CN102412445B - 包括在用于二次电池充放电的夹具中的端子接触部件和包括该端子接触部件的夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包括在用于二次电池充放电的夹具内的端子接触部件以及包括该端子接触部件的夹具,并且所述端子接触部件包括:导电单元,用于接触电极端子且与电极端子导通;和挤压单元,用于挤压电极端子以使导电单元与二次电池的电极引线紧密接触,其中待与电极端子接触的压板包括介电弹性材料的垫。
Description
技术领域
本发明涉及包括在用于二次电池充放电的夹具中的端子接触部件和包括该接触部件的夹具。
本申请要求2010年9月17日提交的韩国专利申请No.10-2010-0091462和2010年10月13日提交的韩国专利申请No.10-2010-009855的优先权,该两个申请的全部内容通过引用合并到本申请中。
背景技术
通常,随着用于移动装置的技术开发和需求的增加,作为能源的二次电池需求快速增加。在现有技术中,镍镉电池或氢离子电池已作为二次电池使用;但近来,主要地使用锂离子电池和锂聚合物电池。
同时,通过组装电池且激活电池来制造二次电池,其中在激活电池的步骤中,电池被装载在预定的夹具上且在激活电池的状态下被充电。在此,因为现有技术的镍镉二次电池和铅酸电池可在制造后立即使用,所以用于现有技术的镍镉二次电池和铅酸电池的充放电的装置仅需要评估其性能。然而,在最近广泛使用的锂离子电池和锂聚合物二次电池的情况中,在制造之后必须执行预定的充放电过程即激活过程,以使之用作电池,且因此充放电装置成为二次电池的二次电池生产线的关键部件。
这里,在制造过程中,充放电装置用于在二次电池被制造之后立即为电池赋予电池的特性,用于通过重复数次充放电过程来存储电能。
由于二次电池的供给随着对二次电池的需求的增加而增加,用于在制造过程期间为二次电池充放电的许多充放电装置需要用于评估所述制造的二次电池的电池特性的关键部件,且进一步,所述充放电装置变成用于评估所述制造的二次电池的电池特性的关键部件。
图1是图示了用于二次电池充放电的现有技术夹具100的视图。通常,用于二次电池充放电的夹具用于激活已制造的二次电池或在销售前测试性能。
如在图1中所示,用于充放电的夹具100可包括:板形构件20,用于装载电池;和多个竖向通孔24,用于缓解电池在充放电时的劣化;和端子接触部件40,用于连接到电池电极端子并固定电池和允许在充放电装置与二次电池之间施加电流。
图2是详细图示了包括在用于充放电的夹具内的端子连接部件40的透视图,且图3是图示了端子接触部件的侧视图。
如在图2中示出,包括在现有的用于二次电池充放电的夹具内的端子接触部件40可包括:与电极端子的一侧紧密接触的导电单元44,由导电材料制成的压板43,固定在板形构件20上的主体41和用于移动压板43以对所接收的电极端子的上端表面挤压的挤压单元42。
通常,通过将二次电池装载在夹具100的板形构件20上且向下移动端子接触部件40的挤压单元42用于使压板43竖向向下挤压电池的电极端子,使电极端子与夹具的导电单元44紧密接触。此后,通过操作电连接到夹具100的充放电装置(未示出),导电单元44和电极端子导电且进行充放电。
现有的端子接触部件的挤压单元42使用旋转方式的手柄或螺钉制成;然而,在其中压板43将通过旋转方式的挤压单元与电池盖或电极引线紧密接触且固定到其上的情况中,使压板与电池盖或电极引线紧密接触是不容易的。
即,在其中电极引线使用挤压单元固定的情况中,因为压板43通过用螺钉型的手柄制成的挤压单元被转动且上升,由于压板的旋转方式,电极引线和接地的位置可能改变,且进一步,压板43的前表面的一部分首先到达电极引线处,由此端子接触部件和电极引线之间的接触可能失效,结果使得电流可能不顺畅地传导且电阻可能增加或电极引线可能过热。
