一种锂电池生产工序极柱探针脏污在位复合清洗方法与流程

本技术涉及锂电池生产，尤其是一种锂电池生产工序极柱探针脏污在位复合清洗方法。

背景技术：

1、随着锂离子电池行业高速发展，化成、分容、ocv开路电压检测、dcr直流内阻检测已成为锂电量产过程中不可或缺的核心工序。上述工序均依靠专用金属探针按压电芯极柱，完成大电流充放电、电压采集与内阻测试作业。

2、探针长期往复接触电芯极柱、电解液挥发气体，表面会持续产生两类顽固复合脏污：其一为电芯铝极柱摩擦脱落形成的铝金属碎屑，硬质颗粒极易嵌入探针接触面纹路、内部弹簧缝隙；其二为电解液水解后生成的锂盐结晶硬垢，附着力极强，常规清洁手段难以彻底清除。

3、脏污不断累积会引发一系列生产问题：探针接触阻抗异常升高，直接造成ocv、dcr检测数据漂移、检测精度失效；充放电接触不良导致电芯化成异常，产品良率下降；脱落的铝屑与结晶还会污染电芯极柱，造成电芯外观不良，甚至埋下安全隐患。为保障生产正常进行，产线只能定期停机，将探针拆卸后离线清洗，不仅大幅压缩量产有效工时、降低生产节拍，还增加了大量人工运维成本。

4、目前行业内已公开的探针清洗技术，存在明显短板与局限性：

5、1.溶剂浸泡、海绵擦拭类方案：仅能溶解部分电解液结晶，对于嵌合在缝隙内的铝金属碎屑完全无法剥离，且该类方案必须停机拆件离线作业，产能损失严重。

6、2.硬质毛刷结合超声清洗类方案：硬质刷头易刮伤探针表面镀金接触层，超声振动会损伤探针内部弹性结构，同时清洗液内悬浮的铝屑会二次附着在探针表面，清洗效果差。

7、3.单一干式气吹、普通毛刷扫刷类方案：仅可清除表面浮尘，针对固化的电解液锂盐结晶无任何去除效果。

8、4.现有清洗技术大多仅针对化成工序探针单独设计，结构与参数无法适配分容、ocv、dcr等不同规格探针，通用性差。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本技术提供一种锂电池生产工序极柱探针脏污在位复合清洗方法，以解决上述背景技术中存在的问题。

2、第一方面，本技术提供了一种锂电池生产工序极柱探针脏污在位复合清洗方法，利用电芯上下料后的库位空载窗口期执行清洗，探针保持原有装配状态不拆卸，满载库位维持正常生产，包括：s1，实时采集各探针dcr接触阻抗，针对不同类型探针分别设置差异化阻抗触发阈值，并通过环境温度补偿机制对阻抗触发阈值进行修正；针对不同类型探针分别设置对应的充放电预设循环次数；当满足探针dcr接触阻抗大于修正后的阻抗触发阈值、充放电循环达到对应预设次数中的任一清洗判定条件，且识别库位处于空载状态时，执行s2至s5清洗流程；s2，识别当前工位探针类型，并匹配作业参数，采用带压力传感限位的柔性刷具对探针做往复清扫，去除探针表面及缝隙内的铝金属碎屑，同步采用干燥氮气吹扫配合多级负压吸附系统，对铝金属碎屑进行收集；s3，采用定点微量滴涂方式向探针接触面施加溶剂，以使附着于探针接触面上的电解液锂盐结晶硬垢疏松软化；s4，采用柔性擦拭部件清除经软化后的结晶残渣，多级负压吸附系统持续运行以收集脏污残渣，同步采用干燥氮气吹扫，完成探针接触面上残液的烘干；s5，清洗完成后复测各探针dcr接触阻抗，将复测阻抗与s1中修正后的阻抗触发阈值比对；若阻抗小于或等于修正后的阻抗触发阈值，判定达标，清洗流程结束；若阻抗大于修正后的阻抗触发阈值，判定不达标，则重复执行一次s2至s4；若阻抗仍不达标，输出故障报警信号。

