CN115398195A - 用于电池单体模块组件的气体检测设备和气体检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电池单体模块组件的气体检测设备(10)，其中，所述气体检测设备(10)准确且快速地检测电池单体模块组件的损坏的电池单体以及所述电池单体的损坏位置。提供了包括气体传感器部(130)的电池模块组件气体检测设备(10)，所述电池模块组件气体检测设备包括：气体检测腔室部(110)，该气体检测腔室部(110)接收所述电池单体模块组件；和滑动支架部(120)，其中，电池单体模块组件(100)能够被设置在其上端处，并且移动到所述气体检测腔室部(110)的下部，其中，在所述气体检测腔室部(110)中设置有用于所述电池单体模块组件的每个电池单体位置的多个气体检测器。另外，提供了一种使用所述电池单体模块组件气体检测设备的电池单体模块组件气体检测方法。

Description

用于电池单体模块组件的气体检测设备和气体检测方法
技术领域
该申请要求在2020年7月29日提交的韩国专利申请2020-0094310号的优先权利益，其公开内容通过引用以其整体并入本文。
本发明涉及一种用于电池单体模块组件的气体检测设备和一种使用该气体检测设备的、用于电池单体模块组件的气体检测方法，该气体检测设备能够准确且快速地检测电池电池单体模块组件的具有损坏的袋的电池单体以及该电池单体的损坏位置。
背景技术
具有高适用性以及诸如高能量密度这样的电气性质的二次电池已经通常地使用在均使用电气驱动源来驱动的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HE)以及便携式装置中。作为能够增加环境友好性和能量效率的新能源，这种二次电池已经引起关注，这是因为除了能够显著地减少化石燃料的使用的主要优点，还不会由于能量的使用而产生副产品。
作为目前广泛使用的二次电池，存在锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池。单元二次电池电池单体(即，单元电池单体)的工作电压为大约2.5V到4.2V。因此，在要求高于上述工作电压的输出电压的情形中，多个电池单体可以彼此串联连接以构成电池组。另外，取决于要求的电池组的充电和放电容量，多个电池单体可以彼此并联连接，从而构成电池组。因此，电池组中所包括的电池单体的数目可以取决于要求的输出电压或者充电和放电容量被不同地设定。
同时，在多个电池单体彼此串联/并联连接以构成电池组的情形中，可以首先制造包括多个电池单体的电池模块，并且可以使用多个电池模块和其他部件来制造电池组，这是一种通常的方法。
同时，在电池单体组件由电池模块中的多个电池单体构成的情形中，每一个电池单体可以是袋形锂聚合物二次电池电池单体。
通常，基于电解质溶液的种类，锂二次电池被分类成液体电解质电池或聚合物电解质电池。使用液体电解质的电池被称为锂离子电池，并且使用聚合物电解质的电池被称为锂聚合物电池。另外，各种包覆构件可以被用于锂二次电池。典型地，使用圆柱形包覆构件、棱柱形包覆构件和袋包覆构件。电极组件被设置在锂二次电池的包覆构件中，该电极组件被构造成具有正电极板、负电极板和被置于正电极板与负电极板之间的隔膜被堆叠或缠绕的结构。
传统上，在应用了包括多个堆叠的电极组件的电池模块的装置(诸如车辆)中，由于在其制造/组装过程期间由外部影响引起的对其袋外壳的损坏，电解质溶液从构成每一个电极组件的袋电池单体泄漏，或者由于在电极、活性材料和电解质溶液之间的电化学反应而产生的有毒气体被引入车辆中。
在电解质溶液由于外壳的损坏或不良气密性而从袋电池泄漏的情形中，产品被确定为有缺陷。因此，在制造工艺线上执行泄漏检查。通常，使用通过X-射线或用肉眼检查被焊接到外壳的帽板的焊接部的方法来执行检查。
然而，因为工艺和设施复杂，所以X-射线检查不太实用，而视觉检查的可靠性低。
