CN104422573A - 用于二次电池的泄漏测试的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于二次电池的泄漏测试的装置,所述装置可以通过对袋型二次电池的外围喷射高压空气来快速并准确地确定是否存在由袋型二次电池的裂缝或针孔造成的泄漏。在一个实施例中,所述装置包括:下夹具,具有用于容纳二次电池的腔;以及上夹具,具有面对下夹具的第一平面和背对第一平面的第二平面并且包括用于向二次电池喷射空气的多个空气注入孔,其中,所述多个空气注入孔形成为与二次电池的外周相对应。

Description

用于二次电池的泄漏测试的装置
本申请要求在2013年9月3日提交的第10-2013-0105518号韩国专利申请的优先权和权益,通过引用将该韩国专利申请的全部内容包含于此。
技术领域
本发明的各方面涉及用于二次电池的泄漏测试的装置。
背景技术
通常,根据容纳电极组件和电解液的壳体的外观,二次电池可以被分为使用圆柱形铝罐的圆柱形电池、使用棱柱形铝罐的棱柱形电池和具有由薄板形成的袋壳体的袋型电池。
具体地,在袋型电池的情况下,由于在制造工艺中电极组件由薄袋包围并密封,所以电极组件会易受裂缝或者针孔的影响,这用肉眼不是高度可见的。
发明内容
本发明的各方面提供了一种用于二次电池的泄漏测试的装置,所述装置可以通过对袋型二次电池的外围喷射高压空气来快速并准确地确定是否存在由袋型二次电池的裂缝或针孔造成的泄漏。
按照本发明的一个方面,提供了一种用于二次电池的泄漏测试的装置,所述装置包括:下夹具,具有用于容纳二次电池的腔;以及上夹具,具有面对下夹具的第一平面和背对第一平面的第二平面并且包括用于向二次电池喷射空气的多个空气注入孔,其中,所述多个空气注入孔形成为与二次电池的外周相对应。
这里,腔的侧壁和二次电池彼此分隔开,并且在这两者之间形成间隙。
空气注入孔可以定位为对应于间隙。
空穴注入孔可以在与二次电池的外周对应的位置处连续地形成。
空气注入孔可以形成为穿过第一平面和第二平面。
每个空气注入孔可以具有倾斜的横截面。
每个空气注入孔的横截面可以具有两个倾斜的表面。
形成在第二平面中的每个空气注入孔的直径可以大于形成在第一平面中的每个空气注入孔的直径。
每个空气注入孔中可以包括:第一区域,具有从第一平面至第二平面减小的直径;第二区域,连接到第一区域,并具有朝向第二平面增大的直径。
第二区域的深度可以大于第一区域的深度。
二次电池可以是袋型电池。
所述袋型电池可以包括电极组件和袋型壳体,袋型壳体包括:壳体主体,具有容纳电极组件的容纳部分;壳体盖,覆盖壳体主体,其中,壳体主体和壳体盖彼此相邻以在其至少一侧上呈一体,壳体主体的容纳部分具有沿着除了所述一侧之外的三个侧形成的一对相对的侧密封部件和一个顶密封部件。
侧密封部件可以朝向壳体主体的侧表面弯曲,弯曲的侧密封部件的长边可以定位为与空气注入孔对应。
在与容纳部分对应的外角中,与侧密封部件的长边平行的一对相对的角、在顶密封部件的相对侧处连接所述一对角的另一个角以及与容纳部分的深度相对应的四个角可以定位为与空气注入孔对应。
如上所述,在根据本发明的用于二次电池的泄漏测试的装置中,可以通过对袋型二次电池的外围喷射高压空气来快速并准确地确定是否存在由袋型二次电池的裂缝或针孔造成的泄漏。
另外,在根据本发明的用于二次电池的泄漏测试的装置中,空气注入孔的横截面形成为具有两个倾斜的表面,由此允许喷射的空气快速地且准确地到达而不损失空气。
本发明的另外方面和/或优点将在以下的描述中部分地阐述,部分地通过描述将是明显的,或者可通过本发明的实施而明了。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述,本发明的目的、特征和优点将会变得更加清楚,其中:
图1是根据本发明的实施例的泄漏测试装置的平面图;
图2至图4是示出了图1中示出的泄漏测试装置的剖视图;
图5是通过图1中示出的泄漏测试装置测试的二次电池的分解透视图;以及
图6是通过图1中示出的泄漏测试装置测试的二次电池的透视图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图来详细描述本发明的实施例的示例,使得本领域技术人员可以容易地制造并使用本发明。
图1是根据本发明的实施例的泄漏测试装置的平面图,图2至图4是示出了图1中示出的泄漏测试装置的剖视图。