此外,待传递到压板43的整个区域的载荷可能取决于挤压单元的转动程度改变,且用于固定电池的压力可能取决于使用者改变。相应地,当电池被评估时,评估结果可能取决于压板、电极引线、下方的导电单元之间的固定程度以及取决于使用者而改变,因此降低了电池评估的可靠性。
如在上文中所论述,在其中二次电池固定到用于充放电的夹具的情况且两个盖或引线上的载荷不同且发生接触失效的情况中,盖或引线上的电阻可能增加而发热,且因此阻碍了对电池性能的精确评估或使得不可能进行评估,且进一步损坏电池。
因此,存在改进端子接触部件的构造的需求,以保证二次电池的充放电的过程可靠性,且防止电池被损坏且保证工作人员的安全。
发明内容
已建议了本发明来解决前述缺点,且本发明的方面旨在提供包括在用于二次电池充放电的夹具内的端子接触部件,其中通过改进挤压单元的挤压方式,使得端子接触部件到电极引线的挤压程度和端子接触部件与电极引线的接触程度可保持恒定,而与工作状态或工作环境无关。
本发明的另一个方面旨在提供端子接触部件,通过所述端子接触部件能够使压板的电阻和压板的劣化最小化。
本发明的另一个方面旨在提供用于二次电池充放电的夹具,所述夹具包括所述端子接触部件。
本发明的另一个方面旨在提供二次电池的充放电方法,所述方法使用二次电池充放电夹具。
为解决上文所述的缺点,本发明提供了包括在用于二次电池充放电的夹具内的端子接触部件,所述端子接触部件包括:导电单元,所述导电单元用于接触电极端子且与电极端子导通;挤压单元,所述挤压单元用于挤压电极端子以使导电单元与二次电池的电极引线紧密接触;和压板,所述压板包括在挤压单元内且与电极端子紧密接触且设有介电弹性材料的垫。
介电弹性材料体的垫可形成在压板的下表面上,且可具有超过100℃的熔点。
更详细地,介电弹性材料体可由从如下组中选择:丁腈橡胶、氟橡胶、HBR(高顺式橡胶,High cis BR)、丁苯橡胶、氯丁二烯橡胶、乙烯丙烯三元共聚物、EPDM以及硅橡胶。
此外,压板的面积可为电极端子的面积的75%至125%。
此外,介电弹性材料体形成为围绕整个压板。
包括在用于二次电池充放电的夹具内的端子接触部件可包括:导电单元,所述导电单元用于接触电极端子和导通到电极端子;和挤压单元,所述挤压单元用于挤压电极端子以使导电单元与二次电池的电极引线紧密接触,其中挤压单元包括用于操作挤压单元的挤压杆和用以接触电极端子的压板,并且挤压单元进一步以夹紧装置的方式构造成,使得挤压杆被操作而使压板竖向下降以在压板的整个区域内以相同的压力与电极端子紧密接触。
挤压单元包括用于将挤压杆和压板连接的提升单元,且可弹性地由弹性构件向上支承。
此外,端子接触部件可包括用于固定二次电池的电极端子与所述导电单元的接触状态的固定装置,其中所述接触状态通过所述挤压杆的操作而形成,且进一步地挤压杆围绕布置在其中心的转动轴转动,且连接到挤压杆的压板取决于转动运动而沿竖向上下移动。
端子接触部件可包括用于将导电单元和充放电器连接的触点装置,且压板包括位于其下表明处的金属导电构件的上导电单元,且上导电单元连接到待被连接到充放电器的触点装置。
另外,40kgf至60kgf的压力被施加到所述压板上,使得所述压板通过所述挤压杆的操作而竖向下降以与电极端子接触,且50kgf的压力被施加到所述压板上,使得所述压板通过所述挤压杆的操作而竖向下降以与电极引线接触。
可进一步提供包括所述端子接触部件的用于二次电池充放电的夹具。
在用于充放电的夹具中,端子接触部件能够以可分离的方式施加到所有的其中阴极端子和阳极端子向一个方向突出的二次电池和其中阴极端子和阳极端子向相反方向突出的二次电池。