为了解决上述问题，韩国专利申请公报2018-0047359号公开了一种使用被构造成捕获气体的多个气体捕获管来捕获电池单体的内部和外部的气体、以确定电池单体中的气体是否从外部排放的方法，韩国专利申请公报2012-0115835号公开了一种使用真空腔室来检查二次电池的密封状态的设备。
然而，均针对构成电池模块的单元电池单体来检查袋外壳是否有缺陷的这些方法的缺点在于，难以在制造电池单体模块组件的过程中从通过堆叠而被模块化的电池单体中准确地分拣出具有诸如撕裂或裂纹的缺陷的电池单体。
因此，非常需要一种能够在交付最终产品之前、在电池单体模块组件制造过程期间准确且快速地分拣出具有缺陷外壳的电池单体的技术。
(现有技术文献)
(专利文献1)韩国专利申请公报2018-0047359号
(专利文献2)韩国专利申请公报2012-0115835号
发明内容
技术问题
已经鉴于上述问题做出本发明，并且本发明的目的在于提供一种用于电池单体模块组件的气体检测设备，该气体检测设备能够准确且快速地检测电池单体模块组件的具有损坏的外壳的电池单体以及具有损坏的外壳的电池单体的损坏位置。本发明的另一个目的在于提供一种使用所述用于电池单体模块组件的气体检测设备的、用于电池单体模块组件的气体检测方法。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种用于电池单体模块组件的气体检测设备(10)，所述气体检测设备包括：气体检测腔室单元(110)，所述气体检测腔室单元(110)被构造成接收电池单体模块组件；和滑动支架单元(120)，所述滑动支架单元(120)被构造成：在所述电池单体模块组件(100)被置放在所述滑动支架单元(120)的上表面处的状态下，所述滑动支架单元能够移动到所述气体检测腔室单元(110)的下部，其中，所述气体检测设备进一步包括气体传感器单元(130)，所述气体传感器单元(130)被设置在所述气体检测腔室单元(110)中，所述气体传感器单元包括多个气体传感器，所述多个气体传感器被置放成与所述电池单体模块组件的电池单体的位置对应。
所述气体传感器单元(130)的所述多个气体传感器可以被设置在所述气体检测腔室单元(110)的外壁处，从而在以预定距离彼此间隔开的状态下被置放在构成所述电池单体模块组件的电池单体处和所述电池单体的预定位置处。
所述气体检测设备可以进一步包括挤压单元(150)，所述挤压单元(150)被设置在所述气体检测腔室单元中，所述挤压单元被构造成挤压所述电池单体模块组件的上部。
所述气体检测设备可以进一步包括气体流通单元(140)，所述气体流通单元(140)被设置在所述气体检测腔室单元中。
所述气体流通单元(140)可以包括选自空气抽吸装置(141)、空气风扇(142)和空气吹风机(143)中的至少一种。
所述空气抽吸装置(141)可以包括管道和抽吸泵，所述管道被设置成延伸穿过所述气体检测腔室单元的壁。
所述空气风扇(142)可以被置放在所述气体检测腔室单元的上端壁表面和被接收在所述气体检测腔室单元中的所述电池单体模块组件的上端表面处。
所述空气吹风机(143)可以延伸穿过所述气体检测腔室单元(110)的侧壁表面，从而被置放在所述电池单体模块组件的预定位置处。
所述气体检测腔室单元(110)可以向下移动，从而被物理地联接到所述滑动支架单元(120)，使得所述气体检测腔室单元被部分地密封或完全地密封。
所述气体检测腔室单元(110)经由联接构件被联接到竖直往复部(160)，从而上下往复。
所述滑动支架单元(120)可以包括安装支架(121)和滑动框架(122)。
本发明提供一种用于电池单体模块组件的气体检测方法，所述气体检测方法包括如下步骤：(a)使用滑动支架单元(120)将电池单体模块组件(100)转移到气体检测腔室单元(110)的下端；(b)向下移动气体检测腔室单元(110)，以在所述气体检测腔室单元中接收所述电池单体模块组件(100)；(c)驱动气体流通单元(140)，以使得所述气体检测腔室单元(110)中的气体得以流通；(d)使用气体传感器单元(130)来检测所述气体检测腔室单元(110)中的气体；(e)向上移动所述气体检测腔室单元(110)，以打开所述电池单体模块组件(100)和滑动支架单元(120)；以及(f)驱动所述气体流通单元(140)，以净化所述气体检测腔室单元(110)，其中，所述电池单体模块组件的损坏的电池单体以及损坏的电池单体的损坏位置由置放在所述气体传感器单元中的多个气体传感器来检测。
