CN115088114A - 压力测量单元和电池检查装置 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的一个实施方式的一种压力测量单元包括:本体部,其配置成具有上表面、下表面以及多个侧表面;连接器部,其配置成设置到所述本体部的所述多个侧表面中的至少一个侧表面;压力测量部,其与所述本体部的所述上表面联接,并配置成测量从外部朝所述本体部的所述上表面施加的压力;以及控制单元,其与所述压力测量部连接,并配置成接收来自所述压力测量部的测量压力值,并将所述接收的压力值输出到连接的通信线。
Description
技术领域
本申请要求2020年7月27日在韩国提交的韩国专利申请10-2020-0093345的优先权,该申请的公开内容通过引用纳入本文中。
本公开涉及一种压力测量单元以及一种电池检查装置,更具体而言,涉及可拆卸地相互附接的压力测量单元以及包括该压力测量单元的电池检查装置。
背景技术
近来,对笔记本电脑、摄像机和便携式电话等便携式电子产品的需求急剧增加,电动车辆、储能电池、机器人、卫星等也在蓬勃发展。因此,人们正在积极研究允许反复充电和放电的高性能电池。
目前市售的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。其中,锂电池备受瞩目,由于与镍基电池相比,它们几乎没有记忆效应,而且还具有非常低的自充电率和高能量密度。
这样的电池在充电和放电过程中或在高温下,由于其中产生的气体可能会导致鼓胀。由于存在因电池鼓胀而引起火灾或爆炸的危险,准确地检测电池的鼓胀行为是重要的。
传统上,已经公开了一种使用多个负荷传感器检查电池鼓胀的装置(专利文献1)。参考专利文献1,第一板、多个负荷传感器、第二板、测量目标(电池单元)和第三板堆叠,并且第一板、第二板和第三板借助多个紧固构件固定。特别是,由于设置在电池单元与多个负荷传感器之间的第二板借助紧固构件固定,因此当电池单元的各部分的鼓胀压力传递到多个负荷传感器时,不可避免地产生大量损耗。即,专利文献1具有的局限性在于,不能准确地检查电池单元的鼓胀,因为第二板根据鼓胀压力的移动受到紧固构件的限制。
另外,参考专利文献1的图9,公开了一种结构,其中第二板由多个局部板组成,这些局部板借助连接部分相互连接。由于局部板相互连接,因此存在的问题在于,施加至一个局部板的鼓胀压力会影响其它局部板。
此外,专利文献1的多个局部板借助由具有弹性或延展性的材料形成的连接部分相互制约。即,当鼓胀压力施加到任何一个局部板时,该鼓胀压力不会只朝位于其下部方向上的负荷传感器传递,而是存在鼓胀压力借助连接部分分散的问题。
考虑到以上情况,存在的问题在于,由专利文献1中公开的电池单元压力测量装置测得的电池单元的压力可能不准确。
(专利文献1)KR 10-2017-0042082A
发明内容
技术问题
本公开旨在解决现有技术的问题,因此,本公开旨在提供可拆卸地相互附接的压力测量单元以及包括多个这样的压力测量单元的电池检查装置,以便在各个方面检查电池的鼓胀情况。
根据下面的详细描述可以理解本公开的这些和其它目的和优点,并且根据本公开的示例性实施方式,这些和其它目的和优点将变得更加充分明显。另外,将容易理解的是,本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中所示的手段及其组合来实现。
技术方案
根据本公开的一方面的一种压力测量单元可以包括:本体部,所述本体部配置成具有上表面、下表面以及多个侧表面;连接器部,所述连接器部配置成设置到所述本体部的所述多个侧表面中的至少一个侧表面;压力测量部,所述压力测量部与所述本体部的所述上表面联接,并配置成测量从外部朝所述本体部的所述上表面施加的压力;以及控制部,所述控制部与所述压力测量部连接,以接收来自所述压力测量部的测量压力值,并配置成将接收的所述压力值输出到与其连接的通信线。
所述连接器部可以配置成包括:电源端子,所述电源端子配置成与电源线连接,供应给所述压力测量部和所述控制部的电流借助该电源线流动;以及通信端子,所述通信端子配置成与所述通信线连接。
所述连接器部可以设置到所述本体部的所述多个侧表面中的每一者,分别包括在所述连接器部中的所述电源端子借助所述电源线相互连接,并且分别包括在所述连接器部中的所述通信端子借助所述通信线相互连接。
所述控制部可以配置成将所述压力值与预先分配的标识号码一起输出到所述通信线。
根据本公开的另一方面的一种电池检查装置可以包括:根据公开的一方面所述的的压力测量单元;下板,其配置成板状;上板,其配置成板状,并配置成面对所述下板定位;以及固定框架,其配置成使得所述上板的一部分固定地联接到所述下板的一部分。
所述压力测量单元可以以多个的形式设置到所述下板的上表面,并包括所述压力测量部,该压力测量部的上表面配置成板状,使得电池安置在所述多个压力测量单元上,并且所述压力测量单元可以配置成测量朝所述下板施加的单位压力值。
所述多个压力测量单元可以配置成使得相互对应的压力测量单元的连接器部相互连接。
所述多个压力测量单元可以进一步包括联接部,所述联接部安装在所述本体部的所述多个侧表面处并配置成彼此能拆卸地附接。
