ES3056116T3 - Apparatus for inspecting swelling of battery cell - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de prueba de hinchamiento para una celda de batería según una realización de la presente invención comprende: una primera placa que tiene la forma de una placa; una segunda placa que tiene la forma de una placa, está espaciada a una distancia predeterminada de la primera placa y mira hacia la misma, y está configurada de modo que la celda de batería puede interponerse entre la primera placa y la segunda placa; un marco fijo al que se acopla fijamente una porción de la primera placa; un marco de conexión que tiene un extremo acoplado fijamente a la segunda placa y el otro extremo acoplado fijamente al marco fijo; y un elemento de medición de presión que está unido al marco de conexión y está configurado para medir la deformación del marco de conexión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería
[0003] Sector de la técnica
[0004] La presente divulgación se refiere a un aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería, y más particularmente, a un aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería, que puede inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería basándose en la distribución de presión de la celda de batería.
[0005] Antecedentes de la invención
[0006] Recientemente, la demanda de productos electrónicos portátiles tales como ordenadores ultraportátiles, videocámaras y teléfonos portátiles ha aumentado abruptamente y los vehículos eléctricos, las baterías de almacenamiento de energía, los robots, los satélites y similares se han desarrollado concienzudamente. Por consiguiente, se están estudiando activamente las baterías de alto rendimiento que permiten una carga y una descarga repetidas.
[0007] Las baterías disponibles en el mercado en la actualidad incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquelhidrógeno, baterías de níquel-zinc, baterías de litio y similares. Entre ellas, las baterías de litio están en el centro de atención, ya que casi no tienen efecto de memoria en comparación con las baterías a base de níquel y también tienen una tasa de autocarga muy baja y una alta densidad de energía.
[0008] Una batería de este tipo puede causar hinchamiento en el que se genera gas en la batería durante la carga y descarga o en un estado de alta temperatura para inflar la batería. Ya que existe riesgo de incendio o explosión debido al hinchamiento de la batería, es importante inspeccionar con precisión el comportamiento de hinchamiento de la batería. Convencionalmente, se ha divulgado un sistema de evaluación y una plantilla de fijación para evaluar el cambio de estado de una batería causado por la carga y la descarga (Documento de Patente 1). Específicamente, el Documento de Patente 1 divulga una configuración en la que una batería se fija usando la plantilla de fijación y la deformación elástica de un resorte proporcionado en la plantilla de fijación se detecta a través de un extensómetro basándose en el cambio de volumen de la batería.
[0009] Sin embargo, dado que la deformación elástica del resorte detectada en el Documento de Patente 1 solo se ve afectada por el cambio de volumen de la batería, si el cambio de volumen de la batería es demasiado pequeño, la deformación elástica del resorte puede no alcanzar un intervalo medible de índice de deformación del extensómetro. Es decir, dado que el Documento de Patente 1 no mide el índice de deformación amplificando la deformación elástica del resorte, existe el problema de que la propia precisión de detección puede verse reducida por el cambio de volumen de la batería.
[0010] Asimismo, dado que el Documento de Patente 1 usa un resorte, si el cambio de volumen de la batería es demasiado grande para que la fuerza de deformación del resorte supere un límite elástico, existe el problema de que el sistema de evaluación y la plantilla de fijación del Documento de Patente 1 ya no pueden evaluar el estado de la batería. (Documento de Patente 1) JP 2017-212163 A
[0011] Los documentos CN 109342200 A y WO 2017/087807 A1 divulgan antecedentes de la técnica adicionales.
[0012] Explicación de la invención
[0013] Problema técnico
[0014] La presente divulgación está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada y, por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a proporcionar un aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería, que puede inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería incluso basándose en una pequeña fuerza aplicada por el hinchamiento de la celda de batería amplificando y midiendo la fuerza aplicada por el hinchamiento de la celda de batería.
[0015] Estos y otros objetivos y ventajas de la presente divulgación podrán entenderse a partir de la siguiente descripción detallada y se volverán aún más evidentes a partir de las realizaciones ilustrativas de la presente divulgación. Además, se comprenderá fácilmente que los objetivos y las ventajas de la presente divulgación se pueden alcanzar mediante los medios mostrados en las reivindicaciones adjuntas.
[0016] Solución técnica
[0017] En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería, que comprende: una primera placa configurada en forma de placa; una segunda placa configurada en
forma de placa y ubicada frente a la primera placa para estar separada de ella un intervalo predeterminado, estando configurada la segunda placa de modo que la celda de batería está interpuesta entre la primera placa y la segunda placa; un bastidor de fijación configurado de modo que una porción de la primera placa se acople fijamente a él; un bastidor de conexión que tiene un extremo acoplado fijamente a la segunda placa y el otro extremo acoplado fijamente al bastidor de fijación; y un elemento de medición de presión está unido al bastidor de conexión y está configurado para medir un índice de deformación del bastidor de conexión.
[0018] El bastidor de conexión puede estar configurado de modo que al menos una porción del mismo esté doblada.
[0019] El bastidor de conexión puede incluir: una porción horizontal que tiene un extremo conectado al bastidor de fijación y configurado para ser alargado en una dirección; y una porción vertical provista en un extremo distal de la porción horizontal y configurada para tener un extremo distal hacia la segunda placa.
[0020] El bastidor de conexión puede estar configurado de modo que el extremo distal de la porción vertical esté acoplado fijamente a una superficie lateral exterior de la segunda placa.
[0021] El bastidor de conexión puede estar configurado de modo que el extremo distal de la porción vertical está acoplado fijamente a una porción central de la superficie lateral exterior de la segunda placa.
[0022] El bastidor de fijación puede estar configurado de modo que se ajuste el intervalo entre la primera placa y la segunda placa.
[0023] Un aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación puede comprender además una unidad de medición de presión conectada al elemento de medición de presión y configurada para recibir el índice de deformación del bastidor de conexión medido por el elemento de medición de presión y medir un valor de presión de la celda de batería basándose en el índice de deformación recibido del bastidor de conexión cuando la celda de batería está interpuesta entre la primera placa y la segunda placa. El elemento de medición de presión puede estar configurado para medir el índice de deformación del bastidor de conexión basándose en una fuerza aplicada a la porción vertical por la presión de la celda de batería y una longitud de la porción horizontal en una dirección.
[0024] Un aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con todavía otro aspecto de la presente divulgación puede comprender además una unidad de control conectada a la unidad de medición de presión y configurada para recibir el valor de presión de la celda de batería desde la unidad de medición de presión, comparar el valor de presión recibido de la celda de batería con un valor de presión de referencia y determinar al menos uno de la presencia de hinchamiento y un grado de hinchamiento de la celda de batería de acuerdo con el resultado de la comparación del valor de presión.
[0025] El bastidor de conexión puede incluir una pluralidad de bastidores de conexión unitarios de modo que la pluralidad de bastidores de conexión unitarios se acoplen a la segunda placa en un intervalo predeterminado.