在所述步骤(b)中，可以使用设置在所述气体检测腔室单元中的挤压单元(150)来挤压所述电池单体模块组件(100)的上部。
在本发明中，可以通过上述构造的可能组合来提供另外的构造。
有利效果
根据本发明，能够准确且快速地检测构成电池单体模块组件的电池单体中的具有缺陷袋的电池单体以及电池单体的缺陷位置。
另外，根据本发明，能够在电池单体模块组件生产过程中分拣和更换有缺陷的电池单体，由此能够降低电池单体模块组件缺陷率。
附图说明
图1是根据本发明的实施例所述的用于电池单体模块组件的气体检测设备的前视图。
图2是根据本发明的实施例所述的用于电池单体模块组件的气体检测设备的立体图。
图3是根据本发明的实施例所述的用于电池单体模块组件的气体检测设备的气体检测腔室单元的立体图。
图4是示出根据本发明的实施例所述的气体检测腔室单元的内部结构的视图。
图5是示出根据本发明的实施例所述的电池单体模块组件被置放在气体检测腔室单元的下端处的状态的前视图。
图6是根据本发明的实施例所述的其中形成有裂纹的电池单体模块组件的立体图。
图7是根据本发明的实施例所述的其中形成有裂纹的电池单体模块组件的照片。
图8是根据本发明的实施例所述的用于电池单体模块组件的气体检测方法的流程图。
图9到图14示出根据本发明的示例所述的电池单体模块组件的气体检测试验的结果。
具体实施方式
在本申请中，应该理解，术语“包括”、“具有”、“置放”、“包含”等表明存在所陈述的特征、数目、步骤、操作、元件、部件或其组合，但是不排除存在或添加一个或多个其他的特征、数目、步骤、操作、元件、部件或其组合。
另外，在所有附图中将使用相同的附图标记来指代执行类似的功能或操作的部分。在说明书中，在一个部分被称为被连接到另一个部分的情形中，所述一个部分不仅可以被直接地连接到所述另一个部分，而且所述一个部分还可以经由另外的部分被间接地连接到所述另一个部分。另外，包括特定元件并不意味着排除其他元件，而是意味着可以进一步包括这种元件，除非另有说明。
在下文中，将参考附图描述本发明，从而帮助理解本发明。
图1是根据本发明的实施例所述的用于电池单体模块组件的气体检测设备的前视图，图2是根据本发明的实施例所述的用于电池单体模块组件的气体检测设备的立体图。
参考图1和图2，用于电池单体模块组件的气体检测设备10包括气体检测腔室单元110、滑动支架单元120、气体传感器单元130、气体流通单元140和挤压单元150。另外，根据本发明的实施例所述的滑动支架单元120可以包括安装支架121和滑动框架122，所述气体传感器单元130可以包括气体感测部131和气体电极部132，并且所述气体流通单元140可以包括空气抽吸装置141、空气风扇142和空气吹风机143。
图3是根据本发明的实施例所述的用于电池单体模块组件的气体检测设备的气体检测腔室单元的立体图。
参考图3，所述气体传感器单元130可以由被设置在所述气体检测腔室单元110的外壁处的多个气体传感器130a和130b构成，并且多个气体传感器130中的每一个气体传感器可以是半导体型气体传感器。所述气体感测部131是这样的部分：其直接地与由于根据本发明所述的电池单体的损坏而泄漏的气体发生反应，以指示电阻的变化，并且所述气体电极部132是将电信号从所述气体感测部131传输到外部的部分。每一个气体传感器130可以被置放在构成所述电池单体模块组件100的电池单体中的对应的一个电池单体处，或者可以被置放在电池单体的预定位置中的对应的一个预定位置处。