所述多个压力测量单元可以分别包括所述连接器部和所述本体部,所述本体部配置为立方体形状,以在所述本体部的所述多个侧表面的每一者处包括所述联接部,所述多个压力测量单元配置成使得相互对应的压力测量单元借助所述联接部能拆卸地附接,并且所述多个压力测量单元配置成使得相互对应的压力测量单元的连接器部相互连接。
根据本公开的再一方面的电池检查装置可以进一步包括:处理器,所述处理器与所述通信线连接并配置成借助所述通信线接收由所述多个压力测量单元分别测量的多个单位压力值,并基于接收的所述多个单位压力值确定所述电池的压力分布和所述电池的每一部分的压力大小中的至少一者。
根据本公开的再一方面的电池检查装置可以进一步包括:压力传感器,所述压力传感器定位在所述下板下方,并配置成测量从所述电池朝所述下板施加的电池压力值。
当从所述多个压力测量单元接收的所述多个单位压力值之和与所述电池压力值不同时,所述处理器配置成基于所述电池压力值对所述多个单位压力值中的每一者进行校正。
根据本公开的再一方面的一种电池制造设备可以包括根据本公开的一方面所述的压力测量单元。
有利效果
根据本公开的一个方面的压力测量单元可以视为用于测量从外部施加的压力的单元模块。因此,由于多个压力测量单元可以相互组合以形成一个压力测量装置(例如,压力测量垫),因此根据本公开的一个实施方式的压力测量单元具有提供优异的可扩展性的优势。
此外,根据本公开的另一个方面的电池检查装置具有通过确定电池的压力分布和各部分的压力大小来诊断电池鼓胀的各方面的优点。
本公开的效果不限于上述效果,本领域的技术人员根据权利要求的描述将清楚地理解其它未提及的效果。
附图说明
附图示出本公开的优选实施方式,并与前述公开一起用于进一步理解本公开的技术特征,并因此本公开不解释为限于附图。
图1是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元的图。
图2是示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元的分解立体图。
图3是示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元的联接起来的立体图。
图4是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元的另一个示例性配置的图。
图5是示意性地示出根据图4的实施方式的压力测量单元在F方向上的侧视图。
图6是示意性地示出根据图4的实施方式的压力测量单元在S方向上的侧视图。
图7是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元中在本体部的内部的平面图。
图8是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池检查装置的图。
图9是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池检查装置的示例性配置的图。
图10是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池检查装置中插设有电池的示例性配置的图。
图11是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池检查装置中多个压力测量单元相互连接的示例性配置的图。
图12是示意性地示出电池以及多个压力测量单元的图,该电池是根据本公开的另一实施方式的电池检查装置的检查目标。
图13是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元的再一实施方式的图。
图14是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元的再一实施方式的图。
图15是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池检查装置的另一示例性配置的图。
具体实施方式
应当理解,本说明书和所附权利要求书中使用的术语不应解释为仅限于一般的和字典的含义,而应基于允许发明人对术语进行适当的定义以便于进行最佳解释的原则,根据与本公开的技术方面相对应的含义和概念进行解释。
因此,本文中提出的描述只是仅出于说明之目的而不意图限制本公开的范围的优选实施例,从而应该理解,在不偏离本公开的范围的情况下,可以对本公开作出其它的等同和变型。
此外,在描述本公开时,当认为对相关已知元件或功能的详细描述使本公开的关键主题变得模糊不清时,本文中省略该详细描述。
包括序号的术语(如“第一”、“第二”等)可以用于在各种元件中将一个元件和另一个元件区分开,但无意借助术语限制元件。
在整个说明书中,当一个部分被称为“包括”或“包含”任何元件时,是指该部分可以进一步包括其它元件,而不排除其它元件,另有特别说明除外。
此外,本说明书中描述的术语“控制部”是指处理至少一种功能或操作的单元,并可以由硬件、软件或者硬件和软件的组合来实施。
此外,在整个说明书中,当一个部分被称为与另一个部分“连接”时,不限于它们“直接连接”的情况,还包括它们之间插设有另一元件而“间接连接”的情况。
