ES3053895T3 - Secondary-battery internal gas collecting apparatus - Google Patents

Secondary-battery internal gas collecting apparatus

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ES3053895T3
ES3053895T3 ES20795108T ES20795108T ES3053895T3 ES 3053895 T3 ES3053895 T3 ES 3053895T3 ES 20795108 T ES20795108 T ES 20795108T ES 20795108 T ES20795108 T ES 20795108T ES 3053895 T3 ES3053895 T3 ES 3053895T3
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Dongguk Hwang
Won Kyung Shin
Junghyun Song
Nak Hee Choi
Jeong Ae Ahn
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Abstract

La presente invención se refiere a un aparato colector de gas interno para baterías secundarias y, más concretamente, a un aparato que permite la fácil recogida de gas dentro de una batería secundaria, independientemente de su tamaño y forma estándar. El aparato, destinado a la recogida del gas generado en una batería secundaria, comprende un conjunto de electrodos y una carcasa rígida que aloja dicho conjunto. Este aparato comprende: una plantilla de prensado que presiona una superficie de la carcasa; una pieza de sellado insertada entre la plantilla y una superficie de la carcasa; y una unidad de fijación que fija la plantilla y la carcasa con el elemento de sellado insertado entre ambas. La plantilla puede incluir un tubo colector de gas por el que fluye el gas generado dentro de la carcasa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Aparato de recogida de gas interno de batería secundaria
[0003] Campo técnico
[0004] La presente invención se refiere a un aparato de recogida de gas interno de batería secundaria y, más particularmente, a un aparato de recogida de gas interno de batería secundaria capaz de recoger fácilmente gas del interior de una batería secundaria independientemente del tamaño estándar y la forma de la batería secundaria.Antecedentes de la técnica
[0005] En general, una batería secundaria es una batería que puede usarse repetidamente a través de un proceso de descarga que convierte la energía química en energía eléctrica y de un proceso inverso, un proceso de carga, e incluye, en su tipo, una batería de níquel-cadmio (Ni-Cd), una batería de níquel-hidrógeno (Ni-MH), una batería de metal de litio, una batería de iones de litio (Li-ion), una batería de polímero de iones de litio, etc. Entre estas baterías secundarias, las baterías secundarias de litio, que tienen una alta densidad de energía y tensión, una larga vida útil y una baja tasa de autodescarga, se han comercializado y utilizado ampliamente.
[0006] Pueden generarse diversos tipos de gases, tales como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrocarburos tales como C<n>H<2n-2>(n=2~5), C<n>H<2n>(n=2~5) y C<n>H<2n+2>(n=1~5), y otras especies de gases orgánicos, etc., dependiendo de la reacción en la batería secundaria de litio.
[0007] Además, la batería secundaria de litio se degrada a medida que se genera una gran cantidad de gas por la descomposición de un electrolito de acuerdo con las repeticiones de carga y descarga, y este fenómeno aparece de manera diferente dependiendo del diseño y el tipo de uso de la batería. Por lo tanto, es esencial analizar el gas generado dentro de la batería para inferir el mecanismo de degradación de la batería en el proceso de desarrollo de la batería.
[0008] Por lo tanto, es muy importante recoger y analizar con precisión el gas generado en la batería secundaria. Se generan diversos gases durante el funcionamiento de la batería de iones de litio, y la información sobre la composición y el contenido de los gases generados es útil para el desarrollo de materiales de batería, optimización de los procesos de fabricación de baterías e identificación de causas de defectos de batería. Con este fin, es importante desarrollar una tecnología para recoger el gas generado en el interior de la batería secundaria.
[0009] Convencionalmente, para recoger el gas generado en la batería secundaria, la batería secundaria se colocaba en un espacio cerrado, que se despresurizaba al vacío y, a continuación, se perforaba un orificio en la batería secundaria para difundir el gas generado en el espacio cerrado que alojaba la batería secundaria y, a continuación, se tomaba una muestra. Por lo tanto, se necesita una plantilla para encerrar todo el exterior de la batería secundaria para formar un espacio cerrado para alojar la batería secundaria, y se requiere que esta plantilla tenga una forma que se ajuste a la especificación y forma de cada tipo diferente de las baterías secundarias producidas para diversos propósitos (vehículo eléctrico, sistema de almacenamiento de energía en baterías, teléfono móvil, etc.). Es decir, en el aparato de recogida de gas convencional, dado que la batería secundaria tiene diversas especificaciones tales como área, grosor, etc., es necesario reemplazar la plantilla siempre que cambien la forma y la especificación de la batería secundaria que se va a inspeccionar.
