CN104868077B - 安全阀机构的检测装置和安全阀机构的检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能缩短检查所需的时间的安全阀机构的检测装置和安全阀机构的检查方法。安全阀机构具有：多个安全阀(11)；气体聚集部，其通过该多个安全阀(11)被导入气体；以及气体排出口(27)，其向外部排出该气体聚集部内的气体，安全阀机构的检查装置(30)对安全阀机构检查多个安全阀(11)中在1次检查中成为检查对象的2个以上安全阀(11)的开阀压力。检查装置(30)具备：气体供应部(31)，其供应气体；气体供应路(32)，其连接气体供应部(31)和成为检查对象的安全阀(11)；压力计(34)，其检测向成为检查对象的安全阀(11)供应的气体的压力；以及流量计(33)，其检测向成为检查对象的安全阀(11)供应的气体的流量。

Description

安全阀机构的检测装置和安全阀机构的检查方法

技术领域

本发明涉及设于电池模块的安全阀机构的检测装置和检查方法。

背景技术

在多个电池槽收纳于壳内的电池模块中设有安全阀机构，安全阀机构将在电池槽内产生的气体释放到外部。作为这种安全阀机构有具备如下的机构：多个安全阀；气体聚集部，其聚集从电池槽通过安全阀排出的气体；以及排出口，其将气体聚集部的气体释放到外部(例如，参照专利文献1)。

安全阀在电池槽的内压到达规定值时打开。排出口不会设置与安全阀相同的数量，通常对多个安全阀设置1个排出口。在电池模块发货前进行对安全阀的开阀压力进行检测的检查。

如图10所示，在以往的检查方法中，通过气体供应路102连接气体供应部101和多个安全阀11中的1个。另外，在气体供应路102中设置1次压力计103，1次压力计103检测安全阀11的上游侧的1次压力。而且，在安全阀机构的气体排出口110处通过气体排出路105连接2次压力计106，该2次压力计106检测作为气体排出口110侧的压力的2次压力。通过2次压力计106检测2次压力的上升，并且将2次压力开始上升时或者2次压力成为规定值以上时判断为安全阀11开阀时，将此时的1次压力作为该安全阀11的开阀压力。

专利文献1：日本特开2004－178909号公报

在现有的检查方法中，针对1个安全阀11，需要同时进行该安全阀11的1次压力的检测和2次压力的检测。但是，在如图10所示的安全阀机构中，仅有1个气体排出口110，因此即使在有多个安全阀11的情况下，也必须逐个地检查安全阀11的开阀压力。因此，在上述的检查方法中有如下问题：直至针对成为检测对象的全部安全阀11完成检查需要长时间。

发明内容

本发明是鉴于上述实情而完成的，其目的在于提供能缩短检查所需的时间的安全阀机构的检测装置和安全阀机构的检查方法。

以下，对用于解决上述问题的方案及其作用效果进行记载。

对于解决上述问题的安全阀机构的检测装置，安全阀机构具有：多个安全阀；气体聚集部，气体通过所述多个安全阀被导入该气体聚集部；以及气体排出口，其向外部排出所述气体聚集部内的气体，上述安全阀机构的检测装置检查所述多个安全阀中在1次检查中成为检查对象的2个以上安全阀的开阀压力，所述安全阀机构的检测装置具备：气体供应部，其供应气体；气体供应路，其连接所述气体供应部和成为所述检查对象的2个以上安全阀；压力计，其检测向成为所述检查对象的安全阀供应的气体的压力；以及流量计，其检测向成为所述检查对象的安全阀供应的气体的流量。

对于解决上述问题的安全阀机构的检查方法，安全阀机构具有：多个安全阀；气体聚集部，气体通过所述多个安全阀被导入该气体聚集部；以及气体排出口，其向外部排出所述气体聚集部内的气体，所述安全阀机构的检查方法检查所述多个安全阀中在1次检查中成为检查对象的2个以上安全阀的开阀压力，其中，在从供应气体的气体供应部通过与成为所述检查对象的2个以上安全阀分别连接的气体供应路向各个所述安全阀供应气体的状态下，检测向所述安全阀供应的气体的压力和气体的流量，检测流量或者流量的变化量成为阈值以上时的压力作为该安全阀的开阀压力。