下文中,将参考附图详细描述本公开的优选实施方式。
图1是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元100的图。图2是示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元100的分解立体图。图3是示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元100的联接立体图。
参考图1,根据本公开的一个实施方式的压力测量单元100可以包括本体部110、压力测量部120、连接器部130和控制部140。
本体部110可以配置成具有上表面、下表面以及多个侧表面。
具体而言,本体部110可以配置成具有上表面、下表面和多个侧表面的多面体形状。例如,本体部110可以是具有至少五个面的多面体。
在图2和图3的实施方式中,本体部110可以配置成六面体形状。这里,本体部110可以具有一个上表面、一个下表面和四个侧表面110a、110b、110c、110d。具体而言,本体部110可以具有第一侧表面110a,第二侧表面110b,第三侧表面110c以及第四侧表面110d。
连接器部130可以配置成设置至本体部110的多个侧表面中的至少一个侧表面。
具体而言,连接器部130可以设置至本体部110的至少一个侧表面。优选地,连接器部130可以设置至本体部110的多个侧表面中的每个侧表面。此外,连接器部130可以包括:连接通信线CL的通信端子131;以及连接电源线PL的电源端子132。
在图3的实施方式中,连接器部130可以设置至本体部110的第一侧表面110a、第二侧表面110b、第三侧表面110c和第四侧表面110d中的每一者。
压力测量部120可以配置成与本体部110的上表面联接。
优选地,本体部110的上表面可以配置成板状,以便压力测量部120可以安置在其上。即,压力测量部120可以安置在本体部110的上表面上并固定地与之联接。
此外,压力测量部120可以包括压力测量元件121以及帽122。在图3的实施方式中,压力测量元件121可以与本体部110的上表面联接,并且帽122可以与压力测量元件121的上部分联接。例如,压力测量元件121可以是能够测量压力的负荷传感器,并且帽122可以联接到负荷传感器的上部分。
压力测量部120可以配置成测量从外部朝本体部110的上表面施加的压力。
具体而言,压力测量部120可以配置成测量在压力测量部120的上侧朝本体部110的上表面施加的压力。例如,在图3的实施方式中,压力测量部120可以测量在压力测量部120的上侧朝本体部110施加到帽122的压力。
控制部140可以连接到压力测量部120,并配置成接收来自压力测量部120的测量压力值。
控制部140可以设置在压力测量单元100的内部或外部,并且可以连接成与压力测量部120通信。优选地,控制部140可以设置在本体部110的内部。
控制部140可以配置成将接收的压力值输出到连接的通信线CL。这里,通信线CL可以连接到设置在连接器部130中的通信端子131。
例如,当单独的处理模块连接到连接器部130的通信端子131时,该处理模块可以接收由控制部140输出到通信线CL的压力值。在此,由于连接器部130可以设置到本体部110的多个侧表面中的每一者,因此多个处理模块可以连接到一个压力测量单元100。此外,多个压力测量单元100可以借助连接器部120之间的连接而相互连接。在这种情况下,包括在多个压力测量单元100中的多条通信线CL可以形成一条通信总线,并且多条电源线PL可以形成一条电源总线。
即,根据本公开的一个实施方式的压力测量单元100可以视为用于测量从外部施加的压力的单元模块。因此,由于多个压力测量单元100可以相互联接以形成一个压力测量装置(例如,压力测量垫),因此根据本公开的一个实施方式的压力测量单元100具有提供优异的可扩展性的优点。例如,当提供有12个压力测量单元100时,多个压力测量单元100可以以1列12行、2列6行、或3列4行的形式连接。此外,为了与之对称,多个压力测量单元100也可以以12列1行、6列2行、或4列3行的形式连接。
同时,设置至根据本公开的一个实施方式的压力测量单元100的控制部140可以选择性地包括本领域已知的处理器500、专用集成电路(ASIC)、其它芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器、数据处理装置等,以执行本公开中进行的各种控制逻辑。另外,当控制逻辑以软件实施时,控制部140可以实施成一组程序模块。此时,程序模块可以存储在存储器中并由控制部140执行。存储器可以定位在控制部140的内部或外部,并且可以借助各种众所周知的手段与控制部140连接。
图4是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元100的另一个示例性配置的图。图5是示意性地示出根据图4的实施方式的压力测量单元100在F方向上的侧视图。图6是示意性地示出根据图4的实施方式的压力测量单元100在S方向上的侧视图。