附图说明
根据下面结合附图进行的说明,本发明的特定典型实施例的以上和其他的方面、特征和优点将更显而易见,其中:
图1是图示了用于充放电的现有夹具的透视图;
图2是图示了包括在用于充放电的夹具内的端子接触部件的放大透视图;
图3是图示了根据图2的端子接触部件的侧视图;
图4是图示了根据本发明的实施例的端子接触部件的侧视图;
图5是图示了根据本发明的另一个实施例的组装的端子接触部件的透视图;
图6是图示了根据本发明的实施例的端子接触部件的分解透视图;
图7是图示了图5中示出的端子接触部件和所述端子接触部件的操作范围的侧视图;
图8是图示了用于充放电的夹具的侧视图,所述夹具包括图5中示出的端子接触部件;
图9是图示了用于充放电的夹具的透视图,所述夹具包括图5中示出的端子接触部件;并且
图10是图示了用于充放电的夹具的俯视图,所述夹具包括端子接触部件和充放电装置。
具体实施方式
本发明的典型实施例将在下文中参考附图详细描述。只要可能,在整个说明书中相同的附图标记将用于指示相同的元件,且将省略对其重复描述。将理解的是虽然术语“第一”、“第二”等在此用于描述多种元件,但这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于将元件彼此区分。
首先,根据本发明的实施例的为解决前述缺点的二次电池充放电夹具的下表面和包括在夹具内的端子接触部件的下表面可由弹性材料制成。
在通过用于充放电的夹具100激活和测试二次电池时,装载的电池的电极端子必须与夹具的导电单元44紧密接触。然而,在用于充放电的一般夹具100内,挤压单元42的整个压板43以金属导电材料形成,且因此并非合适地接触电极端子,且使得存在与电极端子分离的部分,且另外在电极端子和下导电单元之间的接触程度取决于工作人员的工作状态而变化。
结果,接触面积减少或发生接触失效,且因此电极端子上的电阻取决于实验者或实验时间而增加和变化,由此无法准确地测试电池。
相应地,如在图4中所示,提供了端子接触部件,其中端子接触部件的整个压板可由介电材料的弹性体形成,或介电材料形成的弹性体的垫46可附接到压板的下表面且因此挤压电极端子而使电极端子与下导电单元44紧密接触同时使接触电阻最小化。
介电材料的垫并不特别地限定且因此可使用多种弹性材料且进一步地材料的熔点可高于在测试电池性能时在电极端子上产生的热的温度。
在此,在电池充放电期间由于高电阻而在电极端子上产生很多的热,此时在压板由熔点比所产生的热的温度低的材料制成的情况中,待接触的区域将熔化且因此无法适当地进行电池测试。
因此,介电弹性材料的垫可具有100℃或更高的熔点,且特别地可通过从如下组中选择的一种材料形成:丁腈橡胶、氟橡胶、HBR(高顺式橡胶)、丁苯橡胶、氯丁二烯橡胶、乙烯丙烯三元共聚物、EPDM、以及硅橡胶,且进一步可优选地以硅橡胶形成。
压板的下表面面积或垫46的待插入到其中的面积未特殊限定,且不需要对应于电极端子面积,且因此可大于或小于电极端子40的焊接宽度。在此,压板的下表面面积或垫的面积可在电极端子的面积的75%至125%的范围内。
在压板的下表面面积比电极端子的面积的75%小的情况中,压板和电极引线之间的接触面积变得过小且因此难于使电极端子与下导电单元紧密接触。与此相反,在其中压板的下表面面积超过电极端子的面积的125%而较大地形成的情况中,压板的下表面面积难于与电极端子紧密接触,且因此压板的一部分与电极端子分离。
在其中电池使用包括根据本发明的端子接触部件的用于充放电的夹具100被充放电的情况中,在实际使用中大量电流(特别地在中大型电池的情况中)被传导,且因此压板的下表面可优选地考虑到安全性而以介电材料形成,其中所述材料必须耐受在电极端子上产生的热且具有至少100℃的熔点。