[0026] El elemento de medición de presión se puede proporcionar en plural y configurado para unirse a cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios.
[0027] La unidad de medición de presión puede estar configurada para medir un valor de presión de cada sección de la celda de batería, basándose en un índice de deformación de cada uno de los bastidores de conexión unitarios medido por cada uno de la pluralidad de elementos de medición de presión.
[0028] La unidad de control puede estar configurada para determinar al menos uno de una distribución de hinchamiento de la celda de batería y un grado de hinchamiento de cada sección, basándose en el valor de presión de cada sección de la celda de batería medido por la unidad de medición de presión.
[0029] La unidad de medición de presión puede estar configurada para calcular un valor de presión de cada sección de la celda de batería a partir del índice de deformación de cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios, en consideración de una longitud de la porción horizontal de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios.
[0030] La segunda placa puede estar configurada para incluir una pluralidad de segundas placas unitarias.
[0031] La pluralidad de bastidores de conexión unitarios pueden estar configurados para acoplarse a una segunda placa unitaria correspondiente entre la pluralidad de segundas placas unitarias.
[0032] La pluralidad de bastidores de conexión unitarios pueden estar configurados para acoplarse a una porción central de una superficie lateral exterior de la segunda placa unitaria correspondiente.
[0033] Un aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con todavía otro aspecto de la
presente divulgación puede comprender además una unidad de medición de temperatura configurada para medir una temperatura de cada una de la pluralidad de segundas placas unitarias usando un elemento de medición de temperatura unido a cada una de la pluralidad de segundas placas unitarias.
[0034] La unidad de control puede estar configurada para recibir el valor de temperatura de cada una de la pluralidad de segundas placas unitarias desde la unidad de medición de temperatura y determinar además una temperatura de cada sección de la celda de batería.
[0035] Efectos ventajosos
[0036] De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, la magnitud de la fuerza aplicada por el hinchamiento de la celda de batería puede amplificarse tanto como la longitud de la porción horizontal del bastidor de conexión. Por lo tanto, aunque se aplique una pequeña fuerza por hinchamiento, existe la ventaja de determinar con precisión la presencia de hinchamiento de la celda de batería.
[0037] Los efectos de la presente divulgación no se limitan a los efectos mencionados anteriormente, y los expertos en la materia entenderán claramente a partir de la descripción de las reivindicaciones otros efectos no mencionados.Breve descripción de los dibujos
[0038] Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mejor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación y, por lo tanto, la presente divulgación no se interpreta como que se limita al dibujo.
[0039] La figura 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0040] La figura 2 es una vista en perspectiva despiezada que muestra el aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0041] La figura 3 es una vista en perspectiva ensamblada que muestra esquemáticamente el aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0042] La figura 4 es un diagrama que muestra específicamente un bastidor de conexión, en el aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0043] La figura 5 es un diagrama que muestra esquemáticamente una realización del aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0044] La figura 6 es un diagrama que muestra esquemáticamente otra realización del aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0045] La figura 7 es una vista en perspectiva que muestra una realización en la que una celda de batería está interpuesta en el aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0046] La figura 8 es una vista lateral que muestra esquemáticamente una realización en la que una celda de batería está interpuesta en el aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0047] La figura 9 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
[0048] La figura 10 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación.
[0049] La figura 11 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación.
[0050] La figura 12 es un diagrama que muestra esquemáticamente un resultado de inspección de hinchamiento de la celda de batería usando el aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación.
[0051] Realización preferente de la invención
[0052] Debería entenderse que los términos utilizados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no deberían interpretarse como limitados a los significados generales y del diccionario, sino que se deben interpretar en función de los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación basándose en el principio de que el inventor puede definir los términos adecuadamente para una mejor explicación.
[0053] Por lo tanto, la descripción propuesta en el presente documento es solo un ejemplo preferido a efectos meramente ilustrativos, que no pretende limitar el alcance de la divulgación, por lo que se debe entender que podrían realizarse otras equivalencias y modificaciones de la misma sin alejarse del alcance de la divulgación.
[0054] Adicionalmente, al describir la presente divulgación, cuando se considere que una descripción detallada de elementos o funciones conocidos relevantes hace que la materia objeto clave de la presente divulgación resulte ambigua, la descripción detallada se omite en el presente documento.
[0055] Los términos que incluyen números ordinales tales como "primero", "segundo" y similares, pueden usarse para distinguir un elemento de otro de entre diversos elementos, pero sin pretender limitar los elementos mediante dichos términos.
[0056] A lo largo de toda la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a una porción como "que comprende" o "que incluye" cualquier elemento, significa que la porción además puede incluir otros elementos adicionalmente, sin excluir otros elementos, a menos que se indique específicamente lo contrario.
[0057] De manera adicional, la expresión "unidad de control" descrita en la memoria descriptiva se refiere a una unidad que procesa al menos una función u operación, y puede implementarse mediante hardware, software o una combinación de hardware y software.
[0058] Asimismo, a lo largo de toda la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a una porción como "conectada" a otra porción, no se limita al caso de que estén "conectadas directamente", sino que incluye también el caso donde están "conectadas indirectamente" con otro elemento interpuesto entre las mismas.
[0059] En lo sucesivo en el presente documento, las realizaciones preferidas de la presente divulgación se describirán con detalle con referencia a los dibujos adjuntos.
[0060] La figura 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0061] La figura 2 es una vista en perspectiva despiezada que muestra el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La figura 3 es una vista en perspectiva ensamblada que muestra esquemáticamente el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0062] El aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación es un dispositivo para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería 10, y puede inspeccionar la presencia de hinchamiento y/o un grado de hinchamiento.
[0063] Aquí, la celda de batería 10 se refiere a una celda independiente que tiene un terminal de electrodo negativo y un terminal de electrodo positivo y es físicamente separable. Por ejemplo, una celda de polímero de litio de tipo bolsa puede considerarse la celda de batería 10.
[0064] Con referencia a las figuras 1 a 3, el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir una primera placa 110, una segunda placa 120, un bastidor de fijación 130, un bastidor de conexión 140 y un elemento de medición de presión 150.
[0065] La primera placa 110 puede estar configurada en forma de placa.
[0066] Específicamente, la primera placa 110 puede estar configurada en forma de placa de modo que la celda de batería 10 pueda asentarse sobre ella. Asimismo, la primera placa 110 puede estar configurada para tener un área horizontal más ancha que la celda de batería 10, de modo que una superficie inferior de la celda de batería 10 pueda asentarse sobre ella.
[0067] Por ejemplo, la primera placa 110 puede ser una placa inferior sobre la que puede colocarse la celda de batería 10. La segunda placa 120 puede estar configurada en forma de placa.
[0068] Específicamente, la segunda placa 120 puede estar asentada o unida a una superficie superior de la celda de batería 10.
[0069] Por ejemplo, en la realización de la figura 3, la superficie superior y la superficie inferior de la celda de batería 10 pueden estar formadas para ser planas. Por consiguiente, la primera placa 110 y la segunda placa 120 pueden estar configuradas en forma de placa plana.
