專利名稱：極耳的平面度測(cè)量裝置及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種極耳的平面度測(cè)量裝置及測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
聚合物鋰離子電芯在制作完成后，還要經(jīng)過(guò)極耳轉(zhuǎn)焊等pack工序，才能制成最終能直接應(yīng)用的成品電池。聚合物鋰離子電池在制作過(guò)程中，有很多充放電過(guò)程和電壓內(nèi)阻檢驗(yàn)項(xiàng)目，這些都需要通過(guò)設(shè)備工裝接觸極耳才能夠?qū)崿F(xiàn)，這些工序不可避免的都會(huì)對(duì)極耳平面度產(chǎn)生影響。而極耳的平面度對(duì)于pack轉(zhuǎn)焊十分重要，當(dāng)極耳平面度太大的時(shí)候，焊接會(huì)出現(xiàn)虛焊、焊爆等問(wèn)題，直接導(dǎo)致電池不良。尤其對(duì)于聚合物鋰離子電池質(zhì)量要求比較高的廠家來(lái)說(shuō)，極耳平面度已經(jīng)成為了電池制作中常規(guī)的檢驗(yàn)項(xiàng)目?，F(xiàn)有的極耳平面度測(cè)試方法都是利用光學(xué)原理進(jìn)行測(cè)量的。光學(xué)測(cè)量設(shè)備有普通光源掃描設(shè)備(例如0MM)和激光掃描設(shè)備(例如APMT)等。但是這些設(shè)備往往都很貴重，一般在數(shù)萬(wàn)元到數(shù)十萬(wàn)美元，時(shí)間長(zhǎng)，OMM設(shè)備需要數(shù)分鐘，測(cè)試誤差大，極耳稍微偏斜或翹起測(cè)試數(shù)值就會(huì)相差很大，很難在生產(chǎn)上應(yīng)用起來(lái)。因此，急需一種新的極耳平面度測(cè)試方法來(lái)滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種操作簡(jiǎn)單便于生產(chǎn)使用的極耳的平面度測(cè)量裝置及測(cè)量方法。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是一種極耳的平面度測(cè)量裝置，包括由立柱支撐的平臺(tái)，可受驅(qū)相對(duì)平臺(tái)豎直上下移動(dòng)的電池固定板以及固定設(shè)置在平臺(tái)上方的數(shù)顯千分表，所述的電池固定板包括水平載板，設(shè)置在水平載板之上的U形限位板，以及設(shè)置在U形限位板開(kāi)口處與電池的極耳凸臺(tái)對(duì)應(yīng)的凹槽；所述的數(shù)顯千分表包括顯示屏、豎直設(shè)置的測(cè)量桿，與所述的測(cè)量桿固定連接的測(cè)量塊，所述的測(cè)量塊寬度與極耳相對(duì)應(yīng)。所述的電池固定板由固定設(shè)置在平臺(tái)下部的氣缸驅(qū)動(dòng)上下移動(dòng)，所述的電池固定板由與平臺(tái)固定連接的限位塊將其限位。所述的電池固定板左右兩側(cè)及后側(cè)與平臺(tái)間分別設(shè)置有導(dǎo)軌和滑塊結(jié)構(gòu)以提高電池固定板的平穩(wěn)性。所述的水平載板的平行度和平面度均小于0. 02mm,所述的測(cè)量塊的平面度小于
0.002mm,平行度小于0. 02mm。一種使用如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的平面度測(cè)量裝置測(cè)量極耳平面度的方法，包括以下步驟，I)固定數(shù)顯千分表，借助電池固定板的最高位校準(zhǔn)數(shù)顯千分表的零位，2)將電池放入U(xiǎn)形限位板中并靠近一側(cè)邊內(nèi)側(cè)，并使極耳的極耳凸臺(tái)被嵌設(shè)在凹槽中；3)驅(qū)動(dòng)電池固定板上升直至被限位塊限位，此時(shí)極耳與測(cè)量塊接觸，顯示屏顯示的即為極耳的厚度值；4)將電池固定板落回并再次驅(qū)動(dòng)上升并再次測(cè)量，多次測(cè)量的最大值減去最小值即為該極耳的平面度；5)移動(dòng)電池至U形限位板的另一側(cè)邊內(nèi)側(cè)，并重復(fù)步驟1-3得到另一極耳的平面度。