[0010] Además, para eliminar gases distintos del gas de muestra formado en el espacio cerrado después de que se haya formado el espacio cerrado, se requerían una bomba de vacío, un aparato de inyección de gas inerte y similares como aparatos separados.
[0011] La publicación de patente de Corea abierta a inspección pública n.º 10-2018-0047280 divulga una técnica relacionada con 'un aparato y un método para recoger el gas generado en una batería secundaria'.
[0012] El documento EP3696902A1 describe un dispositivo para recoger automáticamente el gas generado en una batería secundaria que comprende una pluralidad de soportes de batería en los que se monta una pluralidad de baterías secundarias, una bandeja de soportes de batería en la que se coloca la pluralidad de soportes de batería, y una unidad de recogida.
[0013] El documento EP2003435A2 describe un aparato para detectar la capacidad de sellado de una celda de iones de litio que comprende un recipiente que se llena con un líquido de detección, una abrazadera y un miembro de junta de gas a alta presión.
[0014] El documento KR101634310B1 describe un sistema de extracción de gas de una batería secundaria pequeña que comprende unas unidades superior e inferior de plantilla de batería para extraer gas del interior de una batería secundaria, una unidad de vacío, una unidad de extracción de gas y una unidad de limpieza de aire para descargar el gas restante al exterior. El documento KR101590395B1 describe un sistema para extraer un gas de una batería secundaria mediana y grande. La invención está definida por la reivindicación independiente. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones de la invención.
[0015] Divulgación
[0016] Problema técnico
[0017] Un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de recogida de gas interno de batería secundaria y, más particularmente, un aparato de recogida de gas interno de batería secundaria capaz de recoger fácilmente el gas del interior de una batería secundaria independientemente de la especificación y la forma de la batería secundaria.
[0018] Los problemas técnicos a resolver por la presente invención no se limitan a los problemas técnicos como se ha mencionado anteriormente y, los expertos en la materia a la que pertenece la presente invención entenderán claramente otros problemas técnicos no mencionados a partir de la siguiente descripción.
[0019] Solución técnica
[0020] Un aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención se define en la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes 2-10.
[0021] Efectos ventajosos
[0022] El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención se puede utilizar de manera consistente para baterías secundarias de todos los tamaños independientemente de un cambio en las especificaciones de las baterías.
[0023] El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención recoge inmediatamente el gas del interior de una carcasa de batería sin requerir un proceso de difusión del gas en una cámara separada, reduciendo así un espacio para la difusión de gas. Por lo tanto, dado que el gas generado en la batería secundaria se puede recoger en un espacio más pequeño, es posible aumentar la eficiencia del análisis recogiendo una alta concentración de gas.
[0024] Una parte de plantilla de presión del aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención contacta y presiona solo un área local de una carcasa de batería y, por lo tanto, incluso si la plantilla está acoplada a la batería secundaria, la batería secundaria tiene un área expuesta que no está acoplada a la plantilla. Esta área expuesta se puede usar para conectar partes accesorias para diversos análisis.
[0025] El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención fija de forma segura una parte de plantilla de presión a solo una superficie de una carcasa de batería y, por lo tanto, incluso si la forma y el tamaño de la batería secundaria cambian durante el análisis, es posible recoger uniformemente el gas sin reemplazar la plantilla.
[0026] Incluso si el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención se daña por la ignición de la batería secundaria, solo es necesario reemplazar una parte de la plantilla de presión o una parte de sellado, reduciendo así el coste de mantenimiento del aparato.
[0027] En el caso de una junta tórica aplicada a la estructura del aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención, su área es de 2 a 1000 veces más pequeña que la de la junta tórica utilizada en los aparatos de recogida convencionales, mejorando así eficazmente las fugas debidas a la junta tórica.
[0028] Descripción de los dibujos
[0029] La Fig. 1 es una vista en planta que muestra un estado en el que una batería secundaria está acoplada a un aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de acuerdo con una realización de la presente invención.
[0030] La Fig.2 es una vista en planta que muestra un estado en el que una batería secundaria no está montada en el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria en la Fig.1.
[0031] La Fig.3 es una vista en perspectiva que muestra el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la Fig.1.
[0032] La Fig.4 es una vista conceptual que muestra una relación de disposición de una parte de pilar del aparato de recogida de gas interno de batería secundaria en la Fig.1.
[0033] La Fig.5 es una vista en sección transversal que muestra una sección transversal A-A de la Fig.3.
[0034] La Fig. 6 es una vista en sección transversal que muestra un flujo de gas en el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la Fig.1.
[0035] La Fig.7 es una vista en planta que muestra otra realización de un aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención.