[0070] Asimismo, para aumentar la estabilidad de colocación o la estabilidad de unión de la segunda placa 120 en la superficie superior de la celda de batería 10, el área horizontal de la segunda placa 120 puede ser igual o menor que el área horizontal de la celda de batería 10.
[0071] Por ejemplo, en la realización de las figuras 2 y 3, el área horizontal de la segunda placa 120 puede ser menor o igual que el área horizontal de la celda de batería 10. Preferentemente, el área horizontal de la segunda placa 120 puede estar configurada para ser la misma que el área horizontal de la celda de batería 10, o puede estar configurada para ser menor que el área horizontal de la celda de batería 10 tanto como un área predeterminada en consideración del
grosor de una carcasa de la celda de batería 10.
[0072] Es decir, una superficie de la primera placa 110 y una superficie de la segunda placa 120 pueden estar enfrentadas. Preferentemente, una superficie de la primera placa 110 y una superficie de la segunda placa 120 pueden ser paralelas entre sí.
[0073] Asimismo, la segunda placa 120 puede estar configurada de modo que la celda de batería 10 se interponga entre la segunda placa 110 y la primera placa 110.
[0074] Por ejemplo, en la realización de la figura 3, la celda de batería 10 puede estar interpuesta en un espacio entre la primera placa 110 y la segunda placa 120.
[0075] El bastidor de fijación 130 puede estar configurado de modo que una porción de la primera placa 110 esté acoplada fijamente al mismo.
[0076] Específicamente, la primera placa 110 puede estar acoplada fijamente al bastidor de fijación 130, pero la segunda placa 120 puede no estar acoplada fijamente al bastidor de fijación 130.
[0077] Preferentemente, la primera placa 110 puede estar acoplada al bastidor de fijación 130 en ángulo recto. Asimismo, la primera placa 110 puede estar fijada mediante el bastidor de fijación 130 para que no tiemble ni gire. En lo sucesivo en el presente documento, "fijo" o "acoplamiento fijo" se refiere a un estado acoplado en el que el estado acoplado se mantiene con temblor o rotación.
[0078] En la realización de las figuras 2 y 3, se ilustra un bastidor de fijación 130, pero también es posible que se proporcione una pluralidad de bastidores de fijación 130 para fijar la primera placa 110. Sin embargo, en lo sucesivo en el presente documento, por conveniencia de la explicación, se describirá que se proporciona un bastidor de fijación 130 en el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0079] El bastidor de conexión 140 puede estar configurado de modo que un extremo esté acoplado fijamente a la segunda placa 120 y el otro extremo esté acoplado fijamente al bastidor de fijación 130.
[0080] Por ejemplo, en la realización de la figura 3, el otro extremo del bastidor de conexión 140 puede estar acoplado fijamente al bastidor de fijación 130, como la primera placa 110. Asimismo, un extremo del bastidor de conexión 140 puede estar acoplado fijamente a la segunda placa 120. Es decir, el bastidor de conexión 140 puede estar fijado por el bastidor de fijación 130. Asimismo, el bastidor de conexión 140 puede fijar la segunda placa 120.
[0081] El elemento de medición de presión 150 puede estar configurado para unirse al bastidor de conexión 140.
[0082] Por ejemplo, en la realización de las figuras 2 y 3, el elemento de medición de presión 150 puede estar unido a una superficie exterior del bastidor de conexión 140. Preferentemente, el elemento de medición de presión 150 puede estar unido a una superficie exterior superior del bastidor de conexión 140.
[0083] Asimismo, el elemento de medición de presión 150 puede estar configurado para medir un índice de deformación del bastidor de conexión 140. Para este fin, el bastidor de conexión 140 puede estar hecho de un metal que se desplaza elásticamente cuando se le aplica una fuerza.
[0084] Por ejemplo, en el elemento de medición de presión 150 puede aplicarse un extensómetro para medir la deformación del bastidor de conexión 140.
[0085] Como en la realización de la figura 3, si la celda de batería 10 está interpuesta y fijada entre la primera placa 110 y la segunda placa 120, el volumen de la celda de batería 10 puede cambiar durante la carga y descarga de la celda de batería 10. Si la celda de batería 10 se infla para causar hinchamiento, se puede aplicar una fuerza al bastidor de conexión 140 por la presión de la celda de batería 10. En este caso, el elemento de medición de presión 150 unido a la superficie exterior del bastidor de conexión 140 puede medir el índice de deformación del bastidor de conexión 140. El bastidor de conexión 140 puede estar configurado de modo que al menos una porción del mismo esté doblada. Aquí, la "forma doblada" puede significar una forma en la que el bastidor de conexión 140 está doblado. Por ejemplo, el bastidor de conexión 140 puede doblarse en un ángulo superior a 0 grados e inferior o igual a 90 grados en una forma alargada en una dirección.
[0086] Por ejemplo, en las realizaciones de las figuras 2 y 3, una porción del bastidor de conexión 140 puede doblarse a 90 grados. Asimismo, un extremo del bastidor de conexión 140 puede estar acoplado fijamente a la segunda placa 120, y el otro extremo puede estar acoplado fijamente al bastidor de fijación 130. Es decir, una superficie de extremo del bastidor de conexión 140 acoplada a la segunda placa 120 y la otra superficie de extremo del bastidor de conexión
140 acoplada al bastidor de fijación 130 pueden ser perpendiculares entre sí.
[0087] El bastidor de conexión 140 se describirá en más detalle con referencia a la figura 4.
[0088] La figura 4 es un diagrama que muestra específicamente un bastidor de conexión 140, en el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación. El bastidor de conexión 140 puede incluir una porción horizontal 140a y una porción vertical 140b.
[0089] Por ejemplo, en la realización de la figura 4, el bastidor de conexión 140 puede doblarse en la porción horizontal 140a y la porción vertical 140b. Aunque la figura 4 ilustra la porción horizontal 140a y la porción vertical 140b por separado para conveniencia de la explicación, cabe señalar que el bastidor de conexión 140 puede aplicarse como un bastidor integrado.
[0090] La porción horizontal 140a puede estar configurada de modo que uno de sus extremos esté conectado al bastidor de fijación 130 y sea alargado en una dirección.
[0091] Aquí, "horizontal" puede significar una dirección paralela a la primera placa 110. Es decir, la porción horizontal 140a del bastidor de conexión 140 puede ser paralela a la primera placa 110. Además, la porción horizontal 140a del bastidor de conexión 140 también puede ser paralela a la segunda placa 120.
[0092] Por ejemplo, en la realización de la figura 4, la porción horizontal 140a puede ser alargada en la dirección y (específicamente, la dirección -y). Además, la longitud de la porción horizontal 140a, es decir, la longitud desde un extremo de la porción horizontal 140a hasta el otro extremo puede ser L.
[0093] La porción vertical 140b puede estar configurada para estar proporcionada en un extremo distal de la porción horizontal 140a.