所述气体感测部131延伸穿过所述气体检测腔室单元110的侧壁，使得所述气体感测部的一端被置放在所述气体检测腔室单元110的侧壁的内表面处，从而面对所述气体检测腔室单元110的内部空间，并且所述气体感测部131的另一端被连接到所述气体电极部132。所述气体感测部被连接到外部数据记录器(未示出)，该外部数据记录器根据来自所述气体感测部131的电信号来收集所检测的气体的种类和浓度值。多个气体传感器130可以被分别地置放在所述电池单体模块组件100的被堆叠的电池单体处或者电池单体的预定位置处，从而以预定距离彼此间隔开，并且气体传感器的数目不受特别限制。另外，多个气体传感器可以被分别地置放在面对所述气体检测腔室单元的外壁的电池单体的外壳的外表面处，或者可以被分别地置放在面对所述气体检测腔室单元的外壁的电池单体的外壳的外表面的预定位置处。因此，所述气体传感器130被置放在所述电池单体模块组件100中所包括的电池单体处或者被置放在所述电池单体的预定位置处，由此能够基于检测结果来检查所述电池单体模块组件的电池单体中的具有受损外壳的电池单体和/或具有受损外壳的电池单体的损坏位置。因此，在电池单体模块组件生产阶段中，能够预先检查由于其损坏而引起的电池单体的缺陷并且更换损坏的电池单体，由此能够降低电池单体模块组件的缺陷率。
所述气体流通单元140可以包括选自空气抽吸装置141、空气风扇142和空气吹风机143中的至少一种。然而，本发明不限于此。所述空气抽吸装置141可以由管道和抽吸泵(未示出)构成，该管道被设置成延伸穿过所述气体检测腔室单元110的上壁表面，该抽吸泵被连接到该管道的另一端，并且通过所述抽吸泵的驱动来抽吸所述气体检测腔室单元110中的空气。优选地，设置一个或多个空气抽吸装置141。一个或多个空气风扇142可以被设置在所述气体检测腔室单元110中。优选地，所述空气风扇142可以被置放在所述气体检测腔室单元110的上壁表面的内上端表面与所述气体检测腔室单元110中所接收的电池单体模块组件的上端表面之间所限定的空间中，并且可以设置一个或多个空气风扇142。所述空气吹风机143可以由延伸穿过所述气体检测腔室单元110的壁表面的喷嘴(未示出)和联接到所述喷嘴的空气软管(未示出)构成。所述空气吹风机143可以被置放成延伸穿过所述气体检测腔室单元110的上壁表面或侧壁表面。优选地，所述空气吹风机被置放成以预定距离从所述气体检测腔室单元的侧壁表面间隔开。可以根据电池单体模块组件的特性和其他环境来置放一个或多个空气吹风机，并且空气吹风机的数目不受特别限制。
图4是示出根据本发明的实施例所述的气体检测腔室单元的内部结构的视图。
参考图4，所述空气抽吸装置141可以被置放成延伸穿过所述气体检测腔室单元110的上壁表面，中央轴152被连接到置放在所述气体检测腔室单元110的上端壁处的马达151，并且所述中央轴可以被置放成延伸穿过中央板153，并且所述挤压单元150可以在位于所述中央板153的下端表面处的同时被联接到所述中央轴152的端部。可以在所述挤压单元150的下端的下方形成接收空间111，该接收空间111被构造成接收电池单体模块组件。另外，在使用通过所述马达151的驱动控制所述挤压单元的降低高度的方法来调节所述挤压单元150的挤压压力的同时，所述挤压单元150可以挤压电池单体模块组件的上端表面。
图5是示出根据本发明的实施例所述的电池单体模块组件被置放在所述气体检测腔室单元的下端处的状态的前视图。
参考图5，当被置放在所述电池单体模块组件100的上端处的安装支架121沿着滑动框架122位于所述气体检测腔室单元110的下端处时，所述气体检测腔室单元110通过被机械联接到所述气体检测腔室单元110的竖直往复部160的向下操作而向下移动，由此在所述电池单体模块组件100被接收在所述气体检测腔室单元110中的接收空间中的同时，所述气体检测腔室单元110的侧壁的下端表面与所述安装支架121的上表面形成紧密接触。所述气体检测腔室单元110和安装支架121中的每一个设置有紧固构件(未示出)，通过该紧固构件，所述气体检测腔室单元110的内部空间可以被完全地密封。另外，当完成气体检测时，所述气体检测腔室单元110通过竖直往复部160的向上操作而向上移动，由此打开所述电池单体模块组件100和滑动支架单元120，并且移动所述滑动支架单元120，以利用待检查的电池单体模块组件来更换所述电池单体模块组件。