同时,在根据本发明的实施例的端子接触部件和包括该端子接触部件的用于充放电的夹具中,挤压单元可形成为夹紧装置的形式。
即,端子接触部件可在竖向截面上成形为以接收电池单元的电极端子,且进一步可包括:导电单元,所述导电单元与电极端子的下端表面紧密接触;主体,所述主体固定在装载有电池的板形构件上;和挤压单元,所述挤压单元布置在主体的一侧上,以挤压所接收的电池引线的上表面。
更详细地,端子接触部件可构造为使得相同的载荷承载在连接到挤压单元的压板的整个区域上,以与电极端子的整个区域同时紧密接触且固定。
以夹紧装置的形式工作的挤压单元可不限制于特定的构造,只要挤压单元可均匀地挤压压板的整个区域且进一步可与电极端子通过一次操作而接触。
作为一个特定的示例,以夹紧装置的方式操作且包括在本发明的端子接触部件内的挤压单元可包括挤压杆、提升杆、压板和用于从主体支承挤压杆的弹性体。
在此,包括提升杆的提升单元和用于挤压端子接触部件以与电极端子接触的压板可连接到挤压杆,且进一步地挤压杆可升降同时围绕转动轴转动,由此提升杆和压板可上下移动。
此外,基于挤压杆被固定到其上且围绕其转动的转动轴,挤压杆可通过在提升单元和压板的连接部分上的弹性体连接到主体。
弹性体可连接到挤压杆和主体,且可用于弹性地向上支承挤压杆。在此,弹性体可以是螺旋弹簧或板簧;然而,弹性体可不限制于此,只要弹性体可以抵靠主体而弹性地支承挤压装置。
同时,如前所述构造的通过弹性体连接到主体的挤压杆可在连接到弹性体的部分处基于转动轴通过弹性体的上升应力而保持在与转动轴的高度相比较的上升状态,而挤压杆的相反部分基于转动轴被保持在与转动轴的高度相比较的下降状态。
相应地,当电池不装载在端子接触部件上时,取决于弹性构件的升高应力,压板可通常被置于从导电单元竖向上升的位置且分开预定的间隔。为装载且固定电池以测试电池的充放电性能,挤压单元的与其连接到弹性体的部分相对的部分基于转动轴向上移动以使压板向下移动,且作为结果电极端子和压板相互接触且进一步地使用固定装置将挤压杆固定,由此保持电极端子、压板和导电单元的接触状态。
根据本发明的实施例的端子接触部件,压板的整个区域可与电极引线接触,并且另外相同的重量被装载到压板的与电极端子接触的整个区域上。
根据本发明的另一个实施例,弹性体可布置为使得挤压单元的基于转动轴与提升单元所连接到的部分相对的部分被连接到主体。
因为弹性装置连接到如前所述的位置,所以挤压杆的其上布置了弹性体的部分通过弹性体的上升应力而保持为围绕转动轴上升的状态,且作为结果,挤压单元的与提升单元所连接到的部分相对的部分被保持在相对于转动轴位置向下下降的状态。
因此,甚至当电池不装载时,压板和导电单元取决于弹性构件的上升应力也总是相互紧密接触,且另外当电池装载时,通过挤压挤压杆的与弹性体连接的部分且生起压板以从导电单元分离,装载电池且然后将电极端子插入在压板和导电单元之间且释放挤压杆的被挤压部分,压板由于弹性体的弹力而下降而与电极端子紧密接触并以均匀的载荷挤压电极端子的整个表明,从而使压板与导电单元均匀接触。
此外,以夹紧装置的方式操作的端子接触部件可进一步包括在挤压单元的下端处的介电弹性材料的垫。通过如前文所述的构造,可以缓解在电池充放电时在电极端子上产生的高电阻以及由于高电阻导致的电极端子的劣化。
除挤压单元外,根据本发明的端子接触部件可包括具有预定形状的主体和基板。
在此,主体可在从侧表面(侧壁)观察的竖向截面视图中成形为且因此电池的电极端子可以被侧向插入且容易地插入在压板和导电单元之间,且电极端子的下端表面进一步地在插入状态中可与导电单元稳定地接触。此时,导电单元可以是附接到电极端子的下表面的薄板形导电构件。导电单元可连接到充放电器,以使充放电器与电池的固定到相应的端子连接部件的电极端子电连接而对电池进行充放电。