[0036] Mejor modo para la divulgación
[0037] Un aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención es el aparato para recoger el gas generado en una batería secundaria que comprende un conjunto de electrodos y una carcasa de batería rígida que aloja el conjunto de electrodos en su interior, en donde el aparato comprende: una parte de plantilla de presión para presionar una superficie de la carcasa de batería; una parte de sellado insertada entre la parte de plantilla de presión y la superficie de la carcasa de batería; y una unidad de fijación para fijar la parte de plantilla de presión y la carcasa de batería en un estado en el que el medio de sellado está insertado entre la parte de plantilla de presión y la carcasa de batería, en donde la parte de plantilla de presión puede estar provista de un conducto de recogida de gas a través de la cual fluye el gas generado dentro de la carcasa de batería.
[0038] En el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención, cuando una superficie de la carcasa de batería se denomina primera superficie, y la otra superficie de la carcasa de batería orientada hacia la primera superficie se denomina segunda superficie, la unidad de fijación puede incluir: una parte de plantilla de soporte que contacta con la segunda superficie para soportar la batería secundaria; una primera placa a la que se fija la parte de plantilla de presión y que está orientada hacia la primera superficie en una posición separada de la misma; una segunda placa a la que se fija la parte de plantilla de soporte y que está orientada hacia la segunda superficie en una posición separada de la misma; y una parte de pilar acoplada a la primera placa y a la segunda placa de modo que la primera placa y la segunda placa mantengan una cierta distancia entre sí.
[0039] En el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención, la segunda placa puede estar provista de un orificio de guía de plantilla en el que se inserta la parte de plantilla de soporte para poder moverse en una dirección perpendicular a la primera superficie con respecto a la segunda placa; y un medio de bloqueo para fijar una posición relativa de la parte de plantilla de soporte con respecto a la segunda placa.
[0040] En el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención, la primera placa puede estar provista de un conducto de descarga de gas para hacer fluir el gas descargado a través del conducto de recogida de gas hasta un aparato de análisis externo; la parte de plantilla de presión puede estar en contacto con, y acoplada a, la primera placa; el conducto de recogida de gas puede ser una trayectoria de flujo de gas formada dentro de la parte de plantilla de presión; se puede formar una entrada del conducto de recogida de gas que esté orientada hacia la primera superficie; y se puede formar una salida del conducto de recogida de gas en una superficie de contacto entre la primera placa y la parte de plantilla de presión de modo que esté orientada hacia una entrada del conducto de descarga de gas.
[0041] En el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención, la parte de pilar se extiende en una dirección perpendicular a la primera superficie y es plural, en donde un extremo de la parte de pilar puede acoplarse a la primera placa, y el otro extremo de la parte de pilar puede acoplarse a la segunda placa.
[0042] En el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención, la parte de pilar incluye una primera parte de pilar y una segunda parte de pilar, en donde una línea virtual que conecta la primera parte de pilar y la segunda parte de pilar en un plano virtual que incluye la batería secundaria, la primera parte de pilar y la segunda parte de pilar, y que es paralela a la primera superficie, puede atravesar la batería secundaria.
[0043] En el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención, está incluida además una parte de punzonado para perforar un orificio de ventilación en la primera superficie de la carcasa de batería para descargar el gas, en donde la parte de punzonado está acoplada a la superficie de la parte de plantilla de presión opuesta a la superficie de la parte de plantilla de presión que entra en contacto con la batería secundaria; y en la parte de plantilla de presión puede formarse un orificio para aguja que atraviesa el interior de la parte de plantilla de presión de modo que una aguja provista en la parte de punzonado sobresalga de la superficie de la parte de plantilla de presión en contacto con la batería secundaria.
[0044] En el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención, pueden formarse en la misma posición una salida del orificio para aguja, a través del cual sobresale la aguja, y una entrada del conducto de recogida de gas, a través del cual fluye el gas.
[0045] En el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención, el orificio para aguja está formado para atravesar la parte de plantilla de presión para conectar la superficie de la parte de plantilla de presión orientada hacia la carcasa de la batería y la superficie de la parte de plantilla de presión a la que está acoplada la parte de punzonado; la parte de punzonado es desmontable; y el gas del interior de la batería secundaria puede recogerse a través del orificio para aguja en un estado en el que la parte de punzonado está separada de la parte de plantilla de presión.
[0046] En el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención, en la primera superficie de la carcasa de batería se puede formar un orificio de ventilación para descargar el gas generado dentro de la batería secundaria; la parte de sellado puede ser una junta tórica; y la parte de sellado puede disponerse de manera que el orificio de ventilación esté ubicado dentro del círculo de la junta tórica.