图6是根据本发明的实施例所述的其中形成有裂纹的电池单体模块组件的立体图。
参考图6，电池电池单体被堆叠，使得电池单体的相对宽的表面面对彼此，以构成电池单体模块组件，裂纹被形成在堆叠的电池单体101的外壳的侧表面中，并且被形成在不面对其他电池单体的最上面的电池单体的上表面或最上面的电池单体的下部中。裂纹可以分布在电池单体的各种位置处。
图7是示出根据本发明的实施例所述的裂纹的形成的照片。
参考图7，圆孔形裂纹被形成在构成电池单体模块组件的堆叠的电池单体中的一个电池单体的外壳的表面中。裂纹的直径为0.65mm。
图8是根据本发明的实施例所述的用于电池单体模块组件的气体检测方法的流程图。
参考图8，使用所述用于电池单体模块组件的气体检测设备来检测电池单体模块组件100中的气体的方法包括如下步骤：将电池单体模块组件100置放在滑动支架单元120的安装支架121的上端处，并且使用滑动支架单元120转移电池单体模块组件100，使得安装支架121沿着滑动框架122位于气体检测腔室单元110的下端处；通过竖直往复部160的向下操作来向下移动气体检测腔室单元110，使得气体检测腔室单元110的下表面与安装支架121的上表面形成紧密接触，从而在气体检测腔室单元110中接收被安装在安装支架121的上部处的电池单体模块组件100；驱动气体流通单元140，以使得所述气体检测腔室单元110中的气体得以流通；使用气体传感器单元130检测气体检测腔室单元110中的气体；通过竖直往复部160的向上操作来向上移动气体检测腔室单元110，以将电池单体模块组件100和滑动支架单元120从气体检测腔室单元分离；以及使用气体流通单元140净化气体检测腔室单元110的内部。
而且，在将所述电池单体模块组件接收在所述气体检测腔室单元110中的步骤中，可以调节所述竖直往复部160的降低高度，并且可以使用所述挤压单元150挤压所述电池单体模块组件100。
图9到图14示出根据本发明的示例所述的电池单体模块组件的气体检测试验的结果。
在本发明的以下示例中，电池单体模块组件被置放在气体检测腔室单元110中，使得堆叠的电池电池单体的、除了其堆叠的表面之外的侧表面中的相对长的侧表面面对所述气体检测腔室单元110的前壁表面和后壁表面，并且堆叠的电池电池单体的侧表面的相对短的侧表面面对所述气体检测腔室单元110的侧壁表面。另外，CO2检测传感器被用作气体传感器。
<示例1>
裂纹形成在图6中所示的电池单体模块组件100的位置p3和p6处，并且执行气体检测试验。
具有形成在位置p3和p6处的裂纹的电池单体模块组件100被置放在安装支架121上，所述安装支架121沿着滑动框架122移动，从而位于所述气体检测腔室单元110的下端处，所述竖直往复部160被向下驱动，使得所述气体检测腔室单元110的下表面与所述安装支架121的上表面形成紧密接触，在所述气体流通单元140被驱动以使得所述气体检测腔室单元110中的气体得以流通的同时，使用气体传感器单元130来检测所述气体检测腔室单元110中的气体，将结果值传输到外部数据记录器，并且收集检测到的CO2浓度值。
图9中示出了根据示例1的试验次数和CO2浓度检测值。
<示例2>
在气体检测腔室单元110的内部被完全密封的状态下执行气体检测试验。
除了气体检测腔室单元110的下表面和安装支架121的上表面经由紧固构件彼此紧固使得气体检测腔室单元的内部被完全密封之外，以与在示例1中相同的方式执行气体检测试验。
图9中示出了根据示例2的试验次数和CO2浓度检测值。
<示例3>
在如下状态下执行气体检测试验：电池单体模块组件100在部分密封的气体检测腔室单元110中未被挤压。
裂纹形成在图6中所示的电池单体模块组件100的位置p1和p4处，并且执行气体检测试验。