根据上述构成或者方法，流量上升时检测出的压力作为检查对象的安全阀的开阀压力被检测出。另外，不会检测气体排出口侧的2次压力，而使用气体供应部与安全阀之间的流量和压力检测开阀压力，所以不受气体排出口的数量影响，能同时检测多个安全阀的开阀压力。因此，与现有的检测装置相比，能缩短检查所需的时间。

根据本发明所涉及的安全阀机构的检测装置和安全阀机构的检查方法，能缩短检查所需的时间。

附图说明

图1是检查所应用的电池模块的安全阀机构的立体图。

图2是安全阀机构的剖视图。

图3是示出第1实施方式的检测装置的概略的示意图。

图4是示出该检测装置和安全阀机构的连接状态的示意图。

图5是示出检查时的流量的变化和1次压力的变化的坐标图。

图6是示出该实施方式的安全阀机构的检查方法的步骤的流程图。

图7(a)是示出包含该实施方式中的安全阀机构的检查在内的电池模块的生产线的例的示意图，(b)是示出现有的电池模块的生产线的例子的示意图。

图8是示出第2实施方式的检测装置的概略的示意图。

图9是示出该实施方式的检查时的流量的变化和1次压力的变化的坐标图。

图10是示出现有的检测装置的概略的示意图。

附图标记说明

10…电池模块、11…安全阀、12…电池槽、13…壳主体、14…极板组、15…盖部、16…基体、17…阀体、18…罩、20…凹部、21…阀体收纳部、22…阀座、23…连通孔、24…突出部、25…气体聚集部、26…排出部、27…气体排出口、30…检测装置、31…气体供应部、32…气体供应路、32a…第1气体供应路、32b…第2气体供应路、33…流量计、34…压力计、35…数据记录仪、36…控制装置、37…输入操作装置、38…开始钮、39…停止钮、40…输出部、41…检查部。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下说明本发明所涉及的安全阀机构的检测装置和安全阀机构的检查方法的第1实施方式。在本实施方式中，该检测装置和检查方法所应用的安全阀机构具体化为具有6个安全阀和1个气体排出口的安全阀机构。

首先，对在本实施方式中进行检查的电池模块的构成进行说明。

如图1所示，电池模块10具备：壳主体13，其在内部具有6个电池槽12；以及作为安全阀机构的盖部15，其密封壳主体13的上部开口。在电池槽12内与电解液一起收纳有极板组14。极板组14通过包含正极活性物质的多个正极板和包含负极活性物质的多个负极板隔着隔板层叠而形成(均省略图示)。在电池槽12内收纳有：集电板，其接合有上述正极板；以及集电板，其接合有上述负极板(均省略图示)。

盖部15具备：基体16；阀体17，其插入到形成于基体16上的阀体收纳部；以及罩18，其对收纳有阀体17的基体16进行密封。

如图2所示，在基体16的上表面形成有凹部20。在该凹部20的底面形成有6个阀体收纳部21。在阀体收纳部21的下方设有阀座22，在阀座22上配置有阀体17。阀体17由具有弹性的材料构成，夹在基体16与罩18之间。在阀座22中形成有与电池槽12连通的连通孔23。这些阀体17和阀座22构成安全阀11。通过阀体17的底面与阀座22抵接，从而安全阀11被关闭，通过阀体17的底面从阀座22离开，从而安全阀11被打开。

罩18在俯视时为矩形，具备边缘部向下方突出的突出部24。通过罩18的突出部24的顶端与基体16的凹部20的底面抵接，从而罩18的上表面和基体16的上表面成为相同高度，并且在罩18与基体之间形成有中空的气体聚集部25。该气体聚集部25与各阀体收纳部21连通。

在罩18上进一步设有从上表面突出的排出部26。在排出部26中设有与气体聚集部25连通的气体排出口27。气体聚集部25通过该气体排出口27与外部连通，由此气体聚集部25的压力成为大气压。