[0094] Aquí, "vertical" puede significar una dirección perpendicular a la primera placa 110. Es decir, la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 puede ser perpendicular a la primera placa 110.
[0095] Específicamente, la porción vertical 140b puede estar proporcionada en el extremo distal de la porción horizontal 140a y configurada para ser alargada en una dirección perpendicular a la dirección longitudinal de la porción vertical 140b. Por ejemplo, en la realización de la figura 4, la porción vertical 140b puede estar proporcionada en el extremo distal de la porción horizontal 140a y configurada para ser alargada en la dirección z (específicamente, la dirección -z). Tanto la porción vertical 140b como la porción horizontal 140a pueden incluir un extremo y el otro extremo. Por ejemplo, en la realización de la figura 4, la porción vertical 140b incluye un extremo y el otro extremo basándose en la dirección longitudinal (dirección z), y la porción horizontal 140a también incluye un extremo y el otro extremo basándose en la dirección longitudinal (dirección y).
[0096] El otro extremo de la porción horizontal 140a puede acoplarse al bastidor de fijación 130, y el otro extremo de la porción vertical 140b puede proporcionarse en un extremo de la porción horizontal 140a. Asimismo, la porción vertical 140b puede estar configurada de modo que su extremo distal esté orientado hacia la segunda placa 120. Es decir, un extremo de la porción vertical 140b puede estar configurado para estar orientado hacia la segunda placa 120.
[0097] Aquí, la dirección longitudinal (dirección -y) de la porción horizontal 140a y la dirección longitudinal (dirección -z) de la porción vertical 140b pueden ser perpendiculares entre sí.
[0098] La figura 5 es un diagrama que muestra esquemáticamente una realización del aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La figura 6 es un diagrama que muestra esquemáticamente otra realización del aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0099] Con referencia a las figuras 5 y 6, el bastidor de fijación 130 puede aplicarse sin limitación siempre que tenga una estructura a la que se acoplen el bastidor de conexión 140 y la primera placa 110 de modo que el bastidor de conexión 140 y la primera placa 110 queden fijos.
[0100] El bastidor de conexión 140 puede estar configurado de modo que el extremo distal de la porción vertical 140b esté acoplado fijamente a la superficie lateral exterior de la segunda placa 120.
[0101] Específicamente, en la realización de las figuras 5 y 6, la superficie lateral exterior de la segunda placa 120 puede ser una superficie superior de la segunda placa 120 en la dirección z. Es decir, la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 puede estar acoplada fijamente a la superficie superior de la segunda placa 120.
[0102] Por ejemplo, con referencia a la estructura del bastidor de conexión 140 mostrado en la figura 4, en la realización de
las figuras 5 y 6, un extremo del bastidor de conexión 140 (un extremo de la porción vertical 140b) puede estar acoplado fijamente a la superficie superior de la segunda placa 120 ubicada en la dirección z. Es decir, la dirección longitudinal (dirección -z) de la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 puede ser perpendicular a un plano (plano x-y) formado por la primera placa 110. Además, la dirección longitudinal (dirección -z) de la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 también puede ser perpendicular a un plano (plano x-y) formado por la segunda placa 120. Por consiguiente, la segunda placa 120 está acoplada fijamente al bastidor de conexión 140 y, por lo tanto, no puede temblar ni girar. Asimismo, si la celda de batería 10 está interpuesta entre la primera placa 110 y la segunda placa 120, la fuerza aplicada a la segunda placa 120 debido al hinchamiento de la celda de batería 10 puede transferirse al bastidor de conexión 140.
[0103] Si la segunda placa 120 y la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 no son perpendiculares entre sí y están acopladas para inclinarse un ángulo predeterminado θ con respecto a la dirección z, la fuerza aplicada a la segunda placa 120 por el hinchamiento de la celda de batería 10 puede reducirse en proporción a Cosθ y transferirse a la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140. Asimismo, el elemento de medición de presión 150 puede medir el índice de deformación del bastidor de conexión 140 basándose en la fuerza aplicada al bastidor de conexión 140. Por lo tanto, si la segunda placa 120 y la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 están acopladas fijamente como estando inclinadas el ángulo predeterminado θ basándose en la dirección z, dado que se reduce la fuerza transferida al bastidor de conexión 140, puede aumentar el error del índice de deformación del bastidor de conexión 140 medido por el elemento de medición de presión 150. Por consiguiente, preferentemente, la segunda placa 120 y la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 pueden estar acopladas fijamente para ser perpendiculares entre sí.
[0104] La figura 7 es una vista en perspectiva que muestra una realización en la que una celda de batería 10 está interpuesta en el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La figura 8 es una vista lateral que muestra esquemáticamente una realización en la que una celda de batería 10 está interpuesta en el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0105] Con referencia a las figuras 7 y 8, la celda de batería 10 puede estar interpuesta y fijada entre la primera placa 110 y la segunda placa 120.
[0106] Preferentemente, el bastidor de conexión 140 puede estar configurado de modo que el extremo distal de la porción vertical 140b esté acoplado fijamente a una porción central de la superficie lateral exterior de la segunda placa 120. En general, el hinchamiento de la celda de batería 10 puede producirse no solo en la porción central de la celda de batería 10, sino también en una porción periférica de la misma. Aquí, la porción periférica se refiere a una región que excluye la porción central. Es decir, la fuerza aplicada a cada parte de la segunda placa 120 puede ser diferente dependiendo de la ubicación en la que se produzca el hinchamiento en la celda de batería 10.
[0107] Por ejemplo, si se produce hinchamiento en la porción central de la celda de batería 10, la mayor fuerza puede aplicarse a la porción central de la segunda placa 120. Asimismo, la fuerza aplicada a la segunda placa 120 por el hinchamiento puede distribuirse uniformemente a la porción periférica de la segunda placa 120.
[0108] Entretanto, si se produce hinchamiento en una porción periférica de la celda de batería 10, la mayor fuerza puede aplicarse a una región correspondiente a la porción periférica de la celda de batería 10 entre las porciones periféricas de la segunda placa 120.
[0109] Es decir, si la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 está acoplada a la porción periférica de la superficie lateral exterior de la segunda placa 120, el índice de deformación del bastidor de conexión 140 medido por el elemento de medición de presión 150 puede ser inexacto de acuerdo con el lugar donde se produzca el hinchamiento en la celda de batería 10.
[0110] Por ejemplo, en la realización de las figuras 7 y 8, la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 puede estar acoplada fijamente a la porción central de la superficie lateral exterior de la segunda placa 120. En este caso, la desviación entre una fuerza F aplicada al bastidor de conexión 140 cuando se produce hinchamiento en la porción central de la celda de batería 10 y una fuerza F aplicada al bastidor de conexión 140 cuando se produce hinchamiento en la porción periférica de la celda de batería 10 puede ser mínima.
