一種鋰電池洗滌試驗裝置的製作方法

2023-05-16 00:33:31

本實用新型涉及鋰電池檢測，具體地是一種鋰電池洗滌試驗裝置。

背景技術：

目前，對於鋰離子電池洗滌試驗，技術仍停留在完全人工或半人工階段，導致整個試驗周期長，測得的結果不準確。

技術實現要素：

本實用新型的目的是解決現有技術存在人工階段的問題，提供一種新型的鋰電池洗滌試驗裝置。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：一種鋰電池洗滌試驗裝置，包含有，

試驗容器，其具有試驗液容置空間，所述試驗液容置空間用以容置試驗液；

恆溫裝置，其具有PID恆溫控制器、溫度傳感器及加熱器，所述溫度傳感器用以感測所述試驗液容置空間內的所述試驗液的溫度，所述加熱器用以加熱所述試驗液容置空間內的所述試驗液，所述PID恆溫控制器根據所述溫度傳感器的感測溫度值及預定值控制所述加熱器的工作溫度；以及，

轉動裝置，其具有轉動長軸、試件固定架及伺服電機，所述轉動長軸系豎向設置，所述轉動長軸的上端與所述伺服電機的電機軸相固定地結合，所述轉動長軸的下端與所述試件固定架相固定地結合，所述試件固定架用以固定鋰電池。

作為一種鋰電池洗滌試驗裝置的優選方案，還包含有，PH值測試裝置，其具有PH值傳感器及PH值顯示器，所述PH值傳感器用以感測所述試驗液容置空間內的所述試驗液的PH值，所述PH值顯示器用以顯示所述PH值傳感器感測的PH值。

作為一種鋰電池洗滌試驗裝置的優選方案，還包含有，液位控制裝置，其具有外置液位管、上浮球開關、下浮球開關及補液系統，所述外置液位管具有液位容置空間，所述液位容置空間與所述試驗液容置空間通過管路相連通，所述上浮球開關及所述下浮球開關均處於所述液位容置空間內且所述上浮球開關在所述下浮球開關的上方，所述上浮球開關用以關閉所述補液系統，所述下浮球開關用以開啟所述補液系統，所述補液系統用以補償所述試驗液容置空間內的所述試驗液。

作為一種鋰電池洗滌試驗裝置的優選方案，還包含有，試驗液循環裝置，其具有循環水泵、進液管路及出液管路，所述進液管路的第一端與所述試驗容器的頂部相固定地結合併與所述試驗液容置空間相連通，所述進液管路的第二端與所述循環水泵的出液口相固定地結合，所述出液管路的第一端與所述試驗容器的底部相固定地結合併與所述試驗液容置空間相連通，所述出液管路的第二端與所述循環水泵的進液口相固定地結合。

作為一種鋰電池洗滌試驗裝置的優選方案，所述試驗容器具有蓋板，所述蓋板有開蓋保護裝置。

作為一種鋰電池洗滌試驗裝置的優選方案，還包含有，升降裝置，其具有升降機、升降絲槓及法蘭連接板，所述升降絲槓系豎直設置，所述升降絲槓的上端與所述升降機相固定地結合，所述升降絲槓的下端與所述法蘭連接板相固定地結合，所述法蘭連接板用以與所述伺服電機相固定地結合。

與現有技術相比，本實用新型至少具有以下優點：提供符合CQC3306-2013《可攜式電子產品用鋰離子電池和電池組安全認證技術規範》要求的鋰離子電池洗滌試驗裝置，可以對鋰電池模擬在洗衣機內浸泡、攪拌洗滌、甩乾等試驗工況，並且有試驗液恆溫控制、循環配液、PH值監測等功能，試驗可以按照標準自動按規定程序運行。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作詳細說明。

