一种软包锂电芯生产用穿刺检测装置的制作方法

一种软包锂电芯生产用穿刺检测装置
1.本技术是申请号为202110815182.8、申请日为2021年07月19日、发明名称为“一种高安全性的软包锂电芯生产研发用泄压防爆式穿刺检测装置”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及软包锂电芯生产研发技术领域，具体为一种软包锂电芯生产用穿刺检测装置。


背景技术：

3.随着新能源技术的逐步发展，人们对锂电池的需求量也迅速增加，同时锂电池的生产质量和使用安全性也更加备受关注，因此在软包锂电芯生产研发过程中，需要使用检测装置对其进行穿刺实验，但是现有的软包锂电芯生产研发用穿刺检测装置仍存在着一些不足；如公开号为cn112763913a的一种锂电池穿刺以及剪切实验装置，其通过尖锐物体穿刺电池，检测电池的表现，以给予电池稳定性和安全性指标
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并且本发明内置烟雾收集装置，避免有毒烟尘进入人体对人员造成损害，本发明内置喷水降温灭火装置，可以在灭火后，持续给电池降温，防止其再次自燃，但是其在使用过程中，存在着一定的使用缺陷:1）烟雾收集装置结构单一，不能快速对烟雾进行有效吸除，导致烟雾弥漫或者泄漏，进而影响技术人员对穿刺过程进行观察；2）其不便对穿刺后的电池进行自动防爆、灭火，导致实验过程中存在安全隐患。
4.所以我们提出了一种软包锂电芯生产用穿刺检测装置，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种软包锂电芯生产用穿刺检测装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上软包锂电芯穿刺检测装置不便对穿刺后的电池进行自动防爆、灭火，导致实验过程中存在安全隐患的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种软包锂电芯生产用穿刺检测装置，包括摆放于工作台面上方的控制座，所述控制座的上表面设置有起到保护作用的防火座，且所述防火座的外侧设置有防火罩，并且所述防火罩的外侧铰接有观察窗；液压杆，固定安装于所述防火罩的上端外侧；还包括：活动筒，轴承连接于所述液压杆的下端，所述活动筒的下端轴承连接有用来刺破电芯的穿刺针；齿轮，轴连接于所述防火座的内部，所述齿轮与防火座之间连接有提供复位弹力的第一扭力弹簧，且所述齿轮的轴端与穿刺针的外侧之间连接有起到牵引作用的拉绳，并
且所述拉绳为防火材料制成；2组活动盒，对称活动安装于所述防火座的上表面，每一组所述活动盒的外侧轴连接有一组缓冲板，且所述活动盒的下表面设置有齿条，且所述齿条与齿轮啮合连接，并且所述齿条与防火座构成限位滑动结构；所述缓冲板呈盒状结构，所述缓冲板的内部填装有灭火干粉，且所述缓冲板与活动盒之间连接有第二扭力弹簧；所述缓冲板的外侧连通有刺管，且所述缓冲板的侧壁均匀开设有喷孔，所述活动盒的内侧放置有填充惰性气体的气囊，且所述活动盒的侧壁开设有穿孔，并且所述穿孔与刺管间隙配合。
7.优选的，该软包锂电芯生产用穿刺检测装置还包括：调节环，套接于所述活动筒的外侧，所述调节环的外侧对称固定安装有支撑杆；风机，安装于所述防火罩的上端，所述风机的外侧管道连接有烟罩，且所述烟罩的外侧固定安装有旋转杆，并且所述旋转杆的下表面开设有滑槽，同时所述旋转杆铰接于液压杆的下端外侧。
8.优选的，所述缓冲板的上表面开设有定位孔，所述活动盒的上表面伸缩连接有定位销，且所述定位销与活动盒之间连接有提供复位弹力的复位弹簧，并且所述定位销的下端面向定位孔的一侧呈斜面结构，同时所述定位销与定位孔构成卡合结构。使得缓冲板旋转过程中，定位销可以自动卡入定位孔中，进而对缓冲板进行定位，使得刺管与穿孔始终保持连通，便于气体的连续输送。
9.优选的，所述穿刺针呈中空状结构，且所述穿刺针与活动筒相连通，并且所述活动筒的内侧固定连接有叶轮。使得电池刺破时喷出的高速烟气推动叶轮进行旋转，使得叶轮可以带动活动筒进行同步旋转，进而为后续烟罩的调节提供动力。