[0111] Como otro ejemplo, en la realización de la figura 7, se supone que la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 está acoplada fijamente a la porción periférica de la segunda placa 120 en la dirección x. En este caso, la fuerza F aplicada al bastidor de conexión 140 cuando se produce hinchamiento en la porción central de la celda de batería 10 y la fuerza F aplicada al bastidor de conexión 140 cuando se produce hinchamiento en la porción periférica de la celda de batería 10 en la dirección -x pueden tener una gran desviación.
[0112] Es decir, dado que el elemento de medición de presión 150 puede medir el índice de deformación del bastidor de
conexión 140 basándose en la fuerza F aplicada al bastidor de conexión 140, a medida que la desviación de la fuerza F aplicada al bastidor de conexión 140 es mayor, el índice de deformación del bastidor de conexión 140 medido por el elemento de medición de presión 150 puede tener un error mayor.
[0113] Por lo tanto, dado que el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación está configurado de modo que el bastidor de conexión 140 está acoplado fijamente a la porción central de la superficie lateral exterior de la segunda placa 120, es posible minimizar el error del índice de deformación medido del bastidor de conexión 140 causado por la posición en la que se produce el hinchamiento en la celda de batería 10.
[0114] El bastidor de fijación 130 puede estar configurado para ajustar el intervalo entre la primera placa 110 y la segunda placa 120.
[0115] Específicamente, el bastidor de fijación 130 puede estar configurado para ajustar una ubicación donde se acopla el bastidor de conexión 140 y/o la primera placa 110. Preferentemente, la ubicación en el bastidor de fijación 130 en la que el bastidor de conexión 140 y/o la primera placa 110 están acoplados fijamente puede ajustarse de modo que la celda de batería 10 pueda fijarse entre la primera placa 110 y la segunda placa 120. Por consiguiente, puede ajustarse el intervalo entre la primera placa 110 y la segunda placa 120.
[0116] Por ejemplo, en la realización de la figura 7, el bastidor de fijación 130 puede estar configurado para ajustar la posición en la que el bastidor de conexión 140 y/o la primera placa 110 están fijados en una dirección vertical (dirección z). Si el intervalo entre la primera placa 110 y la segunda placa 120 no es ajustable, existe el problema de que el tipo de celda de batería 10 que se inspeccionará es limitado.
[0117] Por lo tanto, dado que el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación incluye el bastidor de fijación 130 configurado para ajustar el intervalo entre la primera placa 110 y la segunda placa 120, existe la ventaja de que se puede inspeccionar el hinchamiento de celdas de batería 10 que tienen diversos grosores (por ejemplo, longitud en la dirección z de la celda de batería 10 de la figura 7).
[0118] En lo sucesivo en el presente documento, se describirá una configuración en la que la presión de la celda de batería 10 (la presión generada debido al hinchamiento de la celda de batería 10) se mide mediante una unidad de medición de presión 160 y un elemento de medición de presión 150.
[0119] Con referencia a la figura 1, el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir además una unidad de medición de presión 160.
[0120] La unidad de medición de presión 160 puede estar conectada al elemento de medición de presión 150 y configurada para recibir el índice de deformación del bastidor de conexión 140 medido por el elemento de medición de presión 150.
[0121] Por ejemplo, la unidad de medición de presión 160 puede estar conectada al elemento de medición de presión 150 a través de una línea cableada. Asimismo, la unidad de medición de presión 160 puede estar configurada para recibir datos sobre el índice de deformación del bastidor de conexión 140 medidos por el elemento de medición de presión 150 a través de la línea cableada.
[0122] Específicamente, el elemento de medición de presión 150 puede estar configurado para medir el índice de deformación del bastidor de conexión 140 basándose en la fuerza aplicada a la porción vertical 140b debido a la presión de la celda de batería 10 y la longitud de la porción horizontal 140a en una dirección.
[0123] Aquí, la fuerza aplicada a la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 puede ser una fuerza aplicada desde la celda de batería 10 a la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 debido al hinchamiento de la celda de batería 10. Más específicamente, la fuerza aplicada a la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 puede ser una fuerza aplicada a la porción donde se acoplan la segunda placa 120 y la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140, entre las fuerzas aplicadas a la segunda placa 120 debido al hinchamiento de la celda de batería 10. En la realización de la figura 8, se supone que la fuerza aplicada a la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 debido al hinchamiento de la celda de batería 10 es F y la longitud de la porción horizontal 140a del bastidor de conexión 140 es L. Si la fuerza F se aplica al bastidor de conexión 140, el momento M del bastidor de conexión 140 puede expresarse mediante la fórmula de cálculo "M = F × L". Sin embargo, dado que el bastidor de conexión 140 está acoplado fijamente al bastidor de fijación 130, el bastidor de conexión 140 puede no girar aunque se aplique la fuerza F. Por lo tanto, el momento M del bastidor de conexión 140 puede presentarse como un comportamiento elástico del bastidor de conexión 140. Es decir, si la fuerza F se aplica al bastidor de conexión 140 debido al hinchamiento de la celda de batería 10, puede aplicarse un esfuerzo de tracción a la porción horizontal 140a del bastidor de conexión 140 en proporción al momento M. En este momento, el esfuerzo de tracción aplicado a la porción horizontal 140a del
bastidor de conexión 140 puede calcularse como el índice de deformación del bastidor de conexión 140 por el elemento de medición de presión 150.
[0124] Por ejemplo, si la fuerza F se aplica al bastidor de conexión 140, la porción horizontal 140a del bastidor de conexión 140 puede estar ligeramente doblada. En este momento, el elemento de medición de presión 150 puede calcular el grado en que la porción horizontal 140a está ligeramente doblada, como el índice de deformación del bastidor de conexión 140.
[0125] Es decir, el elemento de medición de presión 150 puede medir el índice de deformación del bastidor de conexión 140 basándose en el momento M aplicado al bastidor de conexión 140 debido al hinchamiento de la celda de batería 10. Por ejemplo, a diferencia de la realización de la figura 8, se supone que se aplica una celda de carga como elemento de medición de presión 150 y que el elemento de medición de presión 150 está unido directamente a la superficie lateral exterior de la segunda placa 120. Asimismo, se supone que el elemento de medición de presión 150 puede medir el índice de deformación de la segunda placa 120 basándose en la fuerza F presionada por la segunda placa 120. Si la magnitud de la fuerza F presionada por la segunda placa 120 es inferior o igual a una magnitud predeterminada, la magnitud de la fuerza F puede estar fuera del intervalo medible en el que el elemento de medición de presión 150 es capaz de medir la fuerza F. Es decir, si la magnitud de la fuerza F presionada por la segunda placa 120 es inferior a un límite inferior del intervalo medible en el que el elemento de medición de presión 150 es capaz de medir la fuerza F, existe el problema de que el elemento de medición de presión 150 no puede medir el índice de deformación de la segunda placa 120.