当电池槽12的内压变大时，阀体17被向罩18侧推压而压缩，其底面从阀座22离开。由此，安全阀11成为开阀的状态，连通孔23和气体聚集部25连通。此外，在本实施方式中，将通过安全阀11向气体聚集部25侧排出的气体的流量成为预先设定的阈值以上时视作安全阀11开阀。

从电池槽12通过安全阀11向气体聚集部25排出的气体从气体排出口27向外部释放。当电池槽12的内压与大气压之差变小时，阀体17伸长，其底面与阀座22抵接，从而安全阀11被开阀，连通孔23被关闭。

接着，参照图3和图4对安全阀机构的检测装置进行说明。

如图3所示，检查装置30具备气体供应部31、连接气体供应部31和安全阀11的气体供应路32、设于气体供应路32的流量计33、以及压力计34。

气体供应部31由向气体供应路32压送空气、氮等气体的电动致动器、电-气调压阀等构成，对来自未图示的气体罐等气体供应源的气体供应压力进行调整。在本实施方式中，气体供应部31供应空气。压力计34检测安全阀11的上游侧的1次压力。流量计33设于气体供应路32中比压力计34靠近安全阀11的位置。即，从安全阀11到流量计33的流路长短于从安全阀11到压力计34的流路长。

检查装置30具备：数据记录仪35，其从流量计33和压力计34收集数据；以及控制装置36，其检测安全阀11的开阀压力。数据记录仪35将基于从流量计33输入的电信号的流量F与时刻一起存储于存储部。数据记录仪35进一步将基于从压力计34输入的电信号的压力P与时刻一起存储于存储部。即，流量F和压力P通过时刻相互关联起来。

控制装置36与输入操作装置37电连接。输入操作装置37设有开始钮38和停止钮39。当开始钮38被进行开启操作时，控制装置36驱动气体供应部31，向气体供应路32压送空气。从数据记录仪35输入流量F和压力P，基于流量F和压力P检测开阀压力。控制装置36在检测出开阀压力而结束检查时，或者在基于停止钮39的操作而停止检查时，停止气体供应部31的驱动。

控制装置36与输出部40电连接。输出部40是显示器、存储装置、打印装置等。

在针对安全阀机构的检查中，可以将全部安全阀11作为检查对象，也可以将少于全部个数的多个安全阀11作为检查对象。在本实施方式中，对将全部安全阀11作为检查对象检查开阀压力的情况进行说明。此外，在此所说的检查对象的安全阀11是指在1次检查中成为对象的安全阀11。

如图4所示，在将全部安全阀11作为检查对象时，由流量计33、压力计34以及气体供应路32构成的各检查部41分别连接到各安全阀11。并且，通过这些检查部41，可同时测定安全阀11的开阀压力。即，检查装置30设有6个检查部41。数据记录仪35相对于6个检查部41设置1个，按每个检查部41存储从各检查部41输入的流量F和压力P。控制装置36基于由各检查部41检测出的流量F和压力P分别测定各安全阀11的开阀压力。

接着，对控制装置36基于流量F检测开阀压力的方法进行说明。此外，气体供应部31以一定的供应压力供应作为气体的空气。

在图5中，线C1表示关于从气体供应部31开始供应空气到安全阀11开阀的、通过流量计33检测出的流量的变化，线C2表示通过压力计34检测出的1次压力的变化。如线C2所示，1次压力即使是安全阀11开始打开时也上升，因此仅以1次压力难以掌握开阀的时点。另一方面，如线C1所示，通过从气体供应部31向安全阀11供应空气，从而当安全阀11开始打开时，流量开始上升。并且，在流量F成为阈值Fth以上时，控制装置36将此时的压力P作为该安全阀11的开阀压力Po。

在图5中，线C3表示为了与本实施方式的检查方法比较而检测出的2次压力的变化。2次压力是在与气体排出口27连接的气体排出路中检测出的压力。从线C3的上升可知，2次压力在比流量晚的时点上升。即，因为盖部15在安全阀11的下游侧具备气体聚集部25，所以即使安全阀11开阀，直至空气从气体排出口27被排出也需要时间。因此，在气体排出口侧所测定的2次压力相对于安全阀的开阀的响应性比较低。