10.优选的，所述活动筒的上端外侧等角度连通有弯曲状结构的导气管，且所述导气管下端的开口朝向与活动筒表面的外切线平行，并且所述导气管的下端高度低于烟罩的高度。使得活动筒内部的烟气可以通过多个导气管向外侧喷出，此时在喷出烟气的反作用力下进一步辅助活动筒进行旋转。
11.优选的，所述活动筒的外壁开设有2条交错的螺旋状导槽，所述调节环的内壁设置有滑块，且所述滑块与导槽构成滑动结构，并且所述调节环外侧固定连接的支撑杆的上端呈球形结构，同时所述支撑杆的上端与滑槽构成滑动结构。使得活动筒会在喷出的烟气作用下进行旋转，此时可以带动调节环进行上下往复移动，从而使得支撑杆推动旋转杆和烟罩进行往复摆动，进而有效提高了烟罩的吸烟范围和效果，便于工作人员对穿刺过程进行有效观察。
12.与现有技术相比，本发明至少具有以下的有益效果：1）该软包锂电芯生产用穿刺检测装置可以在穿刺过程中对锂电芯进行自动缓冲夹持，且在电芯发生膨胀、或者爆炸时可以进行自动灭火、防护，避免火势蔓延和进一步爆炸，使用安全性高；具体通过设置有穿刺针、齿轮、活动盒和缓冲板，通过控制穿刺针下移穿刺，可以使得其通过拉绳拉动齿轮，此时在啮合作用下可以带动活动盒进行自动滑动，使得缓冲板抵触锂电芯，进而实现对锂电芯的自动缓冲夹持；此外，设置有活动盒和缓冲板，当锂电芯发生膨胀、燃烧或者爆炸时，会推动缓冲板继续进行旋转，从而使得其侧面的刺管刺破气囊，使得其内部的惰性气体吹动缓冲板内部的灭火干粉通过喷孔均匀喷向锂电芯，进
而实现自动灭火、防爆，提高了装置的使用安全性。
13.2）此外，该软包锂电芯生产用穿刺检测装置可以利用穿刺过程中高速喷出的烟气带动烟罩进行大范围高效除烟，便于工作人员对穿刺情况进行有效观察；具体通过设置有活动筒和烟罩，穿刺针可以对穿刺过程中喷出的高速烟气进行引导，使得其经过叶轮和导气管，进而推动活动筒进行自动旋转，此时活动筒会带动调节环上下往复移动，进而推动旋转杆进行往复摆动，有效提高了烟罩的吸烟范围和效果。
附图说明
14.图1为本发明主剖视结构示意图；图2为本发明活动筒俯剖视结构示意图；图3为本发明活动筒安装结构示意图；图4为本发明旋转杆主剖视结构示意图；图5为本发明活动筒主剖视结构示意图；图6为本发明活动盒俯剖视结构示意图；图7为本发明齿轮安装结构示意图；图8为本发明图7中a处放大结构示意图。
15.图中：1、控制座；2、防火座；3、防火罩；301、观察窗；4、液压杆；5、活动筒；501、叶轮；502、导气管；503、导槽；6、穿刺针；7、齿轮；701、第一扭力弹簧；702、拉绳；8、活动盒；801、齿条；802、穿孔；803、气囊；804、定位销；805、复位弹簧；9、缓冲板；901、第二扭力弹簧；902、刺管；903、喷孔；904、定位孔；10、调节环；1001、滑块；11、支撑杆；12、旋转杆；13、滑槽；14、烟罩；15、风机。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.请参阅图1-8，本发明提供一种软包锂电芯生产用穿刺检测装置，包括摆放于工作台面上方的控制座1，控制座1的上表面设置有起到保护作用的防火座2，且防火座2的外侧设置有防火罩3，并且防火罩3的外侧铰接有观察窗301；液压杆4，固定安装于防火罩3的上端外侧；还包括：活动筒5，轴承连接与液压杆4的下端，活动筒5的下端轴承连接有穿刺针6，用来刺破电芯；齿轮7，轴连接于防火座2的内部；2组活动盒8，对称活动安装于防火座2的上表面，每一组活动盒8的外侧轴连接有一组缓冲板9，用来对锂电芯进行夹持、定位；齿轮7与防火座2之间连接有提供复位弹力的第一扭力弹簧701，且齿轮7的轴端与穿刺针6的外侧之间连接有起到牵引作用的拉绳702，并且拉绳702为防火材料制成，使得穿
刺针下移进行穿刺时，可以通过拉绳拉动齿轮进行同步旋转，进而为后续锂电芯的夹持提供动力。
18.活动盒8的下表面设置有齿条801，且齿条801与齿轮7啮合连接，并且齿条801与防火座2构成限位滑动结构，使得装置穿刺过程中可以带动活动盒进行同步运动，进而使得活动盒外侧轴连接的缓冲板可以抵触锂电芯，从而实现对锂电芯位置的调节和夹持、固定，无需人工进行固定操作。