[0126] Entretanto, en la realización de la figura 8, basándose en el momento M de acuerdo con la longitud L de la porción horizontal 140a del bastidor de conexión 140 y la fuerza F aplicada a la porción vertical 140b del bastidor de conexión 140 debido al hinchamiento de la celda de batería 10, puede medirse el índice de deformación del bastidor de conexión 140. Es decir, basándose en la fuerza F amplificada tanto como la longitud L de la porción horizontal 140a del bastidor de conexión 140, el elemento de medición de presión 150 puede medir el índice de deformación del bastidor de conexión 140. Por lo tanto, incluso si la magnitud de la fuerza F aplicada al bastidor de conexión 140 es inferior o igual a la magnitud predeterminada, dado que la fuerza F se amplifica tanto como la longitud L de la porción horizontal 140a del bastidor de conexión 140, el elemento de medición de presión 150 puede medir el índice de deformación del bastidor de conexión 140.
[0127] Asimismo, la unidad de medición de presión 160 puede estar configurada para medir un valor de presión de la celda de batería 10 basándose en el índice de deformación recibido del bastidor de conexión 140, si la celda de batería 10 está interpuesta entre la primera placa 110 y la segunda placa 120.
[0128] Específicamente, la unidad de medición de presión 160 puede sustituir el índice de deformación del bastidor de conexión 140 recibido desde el elemento de medición de presión 150 por el valor de presión de la celda de batería 10 en consideración de la longitud L de la porción horizontal 140a del bastidor de conexión 140.
[0129] Por lo tanto, usando el bastidor de conexión 140 que tiene una forma doblada para incluir la porción horizontal 140a y la porción vertical 140b, incluso si la fuerza F aplicada debido al hinchamiento de la celda de batería 10 es inferior a una magnitud predeterminada, el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede medir el valor de presión de acuerdo con el hinchamiento de la celda de batería 10. Es decir, el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería puede medir con precisión el valor de presión de la celda de batería 10 ampliando enormemente el intervalo en el que puede medirse el hinchamiento de la celda de batería 10 usando el bastidor de conexión 140.
[0130] Con referencia a la figura 1, el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir además una unidad de control 170.
[0131] Aquí, la unidad de control 170 puede incluir selectivamente procesadores conocidos en la técnica, un circuito integrado específico de la aplicación (ASIC), otros conjuntos de chips, circuitos lógicos, registros, módems de comunicación, dispositivos de procesamiento de datos y similares para ejecutar diversas lógicas de control realizadas en la presente divulgación. Además, cuando la lógica de control se implementa en software, la unidad de control 170 puede implementarse como un conjunto de módulos de programa. En este momento, el módulo de programa puede almacenarse en una memoria y ser ejecutado por la unidad de control 170. La memoria puede estar ubicada dentro o fuera de la unidad de control 170 y puede conectarse a la unidad de control 170 a través de diversos medios bien conocidos.
[0132] La unidad de control 170 puede estar conectada a la unidad de medición de presión 160 y configurada para recibir el valor de presión de la celda de batería 10 desde la unidad de medición de presión 160.
[0133] Por ejemplo, la unidad de control 170 y la unidad de medición de presión 160 pueden estar conectadas por cable o de forma inalámbrica. Asimismo, la unidad de control 170 puede recibir el valor de presión de la celda de batería 10 medido por la unidad de medición de presión 160.
[0134] Asimismo, la unidad de control 170 puede estar configurada para comparar el valor de presión recibido de la celda de batería 10 con un valor de presión de referencia y para determinar al menos uno de la presencia de hinchamiento y un grado de hinchamiento de la celda de batería 10 de acuerdo con el resultado de la comparación del valor de presión. Aquí, el valor de presión de referencia puede ser un valor de referencia para determinar si se produce hinchamiento en la celda de batería 10. El valor de presión de referencia puede almacenarse en una memoria interna de la unidad de control 170 o en una memoria externa.
[0135] La unidad de control 170 puede determinar la presencia de hinchamiento de la celda de batería 10 comparando el valor de presión de la celda de batería 10 recibido desde la unidad de medición de presión 160 con el valor de presión de referencia.
[0136] Por ejemplo, si el valor de presión de la celda de batería 10 es inferior al valor de presión de referencia, la unidad de control 170 puede determinar que no se produce el hinchamiento de la celda de batería 10. Por el contrario, si el valor de presión de la celda de batería 10 es igual o superior al valor de presión de referencia, la unidad de control 170 puede determinar que se produce el hinchamiento de la celda de batería 10.
[0137] Asimismo, la unidad de control 170 puede determinar el grado de hinchamiento de la celda de batería 10 a través de la diferencia entre el valor de presión de la celda de batería 10 recibido desde la unidad de medición de presión 160 y el valor de presión de referencia.
[0138] Por ejemplo, la unidad de control 170 puede determinar el grado de hinchamiento de la celda de batería 10 como uno cualquiera de normal, de advertencia y peligroso, basándose en la diferencia entre el valor de presión de la celda de batería 10 y el valor de presión de referencia.
[0139] Más específicamente, la unidad de control 170 puede calcular un valor de diferencia de presión de acuerdo con la diferencia entre el valor de presión de la celda de batería 10 y el valor de presión de referencia. Asimismo, la unidad de control 170 puede determinar el grado de hinchamiento de la celda de batería 10 de acuerdo con una sección a la que pertenezca el valor de diferencia de presión calculado entre una pluralidad de secciones de presión preestablecidas.
[0140] Aquí, la pluralidad de secciones de presión puede establecerse como una sección normal, una sección de advertencia y una sección de peligro por adelantado. La pluralidad de secciones de presión puede almacenarse en una memoria interna de la unidad de control 170 o en una memoria externa.
[0141] Asimismo, la unidad de control 170 puede determinar el grado de hinchamiento de la celda de batería 10 de modo que el valor de diferencia de presión calculado corresponda a una sección a la que pertenezca, entre la pluralidad de secciones de presión.
[0142] La figura 9 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
[0143] Con referencia a la figura 9, el bastidor de conexión 140 puede estar configurado para incluir una pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140.
[0144] Por ejemplo, en la realización de la figura 9, el bastidor de conexión 140 puede estar configurado para incluir un primer bastidor de conexión unitario 141, un segundo bastidor de conexión unitario 142, y un tercer bastidor de conexión unitario 143. Sin embargo, cabe señalar que el número de bastidores de conexión unitarios 140 proporcionados en el bastidor de conexión 140 no está limitado por la realización mostrada en la figura 9.
[0145] Asimismo, el bastidor de conexión 140 puede configurarse de modo que la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 se acoplen a la segunda placa 120 en un intervalo predeterminado.
[0146] Preferentemente, la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 puede acoplarse a la segunda placa 120 en un intervalo predeterminado basándose en un punto medio de la superficie lateral exterior de la segunda placa 120. Por ejemplo, en la realización de la figura 9, el segundo bastidor de conexión unitario 142 puede acoplarse a la porción central de la superficie lateral exterior de la segunda placa 120. Es decir, el segundo bastidor de conexión unitario 142 puede estar acoplado fijamente al centro de la superficie superior (la superficie en la dirección z) de la segunda placa 120. Asimismo, el primer bastidor de conexión unitario 141 puede estar acoplado fijamente a una ubicación separada del segundo bastidor de conexión unitario 142 por una distancia predeterminada en la dirección y. Asimismo, el tercer bastidor de conexión unitario 143 puede estar acoplado fijamente a una ubicación separada del segundo bastidor de conexión unitario 142 por una distancia predeterminada en la dirección -y.