所述的步驟2中測(cè)量塊與極耳的壓力在0. 7-1N。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的測(cè)量裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作便利，尤其是相對(duì)于光學(xué)儀器來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的成本要低很多，測(cè)試也不受極耳偏斜、彎折、翹起的影響，準(zhǔn)確度更高，速度也要快得多。因此，此發(fā)明更適合應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)上，其可以應(yīng)用到所有聚合物鋰離子電池的極耳平面度測(cè)試上。本發(fā)明的平面度測(cè)量方法，創(chuàng)造性地改變了以往光照射取點(diǎn)計(jì)算平面度的方法，利用兩個(gè)表面平面度幾乎可以認(rèn)為為零的平面，去平行接觸極耳兩面，然后利用數(shù)顯千分表得到極耳的厚度值之間的偏差去獲得“平面度”，這種平面度的獲得對(duì)于生產(chǎn)尤為實(shí)際，因?yàn)闇y(cè)得的結(jié)果是用來(lái)評(píng)判該樣品對(duì)后續(xù)加工的影響，這是個(gè)中間產(chǎn)品，近乎苛刻的測(cè)量精度沒(méi)有太多意義，而企業(yè)如果采用光學(xué)平面度儀器就會(huì)受其拖累，同時(shí)看似精準(zhǔn)的結(jié)果對(duì)生產(chǎn)意義不大，所以本發(fā)明采用創(chuàng)造性的思維采用機(jī)械式測(cè)量裝置測(cè)量極耳平面度，測(cè)量的同時(shí)，因?yàn)闇y(cè)量塊與極耳間的壓力會(huì)壓平極耳的虛形變或者翹起，提高測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性。同時(shí)將側(cè)得的最大值減去最小值認(rèn)定為平面度，測(cè)量準(zhǔn)確度高，特別適用于生產(chǎn)實(shí)際要求，容易實(shí)現(xiàn)并且方便使用，能有效挑出極耳平面度不良品，保證電池生產(chǎn)的良品率，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)還能避免因?yàn)闇y(cè)量放置不當(dāng)?shù)刃∥⒁蛩貙?dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏差導(dǎo)致的人為極耳合格率下降。


圖1所示為本發(fā)明的極耳平面度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明的極耳的平面度測(cè)量裝置，包括由立柱I穩(wěn)固支撐的平臺(tái)3，可受氣缸2驅(qū)相對(duì)平臺(tái)3豎直上下移動(dòng)的電池固定板10以及固定設(shè)置在平臺(tái)上方的數(shù)顯千分表9，所述的電池固定板10包括水平載板13，設(shè)置在水平載板之上的U形限位板14，以及設(shè)置在U形限位板開(kāi)口處與電池的極耳凸臺(tái)對(duì)應(yīng)的凹槽15;所述的數(shù)顯千分表9包括顯示屏91、豎直設(shè)置的測(cè)量桿92，與所述的測(cè)量桿92固定連接的測(cè)量塊93，所述的測(cè)量塊寬度與極耳相對(duì)應(yīng)。