19.缓冲板9呈盒状结构，且缓冲板9的内部填装有灭火干粉，并且缓冲板9与活动盒8之间连接有第二扭力弹簧901，使得缓冲板受到抵触旋转时，可以压缩第二扭力弹簧，此时第二扭力弹簧的弹力可以对缓冲板进行弹性缓冲，避免缓冲板夹持力度过大而导致锂电芯发生结构损坏而影响后续检测结果。
20.如图1和图6-7所示，将待检测的锂电芯摆放于防火座2的上表面，然后关闭观察窗301，然后启动液压杆4，使得液压杆4推动穿刺针6下移接近锂电芯，此时穿刺针6会通过拉绳702拉动齿轮7进行同步旋转，齿轮7旋转过程中会通过啮合作用带动活动盒8进行移动，进而使得其侧边轴连接的缓冲板9会抵触锂电芯，从而实现对锂电芯的缓冲夹持，避免后续穿刺过程中锂电芯发生位置偏移。
21.缓冲板9的外侧连通有刺管902，且缓冲板9的侧壁均匀开设有喷孔903，活动盒8的内侧放置有填充惰性气体的气囊803，且活动盒8的侧壁开设有穿孔802，并且穿孔802与刺管902间隙配合。使得电池在燃烧、膨胀或者爆炸过程中推动缓冲板进行弹性旋转，进而使得缓冲板外侧的刺管贯穿穿孔并刺破气囊，使得其内部的惰性气体吹向缓冲板内侧，使得惰性气体伴随灭火干粉通过喷孔均匀喷洒向锂电芯，避免其发生进一步燃烧、爆炸，提高了装置的使用安全性。
22.缓冲板9的上表面开设有定位孔904，活动盒8的上表面伸缩连接有定位销804，且定位销804与活动盒8之间连接有提供复位弹力的复位弹簧805，并且定位销804的下端面向定位孔904的一侧呈斜面结构，同时定位销804与定位孔904构成卡合结构。
23.如图1和图6-8所示，当锂电芯穿刺过程中发生膨胀、燃烧或者爆炸时，会推动缓冲板9继续旋转，使得刺管902会自动刺破气囊803，使得气囊803内部的惰性气体吹向缓冲板9内部，并吹动灭火干粉通过喷孔903均匀喷洒向锂电芯，进而防止火势蔓延和进一步爆炸，有效提高了装置的使用安全性，后续可以对活动盒8内部的气囊803进行更换以及对缓冲板9内部的灭火干粉进行再次填装，利于装置长期使用。
24.作为本发明的优选方案，该软包锂电芯生产用穿刺检测装置还包括：调节环10，套接于活动筒5的外侧，调节环10的外侧对称固定安装有支撑杆11；风机15，安装于防火罩3的上端，风机15的外侧管道连接有烟罩14，且烟罩14的外侧固定安装有旋转杆12，并且旋转杆12的下表面开设有滑槽13，同时旋转杆12铰接于液压杆4的下端外侧。
25.穿刺针6呈中空状结构，且穿刺针6与活动筒5相连通，并且活动筒5的内侧固定连接有叶轮501。
26.活动筒5的上端外侧等角度连通有弯曲状结构的导气管502，且导气管502下端的开口朝向与活动筒5表面的外切线平行，并且导气管502的下端高度低于烟罩14的高度。
27.活动筒5的外壁开设有2条交错的螺旋状导槽503，调节环10的内壁设置有滑块
1001，且滑块1001与导槽503构成滑动结构，并且调节环10外侧固定连接的支撑杆11的上端呈球形结构，同时支撑杆11的上端与滑槽13构成滑动结构。
28.如图1-5所示，当穿刺针6刺破锂电芯时，其可以将破损处喷出的高速烟气导入活动筒5中，使得烟气经过叶轮501并通过导气管502排出，此时可以推动活动筒5进行自动旋转，此时滑块1001会沿导槽503往复滑动类似往复丝杆原理，进而使得调节环10上下往复移动，此过程中，支撑杆11的顶部会沿滑槽13往复滑动，从而推动旋转杆12和烟罩14进行往复旋转摆动，进而有效扩大了烟罩14的吸烟范围，提高了装置的烟气处理效果。
29.工作原理：在使用该软包锂电芯生产用穿刺检测装置时，首先，如图1-8所示，将待检测锂电芯摆放于防火座2中间位置，然后关闭观察窗301，并控制液压杆4带动穿刺针6下移刺破锂电芯，同时，穿刺针6会带动活动盒8进行同步移动调节，使得缓冲板9对锂电芯自动进行缓冲夹持，当锂电芯发膨胀、爆炸时，气囊803会被自动刺破，进而利用惰性气体将灭火干粉均匀吹向锂电芯，实现自动灭火、防爆，同时刺破过程中喷出的高速烟气会推动活动筒5进行自动旋转，进而带动烟罩14进行往复旋转摆动，从而实现对烟气的有效吸除、处理，从而完成一系列工作。
30.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
31.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。