另一方面，在安全阀11的上游侧的气体供应路32中，即使在安全阀11的下游部存在气体聚集部25，也在安全阀11开阀的同时空气的流动发生变化，影响到流量F。因此，安全阀11的上游侧的流量不受气体聚集部的影响，示出高响应性。因此，流量F与2次压力相比相对于安全阀11的开阀的响应性高，因此基于流量F检测开阀压力，由此开阀压力的精度提高。

接着，与安全阀机构的检查方法的步骤一起对检查装置30的动作进行说明。此外，因为在各检查部41中以相同的步骤进行检查，所以只对1个检查部41中的步骤进行说明。

如图6所示，当检查开始时，控制装置36驱动气体供应部31，通过气体供应路32向安全阀11供应空气(步骤S1)。并且，从数据记录仪35与时刻一起输入流量F和压力P(步骤S2)。

接着，控制装置36判断输入的流量F是否为阈值Fth以上(步骤S3)。当判断为流量F不足阈值Fth时(步骤S3：否)，继续空气的供应(步骤S1)、以及流量F和压力P的输入(步骤S2)。

另一方面，当判断为流量F为阈值Fth以上时(步骤S3：是)，控制装置36取得流量F成为阈值Fth以上时的压力P，将该取得的压力P作为开阀压力(步骤S4)。

当检测出开阀压力时，控制装置36将检查结果输出到输出部40(步骤S5)，进行气体供应路32的排气等的检查结束处理(步骤S6)。

接着参照图7对通过安全阀机构的检查装置30和检查方法而得到的作用进行说明。在现有的检测装置中，在气体供应部与安全阀11之间的气体供应路上连接1次压力计，在气体排出口27侧连接2次压力计，所以必须逐个地检查安全阀11。

因此，如图7(b)所示，例如，在电池模块10的生产线中进行检查时，在第1工位检查出第1个安全阀11(安全阀#1)后，从第1工位向第2工位搬运电池模块10，在第2工位检查第2个安全阀11(安全阀#2)。因此，为了检查6个安全阀11(安全阀#1～#6)，需要设置第6工位。因此，除了安全阀11的检查时间延长之外，构成生产线的检查系统也大型化。

如图7(a)所示，在本实施方式中，能通过6个检查部41同时测定6个安全阀11(安全阀#1～#6)的开阀压力。因此，能大幅缩短检查所需的时间。另外，能在1个工位对6个安全阀11进行检查，与以往相比，能使构成生产线的检查系统小型化。

如以上说明的那样，根据第1实施方式，可得到以下列举的效果。

(1)在检查装置30中，在气体供应路32的流量上升时检测出的1次压力被检测为作为检查对象的各安全阀11的开阀压力。另外，不检测气体排出口27侧的2次压力，而使用气体供应部31与安全阀11之间的流量和压力来检测开阀压力，所以不受气体排出口27的数量影响，能同时检测多个安全阀11的开阀压力。因此，与现有的检测装置，能缩短检查所需的时间。

(2)因为盖部15在安全阀11的下游侧具备气体聚集部25，所以即使安全阀11开阀，直至从空气气体排出口27被排出也需要时间。因此，在气体排出口27侧所测定的2次压力相对于安全阀11的开阀的响应性低。另一方面，在安全阀11的上游侧的气体供应路32中，即使在安全阀11的下游有气体聚集部25，也在安全阀11开阀的同时空气的流动发生变化，影响流量。即，安全阀11的上游侧的流量不受体聚集部25的影响，示出高响应性。在检查装置30中，流量计33和压力计34的检测值记录于数据记录仪35，通过控制装置36，流量F成为阈值Fth以上时的压力作为开阀压力被检测出。因此，与基于2次压力检测开阀压力的情况相比，能提高开阀压力的精度。

(3)从安全阀11到流量计33的流路长短于从安全阀11到压力计34的流路长。因此，从安全阀11到流量计33的流路长不受压力计34的存在影响，能缩短该流路长。由此，能进一步提高流量计33相对于开阀的响应性。

(4)因为气体供应路32、压力计34以及流量计33设有与安全阀11的数量相同的数量，所以能同时测定安全阀机构所具备的全部安全阀11的开阀压力。因此，能缩短检查所需的时间。另外，在电池模块10的生产线中进行安全阀机构的检查的情况下，能使构成生产线的检查系统小型化。