包括在压力测量单元100中的多个连接器部120中的一些可以配置成向本体部110的外部鼓凸,而不是本体部110的对应侧表面。此外,其余的连接器部130可以配置成朝本体部110的内部而不是本体部110的对应侧表面凹陷。
具体而言,设置到本体部110的多个侧表面中彼此面对的侧表面的多个连接器部120中的任何一者可以配置成相对于本体部110的侧表面向外部鼓凸地突出。此外,其余的连接器部130可以配置成相对于本体部110的侧表面向内部凹陷地凹进。这里,本体部110朝外部鼓凸地突出的形状和本体部110朝内部凹进的形状可以相互对应。
例如,在图5和图6的实施方式中,设置到第一侧表面110a的连接器部130可以配置成向本体部110的外部而不是第一侧表面110a突出,并且设置到第二侧表面110b的连接器部130可以配置成向本体部110的外部而不是第二侧表面110b突出。此外,设置到第三侧表面110c的连接器部130可以配置成朝本体部110的内部而不是第三侧表面110c凹陷,并且设置到第四侧表面110d的连接器部130可以配置成朝本体部110的内部而不是第四侧表面110d凹陷。
图7是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元100中的本体部110的内部的平面图。
连接器部130可以配置成包括:电源端子132,其配置成连接到电源线PL,供应给压力测量部120和控制部140的电流借助该电源线PL流动;以及通信端子131,其配置成连接到通信线CL。
具体而言,电源线PL是与电源端子132、压力测量部120和控制部140连接的线,并且从电源端子132引入的电力借助该线传输到压力测量部120和控制部140。通信线CL是与通信端子131和控制部140相连的线,并且控制部140输出的压力值借助该线传输到通信端子131。在此,压力测量部120和控制部140可以借助不同于通信线CL的单独线连接,以便由压力测量部120测量的压力值可以传输到控制部140。
具体而言,连接器部130可以设置到本体部110的多个侧表面中的每一者,并且分别包括在连接器部120中的电源端子132可以配置成借助电源线PL相互连接。此外,连接器部120可以配置成使得分别包括在连接器部120中的通信端子131借助通信线CL相互连接。
例如,在图7的实施方式中,分别设置到本体部110的四个侧表面110a、110b、110c、110d的四个连接器部120中的每一者可以包括电源端子132和通信端子131。四个连接器部120的电源端子132可以借助电源线PL相互连接,并且电源线PL的一部分可以分叉以连接到压力测量部120和控制部140。此外,四个连接器部120的通信端子131可以借助通信线CL相互连接,并且通信线CL的一部分可以分支以连接到控制部140。
即,参考图7,当提供有多个压力测量单元100时,不同的压力测量单元100分别连接到一个压力测量单元100的第一侧表面110a、第二侧表面110b、第三侧表面110c和第四侧表面110d。此外,包括在五个连接的压力测量单元100中的通信线CL可以形成一条通信总线,并且电源线PL可以形成一条电源总线。
控制部140可以配置成将压力值与预先分配的标识号码一起输出到通信线CL。在此,标识号码可以是事先为压力测量单元100分配的标识号码。
例如,当产生要输出到通信线CL的通信包时,控制部140可以在通信包的标题区域中包括预先分配的标识号码,并在通信包的数据区域中包括压力值。
假定多个压力测量单元100连接到一个接收器。在这种情况下,如果通信包不包括能够指定压力测量单元100的标识号码,则会存在接收器无法指定多个压力测量单元100中的哪个压力测量单元100接收到通信包的问题。因此,由于控制部140在通信包的标题区域中包括预先分配的标识号码,因此通过读取接收器接收到的所接收通信包的标题区域中包括的标识号码,能够指定多个压力测量单元100中与所接收的通信包对应的压力测量单元100。
图8是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池检查装置10的图。图9是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池检查装置10的示例性配置的图。
参考图8,电池检查装置10可以包括根据本公开的一个实施方式的压力测量单元100。即,电池检查装置10可以包括以上参考图1至图7描述的压力测量单元100。
此外,电池检查装置10可以包括下板200、上板300以及固定框架400。
这里,电池20是指物理上可分离的独立电池,其包括负极端子23a和正极端子23c。例如,一个袋型锂聚合物电池可以视为电池20。另外,电池20可以是电池模块,在该电池模块中,一个或多个电池单元串联和/或并联连接。在此,为便于解释,假定电池20是独立的电池。
下板200可以配置成板状。
上板300可以配置成板状,并可以配置成面对下板200。
例如,在图9的实施方式中,下板200和上板300两者都可以配置成板状,并且可以定位成彼此面对。
固定框架400可以配置成使得上板300的一部分和下板200的一部分固定地联接。即,固定框架400可以固定上板300的一部分和下板200的一部分,使上板300和下板200定位成间隔开。
