CN117795718A - 电池单体挤压夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于组装电池单体的挤压夹具，包括：下板，所述下板具有被设置在其上表面上的第一挤压构件，使得多个电池单体被安装并且排列在其上；上板，所述上板被设置在所述下板的上方，使得第二挤压构件被设置在其下表面上，所述第二挤压构件安装成使得所述多个电池单体排列的状态；挤压装置，所述挤压装置用于将所述上板和下板在电池单体的方向上相互挤压；以及多个感测构件，所述多个感测构件被联接到所述上板，以被电连接到所述多个电池单体。

Description

电池单体挤压夹具

技术领域

本发明涉及一种电池单体挤压夹具，尤其涉及一种用于挤压和组装电池单体、以制造电池模块的电池单体挤压夹具。

本申请要求2022年3月3日提交的韩国专利申请号10-2022-0027690的优先权权益，并且该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

近年来，可充放电二次电池已被广泛用作无线移动装置的能源。

此外，二次电池不仅作为例如手机、膝上型计算机和摄录像机这样的便携式装置的能量源，而且作为电动车辆和混合动力电动车辆的能量源而为人关注，所述电动车辆和混合动力电动车辆作为由于使用化石燃料的汽油和柴油车辆而导致的空气污染的解决方案而提出。

因此，由于二次电池的优点，使用二次电池的应用的类型多样化。将来，二次电池预期被应用于更多的领域和产品。

这种二次电池根据电极和电解质的构造被分为锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池等。不太可能泄漏电解质且易于制造的锂离子聚合物电池的使用正在增加。

通常，根据电池外壳的形状，二次电池被分类为：圆柱形电池，其中电极组件被嵌入圆柱形金属罐中；棱柱形电池，其中电极组件被嵌入棱柱形金属罐中；以及袋式电池单体，其中电极组件被嵌入铝层压片的袋式外壳中。

嵌入电池外壳中的电极组件是可充电和可放电的发电装置，其具有包括正极、负极和介于正极和负极之间的分隔件的结构。电极组件分为：果冻卷式电极组件，其中分隔件介于正极和负极之间，正极和负极中的每一个以涂覆有活性材料的长片的形式提供，然后正极、分隔件和负极被卷绕；和堆叠式电极组件，其中以一定尺寸形成的多个正极和负极在分隔件介于其间的情况下被顺序地堆叠。

同时，通过组装电池单体的组装过程和激活电池单体的激活过程来制造这种电池单体，在激活操作中，重复多次对制造出的电池单体进行恒压充电/放电的过程，最后，对具有所需电压的电池单体进行发货。

这里，当制造电池模块时，使用挤压夹具组装电池单体。

在这种情况下，当在将挤压夹具组装到电池单体的状态下检查电池单体的状态时，在将挤压夹具与电池单体分离之后，检查电池单体是否存在异常。

也就是说，存在如下问题：只要电池单体中发生短路等，就必须将电池单体与挤压夹具分离，以随后测量电池单体的电压，并且制造花费很长时间。

此外，已经存在如下问题，即使当电池单体被充电或放电时，由于在挤压夹具与电池单体分离之后应该执行操作，所以操作繁琐。

[现有技术文献]]

(专利文献1))韩国专利注册号10-1764497

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种电池单体挤压夹具，该电池单体挤压夹具能够在挤压夹具被组装到电池单体以制造电池模块的状态下，当电池单体中发生短路时，在不分离挤压夹具的情况下对电池单体进行充电和放电并且测量电池单体的电压。

技术方案

一种用于组装电池单体的电池单体挤压夹具，包括：下板，其上表面设置有第一挤压构件，用于在其上安置和排列多个电池单体；上板，其设置在所述下板的上方，并且其下表面设置有第二挤压构件，所述多个电池单体以排列状态安置在所述第二挤压构件上；挤压部，其被配置为朝向所述电池单体挤压所述上板和下板两者；以及多个感测构件，其被联接到所述上板上，以被电连接到所述多个电池单体。

所述电池单体可以是圆柱形电池单体。

可以在所述第一挤压构件的上表面中形成多个第一安置槽，所述电池单体的下外缘被安置成与所述多个第一安置槽接触，并且可以在所述第二挤压构件的下表面中形成多个第二安置槽，所述电池单体的上外缘被安置成与所述多个第二安置槽接触。