(第2实施方式)

接着，按照图8和图9说明将本发明具体化的第2实施方式。第2实施方式是将第1实施方式的检测装置的一部分变更的构成，因此，对同样的部分标注相同附图标记，省略其详细说明。在第2实施方式中，在1次检查中成为检查对象的安全阀11为2个(#1、#2)。

如图8所示，气体供应路32具有：第1气体供应路32a，其设有气体供应部31和压力计34；以及多个第2气体供应路32b，其从第1气体供应路32a分支。在本实施方式中，第2气体供应路32b设有2个，在第1气体供应路32a的压力计34与流量计33之间分支。在第2气体供应路32b中分别设有流量计33。在本实施方式中，相对于安全阀11设置1个流量计33，压力计34和气体供应部31相对于2个安全阀11分别设置1个。此外，气体供应部31的空气的供应压力充分大于电池模块10的气体排出口27中的压力。

如图9所示，控制装置36从数据记录仪35输入流量F和压力P。此外，在图9中，为了方便将线C4(安全阀#1的流量)、线C5(安全阀#2的流量)描绘为不重叠，在第2实施方式中，阈值Fth是相同值。在图9中，如线C4所示，当一方安全阀11(安全阀#1)的流量F成为阈值Fth以上时，将线C6所示的该时间点的作为1次压力的压力P作为该安全阀11(安全阀#1)的开阀压力Po。另外，如线C5所示，当另一方安全阀11(安全阀#2)的流量F成为阈值Fth以上时，将该时间点的作为1次压力的压力P作为该安全阀11(安全阀#2)的开阀压力Po。

如以上说明的那样，根据第2实施方式，除了第1实施方式记载的(1)～(3)的效果之外，可得到以下列举的效果。

(5)压力计34相对于2个流量计33设置1个，该压力计34根据各流量计33的流量的变化检测2个安全阀11的开阀压力。因此，能减少压力计34的个数。

此外，上述各实施方式也能按照以下适当变更后实施。

·在第2实施方式中，使2个第2气体供应路32b从第1气体供应路32a分支，但是也可以使3个以上第2气体供应路32b分支。

·如第2实施方式那样，在使多个气体供应路从压力计34与流量计33之间分支的情况下，可以在分支的气体供应路的途中，且在流量计33的上游侧设置阀门。在该情况下，仅打开与进行检查的安全阀11连接的气体供应路，而关闭除此以外的气体供应路。这样一来，能减少压力计34的数量，并且能对期望数量的安全阀11进行检查。

·在第1实施方式中，按每个检查部41设有气体供应部31，但是气体供应部31可以针对多个压力计34和流量计33供应气体。在该情况下，气体供应路32在气体供应部31与压力计34之间分支，与多个压力计34连接。

·在上述各实施方式中，将通过流量计33检测出的流量F成为阈值Fth以上时视作安全阀11开阀，但是也可以将流量F开始上升时视作开阀。另外，也可以将流量的变化量或者每小时的流量的变化量成为预先设定的变化量的阈值以上时视作安全阀11开阀。

·流量计33所设置的位置也可以不必是比压力计34所设置的位置靠近安全阀11的位置。例如，在设有能测定流量和压力两者的测定装置的情况下，流量计和压力计的位置大致相同。另外，流量计33也可以设于比压力计34远离安全阀11的位置。

·安全阀11设为阀体17被来自电池槽12侧的压力压缩而开阀的构成，但是阀体17、阀座22的构成也可以变更。例如阀体17也可以是如下构成：具备在连通孔23中插通、配置于气体聚集部25侧的阀体部和配置于电池槽侧的卡合部。在电池槽12的内压成为规定的压力以上时，阀体17被压向气体聚集部25侧，阀体部从阀座离开，通过压力导入槽，电池槽12和气体聚集部25连通。

·检查装置30的构成只要具备气体供应部、流量计、压力计即可，也能适当变更。例如，也可以使得控制装置36直接输入来自流量计33和压力计34的电信号，与时刻一起存储流量和压力。另外，输出部40也可以是在开阀压力为异常值时进行通知的灯、蜂鸣器等通知部。