例如,在图9的实施方式中,固定框架400可以与上板300和下板200两者联接,以便上板300和下板200可以定位成彼此面对。
压力测量单元100可以配置成在下板200的上表面上设置为多个。
如上所述,压力测量单元100可以包括本体部110以及设置到本体部110的多个侧表面的连接器部130。多个压力测量单元100可以配置成使得对应的连接器部120相互连接,并且可以与下板200的上表面联接。优选地,在多个压力测量单元100中,本体部110的下表面可以固定到下板200的上表面。
例如,在图9的实施方式中,根据图4的实施方式的压力测量单元100可以设置为多个。此外,多个压力测量单元100可以基于x-y方向以3列4行相互连接,并可以设置到下板200的上表面。
此外,压力测量单元100可以配置成包括压力测量部120,该压力测量部具有配置成板状的上表面,以便电池20可以安置在多个压力测量单元100上。
即,压力测量部120的上表面可以配置成板状,以便可以安置电池20。
图10是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池检查装置10中插设有电池20的示例性配置的图。具体而言,图10是这样一个实施方式,其中图9的实施方式中进一步包括电池20。
例如,在图10的实施方式中,电池20可以插设在上板300与多个压力测量单元100的上部分之间。具体而言,电池20可以插设在上板300与多个压力测量单元100的压力测量部130的上表面之间。优选地,压力测量部120的上表面可以配置成板状,以便可以安置电池20。
此外,压力测量单元100可以配置成测量朝下板200施加的单位压力值。
具体而言,在电池20的充电和/或放电期间,多个压力测量单元100中的每一者均可以测量从对应的电池20的一部分朝下板200施加的单位压力值。更具体而言,多个压力测量单元100可以测量从电池20的与设置到多个压力测量单元100中的每一者的压力测量部120的上表面接触的部分朝下板200施加的单位压力值。
例如,参考图9和图10,设置到下板200的上表面的12个压力测量单元100中的每一者均可以测量从电池20的与压力测量部120的上表面接触的部分朝下板200施加的单位压力值。
参考图9,电池检查装置10可以进一步包括处理器500。
处理器500可以配置成与通信线CL连接。
图11是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池检查装置10中多个压力测量单元100相互连接的示例性配置的图。具体而言,图11是其中根据图4的实施方式的多个压力测量单元100相互连接的实施方式。
例如,在图11的实施方式中,第一压力测量单元100a、第二压力测量单元100b、第三压力测量单元100c和第四压力测量单元100d可以配置成使得具有对应形状的连接器部120相互连接。即,多个压力测量单元100可以配置成使得相互对应的连接器部120相互连接。
例如,第一压力测量单元100a的具有朝本体部110外部的鼓凸形状的连接器部130可以与第二压力测量单元100b和第四压力测量单元100d的具有朝本体部110内部的凹陷形状的连接器部120连接。此外,第二压力测量单元100b的具有朝本体部110外部的鼓凸形状的连接器部130可以与第三压力测量单元100c的具有朝本体部110内部的凹陷形状的连接器部130连接。另外,第四压力测量单元100d的具有朝本体部110外部的鼓凸形状的连接器部130可以连接到第三压力测量单元100c的具有朝本体部110内部的凹陷形状的连接器部130。
例如,在图11的实施方式中,当多个压力测量单元100的对应连接器部120相互连接时,包括在多个压力测量单元100中的通信线CL可以形成一条通信总线。此外,包括在多个压力测量单元100中的电源线PL可以形成一条电源总线。此外,处理器500可以连接到多个压力测量单元100中任何一者的通信端子131,从而与多个压力测量单元100的通信线CL连接。
例如,在图9的实施方式中,处理器500可以连接到基于x-y方向的位于第一行第三列的压力测量单元100的连接器部130。此外,处理器500可以通过与对应的连接器部130连接而与包括在12个压力测量单元100中的通信线CL连接。
此外,处理器500可以配置成借助通信线CL接收由多个压力测量单元100分别测量的多个单位压力值。
具体而言,包括在多个压力测量单元100中的控制部140可以借助通信线CL并联连接。因此,处理器500可以借助通信线CL接收由多个控制部140中的每一者输出的压力值。
优选地,控制部140可以向通信线CL输出包括预先分配的标识号码和压力值的通信包。因此,处理器500可以从借助通信线CL接收的通信包提取标识号码和单位压力值。处理器500可以基于提取的标识号码确定多个压力测量单元100中向通信线CL输出了对应的通信包的压力测量单元100。此外,处理器500可以确定从通信包提取的单位压力值是由确定的压力测量单元100测量的。
另外,处理器500可以配置成基于多个接收的单位压力值确定电池20的压力分布和电池20的每一部分的压力大小中的至少一者。为此,处理器500可以事先获得多个压力测量单元100中的每一者在下板200的上表面上的位置信息。这种位置信息可以从外部输入到处理器500,或者可以由用户在处理器500中直接设定。