具有形成在位置p1和p4处的裂纹的电池单体模块组件100被置放在安装支架121上，所述安装支架121沿着滑动框架122移动，从而位于所述气体检测腔室单元110的下端处，所述竖直往复部160被向下驱动，使得所述气体检测腔室单元110的下表面与所述安装支架121的上表面形成紧密接触，在所述气体流通单元140被驱动以使得所述气体检测腔室单元110中的气体得以流通的同时，使用所述气体传感器单元130来检测所述气体检测腔室单元110中的气体，将结果值传输到外部数据记录器，并且收集检测到的CO2浓度值。
图10中示出了根据示例3的试验次数和CO2浓度检测值。
<示例4>
在如下状态下执行气体检测试验：电池单体模块组件100在部分密封的气体检测腔室单元110中被挤压。
裂纹形成在图6中所示的电池单体模块组件100的位置p1和p4处，并且执行气体检测试验。
除了增加以下步骤之外，以与在示例3中相同的方式执行气体检测试验，所述步骤为：使得所述气体检测腔室单元110的下表面与所述安装支架121的上表面紧密接触，并且在所述挤压单元150被置放成与所述电池单体模块组件100的上端表面接触的状态下进一步向下驱动所述竖直往复部160，从而挤压所述电池单体模块组件100的上端表面。
图10中示出了根据示例4的试验次数和CO2浓度检测值。
<示例5>
在气体检测腔室单元110的内部被部分密封并且电池单体模块组件100未被挤压的状态下，执行根据气体流通单元140的操作条件而变化的气体流通效果的试验。
其中形成有裂纹的电池单体模块组件100被置放在安装支架121上，所述安装支架121沿着滑动框架122移动，从而位于所述气体检测腔室单元110的下端处，所述竖直往复部160被向下驱动，使得所述气体检测腔室单元110的下表面与所述安装支架121的上表面形成紧密接触，使用所述气体传感器单元130来检测所述气体检测腔室单元110中的气体，并且将结果值传输到外部数据记录器。在使用气体传感器单元来检测气体的步骤中，空气风扇142和空气吹风机143被单独地或同时地驱动2秒或连续地驱动，以执行气体检测试验。
图11中示出了根据示例5的试验次数和CO2浓度检测值。
<示例6>
在气体检测腔室单元110的内部被部分密封并且电池单体模块组件100未被挤压的状态下，执行根据气体流通单元140的操作条件而变化的净化气体检测腔室单元110的效果的试验。
使用在电池单体的袋外壳的表面中形成有裂纹的电池单体模块组件100执行根据本发明所述的气体检测试验，并且在气体检测之后执行通过所述气体流通单元140的驱动来净化气体检测腔室单元110的试验。
从试验结果能够看到，当所述空气抽吸装置141、空气风扇142和空气吹风机143被同时地驱动时，气体检测腔室单元被最快地净化。
图12中示出了根据示例6的试验次数和CO2浓度检测值。
<示例7>
除了在图6中所示的电池单体模块组件100的位置p1、p2、p3、p4、p5、p6和p7处执行气体检测之外，以与在示例1中相同的方式执行气体检测试验。
从根据示例7的每一个裂纹位置的气体检测试验结果能够看到，检测到了形成在电池单体模块组件的最上面的电池单体的上表面中的裂纹的位置。因此，堆叠的电池单体的面对彼此的表面(即，每一个单元电池单体的上表面和下表面)形成堆叠的表面，由此实现了类似于紧密接触效果的效果，因此可能难以对短时间由于气体泄漏而导致的气体进行检测。因此，能够看到，使用根据本发明所述的用于电池单体模块组件的气体检测设备，可能难以快速地检测形成在堆叠的表面中的裂纹的位置。
图13中示出了根据示例7的CO2气体检测的结果。
<示例8>