·在第1实施方式中，将全部安全阀11作为检查对象，在第2实施方式中，将2个安全阀11作为检查对象，但是成为检查对象的安全阀11的数量没有限定，可以将全部安全阀11作为检查对象，也可以将不足全部个数的多个安全阀11作为检查对象。

·在上述各实施方式中，电池模块10由6个电池单元构成，但是也可以由6个以外的多个电池单元构成。另外，电池模块10的安全阀机构(盖部15)的构成不限于上述的构成，可以变更安全阀11的个数，而且可以变更基体16和罩18的构成。例如，可以相对于多个电池槽12设置1个安全阀11。另外，气体排出口27也可以设置多个。

Claims (6)

1.一种安全阀机构的检测装置，所述安全阀机构具有：多个安全阀；气体聚集部，气体通过所述多个安全阀被导入该气体聚集部；以及气体排出口，其向外部排出所述气体聚集部内的气体，上述安全阀机构的检测装置检查所述多个安全阀中在1次检查中成为检查对象的2个以上安全阀的开阀压力，所述安全阀机构的检测装置具备：

气体供应部，其供应气体；

气体供应路，其连接所述气体供应部和成为所述检查对象的2个以上安全阀；

压力计，其检测向成为所述检查对象的安全阀供应的气体的压力；以及

流量计，其检测向成为所述检查对象的安全阀供应的气体的流量，

所述检测装置还具备控制装置，所述控制装置输入所述流量计检测出的流量，并输入所述压力计检测出的压力，并且输出流量或者流量的变化量成为阈值以上时的压力作为对应的所述安全阀的开阀压力。

2.根据权利要求1所述的安全阀机构的检测装置，其中，

所述流量计在所述气体供应路中设于比所述压力计更靠所述安全阀侧的位置。

3.根据权利要求2所述的安全阀机构的检测装置，其中，

所述气体供应路具有：第1气体供应路，其与所述气体供应部连接；以及第2气体供应路，其从该第1气体供应路分支多个，与成为所述检查对象的2个以上安全阀分别连接，

所述压力计设于所述第1气体供应路，所述流量计分别设于多个所述第2气体供应路。

4.根据权利要求1所述的安全阀机构的检测装置，其中，

所述气体供应路、所述压力计以及所述流量计分别设于成为所述检查对象的每个安全阀。

5.一种安全阀机构的检测装置，所述安全阀机构具有：多个安全阀；气体聚集部，气体通过所述多个安全阀被导入该气体聚集部；以及气体排出口，其向外部排出所述气体聚集部内的气体，上述安全阀机构的检测装置检查所述多个安全阀中在1次检查中成为检查对象的2个以上安全阀的开阀压力，所述安全阀机构的检测装置具备：

气体供应部，其供应气体；

气体供应路，其连接所述气体供应部和成为所述检查对象的2个以上安全阀；

压力计，其检测向成为所述检查对象的安全阀供应的气体的压力；以及

流量计，其检测向成为所述检查对象的安全阀供应的气体的流量，

所述流量计在所述气体供应路中设于比所述压力计更靠所述安全阀侧的位置，

所述气体供应路具有：第1气体供应路，其与所述气体供应部连接；以及第2气体供应路，其从该第1气体供应路分支多个，与成为所述检查对象的2个以上安全阀分别连接，

所述压力计设于所述第1气体供应路，所述流量计分别设于多个所述第2气体供应路。

6.一种安全阀机构的检查方法，所述安全阀机构具有：多个安全阀；气体聚集部，气体通过所述多个安全阀被导入该气体聚集部；以及气体排出口，其向外部排出所述气体聚集部内的气体，所述安全阀机构的检查方法检查所述多个安全阀中在1次检查中成为检查对象的2个以上安全阀的开阀压力，其中，

在从供应气体的气体供应部通过与成为所述检查对象的2个以上安全阀分别连接的气体供应路向各个所述安全阀供应气体的状态下，检测向所述安全阀供应的气体的压力和气体的流量，检测流量或者流量的变化量成为阈值以上时的压力作为该安全阀的开阀压力。