参照图1至图4,根据本发明的实施例的泄漏测试装置100包括:下夹具110,具有用于容纳二次电池200的腔111;上夹具120,具有用于向二次电池200喷射空气的多个空气注入孔125。另外,上夹具120包括面对下夹具110的第一平面121和背对第一平面121的第二平面122。现将描述泄漏测试装置100,稍后将描述二次电池200。
下夹具110包括中心设置的腔111,二次电池200安装在腔111中。腔111成形为具有相对宽的底表面(未示出)和四个侧壁112的长方体。二次电池200安装在腔111中。这里,二次电池200和腔111的侧壁112彼此分离。在腔111的侧壁112和二次电池200之间产生间隙。由喷射到外周和间隙的空气能够确认二次电池200是否发生泄漏。换言之,由于空气被喷射到二次电池200的外周和间隙,所以如果裂缝或针孔存在于二次电池200的与间隙相邻的密封区域或电极组件的容纳部分中,则二次电池200会随着喷射的空气被引导穿过裂缝或针孔而发生体积膨胀。因此,可以根据二次电池200的体积膨胀来确认泄漏发生或未发生。
上夹具120形成为面对下夹具110的腔111。上夹具120包括面对下夹具110的腔111的第一平面121和背对第一平面121的第二平面。另外,上夹具120包括用于向二次电池200喷射空气的多个空气注入孔125。多个空气注入孔125形成为穿过上夹具120的第一平面121和第二平面122。这里,形成在第一平面121中的每个空气注入孔125的直径小于形成在第二平面122中的每个空气注入孔125的直径。也就是说,空气注入孔125形成为具有倾斜的横截面。另外,根据与二次电池200的外周对应的位置按多个的形式连续地形成空气注入孔125。更详细地,可以根据与腔111的侧壁112和二次电池200之间的间隙的位置以及与二次电池200的外周相对应的位置按多个的形式设置空气注入孔125。因此,由于通过空气注入孔125喷射的空气到达二次电池200的密封区域和电极组件的容纳部分的角,因此可以测试由于裂缝或针孔造成的泄漏的发生。
空气注入孔125均可以包括第一区域125a和第二区域125b。第一区域125a从第一平面121向第二平面122延伸,第二区域125b从第一区域125a延伸到第二平面122。也就是说,第一区域125a直接连接到第一平面121,第二区域125b直接连接到第二平面122。另外,第一区域125a可以具有从第一平面121到第二平面122减小的直径,第二区域125b可以具有从第一区域125a的具有最小直径的区域到第二平面122增大的直径。另外,第二区域125b的高度大于第一区域125a的高度。因此,空气穿过形成在第二平面122中的孔被引入到相对长并具有逐渐减小的直径的第二区域125b,空气聚集在第一区域125a和第二区域125b之间的边界处。另外,空气可以穿过相对短的并具有逐渐增大的直径的第一区域125a从第一平面121的孔立刻扩散到二次电池200并快速喷射。最终,空气可以穿过空气注入孔125更快速地且准确地喷射到二次电池200的整个外周。因此,能够准确地确定是否存在泄漏而不损失空气。也就是说,可以确定直径为例如50μm或更小的非常小的裂缝或针孔的存在与否,由此更精确地测试泄漏的发生。
图5是通过图1中示出的泄漏测试装置测试的二次电池的分解透视图,图6是通过图1中示出的泄漏测试装置测试的二次电池的透视图。
参照图5和图6,根据本发明的实施例的二次电池200可以是包括电极组件210和具有形成为容纳电极组件210的容纳部分225的袋壳体220的袋型二次电池。
通过堆叠或卷绕第一电极212、第二电极214和设置在它们之间的隔板213来形成电极组件210。从电极组件210的第一电极212和第二电极214中的每个电极的一侧延伸的第一电极接线片215和第二电极接线片216均具有粘附到第一接线片215和第二接线片216的表面然后部分地突出到袋壳体220的外部的保护带217。
袋壳体220包括壳体盖222和具有形成为容纳电极组件210的容纳部分225的壳体主体224。这里,可以通过压制由平面薄板形成的袋壳体220来形成容纳部分225。同时,壳体盖222和壳体主体224彼此相邻以在其至少一侧呈一体。壳体主体224具有其中容纳电极组件210的容纳部分225,一对侧密封部件224a和顶密封部件224b沿着容纳部分225的三侧(除了壳体盖222和壳体主体224相邻地一体化的所述至少一侧之外)形成。