一般而言,在电池20的充电和/或放电期间,可能发生电池鼓胀,在电池鼓胀中电池20的体积增加。这种电池鼓胀不仅可能发生在电池20的中央部分中,也可能发生在其外围部分中。此外,电池20的外围部分是指不包括中央部分的区域。
即,处理器500可以基于多个压力测量单元100的联接关系,确定电池20的对应于多个压力测量单元100中的每一者的部分。因此,处理器500可以基于从多个压力测量单元100接收的单位压力值,确定电池20的每个部分的根据鼓胀的压力分布和压力大小中的至少一者。
由于电池检查装置10可以通过电池鼓胀检查电池20的压力分布(鼓胀分布)和/或通过鼓胀检查电池20的压力大小(鼓胀压力),因此能够具体指定电池20中发生鼓胀的部分。
此外,由于电池检查装置10可以具体地确定电池20的每一部分的压力大小,因此存在的优点在于,为分析电池20鼓胀的具体原因提供信息。例如,基于从电池检查装置10获得的电池20的压力分布和各部分的压力大小,能够区分电池鼓胀的原因是气体产生引起的压力增加还是异物的引入而引起的压力增加。
因此,电池检查装置10可以通过确定由于电池鼓胀引起的电池20的压力分布和/或电池20的压力大小来诊断电池鼓胀的各方面情况。
同时,固定框架400可以配置成调整下板200和上板300之间的间隙。优选地,可以调整下板200和上板300固定联接到固定框架400的位置,以便电池20可以固定在多个压力测量单元100与上板300之间。因此,可以调整多个压力测量单元100的上表面与上板300的下表面之间的距离。
例如,在图9的实施方式中,固定框架400可以配置成调整下板200和上板300在竖直方向(z方向)上进行固定的位置。
如果下板200的上表面与上板300的下表面之间的距离不能由固定框架400调整,就会出现要检查的电池20的大小和类型受到限制这样的问题。
因此,由于根据本公开的一个实施方式的电池检查装置10包括配置成调整下板200与上板300之间的间隙的固定框架400,因此具有能够检查具有各种厚度的电池20的鼓胀的优点。
图12是示意性地示出电池20以及多个压力测量单元100的图,电池20是根据本公开的另一实施方式的电池检查装置10的检查目标。
参考图12,电池20可以包括上壳体21、下壳体22、电极端子23以及容纳部分24。这里,电极端子23可以包括正极端子23c和负极端子23a。此外,电池20的容纳部分24中可以容纳包括正极、负极以及隔膜的电极组件。
此外,电池20的上壳体21的上表面可以与上板300的下表面接触,并且电池20的容纳部分24的下表面可以与多个压力测量单元100的上表面接触。尽管图12中示出了仅在下壳体22中具有容纳部分24的电池20,但应注意,上壳体21和/或下壳体22中具有容纳部分24的电池20也可以作为电池检查装置10的检测目标而应用。
优选地,可以选择多个压力测量单元100的数量,使得多个压力测量单元100的上表面的总面积100A大于或等于与之接触的电池20的容纳部分24的下表面的面积20A。
例如,在图12的实施方式中,12个压力测量单元100可以相互连接。此外,12个压力测量单元100的压力测量部130的上表面的总面积100A可以大于或等于电池20的容纳部分24的下表面的面积20A。
参考图1,压力测量单元100可以进一步包括联接部150。
即,多个压力测量单元100可以进一步包括联接部150,该联接部安装在本体部110的多个侧表面,以便可以相互拆卸。
例如,联接部150可以进一步包括在根据图3和图4的实施方式的压力测量单元100中。
具体而言,联接部150可以安装在每个压力测量单元100的本体部110的侧表面处。此外,设置到对应的压力测量单元100的联接部150可以相互可拆卸地附接,从而使多个对应的压力测量单元100可以相互联接。此外,多个压力测量单元100可以借助联接部150联接,从而使对应的连接器部120可以相互连接。
如果多个压力测量单元100仅借助连接器部130连接,则当施加有外力或电池压力时,连接器部120之间的连接可能会异常断开。因此,多个压力测量单元100可以进一步包括位于本体部110的侧表面处的联接部150,以提高对应的压力测量单元100之间的连接强度。
更具体而言,多个压力测量单元100可以配置成包括连接器部130和本体部110,该本体部配置成立方体形状以包括分别在多个侧表面中的每一者处的联接部150。例如,本体部110可以包括一个上表面、一个下表面和四个侧表面110a、110b、110c、110d,并且联接部150和连接器部130可以设置到四个侧表面110a、110b、110c、110d中的每一者。
此外,多个压力测量单元100可以配置成使得对应的压力测量单元100借助联接部150可拆卸地附接。因此,多个压力测量单元100可以配置成使得对应的压力测量单元100的连接器部120相互连接。
参考图11,分别包括在相互连接的压力测量单元100中的通信线CL可以形成一条通信总线。因此,包括在相互连接的压力测量单元100中的多个控制部140可以并联连接。此外,分别包括在相互连接的压力测量单元100中的电源线PL可以形成一条电源总线。