3、在一种可能的实现方式中，s1中，所述差异化阻抗触发阈值具体为：配置于化成、分容工序库位的探针以基准dcr接触阻抗上浮10%作为阻抗触发阈值；配置于ocv、dcr检测工序库位的探针以基准dcr接触阻抗上浮8%作为阻抗触发阈值；所述环境温度补偿机制具体为：当环境温度大于40℃时，将阻抗触发阈值整体下调15%；当环境温度小于10℃时，将阻抗触发阈值整体上调10%；10℃~40℃环境温度区间，阻抗触发阈值不做补偿修正；所述对应的充放电预设循环次数具体为：化成、分容工序库位为8000次充放电循环；ocv、dcr检测工序库位为5000次充放电循环。

4、在一种可能的实现方式中，s2中，识别当前工位探针类型，并匹配作业参数，包括柔性刷具接触压力、氮气吹扫压力以及作业时长；其中，所述作业时长为柔性刷具往复清扫与干燥氮气吹扫同步执行的整套作业持续时长。

5、在一种可能的实现方式中，配置于化成、分容工序库位的探针，柔性刷具接触压力为0.7~0.9n，氮气吹扫气压为0.11~0.13mpa，作业时长3~5s；配置于ocv、dcr检测工序库位的探针，柔性刷具接触压力为0.35~0.45n，氮气吹扫气压为0.08~0.10mpa，作业时长2~3s。

6、在一种可能的实现方式中，s3中，所述定点微量滴涂通过安装在三轴位移模组末端的微型点胶阀实现；进行定点微量滴涂之前，建立库位编号与探针接触面中心三维坐标一一对应的数据库，识别库位编号调取标准坐标完成初步定位；利用搭载于三轴位移模组的微型定位探针进行微接触寻边，获取探针的实际位置，以补偿坐标偏移；对配置于ocv、dcr检测工序库位的探针，在微接触寻边的基础上，结合微距视觉识别实现坐标实时微调后，执行定点微量滴涂。

7、在一种可能的实现方式中，s3中，配置于化成、分容工序库位的探针单次溶剂滴涂量为0.02~0.08ml；配置于ocv、dcr检测工序库位的探针单次溶剂滴涂量为0.005~0.02ml。

8、在一种可能的实现方式中，s4中，所述柔性擦拭部件为柔性无纺布；氮气吹扫气压0.1~0.2mpa。

9、在一种可能的实现方式中，s2中去除的铝金属碎屑和s4中产生的结晶残渣，均通过多级负压吸附系统抽吸，统一收纳至过滤仓。

10、本技术的有益效果是：

11、第一，分层靶向清洗，去除效果彻底：采用干式除铝金属碎屑和微量溶剂软化电解液锂盐结晶的分层工艺，针对性处理两类复合脏污，解决单一清洗方式清洁不彻底的问题，从根源上避免探针接触阻抗漂移。

12、第二，在位自动清洗，无产能损耗：利用电芯上下料、库位空载的自然间隙完成清洗，无需产线停机、无需拆卸探针离线作业，有效提升设备实际有效生产时间，降低产能损失。

13、第三，低损伤设计，延长探针使用寿命：全程使用柔性清洁部件，搭配压力限位控制、微量溶剂滴涂模式，规避硬质摩擦、超声冲击、整体浸泡对探针镀金层、内部弹簧结构的损伤，减少探针更换频次与配件成本。

14、第四，通用性强，适配多工序探针：通过参数自适应调节，一套工艺体系可同时满足化成、分容、ocv、dcr四大工序不同规格探针的清洗需求，无需为不同工位单独配置清洗设备，简化产线布局。

15、第五，闭环收集结构，杜绝二次污染：全程配套定向吹扫和多级负压吸附系统分区集渣系统，剥离的脏污被实时收集，有效防止铝金属碎屑、结晶残渣脱落污染电芯极柱，提升电池外观品质与检测稳定性。

16、第六，自动化程度高，运维成本低：依托修正后的阻抗触发阈值或充放电循环次数自动触发清洗、自动复检、故障自动报警，无需人工定时巡检与手动清洁，大幅减少人工工作量，降低生产综合运维成本。