33对称地设于固定限位块34的两侧，固定座33设有多个连接孔，活动限位块31通过连接孔与固定座33连接。
37.在本发明的一些实施例中，固定座33为对称结构，其包括直杆331和对称设置于直杆331两侧的迷宫杆332，迷宫杆332包括一竖杆3322及两横杆3321，两横杆3321分别与竖杆3322的两端连接，同时两横杆3321均垂直于竖杆3322，通过迷宫杆332的设置，不仅加大了固定座33与检测托盘3的连接面积，同时可以增加活动限位块31的安装位置，从而可以更好的对卷绕电池进行固定。
38.在本发明的一些实施例中，边框的侧部还设置有限位台阶，通过限位台阶限定横杆3321的移动，安装便捷，使横杆与边框的连接独立于边框与基板的连接，从而连接不会对基板造成损伤。
39.在本发明的一些实施例中，活动限位块31包括第一活动块311和第二活动块312。
40.第一活动块311包括第一连接台3111、第一支撑台3112和第一连接头3113，其中第一连接台3111上为长方体，第一连接台3111上开设有腰形孔，通过腰形孔与固定座33进行螺纹连接，第一支撑台3112为“凸”字形，第一连接头3113为直角梯形，其材质可以为硅胶，第一连接台3111、第一支撑台3112、第一连接头3113依次连接，第一连接台3111与第一支撑台3112错位连接，其错位连接的错位尺寸取决于固定座33的高度，通过第一活动块311与直杆331的连接，可以很方便的对卷绕电池的侧部进行固定。
41.第二活动块312包括第二连接台3121、第二支撑台3122和第二连接头3123，第二连接台3121、第二支撑台3122、第二连接头3123依次连接，形成缺边长方形，其中第二连接台3121上为长方体，第二连接台3121上开设有腰形孔，通过腰形孔与固定座33进行螺纹连接，第二支撑台3122为长方体，第二连接头3123为直角梯形，其材质可以为硅胶，第二连接台3121的下部设置有滑槽3124，滑槽3124与固定座33匹配连接，不仅起到限位作用，而且增加了固定座33与第二连接台3121的连接强度，通过第一活动块311与迷宫杆332的连接，可以
很方便的对卷绕电池的周向进行固定。
42.进一步地，检测托盘3包括边框37和基板38，基板38设有贯穿孔371，贯穿孔371内设有定位板372，基板38通过定位板372固设于贯穿孔371，由于基板38是要进行x光照射的，所以基板38的材质与边框37不同，并且在基板38上不能开设太多孔，否则会使其透光性减弱，对对齐度检测结果产生影响，所以本发明使固定限位块34与边框37固定连接，并且能实现固定座33与基板38贴合，并且不会影响基板38的透光性能。
43.进一步地，边框37的边缘设有握持部36和减重槽35，连接台用于实现对边框37的夹持运输，在本发明的一些实施例中，边框37的外形轮廓为“7”字形。
44.进一步地，过滤块4的材质为铝，铝不仅来料广，价格便宜，还能最大程度上实现密度的补偿调节。
45.进一步地，基板38的材质为碳纤维板，其密度小，所以整个检测托盘3的质量轻，便于运输及进行检测并且x射线极易穿透。
46.请参考图8,本发明还提出一种卷绕电池的对齐度检测方法，包括：
47.测量卷绕电池的圆弧面尺寸并获得卷绕电池的圆弧面尺寸参数，卷绕电池的圆弧面尺寸参数可以根据卷绕电池的卷绕参数直接获得，也可以直接通过尺子测量。
48.根据卷绕电池的圆弧面尺寸参数制作过滤块的圆弧面，由于其形状简单，可以制作简易的模具，直接浇注成型。
49.将过滤块固定于检测托盘内，从而起到初步的定位作用；
50.将卷绕电池的圆弧面对准过滤块的圆弧面，进而将卷绕电池安装至检测托盘，利用检测托盘上的固定限位块、固定座和多个活动限位块对卷绕电池进行固定，防止卷绕电池脱离检测托盘。
51.将检测托盘固定并对过滤片与卷绕电池的结合处进行x射线照射，并在平板探测仪上获取正负极片交错排列图像。
52.通过上述方法，使得在光管发射器在使用高功率的穿透电池角位检测的过程中，整个角位的密度相近，正负极片的情况能够完全被观察到，层数过多的卷绕电芯也能进行极片的100％检测，正负极片排列图像清晰。
53.在本发明的描述中，需要理解的是，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发明和简化描述，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发明的限制。
54.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
55.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
56.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
57.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
58.当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。