請參見圖1，圖中所示的是一種鋰電池洗滌試驗裝置。本試驗裝置適用於：

——手持式電子產品用鋰離子電池組；

——可能置於口袋中攜帶或使用的可攜式電子產品用的鋰離子電池組；

——其他可攜式電子產品用可置於口袋中攜帶的電池組；

——安裝非用戶更換型電池/電池組的手持式電子產品。

主要由試驗容器1、恆溫裝置4、轉動裝置2、PH測試裝置6、液位控制裝置5及升降裝置4組成。

試驗容器：

筒體採用聚丙烯塑料卷圓製作，內腔直徑600毫米。高度600毫米，試驗液的試驗使用液面高度為400毫米，試驗使用時的水容量約為113升，桶體上設置有加熱器、溫度傳感器、PH值傳感器、加液電磁閥、液位控制及防幹燒裝置等。

恆溫裝置：

恆溫控制裝置由電加熱器、溫度傳感器、PID智能溫度控制儀、SSR可控矽觸發模塊等組成，加熱器為3個3千瓦的電加熱器，均勻分布安裝在桶體的下部，供電電壓380伏特，溫度傳感器為CU50，PID智能溫度控制儀可以根據溫度傳感器的信號和設定溫度向SSR可控矽觸發模塊發出控制信號，導通或關閉加熱器的供電，系統可以自動控制試驗液的溫度在試驗要求的範圍。

PH測試裝置：

配液採用泵循環配液，使用時將一定比例重量的氫氧化鈉加入少量的水溶解後倒入桶內，開啟循環水泵使試驗液充分循環，使桶內試驗液PH值均勻，循環過程中也可以輔助用轉動體裝置來進行正反攪拌操作，系統配置PH傳感器和顯示控制儀來測量及顯示試驗液的PH值，測量精度可以滿足試驗要求。

液位控制裝置：

在試驗桶體外部通過連通管設置有液位控制及防幹燒裝置，主要由外置液位管和兩個幹簧管式的浮球開關組成，液位浮球開關可以在補水電磁閥開啟加水時，當水位達到設定的液面高度時自動關閉電磁閥，可以在加水時不需人來看守，避免水滿溢出。防幹燒的浮球開關當液位低於一定的液面時，可以斷開溫度控制儀的供電控制信號，使得加熱器不能供電加熱，當液位達到安全液面時，接通供電控制信號，加熱器方能工作，這樣可以防止加熱器幹燒及損壞桶體。

循環和排水控制:

試驗液循環泵7具備泵液循環和排水功能，面板上有選擇開關，控制一個電動的三通切換閥，選擇「循環」模式，水泵工作時是水泵抽水桶內循環，選擇「循環」模式，水泵工作時是水泵抽水排出桶外，在換水或排水時可快速排水。

開蓋保護裝置:

開關保護裝置是在分體式桶蓋上設置一個行程開關，桶蓋蓋合時，這個開關以常開狀態作為急停的輸入信號接入伺服控制器的輸入端子，如果桶蓋打開，開關閉合，給伺服控制器輸入急停信號，可以使正在運行的伺服電機立即停止，防止轉動體傷及試驗人員，並且在急停狀態下，伺服控制器的任何操作都無效，這樣也可以防止在裝夾試件時其他人誤操作引起傷害。

此外，在面板上還設有保護解除開關，如果在調試或需要觀察試驗轉動情況下，取消開蓋保護，設備可以再開蓋狀態下正常運行。

機械臺架

機械臺架有電氣箱、桶體支撐臺架、龍門架和公共底架組成，其主要功能是構成試驗臺的主體，安裝和支撐相關部件及電氣裝置，全部由鋼結構及數控鈑金製作，表面噴塑處理。

電氣箱在試驗臺的前上部，安裝相關的電氣元件，面板上固定有溫度控制器、PH值顯示儀、伺服控制器、操作開關、按鈕及指示燈等。

桶體支撐臺架為鈑金製作箱式結構，採用嵌入式安裝桶體結構，上部是活動固定臺版，這樣可以方便的整體安裝桶體及附帶的裝置，並且保持外形美觀。

龍門架是用於安裝和固定螺旋升降機構的，採用10#槽鋼製作，固定在臺架兩側，位於桶體安裝位置中心，採用組合式安裝結構，底腳採用T型結構固定在公共底架上，底架安裝孔為長圓孔，這樣在組合安裝時可以調整龍門架相對於桶體的中心位置，保證轉動體和桶體同心。