[0047] En el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención, la parte de sellado puede incluir uno o más de caucho de silicona, vitón, caucho natural y caucho sintético como material flexible.
[0048] Descripción detallada de realizaciones
[0049] En lo sucesivo en el presente documento, la configuración y la función del aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención se describirán en detalle con referencia a las Figs.1 a 7.
[0050] La Fig.1 es una vista en planta que muestra un estado en el que una batería secundaria está acoplada a un aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de acuerdo con una realización de la presente invención. La Fig.2 es una vista en planta que muestra un estado en el que una batería secundaria no está montada en el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria en la Fig. 1. La Fig. 3 es una vista en perspectiva que muestra el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la Fig.1. La Fig.4 es una vista conceptual que muestra una relación de disposición de una parte de pilar del aparato de recogida de gas interno de batería secundaria en la Fig.1. La Fig.5 es una vista en sección transversal que muestra una sección transversal A-A de la Fig.3. La Fig.6 es una vista en sección transversal que muestra un flujo de gas en el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la Fig.1. La Fig.7 es una vista en planta que muestra otra realización de un aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención.
[0051] El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención puede usarse para recoger el gas generado en una batería secundaria 10 que comprende un conjunto de electrodos 11 y una carcasa de batería rígida 13 para alojar el conjunto de electrodos 11 en su interior. Es decir, en el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención, la carcasa de batería 13 que constituye una forma exterior tiene un volumen fijo y puede ser un material rígido. Específicamente, la carcasa de batería 13 puede estar fabricada con acero inoxidable y puede tener una forma que se mantiene incluso cuando cambia la presión dentro y fuera de la carcasa de batería 13. Por lo tanto, cuando una superficie exterior de la carcasa de batería 13 se presiona con una parte de plantilla de presión 100, la carcasa de batería 13 lo soporta, y la superficie exterior de la carcasa de batería 13 y la parte de plantilla de presión 100 pueden estar en estrecho contacto entre sí. La batería secundaria 10 utilizada en el aparato de la presente invención puede tener una forma exterior constituida, por ejemplo, por una carcasa rígida prismática o cilíndrica.
[0052] Como se muestra en la Fig.1, el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención puede comprender: una parte de plantilla de presión 100 para presionar una superficie de la carcasa de batería 13, una parte de sellado 200 insertada entre la parte de plantilla de presión 100 y la superficie de la carcasa de batería 13, y una unidad de fijación para fijar la parte de plantilla de presión 100 y la carcasa de batería 13 en un estado en el que el medio de sellado está insertado entre la parte de plantilla de presión 100 y la carcasa de batería 13.
[0053] Una superficie de la carcasa de batería 13 orientada hacia la parte de plantilla de presión 100 se define como una primera superficie, y la otra superficie de la carcasa de batería 13 orientada hacia la primera superficie se define como una segunda superficie.
[0054] Como se muestra en las Figs. 2 y 3, la unidad de fijación puede incluir: una parte de plantilla de soporte 310 que contacta con la segunda superficie para soportar la batería secundaria 10; una primera placa 320 a la que se fija la parte de plantilla de presión 100 y que está orientada hacia la primera superficie en una posición separada de la misma; una segunda placa 330 a la que se fija la parte de plantilla de soporte 310 y que está orientada hacia la segunda superficie en una posición separada de la misma; y una parte de pilar 340 acoplada a la primera placa 320 y a la segunda placa 330 de modo que la primera placa 320 y la segunda placa 330 mantengan una cierta distancia entre sí.
[0055] La parte de plantilla de soporte 310 puede aplicar una fuerza a la segunda superficie, que es una superficie opuesta a la primera superficie de la carcasa de batería 13 que es presionada por la parte de plantilla de presión 100, en una dirección opuesta a la dirección de la fuerza aplicada por la parte de plantilla de presión 100 a la batería secundaria 10, con la batería secundaria 10 dispuesta entre las mismas. Es decir, la batería secundaria 10 puede intercalarse entre la parte de plantilla de presión 100 y la parte de plantilla de soporte 310 y fijarse en su lugar. Se puede ajustar la separación relativa entre la parte de plantilla de presión 100 y la parte de plantilla de soporte 310, y la batería secundaria 10 se puede fijar entre la parte de plantilla de presión 100 y la parte de plantilla de soporte 310 ajustando la separación de acuerdo con el tamaño de la batería secundaria 10.