下文中,为了便于描述,将描述其中根据图4的实施方式的压力测量单元100中进一步包括联接部150的实施方式。然而,应该注意的是,联接部150可以设置到根据图3和图4的实施方式的压力测量单元100。
例如,联接部150可以由磁性材料形成,并且可以附接到本体部110的一些或所有对应的侧表面。作为另一个实施例,联接部150可以是通过直接施加到本体部110的一些或所有对应的侧表面而形成的涂层。
图13是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元100的再一实施方式的图。
例如,在图13的实施方式中,联接部150可以附接到本体部110的所有对应的侧表面。
当多个压力测量单元100相互连接时,多个压力测量单元100之间的连接强度可以借助对应的压力测量单元100的联接部150之间的吸引力得到提高。因此,根据本公开的一个实施方式的电池检查装置10具有更稳定地维持对应压力测量单元100的连接器部120之间的连接的优点。
图14是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的压力测量单元100的再一实施方式的图。
在图14的实施方式中,联接部150可以包括:以朝本体部110的外部的鼓凸形状配置的第一连接部分150a;以及以朝本体部110的内部的凹陷形状配置的第二连接部分150b。例如,第一连接部分150a和第二连接部分150b配置成相互对应,从而压力测量单元100的第一连接部分150a可以配合到另一个压力测量单元100的第二连接部分150b并与之联接。
即,第一连接部分150a可以是朝本体部110外部突出的形式的突起,并且第二连接部分150b可以是朝本体部110的内部凹进的形式的槽。
具体而言,第一连接部分150a可以配置成相对于本体部110的对应侧表面向外突出。优选地,第一连接部分150a可以设置到本体部110的多个侧表面中的具有向外鼓凸地突出的连接器部130的侧表面,而不是本体部110的侧表面。例如,在图14的实施方式中,第一连接部分150a可以设置到第一侧表面110a和第四侧表面110d,并且第二连接部分150b可以设置到第二侧表面110b和第三侧表面110c。
另外,第一连接部分150a的突起长度可以大于或等于连接器部130的突起长度。具体而言,第一连接部分150a可以配置成使得其从对应的本体部110的侧表面到一端的长度大于或等于从对应的本体部110的侧表面到相邻的连接器部130的一端的长度。例如,在图14的实施方式中,从第四侧表面110d到第一连接部分150a的一端的长度可以大于或等于从第四侧表面110d到连接器部130的一端的长度。
第二连接部分150b的凹进长度可以配置成与第一连接部分150a的突起长度相对应。具体而言,多个第二连接部分150b中的每一者的凹进长度可以大于或等于对应的连接器部130的凹进长度。这里,突起长度可以指相对于本体部110的对应侧表面以向外鼓凸的形状形成的长度。此外,凹进长度可以指相对于本体部110的对应侧表面以向内凹陷的形状形成的长度。
因此,当多个压力测量单元100相互连接时,相互对应的第一连接部分150a和第二连接部分150b联接,从而能够有效地防止多个连接的压力测量单元100的连接器部120之间的连接由于外部震动或从电池20施加的鼓胀压力而被异常释放。
图15是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池检查装置10的另一示例性配置的图。
参考图8和图15,电池检查装置10可以进一步包括压力传感器600。
压力传感器600可以配置成定位在下板200下方。优选地,压力传感器600的上表面可以与下板200的下表面接触。
此外,压力传感器600可以配置成测量从电池20朝下板200施加的电池压力值。
具体而言,设置到下板200的上表面的多个压力测量单元100中的每一者均可以测量电池20的对应部分的单位压力值。同时,压力传感器600可以测量从电池20朝下板200施加的总压力值(电池压力值)。
如果从多个压力测量单元100接收的多个单位压力值之和与电池压力值不同,则处理器500可以配置成基于电池压力值校正多个单位压力值中的每一者。
理想情况下,由多个压力测量单元100分别测量的单位压力值之和可以等于由压力传感器600测量的电池压力值。然而,由于电池20配置成具有一个容纳部分24,考虑到在电池20的容纳部分24的一部分中发生的电池鼓胀可能影响其它部分的情况和/或由于电池检查装置10的部件之间的机械联接关系而产生摩擦损耗的情况,单位压力值之和与电池压力值可能是不同的。
因此,处理器500可以通过根据电池压力值校正每个单位压力值而更准确地确定电池20的压力分布和/或电池20的每一部分的压力大小。
具体而言,处理器500可以通过计算公式“(电池压力值-多个单位压力值之和)÷电池压力值×100”来计算电池压力值与多个单位压力值之和之间的误差率。此外,处理器500可以根据计算出的误差率,向上或向下调整多个单位压力值中的每一者。