在电极组件210容纳在壳体主体224的容纳部分225中之后,使得壳体主体224和壳体盖222彼此紧密接触。在这样的情况下,侧密封部件224a和顶密封部件224b热熔合以密封壳体主体220。除了二次电池200的第一电极接线片215和第二电极接线片216从其突出的顶密封部件224b之外,侧密封部件224a朝向壳体主体224的侧表面弯曲。
上述二次电池200安装在泄漏测试装置100的下夹具110的腔111中。可以通过上夹具120的空气注入孔125喷射的空气来确定是否存在裂缝或针孔,由此更精确地测试泄漏的发生。也就是说,如果存在裂缝或针孔,则空气通过该裂缝或针孔被引入到二次电池200中,使得二次电池发生体积膨胀,由此测试二次电池200发生的泄漏。这里,空气注入孔125形成为面对与二次电池200的外周以及二次电池200与侧壁112之间的间隙相对应的区域。因此,能够通过喷射的空气来确定二次电池200的侧密封部件224a和顶密封部件224b是否完全密封。另外,喷射的空气到达与容纳部分225相对应的外角,即,与侧密封部件224a的长边平行的一对相对的第一角225a、在与顶密封部件224b相邻的侧部处连接所述一对相对的第一角225a的第二角225b、连接到顶密封部件224b以与第二角225b平行的第三角225c、连接所述一对相对的第一角225a并与第二角225b平行的第四角225d、与第一角225a分隔开并与第四角225d平行的第五角(未示出)以及与容纳部分225的深度相对应的四个第六角225f。因此,可以确定是否存在通过压制形成的容纳部分225中产生的裂缝或针孔。
在下文中,将参照图1至图6描述根据本发明的实施例的二次电池200的泄漏测试装置100的操作。
袋型二次电池200安装在上述的泄漏测试装置100的下夹具110中。也就是说,袋型二次电池200放置在下夹具110的腔111中。袋型二次电池200容纳在形成为面对上夹具120的容纳部分225中,并允许壳体盖222接触下夹具110。另外,朝向壳体主体224的侧表面弯曲的侧密封部件224a也形成为面对上夹具120。同时,二次电池200与腔111的侧壁112彼此隔开,以在二者之间形成间隙。另外,上夹具120的空气注入孔125形成为面对二次电池200的外周和间隙。另外,空气注入孔125沿着与二次电池200的外周相对应的位置设置多个。因此,形成在上夹具120的第一平面121中的孔定位为面对壳体盖222和壳体主体224之间的与侧密封部件224a的长边对应的边界区域。另外,形成在第一平面121中的孔可以定位为面对电极接线片216和电极接线片217从其引出的顶密封部件224b的顶部。另外,形成在第一平面121中的孔可以定位为面对容纳部分225的外角中的第一角225a、第四角225d和第六角225f。
如上所述,在使二次电池200安装在其中的泄漏测试装置100中,将空气注入到上夹具120的空气注入孔125中。空气通过形成在第二平面122中的孔被引入到相对长并具有逐渐减小的直径的第二区域125b中,空气聚集在第一区域125a和第二区域125b之间的直径最小的边界处。通过相对短并具有逐渐增大的直径的第一区域125a将聚集的空气喷射到形成在第一平面121中的孔。这里,由于形成在第一平面121中的空气注入孔125与二次电池200的外周和间隙对应,所以空气朝向二次电池200的侧密封部件224a喷射。因此,当侧密封部件224a未完全密封时,即,当由于壳体主体224和壳体盖222的未完全热融合造成在侧密封部件224a中产生裂缝或针孔时,空气可以通过产生的裂缝或针孔被引入到二次电池200的袋壳体220中。确定引入的空气使袋壳体220膨胀的程度,由此确定二次电池200是否发生泄漏。另外,还在与顶密封部件224b相对应的区域处形成空气注入孔125。尽管顶密封部件224b也如同侧密封部件224a那样弯曲,使得壳体盖222和壳体主体224之间的边界不会面对空气注入孔125,但是在顶密封部件224b与腔111的侧壁112之间会存在间隙。因此,朝向间隙喷射的空气可以到达顶密封部件224b,由此确定泄漏是否发生。另外,由于形成在第一平面121中的空气注入孔125对应于容纳部分225的外角中的第一角225a、第四角225d和第六角225f,因此喷射的空气可以到达第一角225a、第四角225d和第六角225f。另外,尽管第二角225b、第三角225c和未限定的第五角没有被形成为直接面对空气注入孔125,但是由于在第二角225b、第三角225c和未限定的第五角与腔111的侧壁112之间存在间隙,所以喷射到间隙的空气也可以到达第二角225b、第三角225c和未限定的第五角。因此,从空气注入孔125喷射的空气到达容纳部分225的所有外角,即,第一角225a、第二角225b、第三角225c、第四角225d、第六角225f以及未限定的角。因此,能够测试在通过压制容纳部分225形成的角处产生的裂缝或针孔的存在与否。