[0056] La separación entre la parte de plantilla de presión 100 y la parte de plantilla de soporte 310 puede ajustarse de acuerdo con la especificación de la batería secundaria 10. Dado que la separación entre la primera placa 320 y la segunda placa 330 es siempre constante, la separación entre la parte de plantilla de presión 100 y la parte de plantilla de soporte 310 puede ajustarse moviendo la parte de plantilla de presión 100 en una dirección perpendicular a la primera superficie con respecto a la primera placa 320, o moviendo la parte de plantilla de soporte 310 en una dirección perpendicular a la primera superficie con respecto a la segunda placa 330. Dado que un conducto de recogida de gas 110, una parte de punzonado 400, etc. pueden acoplarse a la parte de plantilla de presión 100, puede ser deseable ajustar la separación moviendo la parte de plantilla de soporte 310.
[0057] Específicamente, la segunda placa 330 puede estar provista de un orificio de guía de plantilla 331 en el que se inserta la parte de plantilla de soporte 310 para poder moverse en una dirección perpendicular a la primera superficie con respecto a la segunda placa 330; y un medio de bloqueo 333 para fijar una posición relativa de la parte de plantilla de soporte 310 con respecto a la segunda placa 330.
[0058] El orificio de guía de plantilla 331 está formado para atravesar la segunda placa 330 en una dirección perpendicular a la primera superficie, y la parte de plantilla de soporte 310 puede guiarse y moverse por el orificio de guía de plantilla 331.
[0059] El medio de bloqueo 333 se proporciona en una superficie opuesta a la superficie de la segunda placa 330 orientada hacia la carcasa de batería 13, y puede fijar la parte de plantilla de soporte 310 apretando la superficie lateral de la parte de plantilla de soporte 310.
[0060] La parte de pilar 340, que fija la primera placa 320 y la segunda placa 330 de modo que la distancia relativa entre ellas sea siempre constante, se extiende en una dirección perpendicular a la primera superficie, y puede ser plural. Un extremo de la parte de pilar 340 puede acoplarse a la primera placa 320, y el otro extremo de la parte de pilar 340 puede acoplarse a la segunda placa 330.
[0061] Como se muestra en la Fig. 4, cuando la parte de pilar 340 incluye una primera parte de pilar 341 y una segunda parte de pilar 343, una línea virtual que conecta la primera parte de pilar 341 y la segunda parte de pilar 343 en un plano virtual que incluye la batería secundaria, la primera parte de pilar 341 y la segunda parte de pilar 343, y que es paralela a la primera superficie, puede atravesar la batería secundaria 10. Es decir, la primera parte de pilar 341 y la segunda parte de pilar 343 pueden estar dispuestas para interponer la batería secundaria 10 entre ellas.
[0062] Dado que el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención no aloja la batería secundaria 10 en un espacio cerrado, sino que fija las plantillas a través de la parte de pilar 340, la superficie lateral de la carcasa de batería 13 puede estar abierta al exterior. Es decir, dado que el aparato no es una estructura en la que la plantilla encierre toda la batería secundaria 10, puede ser fácil acoplar directamente equipos separados adicionales (cargador-descargador, compactador, material aislante, sensor de temperatura, etc.) a la batería secundaria 10. Por lo tanto, es posible recoger no solo el gas en el momento de conectar un aparato de análisis de gas interno de batería secundaria de la presente invención a la batería secundaria 10, sino también el gas generado en tiempo real para cada cambio de tensión, temperatura o tiempo transcurrido dentro de la batería secundaria 10. Como se muestra en la Fig.5, el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención puede incluir además una parte de punzonado 400 para perforar un orificio de ventilación 15 en la primera superficie de la carcasa de batería 13 para descargar el gas. La parte de punzonado 400 puede acoplarse a una superficie de la parte de plantilla de presión 100 opuesta a la superficie de la parte de plantilla de presión 100 que entra en contacto con la batería secundaria 10. Un orificio para aguja 120 que atraviesa el interior de la parte de plantilla de presión 100 puede formarse en la parte de plantilla de presión 100 de modo que una aguja 410 provista en la parte de punzonado 400 sobresalga de la superficie de la parte de plantilla de presión 100 en contacto con la batería secundaria 10.