具體地說(shuō)，所述的電池固定板由固定設(shè)置在平臺(tái)下部的氣缸2驅(qū)動(dòng)上下移動(dòng)，同時(shí)所述的電池固定板左右兩側(cè)及后側(cè)與平臺(tái)間分別設(shè)置有與平臺(tái)固定連接且豎直設(shè)置的導(dǎo)軌5和與所述的導(dǎo)軌5匹配的且與電池固定板固定連接的滑塊6，三個(gè)側(cè)面的導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)能有效保證電池固定板豎直上升或下降而不發(fā)生水平偏轉(zhuǎn)，保證測(cè)量結(jié)果的可靠性。同時(shí)，在所述的平臺(tái)之上還通過(guò)連接塊固定設(shè)置有限位塊7，所述的電池固定板可與限位塊7相干涉以將其限位。優(yōu)選地，為保證測(cè)量結(jié)果的精確度，所述的水平載板的水平度和平面度均小于
0.02mm，所述的測(cè)量塊的平面度小于0.002臟，水平度小于0.02mm。所述的數(shù)顯千分表由與平臺(tái)固定連接的表頭固定塊8支撐，其數(shù)顯千分表可采用Mitutoyo型號(hào)543-491B，測(cè)量桿在預(yù)定位置時(shí)將表清零，之后放上電池，測(cè)量時(shí)測(cè)量桿被頂起一定高度，這時(shí)顯示屏上顯示的數(shù)值即為所測(cè)量物體的厚度。下面將對(duì)使用本發(fā)明平面度測(cè)量裝置測(cè)量極耳平面度的方法進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，其包括以下步驟，I)固定數(shù)顯千分表，借助電池固定板的最高位校準(zhǔn)數(shù)顯千分表的零位，將數(shù)顯千分表在沒(méi)有放置電池時(shí)校準(zhǔn)，當(dāng)電池上時(shí)，則屏顯數(shù)值即為待測(cè)極耳的厚度值，其校準(zhǔn)清零過(guò)程為數(shù)顯千分表的常規(guī)操作，具體在此不再描述。即要使測(cè)量前使數(shù)顯千分表與限位塊完全水平，顯示屏初始值為零。2)將電池放入U(xiǎn)形限位板中并靠近一側(cè)邊內(nèi)側(cè)，并將極耳凸臺(tái)嵌設(shè)在凹槽15中，其中所述的極耳凸臺(tái)是指極耳在封裝時(shí)因?yàn)榻^緣極耳膠存在而形成在極耳環(huán)周的凸環(huán)，將電池利用U形限位板限位，可保證兩個(gè)極耳測(cè)量工位的簡(jiǎn)單切換，保證極耳測(cè)量位置的準(zhǔn)確性；3)驅(qū)動(dòng)電 池固定板上升直至被限位塊限位，此時(shí)極耳剛好與測(cè)量塊頭接觸，測(cè)量塊與極耳的壓力在0.7-1N，此時(shí)顯示屏的示數(shù)即為極耳的厚度值，記為L(zhǎng) ；4)將電池固定板落回并再次驅(qū)動(dòng)上升并再次測(cè)量，多次測(cè)量的最大值減去最小值即為該極耳的平面度；需要說(shuō)明的是，數(shù)顯千分表所顯示的顯示數(shù)值L實(shí)際上為極耳厚度加上極耳平面度。所需要的極耳平面度即為L(zhǎng)減去極耳基礎(chǔ)厚度就可以得到。聚合物鋰離子電池使用的極耳厚度可以根據(jù)極耳規(guī)格書(shū)上數(shù)據(jù)得到，一般為0.08mm、0.1mm等。當(dāng)我們不知道極耳厚度時(shí)，可以通過(guò)多次測(cè)量極耳的厚度值，得到的不同測(cè)量值中，最大值減去最小值即為認(rèn)定為極耳的平面度。5)移動(dòng)電池至U形限位板的另一側(cè)邊內(nèi)側(cè)，并重復(fù)步驟1-3得到另一極耳的平面度。以下是以光學(xué)原理為測(cè)試方法的OMM (普通光源掃描設(shè)備)、APMT (激光掃描設(shè)備)和利用本發(fā)明裝置進(jìn)行極耳平面度測(cè)試同一型號(hào)電池極耳的測(cè)試結(jié)果對(duì)比:其中APMT廠家為 SOLARIUS，OMM 廠家為 TZTEK。1、成本、設(shè)備占地大小和測(cè)試速度對(duì)比,如表I所示:表I
測(cè)試方法類型 [OMM[APMTI本發(fā)明
造價(jià)(RMB)20 萬(wàn)275 萬(wàn)2000
權(quán)利要求