所述第一挤压构件和第二挤压构件可以由泡沫制成。

多个感测孔可以形成为穿过所述上板，感测构件被插入并安装在所述多个感测孔中。

所述感测构件可以在竖直向上方向上被置放成对应于被安置在所述第一挤压构件和第二挤压构件上的电池单体的电极端子的位置。

所述感测构件可以是弹簧针，该弹簧针的电连接到所述电池单体的电极端子的导电顶端可通过嵌入的弹性构件向前或向后移动。

所述感测构件可以是测量针，所述测量针包括顶端，所述顶端由导电材料制成，以被电连接到电池单体的电极端子。

所述电池单体挤压夹具还可以包括测量装置，所述测量装置被配置为测量电连接到感测构件的电池单体的电流或电压。

所述电池单体挤压夹具还可以包括充电/放电装置，该充电/放电装置被配置为对通过感测构件电连接的电池单体进行充电/放电。

有益效果

根据本发明，当在将挤压夹具组装到电池单体以用于制造电池模块的状态下，当所述电池单体中发生短路时，可以在不分离所述挤压夹具的情况下测量电池单体的电压，并且还可以对电池单体进行充电或放电。因此，可以减少模块制造时间，并且可以提高电池模块的生产率。

附图说明

图1是示出根据本发明所述的电池单体挤压夹具的示意性立体图。

图2是示出根据本发明所述的电池单体挤压夹具的示意性平面图。

图3是示出根据本发明所述的电池单体挤压夹具的示意性侧剖视图。

图4是示出根据本发明的一个实施例所述的、感测构件被安装在电池单体挤压夹具上的状态的示意图。

图5是示出根据本发明的一个实施例所述的感测构件的示意图。

图6是示出根据本发明的另一实施例所述的、感测构件被安装在电池单体挤压夹具上的状态的示意图。

图7是示出根据本发明的另一实施例所述的感测构件的示意图。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明。在描述之前，应当理解，本说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般和字典含义，而是基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释，该原理和概念基于本发明人被允许为最佳解释适当地定义术语的原理。

应当理解，在本发明的整个说明书中使用的诸如“包括”或“具有”这样的术语旨在指示说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、部件、部分或其组合的存在，而不排除存在或添加一个或多个其它特征或数量、步骤、操作、部件、部分或其组合的可能性。

此外，当诸如层、膜、区域、板等这样的部分被称为在另一部分“上”时，这不仅包括该部分“直接位于”另一部分上方的情况，而且包括其它部分介于其间的情况。另一方面，当诸如层、膜、区域、板等这样的部分被称为在另一部分“下”时，这不仅包括该部分“直接位于”另一部分下方的情况，而且包括其它部分介于其间的情况。此外，在本申请中，被设置在“…上”可以包括设置在底部以及顶部的情况。

(第一实施例))

图1是示出根据本发明所述的电池单体挤压夹具的示意性立体图。图2是示出根据本发明所述的电池单体挤压夹具的示意性平面图。

图3是示出根据本发明所述的电池单体挤压夹具的示意性侧剖视图。

图4是示出根据本发明的一个实施例所述的、感测构件被安装在电池单体挤压夹具上的状态的示意图。图5是示出根据本发明的一个实施例所述的感测构件的示意图。

根据本发明所述的电池单体挤压夹具1用于安装多个电池单体3以制造电池模块，并且包括下板10、上板20、挤压部30和感测构件50。

所述下板10的上表面上设置有第一挤压构件11，用于安置和排列所述多个电池单体3。

所述第一挤压构件11的上表面上形成有多个第一安置槽11a，用于使得所述电池单体3的下周缘被安置成与之接触。所述第一安置槽11a的边缘被形成为以围绕所述电池单体3的下周缘的形状向上突出。

所述上板20被设置在所述下板10的上方，并且其中形成有多个第二安装槽21a，安置在所述下板10的第一挤压构件11上的电池单体3的上周缘被安置成与所述多个第二安置槽接触。

甚至在这种情况下，所述第二安置槽21a的边缘被形成为以围绕所述电池单体3的上周缘的形状向下突出。

这样，在所述第一挤压构件11和第二挤压构件21中，所述多个第一安置槽11a和所述多个第二安置槽21a被形成为凹形的凹入形状，并且所述第一安置槽11a和第二安置槽21a的边缘被形成为以尖形的方式突出，使得所述电池单体3容易被安置，并且安置后的电池单体3不彼此干扰。