[0147] Preferentemente, el intervalo entre el borde en dirección -y de la superficie superior de la segunda placa 120 y el tercer
bastidor de conexión unitario 143, el intervalo entre el tercer bastidor de conexión unitario 143 y el segundo bastidor de conexión unitario 142, el intervalo entre el segundo bastidor de conexión unitario 142 y el primer bastidor de conexión unitario 141, y el intervalo entre el borde en dirección y de la superficie superior de la segunda placa 120 y el primer bastidor de conexión unitario 141 pueden ser iguales.
[0148] Asimismo, el elemento de medición de presión 150 se proporciona en plural y puede estar configurado para unirse a cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140.
[0149] Por ejemplo, en la realización de la figura 9, el primer elemento de medición de presión 151 puede estar unido al primer bastidor de conexión unitario 141. El segundo elemento de medición de presión 152 puede estar unido al segundo bastidor de conexión unitario 142. El tercer elemento de medición de presión 153 puede estar unido al tercer bastidor de conexión unitario 143.
[0150] La pluralidad de elementos de medición de presión 150 puede medir un índice de deformación de cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140. Por lo tanto, si se produce hinchamiento en la celda de batería 10, se puede medir el índice de deformación del primer bastidor de conexión unitario 141, el índice de deformación del segundo bastidor de conexión unitario 142 y el índice de deformación del tercer bastidor de conexión unitario 143, respectivamente.
[0151] La unidad de medición de presión 160 puede estar configurada para medir un valor de presión de cada sección de la celda de batería 10, basándose en el índice de deformación de cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 medido por cada uno de la pluralidad de elementos de medición de presión 150.
[0152] Específicamente, la pluralidad de elementos de medición de presión 150 puede estar conectada a la unidad de medición de presión 160. La unidad de medición de presión 160 puede recibir el índice de deformación de cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 desde la pluralidad de elementos de medición de presión 150. Asimismo, la unidad de medición de presión 160 puede estar configurada para calcular el valor de presión de cada sección de la celda de batería 10 a partir del índice de deformación de cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 en consideración de la longitud de la porción horizontal 140a de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140.
[0153] Específicamente, la unidad de medición de presión 160 puede sustituir el índice de deformación de cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 por el valor de la presión de cada sección de la celda de batería 10, basándose en la longitud de la porción horizontal 140a de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140. Por ejemplo, en la realización de la figura 9, la unidad de medición de presión 160 puede medir un primer valor de presión para la primera sección (la sección en la dirección y) de la celda de batería 10 correspondiente a una porción de la segunda placa 120 a la que está acoplado el primer bastidor de conexión unitario 141, basándose en la longitud de la porción horizontal 140a del primer bastidor de conexión unitario 141 y el índice de deformación del primer bastidor de conexión unitario 141.
[0154] De manera similar, la unidad de medición de presión 160 puede medir un valor de presión para la segunda sección de la celda de la batería 10 correspondiente a una porción de la segunda placa 120 a la que está acoplado el segundo bastidor de conexión unitario 142, basándose en la longitud de la porción horizontal 140a del segundo bastidor de conexión unitario 142 y el índice de deformación del segundo bastidor de conexión unitario 142. Específicamente, el segundo bastidor de conexión unitario 142 puede estar acoplado al centro de la superficie superior (el plano x-y en la dirección z) de la segunda placa 120. Asimismo, el centro de la celda de batería 10 puede estar alineado perpendicularmente al centro de la superficie superior de la segunda placa 120. Por consiguiente, la unidad de medición de presión 160 puede medir un segundo valor de presión de la porción central de la celda de batería 10, basándose en la longitud de la porción horizontal 140a del segundo bastidor de conexión unitario 142 y el índice de deformación del segundo bastidor de conexión unitario 142.
[0155] Asimismo, la unidad de medición de presión 160 puede medir un tercer valor de presión para la tercera sección (la sección en la dirección -y) de la celda de batería 10 correspondiente a una porción de la segunda placa 120 a la que está acoplado el tercer bastidor de conexión unitario 143, basándose en la longitud de la porción horizontal 140a del tercer bastidor de conexión unitario 143 y el índice de deformación del tercer bastidor de conexión unitario 143. La unidad de control 170 puede estar configurada para determinar al menos uno de una distribución de hinchamiento de la celda de batería 10 y un grado de hinchamiento de cada sección, basándose en el valor de presión de cada sección de la celda de batería 10 medido por la unidad de medición de presión 160.
[0156] Específicamente, la unidad de control 170 puede recibir el valor de presión de cada sección de la celda de batería 10 correspondiente a cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 desde la unidad de medición de presión 160. Asimismo, la unidad de control 170 puede determinar la distribución de hinchamiento de la celda de batería 10 de acuerdo con el valor de presión recibido de cada sección de la celda de batería 10.
[0157] En la realización de la figura 9, la unidad de control 170 puede recibir el primer valor de presión, el segundo valor de presión y el tercer valor de presión desde la unidad de medición de presión 160. Después de eso, la unidad de control 170 puede determinar una distribución de hinchamiento para la primera región, la segunda región y la tercera región de la celda de batería 10 basándose en el primer valor de presión, el segundo valor de presión y el tercer valor de presión, respectivamente.
[0158] Asimismo, la unidad de control 170 puede calcular un primer valor de diferencia de presión entre el primer valor de presión y un valor de presión de referencia, calcular un segundo valor de diferencia de presión entre el segundo valor de presión y el valor de presión de referencia, y calcular un tercer valor de diferencia de presión entre el tercer valor de presión y el valor de presión de referencia. Asimismo, la unidad de control 170 puede determinar el grado de hinchamiento de cada una de la primera región, la segunda región y la tercera región de la celda de batería 10 haciendo coincidir el primer valor de diferencia de presión, el segundo valor de diferencia de presión y el tercer valor de diferencia de presión con una pluralidad de secciones de presión preestablecidas.
[0159] Por ejemplo, se supone que entre la pluralidad de secciones de presión, el primer valor de diferencia de presión pertenece a la sección de peligro, el segundo valor de diferencia de presión pertenece a la sección de advertencia y el tercer valor de diferencia de presión pertenece a la sección normal. La unidad de control 170 puede determinar que el grado de hinchamiento de la primera región de la celda de batería 10 es el nivel de peligro, el grado de hinchamiento de la segunda región es el nivel de advertencia y el grado de hinchamiento de la tercera región es el nivel normal. Más preferentemente, la unidad de control 170 puede estar configurada para determinar primero la distribución de hinchamiento de cada región de la celda de batería 10 y a continuación determinar el grado de hinchamiento de solo la región de la celda de batería 10 que se determina que tiene hinchamiento.