1.一種極耳的平面度測(cè)量裝置，其特征在于，包括由立柱支撐的平臺(tái)，可受驅(qū)相對(duì)平臺(tái)豎直上下移動(dòng)的電池固定板以及固定設(shè)置在平臺(tái)上方的數(shù)顯千分表，所述的電池固定板包括水平載板，設(shè)置在水平載板之上的U形限位板，以及設(shè)置在U形限位板開(kāi)口處與電池的極耳凸臺(tái)對(duì)應(yīng)的凹槽；所述的數(shù)顯千分表包括顯示屏、豎直設(shè)置的測(cè)量桿，與所述的測(cè)量桿固定連接的測(cè)量塊，所述的測(cè)量塊寬度與極耳相對(duì)應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的平面度測(cè)量裝置，其特征在于，所述的電池固定板由固定設(shè)置在平臺(tái)下部的氣缸驅(qū)動(dòng)上下移動(dòng)，所述的電池固定板由與平臺(tái)固定連接的限位塊將其限位。
3.如權(quán)利要求2所述的平面度測(cè)量裝置，其特征在于，所述的電池固定板左右兩側(cè)及后側(cè)與平臺(tái)間分別設(shè)置有導(dǎo)軌和滑塊結(jié)構(gòu)以提高電池固定板的平穩(wěn)性。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的平面度測(cè)量裝置，其特征在于，所述的水平載板的平行度和平面度均小于0.02mm,所述的測(cè)量塊的平面度小于0.002mm,平行度小于0.02mm。
5.一種使用如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的平面度測(cè)量裝置測(cè)量極耳平面度的方法，其特征在于，包括以 下步驟， 1)固定數(shù)顯千分表，借助電池固定板的最高位校準(zhǔn)數(shù)顯千分表的零位， 2)將電池放入U(xiǎn)形限位板中并靠近一側(cè)邊內(nèi)側(cè)，并使極耳的極耳凸臺(tái)被嵌設(shè)在凹槽中； 3)驅(qū)動(dòng)電池固定板上升直至被限位塊限位，此時(shí)極耳與測(cè)量塊接觸，顯示屏顯示的即為極耳的厚度值； 4)將電池固定板落回并再次驅(qū)動(dòng)上升并再次測(cè)量，多次測(cè)量的最大值減去最小值即為該極耳的平面度； 5)移動(dòng)電池至U形限位板的另一側(cè)邊內(nèi)側(cè)，并重復(fù)步驟1-3得到另一極耳的平面度。
6.如權(quán)利要求5所述的測(cè)量極耳平面度的方法，其特征在于，所述的步驟2中測(cè)量塊與極耳的壓力在0.7-1N。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種極耳的平面度測(cè)量裝置，包括由立柱支撐的平臺(tái)，可受驅(qū)相對(duì)平臺(tái)豎直上下移動(dòng)的電池固定板以及固定設(shè)置在平臺(tái)上方的數(shù)顯千分表，所述的電池固定板包括水平載板，設(shè)置在水平載板之上的U形限位板，以及設(shè)置在U形限位板開(kāi)口處與電池的極耳凸臺(tái)對(duì)應(yīng)的凹槽；所述的數(shù)顯千分表包括顯示屏、豎直設(shè)置的測(cè)量桿，與所述的測(cè)量桿固定連接的測(cè)量塊，所述的測(cè)量塊寬度與極耳相對(duì)應(yīng)。本發(fā)明的測(cè)量裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作便利，尤其是相對(duì)于光學(xué)儀器來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的成本要低很多，測(cè)試也不受極耳偏斜、彎折、翹起的影響，準(zhǔn)確度更高，速度也要快得多。
文檔編號(hào)G01B5/28GK103075950SQ20121059412
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者劉洋, 王浩聰, 曹素良, 張政濤 申請(qǐng)人:天津力神電池股份有限公司