在示例8中，使用根据本发明所述的气体检测方法对其中未形成裂纹的正常电池单体模块组件和其中形成有裂纹的有缺陷的电池单体模块组件执行气体检测试验。在该示例中，使用具有形成在图6中所示的位置P2处的裂纹的有缺陷的电池单体模块组件。气体传感器被置放在气体检测腔室单元110的前壁表面和后壁表面处，从而以3x3矩阵以预定距离彼此间隔开，并且所述气体传感器被置放在气体检测腔室单元的侧壁表面处，从而以2x3矩阵以预定距离彼此间隔开。另外，两个气体传感器还被置放在与气体检测腔室单元110的上壁表面的前部相邻的位置处，从而以预定距离彼此间隔开。通过如下步骤来执行试验：使用滑动支架单元120转移电池单体模块组件；通过竖直往复部160的向下操作来向下移动气体检测腔室单元110，以在所述气体检测腔室单元110中接收电池单体模块组件；驱动气体流通单元140，以使得所述气体检测腔室单元110中的气体得以流通；使用所述气体传感器单元130来检测所述气体检测腔室单元110中的气体；通过所述竖直往复部160的向上操作来向上移动所述气体检测腔室单元110，以将所述气体检测腔室单元110和滑动支架单元120彼此分离；以及使用所述气体流通单元140来净化所述气体检测腔室单元110的内部。
图14中示出了根据示例8的气体检测试验的结果。在结果曲线图中，从指示时间的水平轴的开始到25秒的时段是气体检测时段，并且从25秒到40秒的时段是在气体检测完成之后的净化所述气体检测腔室单元110的时段。从结果曲线图能够看到，作为使用正常电池单体模块组件的气体检测试验的结果，没有检测到气体，并且作为使用其中形成有裂纹的电池单体模块组件的气体检测试验的结果，34个气体传感器中的被置放在裂纹位置和裂纹位置的上侧、下侧、左侧和右侧处的五个气体传感器检测到CO2气体。当气体传感器被置放为越靠近裂纹位置时，检测到的CO2浓度值越高，并且被置放为最靠近裂纹位置的气体传感器的平均CO2浓度值最高。因此能够看到，能够基于气体传感器是否检测到CO2来确定电池电池单体是否损坏，并且能够基于对由气体传感器检测到的CO2浓度值的比较来确定损坏的电池单体以及电池单体的损坏位置。
虽然已经详细描述了本发明的具体细节，但是本领域技术人员将理解，本发明的详细描述仅仅公开了本发明的优选实施例，因此不限制本发明的范围。相应地，本领域技术人员将理解，在不偏离本发明的范围和技术思想的情况下，各种改变和修改都是可能的，并且将是显而易见的是，这样的改变和修改落入所附权利要求的范围内。
附图标记说明
10：用于电池单体模块组件的气体检测设备
100：电池单体模块组件
101：电池单体
110：气体检测腔室单元
111：接收空间
120：滑动支架单元
121：安装支架
122：滑动框架
130，130a，130b：气体传感器单元
131，131a，131b：气体感测部
132，132a，132b：气体电极部
140：气体流通单元
141：空气抽吸装置
142：空气风扇
143：空气吹风机
150：挤压单元
151：马达
152：中央轴
153：中央板
160：竖直往复部
p，p1，p2，p3，p4，p5，p6，p7：气体传感器检测位置

Claims (13)

1.一种用于电池单体模块组件的气体检测设备(10)，所述气体检测设备包括：
气体检测腔室单元(110)，所述气体检测腔室单元(110)被构造成接收电池单体模块组件；和
滑动支架单元(120)，所述滑动支架单元(120)被构造成：在所述电池单体模块组件(100)被置放在所述滑动支架单元(120)的上端处的状态下，所述滑动支架单元能够移动到所述气体检测腔室单元(110)的下部，
其中，所述气体检测设备进一步包括气体传感器单元(130)，所述气体传感器单元(130)被设置在所述气体检测腔室单元(110)中，所述气体传感器单元包括多个气体传感器，所述多个气体传感器被置放成与所述电池单体模块组件的电池单体的位置对应。
2.根据权利要求1所述的气体检测设备，其中，所述气体传感器单元(130)的所述多个气体传感器被设置在所述气体检测腔室单元(110)的外壁处，从而在以预定距离彼此间隔开的状态下被置放在构成所述电池单体模块组件的所述电池单体处以及所述电池单体的预定位置处。
3.根据权利要求1所述的气体检测设备，进一步包括挤压单元(150)，所述挤压单元(150)被设置在所述气体检测腔室单元中，所述挤压单元被构造成挤压所述电池单体模块组件的上部。