待使用根据本发明的用于充放电的夹具激活的电池单元可以是:板形电池,所述板形电池具有与其厚度相比的大的宽度;且特别地可以是袋形电池单元,在袋形电池单元中,电极组件被容纳在包括树脂层和金属层的层压片的袋型盒内。
根据本发明,可提供端子接触部件和包括该端子接触部件的用于充放电的夹具。在此,待连接到其上的充放电器可进一步包括在夹具内。二次电池充放电装置可通过端子接触部件用于稳定且准确地为电池充放电和用于测试电池。同时,用于形成二次电池的充放电装置的充放电器在现有技术中是已知的,且因此省略其详细描述。
根据本发明的另一个实施例,在使用二次电池充放电装置的、制造作为用于中大型电池模块的单元电池的二次电池的方法中,可提供用于激活二次电池或测试二次电池性能的二次电池充放电方法。
在后文中将参考附图描述本发明的典型实施例。应理解的是所述构造可由多种修改例替代且本发明的范围不由在下文中描述的实施例限定。此外,本发明的实施例可提供用于为普通技术人员详细说明本发明。相应地,在附图中示出的元件的形状可扩大以用于清楚地描述元件。
图4是根据本发明的实施例的端子接触部件400a的侧视图。由绝缘弹性材料形成的垫46布置在端子接触部件400a的压板43的下端表面上。以此方式,因为压板43的下端表面由绝缘的弹性垫46形成,所以即使当挤压单元42形成为螺钉形式时,压板42也可以通过均匀的压力挤压电极端子,可减轻压板和电极端子之间的电阻的生成且减轻电极端子的劣化,且可进一步地改进电极端子和导电单元44之间的接触。
图5和图6是本发明的另一个实施例的透视图和分解透视图。
参考图5和图6,端子接触部件400b包括主体400、挤压单元420、提升单元430和导电单元440。
主体410包括:板形基板411;竖向块412,竖向地设置在基板411的上表面上;和一对固定块414,安装在水平块的上表面的一侧上而并排地间隔布置。
将在下文中描述的导电单元441定位在基板411的上表面上,且用于引导提升单元430的插孔417在水平块413中开口。固定孔415形成在固定块414中,使得挤压单元以可转动的方式被固定。
在此,主体410优选地形成在非导电的材料上。这是因为在导电单元和电极端子相互电连接而使得电流可流过其中时,能够防止在端子接触部件中感应到电。
挤压单元420包括:杆421,所述杆421在其一侧形成切除凹部422以具有棒状或多边形形状;从杆突出的推压单元425;从杆421的相反侧表面水平地突出的转轴424;和从转轴突出的凸部426;和联接销427。从杆表面水平穿过的通孔423形成在切除凹部422所在侧上。
在提升单元430中,螺纹部432形成在棒形或多边形提升杆431的下端处,通过将提升杆的一部分切割成为板状体而在提升单元430的上端处设置固定构件433,且通孔434水平地穿过固定构件433。通过螺纹孔436联接到螺纹部432的板形压板435提供在提升杆的下部。
构造为相对于主体410弹性支承挤压单元420的弹性体450设置在主体的水平块与挤压单元的杆之间。在此,弹性体450可以是螺旋弹簧或板簧,且可以是能够相对于主体弹性地支承挤压单元的任何物体。
导电单元440的导电单元441具有定位在基板上的板形形状,且接触将在后文中描述的电极端子,以使得二次电力导通,且可以不使用基板。
在参考附图详细描述本发明的电池固定部分的联接时,在竖向块412首先定位在且固定到基板411的上表面以形成L形形状之后,水平块413被定位在且固定到竖向块412的上表面。即,通过基板411、竖向块412和水平块413限定空间410a。