[0063] Específicamente, la parte de punzonado 400 puede incluir una aguja 410 para perforar el orificio de ventilación 15 en la carcasa de batería 13, una parte de cuerpo 420 que tiene un extremo al que se fija la aguja 410 y que tiene un diámetro mayor que el diámetro de la aguja 410, un botón (no mostrado) conectado al otro extremo de la parte de cuerpo 420 para presionar la parte de cuerpo 420, y un miembro elástico (no mostrado) que proporciona una fuerza de restauración, para la parte de cuerpo 420, para mover la parte de cuerpo 420 hasta su posición original después de que la aguja 410 haya formado el orificio de ventilación 15 presionando la parte de cuerpo 420. Una porción de la parte de cuerpo 420 puede insertarse en el orificio para aguja 120 formado en la parte de plantilla de presión 100, y la parte de cuerpo 420 puede moverse alternativamente a lo largo del orificio para aguja 120. El orificio para aguja 120 puede formarse para atravesar la parte de plantilla de presión 100 en una dirección perpendicular a una superficie de la parte de plantilla de presión 100 orientada hacia la carcasa de batería 13. El diámetro de algunas secciones del orificio para aguja 120 en el que se inserta la parte de cuerpo 420 está formado para que sea sustancialmente igual que el diámetro de la parte de cuerpo 420, y un miembro de sellado (no mostrado) puede insertarse entre una superficie interior del orificio para aguja 120 y una superficie lateral de la parte de cuerpo 420. Se puede formar en la parte de cuerpo 420 una ranura en la que se inserta el miembro de sellado.
[0064] La aguja 410 sobresale por una entrada del orificio para aguja 120 formado en una superficie de la parte de plantilla de presión 100 orientada hacia la carcasa de batería 13 para formar un orificio de ventilación 15 en la carcasa de batería 13. La entrada del orificio para aguja 120 formado en la superficie de la parte de plantilla de presión 100 orientada hacia la carcasa de batería 13 puede ser el mismo orificio de entrada del conducto de recogida de gas 110, y el orificio para aguja 120 y el conducto de recogida de gas 110 pueden compartir algunas secciones. Es decir, la salida del orificio para aguja 120 a través del cual sobresale la aguja 410 y la entrada del conducto de recogida de gas 110 a través del cual fluye el gas pueden estar formados en la misma posición. Dado que el orificio de ventilación 15 formado en la carcasa de batería 13 está formado por la aguja 410 que sobresale de la entrada del conducto de recogida de gas 110, el orificio de ventilación 15 y la entrada del conducto de recogida de gas 110 pueden enfrentarse naturalmente entre sí sin una alineación de posición independiente.
[0065] La parte de plantilla de presión 100 puede estar provista de un conducto de recogida de gas 110 a través del cual fluye el gas generado en la carcasa de batería 13. El conducto de recogida de gas 110 puede ser una trayectoria de flujo a través de la cual fluye el gas formado en el interior de la parte de plantilla de presión 100. La entrada del conducto de recogida de gas 110 puede formarse en la superficie de la parte de plantilla de presión 100 orientada hacia la carcasa de batería 13. Por lo tanto, el gas descargado de la batería secundaria 10 fluye hacia la entrada del conducto de recogida de gas 110, y el gas introducido en el conducto de recogida de gas 110 puede descargarse a un aparato de análisis externo a través del conducto de recogida de gas 110.
[0066] En una realización, como se muestra en la Fig.6, se puede proporcionar dentro de la primera placa 320 un conducto de descarga de gas 321 para hacer fluir el gas descargado a través del conducto de recogida de gas 110 hasta un aparato de análisis externo. En un estado en el que la parte de plantilla de presión 100 y la primera placa 320 están en contacto y acopladas entre sí, se puede formar una salida del conducto de recogida de gas 110 en una superficie de contacto entre la primera placa 320 y la parte de plantilla de presión 100 para estar orientada hacia una entrada del conducto de descarga de gas 321. Por lo tanto, el gas descargado a través de la parte de plantilla de presión 100 puede suministrarse a un aparato de análisis externo a través del conducto de descarga de gas 321 formada dentro de la primera placa 320. Es decir, el gas generado en el conjunto de electrodos 11 puede fluir a través del conducto de recogida de gas 110 de la parte de plantilla de presión 100 y el conducto de descarga de gas 321 de la primera placa 320 hasta un aparato de análisis externo. El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención básicamente recoge el gas del interior de la batería secundaria, pero además, es posible analizar un cambio en el estado de la batería secundaria inyectando aire externo en la batería secundaria en una dirección inversa a la trayectoria.
[0067] Una parte de sujeción 321a que sobresale de una superficie de la primera placa 320 puede proporcionarse en una salida del conducto de descarga de gas 321 para facilitar la sujeción de un conducto tal como una manguera.
[0068] La parte de sellado 200 puede ser una junta tórica. La parte de sellado 200 puede disponerse de manera que el orificio de ventilación 15 esté ubicado dentro del círculo de la junta tórica. La parte de sellado 200 puede incluir uno o más de caucho de silicona, vitón, caucho natural y caucho sintético como material flexible. La parte de sellado 200 está directamente expuesta al gas generado en la batería secundaria 10 y, por lo tanto, su material puede tener preferentemente propiedades tales como resistencia a la corrosión, resistencia al calor, resistencia a la abrasión y resistencia química. Cuando la parte de sellado 200 formada por un material flexible es presionada por la parte de plantilla de presión 100, puede deformarse para llenar y sellar un espacio entre la parte de sellado 200 y la parte de plantilla de presión 100 y un espacio entre la parte de sellado 200 y la carcasa de batería 13.