公共底架也是鋼結構焊接表面噴塑製作，主要承託試驗臺整體，底部安裝有萬象移動腳輪，可以方便的整體移動，腳輪上還帶有鎖定裝置，就位後可以鎖住止動。

轉動裝置及升降裝置：

升降裝置3是採用電機驅動渦輪蝸杆減速升降機構，減速機渦輪可以正反轉驅動升降螺杆螺杆帶動旋轉裝置上升和下降，旋轉裝置通過連接架固定在升降螺杆下部的法蘭上，減速機的速比為6:1，升降螺杆的導程為4， 驅動電機的轉速為1450轉/分，升降速度約為16毫米/秒。

試驗轉動體主要由伺服電機驅動的懸掛式轉動軸及十字型試件固定架，電機通過減速器及聯軸器與轉動軸連接，轉軸採用雙軸承支撐在水平橫杆支座上，橫杆兩端固定在兩側的滑軌上，這樣可以在升降及轉動過程中保持電機及轉動體的穩定。

在十字型試件固定架的相應位置有4組固定楔塊裝置，採用3點定位方式，通過楔塊組件在固定滑槽內調整，可以可靠的固定各種規格的方形電池及1865圓形鋰電池。

伺服控制及驅動系統配有伺服控制器、伺服驅動器、伺服電機等組成，伺服控制器向伺服驅動發出脈衝及方向驅動信號驅動伺服電機運行，同時也可以利用輸出功能控制外部的升降電機的上升和下降運行，輸出試驗結束信號，控制伺服使能。在伺服控制器上按試驗規程的要求編製程序（編程的方法見伺服控制器的使用說明），在試驗時控制系統自動運行，結束時發出提示信號。控制器的輸入端設有試驗運行及暫停按鈕，還具有開蓋保護的急停功能，給控制裝置輸入停止信號及解除。

伺服驅動器根據接收伺服控制器的脈衝信號和方向信號驅動伺服電機運行，編碼器反饋實際運行的轉速並在顯示窗口顯示，編碼器還輸出正常的信號指示燈，如果檢出故障，信號指示燈會立即熄滅。

將樣品按照規定的試驗方法充滿電後進行本試驗。試驗按照以下步驟進行：

a）配液：配置pH值為11.0±0.1的溶液（可使用質量分數為0.004%的NaOH溶液），並將溶液加熱至（45±2）℃；

b）浸泡：將樣品固定在轉動裝置上（見附錄E.3），然後將樣品放置在溶液中（電池中心距液面高度為300mm±10mm）浸泡0.5h，試驗過程中保持溶液的溫度為（45±2）℃；

c）攪拌：將樣品固定於轉動裝置上在溶液中轉動0.5h，轉速為60r/min；

d）脫水：移除溶液，轉動10min，轉速為800r/min；

e）烘乾：將樣品放置在高溫箱中加熱0.5h，加熱溫度為（45±2）℃；

f）若樣品還能繼續充放電，則按照4.5規定的充放電方法繼續進行一次放電充電循環後結束試驗；若樣品不能繼續充放電，則結束試驗。

樣品應不起火、不爆炸。

伺服控制系統使用時對測試工況的轉速調節和控制都十分準確，對於試驗程序的控制也極為方便和精準，設備的試驗操作非常方便並具有較高的使用效率。此外，本測試裝置還具有精準的試驗液PID智能恆溫智能控制裝置，滿足測試的溫度條件。

本設備具有使用操作方便，測試運行可靠等優點，可以應用於相關生產企業和相關產品檢測單位，因此，本設備還具有較好的推廣及應用價值。

以上僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。