动力电池模组气密检测设备制造技术

本发明专利技术提出了一种动力电池模组气密检测设备，其包括注气模块、移载模块、第一级气密检测模块和第二级气密检测模块。注气模块向动力电池模组中注入具有第一温度的压缩空气。第一级气密检测模块获取动力电池模组周边区域的红外图像，并基于红外图像确定动力电池模组是否符合第一级气密性要求。第二级气密检测模块检测符合第一级气密性要求的动力电池模组，以确定其是否符合第二级气密性要求，其中，第一级气密性要求低于第二级气密性要求。

【技术实现步骤摘要】
动力电池模组气密检测设备
本专利技术涉及电池领域，特别涉及一种动力电池模组气密检测设备。
技术介绍
在动力电池的生产过程中，电池模组需要进行检漏工序。在传统的检漏过程中，往往采用压差检测法，设置检测腔和标准腔，通过检测两个腔之间的压力变化来检测漏气过程的发生。然而，这种检测方法需要精确控制两个腔的压力值，并且在漏点较小时通常需要等待较长的时间，甚至有可能发生误报，这对于工业应用而言效率过低。还有就是压降检测法，即将气体充入被测件内，通过压力传感器监测器内部压力变化，进而确认其是否泄漏及泄漏量大小。这一过程操作复杂，且精度较低，也不适合工业应用场景。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提出了一种动力电池模组气密检测设备，其包括注气模块、移载模块、第一级气密检测模块和第二级气密检测模块；其中，所述注气模块被设置用于向所述动力电池模组中注入具有第一温度的压缩空气；所述移载模块被设置用于使所述动力电池模组在所述注气模块、所述第一级气密检测模块和所述第二级气密检测模块之间转移；所述第一级气密检测模块被设置成获取所述动力电池模组周边区域的红外图像，并基于所述红外图像确定所述动力电池模组是否符合第一级气密性要求；所述第二级气密检测模块被设置成检测符合所述第一级气密性要求的动力电池模组，以确定其是否符合第二级气密性要求，所述第一级气密性要求低于所述第二级气密性要求。进一步地，所述第一温度低于室温20摄氏度以上。进一步地，所述第一级气密检测模块包括测试室、多个红外成像单元和图像分析单元；所述测试室被设置成提供基本密封的环境，以避免在内部形成空气对流；所述红外成像单元设置在所述测试室的顶部，且与所述动力电池模组形成预设距离，以获取所述周边区域红外图像；所述图像分析单元被设置用于对所述周边区域红外图像进行分析，以根据温度分布确定所述动力电池模组是否符合所述第一级气密性要求。进一步地，所述红外成像单元包括在从物侧到像侧的方向上依次排列的球形透镜、光学相位掩膜和红外感测元件；其中，所述球形透镜在从物侧到像侧的方向上具有第一球形表面和第二球形表面，所述第一球形表面具有24.4mm的半径，所述第二球形表面具有22.6mm的半径，且所述球形透镜的中心厚度为4mm；所述光学相位掩膜在从物侧到像侧的方向上具有第三球形表面和立体表面，所述第三球形表面具有80mm的半径，所述立体表面的表面形状满足以下公式，即，Z=β*（X3+Y3），Z为光轴方向，β=6.56μm，且所述光学相位掩膜的中心厚度为6mm。进一步地，所述光学相位掩膜上镀覆有抗红外反射膜。进一步地，所述红外成像单元在水平X轴方向上具有22度视角，在垂直Y轴方向上具有17度视角；并且，所述光学相位掩膜由Ge玻璃材料制成。进一步地，所述第二级气密检测模块包括密封容器和多个压力传感器；其中，所述密封容器被设置成允许接收所述动力电池模组并为其提供密封空间；所述密封容器的内壁上向内延伸形成多个弹性隔离件，所述弹性隔离件被设置成当所述动力电池模块被装入所述密封容器时，所述弹性隔离件的末端与所述动力电池模组的外表面形成抵接，从而在所述动力电池模组与所述密封容器内壁之间形成多个彼此独立的检测子空间；所述压力传感器被设置在所述检测子空间中的密封容器内壁上，用于检测所述检测子空间内的压力变化。进一步地，所述压力传感器包括第一硅衬底、第二硅衬底及隔膜单元；其中，所述第二硅衬底具有环形形状，且具有相对的第一表面和第二表面；所述隔膜单元被设置成覆盖形成于所述第二硅衬底的第一表面上，且所述第二硅衬底在其第二表面上通过粘结剂与所述第一硅衬底形成密封连接，从而在所述隔膜单元和所述第一硅衬底之间形成圆形密封空腔，所述密封空腔具有700μm的直径，且内部形成有101kPa的参考气压；所述隔膜单元包括GaN缓冲层，形成于所述GaN缓冲层上的AlN中间层，形成于所述AlN中间层上的AlGaN阻挡层，以及形成于所述AlGaN阻挡层上的GaN保护层；所述GaN缓冲层具有2μm的厚度，所述AlN中间层具有1nm的厚度，所述AlGaN阻挡层具有25nm的厚度，所述GaN保护层具有3nm的厚度，所述AlGaN阻挡层为未掺杂的Al0.26Ga0.74N阻挡层。进一步地，所述粘结剂为硅酮。进一步地，所述第二硅衬底上还形成有外延层和金属互连层；并且，所述第二硅衬底上沉积有300nm的二氧化硅层。借助本专利技术，第一级气密检测模块可以借助红外感测技术在相对低的气密性要求下快速且批量地实现对动力电池模组的气密性检测，从而筛查出不能满足当前低气密性的动力电池模组。这一气密性检测过程既可以用于实现低气密性要求下对动力电池模组气密性的直接检测，还可以在高气密性检测中提供初步筛查功能，减少进入不允许批量处理的高气密性检测程序的动力电池模组数量，整体提高气密检测设备的检测效率。同时，本专利技术的注气模块并不要求精确控制注入模组的压缩空气的压力，因此可以简化检测系统结构，提高检测速度；并且无需注入例如氮气或二氧化碳等特殊气体，即可满足后续气密性检测的需求，可以避免环境污染，降低检测成本。此外，借助第一级气密检测模块还可以方便地确定漏点大致位置，有利于动力电池模组缺陷的标记和后续加工处理。在第二级气密检测模块中，通过对密封容器内部空间的网格化设计，使得可以以悬空的方式将动力电池模块固定于密封容器内，避免传统布置方式中对模块底部漏点检测上的不足，允许对动力电池模块全方位的快速检测。同时，由于这种网格化设计，可还以有效减小压力传感器的检测空间尺寸，允许在发生微小气体泄露时即能快速地引发足够的气压变化，从而提高检测精度，缩短检测时间，极大改善检测效率。此外，通过对气压传感器结构的优化设计，可以改善气压传感器在大气压附近的压力变化的敏感度，消除一定范围的温度波动影响，从而有利于在正常工业生产环境下对动力电池模组的气密性检测。因此，借助两级气密检测，不仅可以以高效精确的方式实现对动力电池模组的高气密性要求的检测，同时还可以提供不同的气密性检测功能，从而满足动力电池模组工业生产中对于检测系统的系统复杂性、精确性及效率的要求。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图来获得其他的附图。图1示意性地示出了根据本专利技术的动力电池模组气密检测设备的框架原理图。图2示出了根据本专利技术的红外成像单元的部分光路图。具体实施方式在下文中，本专利技术的示例性实施例将参照附图来详细描述。下面的实施例以举例的方式提供，以便充分传达本专利技术的精神给本专利技术所属领域的技术人员。因此，本专利技术不限于本文公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池模组气密检测设备，其包括注气模块、移载模块、第一级气密检测模块和第二级气密检测模块；其中，/n所述注气模块被设置用于向所述动力电池模组中注入具有第一温度的压缩空气；/n所述移载模块被设置用于使所述动力电池模组在所述注气模块、所述第一级气密检测模块和所述第二级气密检测模块之间转移；/n所述第一级气密检测模块被设置成获取所述动力电池模组周边区域的红外图像，并基于所述红外图像确定所述动力电池模组是否符合第一级气密性要求；/n所述第二级气密检测模块被设置成检测符合所述第一级气密性要求的动力电池模组，以确定其是否符合第二级气密性要求，所述第一级气密性要求低于所述第二级气密性要求。/n