例如,假定电池压力值为P,并且多个单位压力值之和为0.9P。处理器500可以计算公式“(P-0.9P)÷P×100”,以获得电池压力值与多个单位压力值之和之间的误差率(10%)。此外,处理器500可以将多个单位压力值中的每一者增加10%,并且可以基于多个增加的单位压力值确定电池20的压力分布和/或电池20的每一部分的压力大小。
根据本公开的另一个实施方式的电池制造设备可以包括根据本公开的一个实施方式的电池检查装置10。
例如,在电池20的制造过程中,该电池制造设备可以用于测试过程。优选地,测试过程可以在电池20的老化过程完成后进行,并且可以是选择有缺陷的电池20,同时对电池20进行多次充电和放电的过程。在此过程中,电池20可以插设在电池检查装置10中,在反复对电池20进行充电和放电的同时,处理器500可以检测电池20的压力分布(鼓胀分布)和每一部分的压力大小(鼓胀压力)。
因此,根据此根据本公开的另一实施方式的电池制造设备,存在的优点在于,可以在电池20出厂前选出具有缺陷(特别是与鼓胀有关的缺陷)的电池20。
已详细描述了本公开。然而,应该理解的是,详细描述和具体实施例虽然表明了本公开的优选实施方式,但只是以说明的方式给出,因为对于本领域的技术人员来说,根据本详细描述,本公开范围内的各种改变和变型都将是显而易见的。
此外,本领域的技术人员可以在不背离本公开的技术方面的情况下对上文所述的本公开进行许多替换、变型和改变,而且本公开不限于上述的实施方式和附图,每个实施方式均可以有选择地部分或全部组合,以实现各种变型。
附图标记
10:电池检查装置
20:电池
100:压力测量单元
110:本体部
120:连接器部
130:压力测量部
140:控制部
150:联接部
200:下板
300:上板
400:固定框架
500:处理器
600:压力传感器
Claims (12)
1.一种压力测量单元,该压力测量单元包括:
本体部,所述本体部配置成具有上表面、下表面以及多个侧表面;
连接器部,所述连接器部配置成设置到所述本体部的所述多个侧表面中的至少一个侧表面;
压力测量部,所述压力测量部与所述本体部的所述上表面联接,并配置成测量从外部朝所述本体部的所述上表面施加的压力;以及
控制部,所述控制部与所述压力测量部连接,以接收来自所述压力测量部的测量压力值,并配置成将接收的所述压力值输出到与其连接的通信线。
2.根据权利要求1所述的压力测量单元,
其中,所述连接器部配置成包括:
电源端子,所述电源端子配置成与电源线连接,供应给所述压力测量部和所述控制部的电流借助该电源线流动;以及
通信端子,所述通信端子配置成与所述通信线连接。
3.根据权利要求2所述的压力测量单元,
其中,所述连接器部设置到所述本体部的所述多个侧表面中的每一者,分别包括在所述连接器部中的所述电源端子借助所述电源线相互连接,并且分别包括在所述连接器部中的所述通信端子借助所述通信线相互连接。
4.根据权利要求1所述的压力测量单元,
其中,所述控制部配置成将所述压力值与预先分配的标识号码一起输出到所述通信线。
5.一种电池检查装置,该电池检查装置包括:
根据权利要求1至4中任一项所述的压力测量单元;
下板,所述下板配置成板状;
上板,所述上板配置成板状,并配置成面对所述下板定位;以及
固定框架,所述固定框架配置成使得所述上板的一部分固定地联接到所述下板的一部分,
其中,所述压力测量单元以多个压力测量单元设置到所述下板的上表面并且包括所述压力测量部,该压力测量部的上表面配置成板状,使得电池安置在所述多个压力测量单元上,并且所述压力测量单元配置成测量朝所述下板施加的单位压力值。
6.根据权利要求5所述的电池检查装置,
其中,所述多个压力测量单元配置成使得相互对应的压力测量单元的连接器部相互连接。
7.根据权利要求5所述的电池检查装置,
其中,所述多个压力测量单元进一步包括联接部,所述联接部安装在所述本体部的所述多个侧表面处并配置成彼此能拆卸地附接。
8.根据权利要求7所述的电池检查装置,
其中,所述多个压力测量单元分别包括所述连接器部和所述本体部,所述本体部配置为立方体形状,以在所述本体部的所述多个侧表面的每一者处包括所述联接部,所述多个压力测量单元配置成使得相互对应的压力测量单元借助所述联接部能拆卸地附接,并且所述多个压力测量单元配置成使得相互对应的压力测量单元的连接器部相互连接。
9.根据权利要求5所述的电池检查装置,该电池检查装置进一步包括:
处理器,所述处理器与所述通信线连接并配置成借助所述通信线接收由所述多个压力测量单元分别测量的多个单位压力值,并基于接收的所述多个单位压力值确定所述电池的压力分布和所述电池的每一部分的压力大小中的至少一者。
10.根据权利要求9所述的电池检查装置,该电池检查装置进一步包括:
压力传感器,所述压力传感器定位在所述下板下方,并配置成测量从所述电池朝所述下板施加的电池压力值。
11.根据权利要求10所述的电池检查装置,
其中,当从所述多个压力测量单元接收的所述多个单位压力值之和与所述电池压力值不同时,所述处理器配置成基于所述电池压力值对所述多个单位压力值中的每一者进行校正。
12.一种电池制造设备,该电池制造设备包括根据权利要求1至4中任一项所述的压力测量单元。
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