接着,在将压板435布置在空间410a内使得螺纹孔436朝向上侧之后,提升杆431的螺纹部432竖向插入螺纹孔436,使得螺纹部432插入到螺纹孔436内。
接着,在杆421布置在固定块414内使得推压单元425朝向上侧之后,转轴424被插入到固定孔415内。在此状态下,弹性体450插入在杆421的下部与水平块的上表面之间,使得它们相互支承。
在本发明的实施例中,弹性体450优选地位于提升杆431和固定块414之间。相应地,弹性体450支承连接到提升杆431的杆以通常地使所述杆相对于转轴424提升,且向上侧与压板435和导电单元441间隔开。
然后,在杆421的切除凹部422联接到形成在提升杆431的上端处的固定构件433且切除凹部422的通孔424与固定构件433的通孔434对准之后,联接销426被插入通孔423和434且联接到通孔423和434。
导电单元440定位且固定到比压板435竖向更低的位置以位于基板411的上表面上,使得被置于导电单元上的电极端子能够被压板的均匀压力挤压且固定。
绝缘的弹性垫(未示出)可进一步形成于压板435的下端表面。
端子接触部件布置在安装有电池的板形构件20的相对侧上,使得空间420a相互面对。
端子连接部件的导电单元和触点装置之外的元件优选地由非导电材料形成。
图7和图8图示了根据图5的实施例的端子连接部件的工作状态。
参考图8,二次电池210定位在板形构件20的顶部,使得电极端子能够位于端子连接部件所在侧。然而,因为二次电池的相对侧上的电极端子211是正电极和负电极且尚未确定是负电极还是正电极布置在布置于相对侧上的端子连接部件,所以正电极和负电极可以被连线到充电器70,该充电器70电连接到该触点装置。
然后,电极端子211位于导电单元440和压板435之间。然后,挤压单元连接到挤压杆421同时联接到提升杆431,且挤压杆421通过弹性体450相对于水平块支承。相应地,因为挤压杆总是保持与下导电体间隔开,所以压板应降低以使电极端子被布置在导电单元和压板之间。
在此情况中,如在图7中所示,如果使用者在箭头的方向上施压的同时推压杆421的推压单元425,则杆421的相对于转轴424被挤压的端部转动到下侧。然后,支承在下侧上的弹性体450被压缩且压板435被降低。二次电池的电极引线附接到压板435。如果压板降低到完全附接,则形成在转轴424中的凸部426与形成在固定孔415中的插孔416预先接合。然后,当凸部426进入插孔时,凸部416弹出,且接触部件441和电极端子被固定于彼此同时相互接触。
挤压杆421的推压单元425和转轴424的凸部426相互连接,使得如果推压单元425被推压,则凸部426一起被推压以被引入到转轴内。如果凸部在其与插孔416对准之后突出,则推压单元425也突出。
相应地,通过推动推压单元且转动挤压杆,凸部在固定孔415内转动,且在凸部配合到已经形成在固定孔415上的配合孔416而使凸部受到限位时,推压单元被限位以固定挤压杆421。在此,当形成在转动轴424上的凸部426进入配合孔416且突出时,挤压杆421被固定且因此不能进一步转动,且压板435与待固定的电极引线211紧密接触。
形成在固定孔415上的配合孔416可形成在固定孔的适当的内部位置,使得挤压杆被固定到用于使压板435接触电极引线211的转动位置。
同时,在电池充放电或评估之后,通过向下推压其上形成有推压单元的挤压杆同时推压挤压杆421的推压单元425,以分离电池,凸部426从配合孔416缩回且因此挤压杆能够转动,且进一步,支承挤压杆的弹性体的挤压状态被释放以使挤压杆围绕转动轴转动,且提升杆435和压板435,由此压板435能够与电极端子间隔开。