如上所述,在使二次电池200安装在其中的泄漏测试装置100中,设置多个空气注入孔125以对应于二次电池200的外周以及二次电池200与腔111的侧壁112之间的间隙。因此,能够测试二次电池200的直接面对空气注入孔125的侧密封部件224a以及容纳部分225的外角225a、225d和225f处的泄漏的发生。另外,尽管二次电池200的顶密封部件224b以及容纳部分225的外角225b、225c和未限定角未定位为直接面对空气注入孔125,但是喷射到围绕二次电池200的外周形成的间隙的空气可以到达二次电池200,由此测试泄漏的发生。
另外,空气注入孔125a均形成为具有倾斜的横截面。也就是说,每个空气注入孔125的第一区域125a具有从上夹具120的第一平面121向第二平面122逐渐减小的直径,第二区域125b具有从第一区域125a至第二平面122逐渐增大的直径。另外,第二区域125b的深度大于第一区域125a的深度。因此,从第二区域125b引入的空气被聚集在第一区域125a和第二区域125b之间的边界处,所聚集的空气可以通过第一区域125a即刻扩散并快速喷射到二次电池200。也就是说,空气通过空气注入孔125更快速地且准确地朝向二次电池200的整个外周喷射。因此,可以准确地确定是否存在非常小的裂缝或针孔而不损失空气,由此更精确地测试二次电池200发生的泄漏。
尽管在上文中详细地描述了本发明的示例性实施例,但是应该理解的是,对于本领域技术人员而言会显然的对这里描述的基本发明构思的许多变化和修改将仍落入如由权利要求所限定的本发明的示例性实施例的精神和范围内。

Claims (14)

1.一种用于二次电池的泄漏测试的装置,所述装置包括:
下夹具,具有用于容纳二次电池的腔;以及
上夹具,具有面对下夹具的第一平面和背对第一平面的第二平面并且包括用于向二次电池喷射空气的多个空气注入孔,
其中,所述多个空气注入孔形成为与二次电池的外周相对应。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,腔的侧壁和二次电池彼此分隔开,并且在这两者之间形成间隙。
3.根据权利要求2所述的装置,其中,空气注入孔定位为对应于所述间隙。
4.根据权利要求1所述的装置,其中,空穴注入孔在与二次电池的外周对应的位置处连续地形成。
5.根据权利要求1所述的装置,其中,空气注入孔形成为穿过第一平面和第二平面。
6.根据权利要求1所述的装置,其中,每个空气注入孔具有倾斜的横截面。
7.根据权利要求6所述的装置,其中,每个空气注入孔的横截面具有两个倾斜的表面。
8.根据权利要求1所述的装置,其中,形成在第二平面中的每个空气注入孔的直径大于形成在第一平面中的每个空气注入孔的直径。
9.根据权利要求1所述的装置,其中,每个空气注入孔包括:第一区域,具有从第一平面至第二平面减小的直径;第二区域,连接到第一区域,并具有朝向第二平面增大的直径。
10.根据权利要求9所述的装置,其中,第二区域的深度大于第一区域的深度。
11.根据权利要求1所述的装置,其中,二次电池是袋型电池。
12.根据权利要求11所述的装置,其中,袋型电池包括:
电极组件;以及
袋壳体,包括:壳体主体,具有容纳电极组件的容纳部分;壳体盖,覆盖壳体主体,
其中,壳体主体和壳体盖彼此相邻以在其至少一侧上呈一体,壳体主体的容纳部分具有沿着除了所述一侧之外的三个侧形成的一对相对的侧密封部件和一个顶密封部件。
13.根据权利要求12所述的装置,其中,侧密封部件朝向壳体主体的侧表面弯曲,弯曲的侧密封部件的长边定位为与空气注入孔对应。
14.根据权利要求12所述的装置,其中,在与容纳部分对应的外角中,与侧密封部件的长边平行的一对相对的角、在顶密封部件的相对侧处连接所述一对角的另一个角以及与容纳部分的深度相对应的四个角定位为与空气注入孔对应。
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