4.根据权利要求1所述的气体检测设备，进一步包括气体流通单元(140)，所述气体流通单元(140)被设置在所述气体检测腔室单元中。
5.根据权利要求4所述的气体检测设备，其中，所述气体流通单元(140)包括选自空气抽吸装置(141)、空气风扇(142)和空气吹风机(143)中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的气体检测设备，其中，所述空气抽吸装置(141)包括管道和抽吸泵，所述管道被设置成延伸穿过所述气体检测腔室单元的壁。
7.根据权利要求5所述的气体检测设备，其中，一个或多个空气风扇(142)被置放在所述气体检测腔室单元的上端壁处。
8.根据权利要求5所述的气体检测设备，其中，所述空气吹风机(143)延伸穿过所述气体检测腔室单元(110)的侧壁表面，从而被置放在所述电池单体模块组件的预定位置处。
9.根据权利要求1所述的气体检测设备，其中，所述气体检测腔室单元(110)向下移动，从而被物理联接到所述滑动支架单元(120)，使得所述气体检测腔室单元被部分地密封或完全地密封。
10.根据权利要求1所述的气体检测设备，其中，所述气体检测腔室单元(110)被联接到竖直往复部(160)，从而上下往复。
11.根据权利要求1所述的气体检测设备，其中，所述滑动支架单元(120)包括安装支架(121)和滑动框架(122)。
12.一种用于电池单体模块组件的气体检测方法，所述气体检测方法包括如下步骤：
(a)使用滑动支架单元(120)将电池单体模块组件(100)转移到气体检测腔室单元(110)的下端；
(b)向下移动所述气体检测腔室单元(110)，以在所述气体检测腔室单元中接收所述电池单体模块组件(100)；
(c)驱动气体流通单元(140)，以使得所述气体检测腔室单元(110)中的气体得以流通；
(d)使用气体传感器单元(130)来检测所述气体检测腔室单元(110)中的气体；
(e)向上移动所述气体检测腔室单元(110)，以打开所述电池单体模块组件(100)和所述滑动支架单元(120)；以及
(f)驱动所述气体流通单元(140)，以净化所述气体检测腔室单元(110)。
13.根据权利要求12所述的气体检测方法，其中，在所述步骤(b)中，使用设置在所述气体检测腔室单元中的挤压单元(150)来挤压所述电池单体模块组件(100)的上部。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101198857B1 (ko) 2011-04-11 2012-11-07 주식회사 가스디엔에이 이차전지의 리크 검사장치
KR20160052217A (ko) * 2014-11-04 2016-05-12 (주)동희 누설검사장치
KR101760401B1 (ko) * 2014-12-15 2017-07-31 주식회사 엘지화학 이차전지용 가스 분석장치 및 그를 이용한 가스 분석방법
US10211479B2 (en) * 2015-01-29 2019-02-19 Bloom Energy Corporation Fuel cell stack assembly and method of operating the same
KR101927178B1 (ko) * 2016-09-08 2018-12-10 현대자동차 주식회사 연료전지 스택의 기밀 검사 장치 및 방법
KR102268398B1 (ko) 2016-10-31 2021-06-24 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 가스분석장치
KR102146624B1 (ko) 2019-01-30 2020-08-20 조경열 버큠 로리의 메인 맨홀

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