通过来自弹性体450的向上的支承力,间隔开的压板435保持在与导电部分441隔开预定间隔的状态下。
图9是图示了根据本发明的实施例的端子接触部件400b和夹具的透视图。如在图9中构造的夹具仅是本发明的一个实施例,且端子接触部件可固定到板形构件20的其上装载了电池的每个位置,且端子接触部件可取决于电池形式而固定在多种位置。
图10是图示了连接到夹具的充放电器的俯视图,所述夹具包括根据本发明的端子接触部件。此时,所有电极的阴极和阳极与连接到触点装置的充放电器70点接触,由此取决于电极引线的极性而被选择性地导通。
充放电装置可用于评估中大型二次电池,超过200A的高电流通过所述中大型二次电池。
在其中使用包括根据本发明的多种端子接触部件的夹具的情况中,二次电池的电极端子可以通过恒定的压力状态被固定且电极端子与端子接触部件的导电单元之间的接触程度可不取决于工作人员的工作状态而变化,且因此电极端子可与端子接触部件紧密接触。相应地,对二次电池的稳定和可靠的性能评估和二次电池的激活是可能的,且进一步能够避免由于电极端子生成的热所导致的对二次电池的损坏。
本发明不限制于在前文中所述的实施例及其各种改变和变形,且所述实施例及其各种改变和变形将包括在由所附权利要求限定的本发明的范围中,并且能够由普通技术人员完成。
下文中,将详细描述实施例。
实施例1
在用于充放电的夹具中,硅橡胶被切割成为与端子接触部件的压板的下表面的面积相同的尺寸且附接到所述下表面,以制造用于充放电的夹具。
实施例2
制造包括根据图5的端子接触部件的用于充放电的夹具。
比较示例
用于充放电的夹具与实施例1相同,不同在于端子接触部件的挤压单元使用螺钉制备,且压板由金属端子制成,类似于现有技术的用于充放电的夹具。
实验示例
使用根据实施例1和2和实验示例的用于充放电的夹具为锂二次电池充放电,此时测量施加到锂二次电池的电阻且描述在表1中。
此时,电池端子上的电阻的测量方法如下。
施加到电极端子的电阻的测量方法;
需要首先测量电池容量以用于测量施加在电极端子上的电阻,并且在本实验中,通过使用1C充电速率的恒定电流/恒定电压的方式,电池以0.05C的充电速率被充电,然后以1C的放电速率放电,其中放电容量被用作电池容量。
在使用前述方式测量电池容量之后,通过使用恒定电流/恒定电压方式将电池充电到SOC100并放电至50%的容量,以将电池状态设定为SOC50。
SOC50状态的锂二次电池以80A放电10秒并被充电10秒,并测量之前电压(Vi)和之后电压(Vf)以使用如下的电阻计算公式计算电阻。
[电阻计算公式]:Vi-Vf/电流
在使用根据实施例1和2和实验示例的用于充放电的夹具对锂二次电池充放电的情况中,施加到电极端子的电阻示出在表1中。
表1
如在表1中指示,与类似于现有技术的其中使用螺钉制成挤压单元并且压板由金属材料制成的情况相比,在其中使用实施例1和2中的用于充放电的夹具为锂二次电池充放电的情况中,确认施加到被充放电的电池的端子的电阻显著地降低。
相应地,在其中使用包括根据本发明的端子接触部件的夹具的情况中,二次电池的电极引线可被均匀地挤压,且电极端子与端子接触部件的导电单元之间的接触程度不会取决于工作人员的工作状态而变化,由此电极端子可与端子接触部件紧密接触。相应地,对二次电池的稳定和可靠的性能评估和激活是可能的,并能够进一步避免由于接触失效而在电极盖或电极引线上生成的热所导致的对二次电池的损坏。
包括在用于充放电的夹具内的端子接触部件可用于所有的二次电池充放电夹具,而与流过其的电流的高低状态无关,且所述端子接触部件进一步可用于其中超过120A至200A的高电流流过的用于充放电的夹具,以准确评估电池性能和测试安全性。