[0069] En otra realización, como se muestra en la Fig.7, la parte de punzonado 400 es desmontable, y el gas del interior de la batería secundaria se puede recoger a través del orificio para aguja 120 en un estado en el que la parte de punzonado 400 está separada de la parte de plantilla de presión 100. El orificio para aguja 120 puede formarse para atravesar la parte de plantilla de presión 100 para conectar una superficie de la parte de plantilla de presión 100 orientada hacia la carcasa de batería 13 y una superficie de la parte de plantilla de presión 100 a la que está acoplada la parte de punzonado 400; y el gas de la batería secundaria 10 se introduce en una salida del orificio para aguja 120 formada en una superficie de la parte de plantilla de presión 100 orientada hacia la carcasa de batería 13, y un conducto tal como una manguera conectada a un aparato de análisis externo se acopla a una entrada del orificio para aguja 120 formada en una superficie de la parte de plantilla de presión 100 a la que se ha acoplado la parte de punzonado 400, para que el gas pueda suministrarse al aparato de análisis externo.
[0070] Aunque en lo que precede se han descrito realizaciones de acuerdo con la presente invención, se entenderá que las realizaciones son meramente de ejemplo, y los expertos en la materia pueden hacer diversas modificaciones y otras realizaciones que tengan un alcance equivalente a partir de las realizaciones anteriores. Por lo tanto, el verdadero alcance técnico de la presente invención que debe ser protegido estará definido por las siguientes reivindicaciones.
[0071] Aplicabilidad Industrial
[0072] El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención se puede utilizar de manera consistente para baterías secundarias de todos los tamaños independientemente de un cambio en las especificaciones de las baterías.
[0073] El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención recoge inmediatamente el gas del interior de una carcasa de batería sin requerir un proceso de difusión del gas en una cámara separada, reduciendo así un espacio para la difusión de gas. Por lo tanto, dado que el gas generado en la batería secundaria se puede recoger en un espacio más pequeño, es posible aumentar la eficiencia del análisis recogiendo una alta concentración de gas.
[0074] Una parte de plantilla de presión del aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención contacta y presiona solo un área local de una carcasa de batería y, por lo tanto, incluso si la plantilla está acoplada a la batería secundaria, la batería secundaria tiene un área expuesta que no está acoplada a la plantilla. Esta área expuesta se puede usar para conectar partes accesorias para diversos análisis.
[0075] El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención fija de forma segura una parte de plantilla de presión a solo una superficie de una carcasa de batería y, por lo tanto, incluso si la forma y el tamaño de la batería secundaria cambian durante el análisis, es posible recoger uniformemente el gas sin reemplazar la plantilla.
[0076] Incluso si el aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención se daña por la ignición de la batería secundaria, solo es necesario reemplazar una parte de la plantilla de presión o una parte de sellado, reduciendo así el coste de mantenimiento del aparato.
[0077] En el caso de una junta tórica aplicada a la estructura del aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la presente invención, su área es de 2 a 1000 veces más pequeña que la de la junta tórica utilizada en los aparatos de recogida convencionales, mejorando así eficazmente las fugas debidas a la junta tórica.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES
1. Un aparato de recogida de gas interno de batería secundaria para recoger gas generado en una batería secundaria (10) que incluye un conjunto de electrodos (11) y una carcasa de batería (13) rígida que aloja el conjunto de electrodos (11) en su interior, comprendiendo el aparato:
una parte de plantilla de presión (100) para presionar una superficie de la carcasa de batería (13), en donde la parte de plantilla de presión (100) está provista de un conducto de recogida de gas (110) a través del cual fluye el gas generado dentro de la carcasa de batería (13),
caracterizado por
una parte de sellado (200) insertada entre la parte de plantilla de presión (100) y la citada superficie de la carcasa de batería (13); y
una unidad de fijación para fijar la parte de plantilla de presión (100) y la carcasa de batería (13) en un estado en el que la parte de sellado (200) está insertada entre la parte de plantilla de presión (100) y la carcasa de batería (13),
en donde la citada superficie de la carcasa de batería (13) es una primera superficie, y la otra superficie de la carcasa de batería (13) orientada hacia la primera superficie es una segunda superficie, y
la unidad de fijación comprende:
una parte de plantilla de soporte (310) que entra en contacto con la segunda superficie para soportar la batería secundaria (10);
una primera placa (320) a la que se fija la parte de plantilla de presión (100) y que está orientada hacia la primera superficie en una posición separada de la misma;
una segunda placa (330) a la que se fija la parte de plantilla de soporte (310) y que está orientada hacia la segunda superficie en una posición separada de la misma; y
una parte de pilar (340) acoplada a, y que fija, la primera placa (320) y la segunda placa (330) de modo que la primera placa (320) y la segunda placa (330) mantengan una cierta distancia entre sí, en donde la parte de pilar (340) se extiende en una dirección perpendicular a la primera superficie.