这里，所述电池单体3可以被提供为圆柱形电池单体。这里，所述安置槽11a和21a中的每一个形成为对应于圆柱形电池单体的形状，以使得所述电池单体3被安装在形成于所述第一挤压构件11和第二挤压构件21中的所述多个安置槽11a和21a中的每一个中。

同时，所述第一挤压构件11和第二挤压构件21可以由具有一定可压缩性的泡沫制成。

所述挤压部30朝向所述电池单体3挤压所述上板20和下板10两者，以固定所述上板20和下板10。

这里，所述挤压部30可以被设置为包括螺栓的紧固构件。

多个紧固孔(未示出)被形成为穿过所述上板20的边缘，以彼此隔开一定间隔，并且在所述下板10的边缘处形成有与所述紧固孔相对应的紧固槽(未示出)。

由于这样的结构，在所述上板20的紧固孔和所述下板10的紧固槽被定位成彼此对应之后，所述紧固构件可联接到所述紧固孔和紧固槽，以挤压被安装在所述上板20和下板10中的电池单体3。

在这种情况下，所述挤压部30可以被紧固为将所述上板20压靠在所述下板10上，因此所述第一挤压构件11和第二挤压构件21可以与所述电池单体3的上表面和下表面接触，以挤压所述多个电池单体3，从而调整所述电池单体3的长度尺寸。

所述感测构件50联接到所述上板20上，以电连接到所述多个电池单体3。

为此，所述感测构件50与所述电池单体3的电极端子3a接触，并且电连接到所述电池单体3的电极端子3a，以形成外部可接入的电路径。例如，可以在不拆卸所述电池单体挤压夹具1的情况下通过所述感测构件50测量所述电池单体3的电压。

另外，通过使用所述感测构件50，可以在所述电池单体3被固定到所述电池单体挤压夹具1的同时对所述电池单体3进行充电或放电。

此外，所述感测构件50可以与将所述多个电池单体3彼此连接的汇流条相接触，以测量所述多个电池单体3的电压，同时对所述多个电池单体3进行充电/放电。

同时，多个感测孔23被形成为穿过所述上板20，通过所述多个感测孔23来插入并且安装所述感测元件50。

这样，所述多个感测孔23可以形成在所述上板20中，并且所述感测构件50可以插入并安装在所述感测孔23中，所述感测孔23形成在与每个电池单体3的电极端子3a相对应的位置处，使得可以容易地测量所述电池单体3的电压。

这里，所述感测孔23可以在所述上板20的长度方向上形成为长槽形状，并且可以形成为使得所述感测构件50被强制装配并插入其中以及与其分离。

如上所述，所述多个感测孔23形成在所述上板20中，因此所述感测构件50在竖直向上方向上被置放成对应于被安置在所述第一挤压构件11和第二挤压构件21上的电池单体3的电极端子3a的位置。

尽管在本发明的一个实施例中，所述感测孔23被形成为长槽形状，但是所述感测孔23可以形成为圆形，并且所述感测孔23的形状不限于此。

另外，虽然在本发明的一个实施例中，所述感测构件50被可拆卸地插入所述感测孔23并且安装在所述感测孔23中，但是所述感测构件50可以固定到所述感测孔23并且一体地设置。在这种情况下，所述感测构件50被固定地设置在与所述电池单体3的电极端子3a相对应的位置处。

同时，所述感测构件50被设置为弹簧针(pogo pin)51，其电连接到所述电池单体3的电极端子3a的导电顶端能够通过嵌入的弹性构件向前或向后移动。

具体地，所述弹簧针51具有圆柱形状，其中安装有例如弹簧这样的弹性件，用于探测所述电池单体3的电极端子3a的顶端由导电金属材料制成，并且插入到所述上板20的感测孔23中，然后朝向所述电池单体3向前移动，以与所述电极端子3a弹性接触，从而形成电连接。

如上所述，由于所述弹簧针51弹性地连接到所述电极端子3a，所以可以准确地测试所述电池单体3的诸如电压或电流这样的电特性。

在此，根据本发明的一个实施例所述的电池单体挤压夹具1还可以包括电连接到所述感测构件50、以测量所述电池单体3的电流或电压的测量装置60。

此外，所述电池单体挤压夹具1还可以包括充电/放电装置70，所述充电/放电装置70在不移除所述电池单体挤压夹具1的情况下直接对与所述感测构件50电连接的电池单体3进行充电或放电。