【技术特征摘要】
1.一种动力电池模组气密检测设备，其包括注气模块、移载模块、第一级气密检测模块和第二级气密检测模块；其中，
所述注气模块被设置用于向所述动力电池模组中注入具有第一温度的压缩空气；
所述移载模块被设置用于使所述动力电池模组在所述注气模块、所述第一级气密检测模块和所述第二级气密检测模块之间转移；
所述第一级气密检测模块被设置成获取所述动力电池模组周边区域的红外图像，并基于所述红外图像确定所述动力电池模组是否符合第一级气密性要求；
所述第二级气密检测模块被设置成检测符合所述第一级气密性要求的动力电池模组，以确定其是否符合第二级气密性要求，所述第一级气密性要求低于所述第二级气密性要求。


2.如权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述第一温度低于室温20摄氏度以上。


3.如权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述第一级气密检测模块包括测试室、多个红外成像单元和图像分析单元；
所述测试室被设置成提供基本密封的环境，以避免在内部形成空气对流；
所述红外成像单元设置在所述测试室的顶部，且与所述动力电池模组形成预设距离，以获取所述动力电池模组周边区域红外图像；
所述图像分析单元被设置用于对所述动力电池模组周边区域红外图像进行分析，以根据温度分布确定所述动力电池模组是否符合所述第一级气密性要求。


4.如权利要求3所述的检测设备，其特征在于，所述红外成像单元包括在从物侧到像侧的方向上依次排列的球形透镜、光学相位掩膜和红外感测元件；其中，
所述球形透镜在从物侧到像侧的方向上具有第一球形表面和第二球形表面，所述第一球形表面具有24.4mm的半径，所述第二球形表面具有22.6mm的半径，且所述球形透镜的中心厚度为4mm；
所述光学相位掩膜在从物侧到像侧的方向上具有第三球形表面和立体表面，所述第三球形表面具有80mm的半径，所述立体表面的表面形状满足以下公式，即，Z=β*（X3+Y3），Z为光轴方向，β=6.56μm，且所述光学相位掩膜的中心厚度为6mm。


5.如权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述光学相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文博，李蔡君，佘津津，寇振伟，
申请(专利权)人：宁波格劳博智能工业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33