通过包括根据本发明的端子接触部件的用于二次电池充放电的夹具,在二次电池的充放电步骤期间使电极盖或电极引线与夹具紧密接触,且因此电极引线被以相同的压力和荷重接触,而与工作人员的工作状态无关,由此且因此稳定且可靠地为二次电池充放电。
此外,能够避免由于二次电池与端子接触部件之间的接触失效而在电极盖上或电极引线上产生的热引起的对二次电池的损坏。
虽然本发明已参考其典型实施例示出且描述,但本领域普通技术人员将理解的是,在不偏离本发明的由所附权利要求限定的精度和范围的前提下,可进行形式和细节上的多种改变。因此,本发明的范围并不由对本发明的详细描述限定,而是通过附带的权利要求限定,且落在本发明的范围内的所有差异将视为包括在本发明中。
Claims (16)
1.一种包括在用于二次电池充放电的夹具中的端子接触部件,所述端子接触部件包括:
导电单元,所述导电单元用于接触电极端子且与所述电极端子导通;和
挤压单元,所述挤压单元用于挤压所述电极端子以使所述导电单元与二次电池的电极引线紧密接触,其中所述挤压单元包括用于操作所述挤压单元的挤压杆和用以接触电极端子的压板,并且所述挤压单元进一步以夹紧装置的方式构造,使得所述挤压杆被操作以使所述压板竖向下降从而在所述压板的整个区域内以相同的压力与电极端子紧密接触,
其中所述挤压杆围绕从其相反侧表面水平地突出的转动轴转动,并且连接到所述挤压杆的所述压板根据所述挤压杆的转动运动而沿竖向上下移动。
2.根据权利要求1所述的端子接触部件,其中所述挤压单元包括用于将所述挤压杆和所述压板连接的提升单元。
3.根据权利要求1所述的端子接触部件,其中所述挤压单元由弹性构件向上弹性地支承。
4.根据权利要求1所述的端子接触部件,所述端子接触部件进一步包括用于固定二次电池的电极端子与所述导电单元的接触状态的固定装置,其中所述接触状态通过所述挤压杆的操作而形成。
5.根据权利要求1所述的端子接触部件,其中所述端子接触部件包括用于将所述导电单元与充放电器连接的触点装置。
6.根据权利要求1所述的端子接触部件,其中在所述压板的下表面处包括金属导电构件的上导电单元,并且所述上导电单元连接到待被连接到充放电器的触点装置。
7.根据权利要求1所述的端子接触部件,其中40 kgf至60 kgf的压力被施加到所述压板上,使得所述压板通过所述挤压杆的操作而竖向下降以与电极端子接触。
8.根据权利要求1所述的端子接触部件,其中50 kgf的压力被施加到所述压板上,使得所述压板通过所述挤压杆的操作而竖向下降以与电极引线接触。
9.根据权利要求1所述的端子接触部件,其中在所述压板的与所述电极端子接触的接触表面上设有介电弹性材料的垫。
10.根据权利要求9所述的端子接触部件,其中所述介电弹性材料的垫形成于所述压板的下表面。
11.根据权利要求9所述的端子接触部件,其中所述介电弹性材料的垫具有超过100℃的熔点。
12.根据权利要求9所述的端子接触部件,其中所述介电弹性材料的垫由从如下组选择的一种材料制成:丁腈橡胶、氟橡胶、HBR(高顺式橡胶)、丁苯橡胶、氯丁二烯橡胶、乙烯丙烯三元共聚物、EPDM以及硅橡胶。
13.根据权利要求9所述的端子接触部件,其中所述压板的面积为所述电极端子的面积的75%至125%。
14.根据权利要求9所述的端子接触部件,其中所述介电弹性材料的垫形成为围绕整个压板。
15.一种用于二次电池充放电的夹具,所述夹具包括根据权利要求1所述的端子接触部件。
16.根据权利要求15所述的用于二次电池充放电的夹具,其中,所述端子接触部件能够以可分离的方式施加到所有的其中阴极端子和阳极端子向一个方向突出的二次电池和其中阴极端子和阳极端子向相反方向突出的二次电池。
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