在这种情况下，所述感测构件50的暴露至所述上板20的外部的一侧可以通过电线连接到所述测量装置60和充电/放电装置70，以向所述电池单体3施加电流，测量所述电池单体3的电压，或对所述电池单体3进行充电/放电。

(第二实施例))

图6是示出根据本发明的另一实施例所述的、感测构件被安装在电池单体挤压夹具上的状态的示意图。图7是示出根据本发明的另一实施例所述的感测构件的示意图。

如图6和图7所示，根据第二实施例所述的感测构件50被设置为测量针53，所述测量针的下部设置有电连接到电池单体3的电极端子3a的导电顶端。

具体地，所述测量针53具有杆状主体，在其下部形成有由导电金属材料制成、以探测所述电池单体3的电极端子3a的顶端，并且在其外周形成有由合成树脂材料制成的盖体。

如上所述，所述测量针53被安装在所述上板20的感测孔23中，然后被压向所述电池单体3，以使得形成在所述测量针53的下部处的顶端与所述电池单体3的电极端子3a相接触，使得所述顶端电连接到所述电池单体3。

尽管已经描述了本发明的具体实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求的范围限定的本发明的概念的情况下，可以进行各种修改和改变。

[附图标记说明]

1：电池单体挤压夹具 3：电池单体

3a：电极端子 10：下板

11：第一挤压构件 11a：第一安置槽

20：上板 21：第二挤压构件

21a：第二安置槽 30：挤压部

50：感测构件 51：弹簧针

53：测量针 60：测量装置

70：充电/放电装置

工业实用性

本发明可用于制造包括圆柱形电池单体的二次电池。

Claims (10)

1.一种用于组装电池单体的电池单体挤压夹具，所述电池单体挤压夹具包括：

下板，所述下板的上表面设置有第一挤压构件，用于在其上安置和排列多个电池单体；

上板，所述上板被设置在所述下板的上方，并且所述上板的下表面设置有第二挤压构件，所述多个电池单体以排列状态被安置在所述第二挤压构件上；

挤压部，所述挤压构被构造成朝向所述电池单体挤压所述上板和所述下板两者；以及

多个感测构件，所述多个感测构件被联接到所述上板上，以被电连接到所述多个电池单体。

2.根据权利要求1所述的电池单体挤压夹具，其中，所述电池单体是圆柱形电池单体。

3.根据权利要求1所述的电池单体挤压夹具，其中，所述第一挤压构件的上表面中形成有多个第一安置槽，所述电池单体的下外缘被安置成与所述多个第一安置槽相接触，并且

所述第二挤压构件的下表面中形成有多个第二安置槽，所述电池单体的上外缘被安置成与所述多个第二安置槽相接触。

4.根据权利要求3所述的电池单体挤压夹具，其中，所述第一挤压构件和所述第二挤压构件由泡沫制成。

5.根据权利要求1所述的电池单体挤压夹具，其中，多个感测孔被形成为穿过所述上板，所述感测构件被插入并且安装在所述多个感测孔中。

6.根据权利要求1所述的电池单体挤压夹具，其中，所述感测构件沿着竖直向上方向被置放成对应于被安置在所述第一挤压构件和所述第二挤压构件上的所述电池单体的电极端子的位置。

7.根据权利要求1所述的电池单体挤压夹具，其中，所述感测构件为弹簧针，所述弹簧针的电连接到所述电池单体的电极端子的导电顶端能够通过嵌入的弹性构件而向前或向后移动。

8.根据权利要求1所述的电池单体挤压夹具，其中，所述感测构件是测量针，所述测量针包括顶端，所述顶端由导电材料制成，以被电连接到所述电池单体的电极端子。

9.根据权利要求1所述的电池单体挤压夹具，还包括测量装置，所述测量装置被构造为测量被电连接到所述感测构件的所述电池单体的电流或电压。

10.根据权利要求1所述的电池单体挤压夹具，还包括充电/放电装置，所述充电/放电装置被构造为对通过所述感测构件而被电连接的所述电池单体进行充电或放电。