2. El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la reivindicación 1, en donde la segunda placa (330) está provista de:
un orificio de guía de plantilla (331) en el que se inserta la parte de plantilla de soporte (310) para poder moverse en una dirección perpendicular a la primera superficie con respecto a la segunda placa (330); y
un medio de bloqueo (333) para fijar una posición de la parte de plantilla de soporte (310) con respecto a la segunda placa (320).
3. El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la reivindicación 1, en donde se proporciona dentro de la primera placa (320) un conducto de descarga de gas (321) para hacer fluir el gas descargado a través del conducto de recogida de gas (110) hasta un aparato de análisis externo,
en donde la parte de plantilla de presión (100) está en contacto con, y acoplada a, la primera placa (320), en dondel conducto de recogida de gas (110) es una trayectoria de flujo de gas formada dentro de la parte de plantilla de presión (100),
en donde se forma una entrada del conducto de recogida de gas (110) orientada hacia la primera superficie, y en donde se forma una salida del conducto de recogida de gas (110), en una superficie de contacto entre la primera placa (320) y la parte de plantilla de presión (100), de modo que esté orientada hacia una entrada del conducto de descarga de gas (321).
4. El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la reivindicación 1, en donde la parte de pilar (340) es plural,
en donde un extremo de la parte de pilar (340) está acoplado a la primera placa (320), y el otro extremo de la parte de pilar (340) está acoplado a la segunda placa (330).
5. El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la reivindicación 4, en donde la parte de pilar (340) incluye una primera parte de pilar (341) y una segunda parte de pilar (343),
en donde una línea virtual que conecta la primera parte de pilar (341) y la segunda parte de pilar (343) en un plano virtual que incluye la batería secundaria (10), la primera parte de pilar (341) y la segunda parte de pilar (343), y que es paralela a la primera superficie, atraviesa la batería secundaria (10).
6. El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la reivindicación 1, en dondel aparato comprende además una parte de punzonado (400) para perforar un orificio de ventilación (15) en la primera superficie de la carcasa de batería (13) para descargar el gas,
en donde la parte de punzonado (400) está acoplada a una superficie de la parte de plantilla de presión (100) opuesta a la superficie de la parte de plantilla de presión (100) que entra en contacto con la batería secundaria (10), y
en donde un orificio para aguja (120) que atraviesa el interior de la parte de plantilla de presión (100) está formado en la parte de plantilla de presión (100) de modo que una aguja (410) provista en la parte de punzonado (400) sobresale de la superficie de la pieza de prensado parte de plantilla (100) en contacto con la batería secundaria (10).
7. El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la reivindicación 6, en donde una salida del orificio para aguja (120), a través de la cual sobresale la aguja (410), y una entrada del conducto de recogida de gas (110), a través de la cual fluye el gas, están formadas en la misma posición.
8. El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la reivindicación 7, en dondel orificio para aguja (120) está formado para atravesar la parte de plantilla de presión (100) de modo que conecte la superficie de la parte de plantilla de presión (100) orientada hacia la carcasa de batería (13) y la superficie de la parte de plantilla de presión (100) a la que está acoplada la parte de punzonado (400),
en donde la parte de punzonado (400) es desmontable, y
en dondel gas interno de la batería secundaria (10) se recoge a través del orificio para aguja (120) en un estado en el que la parte de punzonado (400) está separada de la parte de plantilla de presión (100).
9. El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la reivindicación 1, en donde un orificio de ventilación (15) para descargar el gas generado en el interior de la batería secundaria (10) está formado en dicha superficie de la carcasa de batería (13),
en donde la parte de sellado (200) es una junta tórica, y
en donde la parte de sellado (200) está dispuesta de tal manera que el orificio de ventilación (15) esté ubicado dentro del círculo de la junta tórica.
10. El aparato de recogida de gas interno de batería secundaria de la reivindicación 9, en donde la parte de sellado (200) comprende uno o más de caucho de silicona, vitón, caucho natural y caucho sintético como material flexible.
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