[0160] En la realización anterior, se supone que la unidad de control 170 determina que se produce hinchamiento en la primera región y la segunda región de la celda de batería 10. La unidad de control 170 puede determinar el grado de hinchamiento para la primera región haciendo coincidir el primer valor de diferencia de presión para la primera región de la celda de batería 10 con la pluralidad de secciones de presión preestablecidas. Asimismo, la unidad de control 170 puede determinar el grado de hinchamiento para la segunda región de la celda de batería 10 haciendo coincidir el segundo valor de diferencia de presión para la segunda región de la celda de batería 10 con la pluralidad de secciones de presión preestablecidas. Aquí, la unidad de control 170 puede comparar las magnitudes de la pluralidad de valores de presión recibidos y el valor de presión de referencia, y determinar que se produce hinchamiento si el valor de presión recibido es mayor o igual que el valor de presión de referencia.
[0161] Es decir, el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación puede determinar la distribución de hinchamiento de la celda de batería 10 y/o el grado de hinchamiento de cada región de la celda de batería 10 usando la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 y la pluralidad de elementos de medición de presión 150. Por consiguiente, puede especificarse específicamente una región en la que se produce hinchamiento en la celda de batería 10.
[0162] Asimismo, dado que el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería puede determinar específicamente el grado de hinchamiento de cada región de la celda de batería 10, existe la ventaja de proporcionar información para analizar la causa del hinchamiento de la celda de batería 10.
[0163] Por ejemplo, basándose en la distribución de hinchamiento de la celda de batería 10 y en el grado de hinchamiento de cada región obtenido desde el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería, es posible distinguir si el hinchamiento se debe a un aumento de la presión debido a la generación de gas o a un aumento de la presión debido a la entrada de sustancias extrañas.
[0164] La figura 10 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación.
[0165] En la realización de la figura 10, el bastidor de conexión 140 puede incluir un total de nueve bastidores de conexión unitarios 140. Cuando la segunda placa 120 se divide en nueve partes, cada bastidor de conexión unitario 140 puede estar acoplado fijamente a la porción central de la superficie lateral exterior de cada parte.
[0166] Entonces, cada uno de los nueve elementos de medición de presión 150 puede unirse a cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 para medir el índice de deformación de cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140.
[0167] A medida que aumenta el número de bastidores de conexión unitarios 140 y de elementos de medición de presión 150 como se ha indicado anteriormente, la distribución de hinchamiento de la celda de batería 10 puede determinarse de forma más específica y precisa. Asimismo, las secciones de la celda de batería 10, donde se determina el grado de hinchamiento, puede subdividirse aún más. Por lo tanto, la sección en la que se produce el hinchamiento de la celda de batería 10 puede especificarse de forma más concreta.
[0168] La figura 11 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación.
[0169] La segunda placa 120 puede estar configurada para incluir una pluralidad de segundas placas unitarias 121.
[0170] Por ejemplo, en la realización de la figura 11, se supone que la segunda placa 120 incluye un total de nueve segundas placas unitarias 121.
[0171] Preferentemente, la pluralidad de segundas placas unitarias 121 pueden estar separadas entre sí a un intervalo predeterminado para no superponerse entre sí.
[0172] Cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 puede estar configurado para acoplarse a una segunda placa unitaria 121 correspondiente entre la pluralidad de segundas placas unitarias 121. Preferentemente, la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 pueden estar configurados para acoplarse fijamente a la porción central de la superficie lateral exterior de la segunda placa unitaria 121 correspondiente.
[0173] Cada uno de los elementos de medición de presión 150 unidos a la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 puede medir un índice de deformación de cada uno de los bastidores de conexión unitarios 140.
[0174] Asimismo, la unidad de medición de presión 160 puede calcular el valor de la presión de cada sección de la celda de batería 10 correspondiente a cada una de la pluralidad de segundas placas unitarias 121, basándose en el índice de deformación de cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 medido por cada uno de la pluralidad de elementos de medición de presión 150. En este caso, dado que la pluralidad de segundas placas unitarias 121 están situadas para estar separadas entre sí una distancia predeterminada, la influencia entre ellas puede reducirse al mínimo.
[0175] Por ejemplo, en la realización de la figura 11, se supone que el hinchamiento se produce en la porción central de la celda de batería 10. Debido al hinchamiento que se produce en la porción central de la celda de batería 10, se puede aplicar una fuerza a la segunda placa unitaria 121 ubicada en la porción central de la celda de batería 10. Asimismo, debido al hinchamiento que se produce en la porción central de la celda de batería 10, también se puede aplicar una fuerza a la pluralidad de segundas placas unitarias 121 ubicadas en la porción periférica de la celda de batería 10. Sin embargo, dado que la segunda placa unitaria 121 ubicada en la porción central de la celda de batería 10 y la pluralidad de segundas placas unitarias 121 ubicadas en la porción periférica están separadas entre sí, la fuerza aplicada a la segunda placa unitaria 121 ubicada en la porción central de la celda de batería 10 no se transfiere a la pluralidad de segundas placas unitarias 121 ubicadas en la porción periférica.
[0176] Es decir, dado que la pluralidad de segundas placas unitarias 121 están ubicadas para estar separadas entre sí, la influencia entre las segundas placas unitarias 121 adyacentes puede excluirse en el proceso de medición del índice de deformación de cada una de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140.
[0177] En otras palabras, el índice de deformación de cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 puede medirse reflejando con mayor precisión la presión de hinchamiento generada en la sección correspondiente de la celda de batería 10.
[0178] La figura 12 es un diagrama que muestra esquemáticamente un resultado de inspección de hinchamiento de la celda de batería 10 usando el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería 10 de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación.
[0179] La figura 12 muestra la distribución de presión de hinchamiento de cada sección de la celda de batería 10 usando el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la realización de la figura 11. Específicamente, el resultado de la inspección de hinchamiento de la figura 12 muestra una distribución de presión de cada sección de la celda de batería 10 calculada basándose en el índice de deformación de cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140 recibidos por la unidad de medición de presión 160 desde la pluralidad de elementos de medición de presión 150.
[0180] Con referencia a la distribución de hinchamiento de la celda de batería 10 mostrada en la figura 12, puede determinarse que el grado de hinchamiento es más severo en la sección en la dirección -y entre las secciones A a I de la celda de batería 10 dividida en 9 partes. Es decir, en la realización de la figura 11, puede observarse que la hinchamiento más grave se produce en la sección H de la celda de batería 10 correspondiente a la segunda placa unitaria 121 ubicada en el centro entre las tres segundas placas unitarias 121 ubicadas en la dirección -y.
[0181] Es decir, dado que el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación incluye una pluralidad de segundas placas unitarias 121 y una pluralidad de bastidores de conexión unitarios 140, hay una ventaja en la distribución de hinchamiento de la celda de batería 10 y el grado de hinchamiento de cada sección de la celda de batería 10 puede determinarse más específicamente.
[0182] Con referencia a la figura 1, el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación puede incluir además un elemento de medición de temperatura 180 y una unidad de medición de temperatura 190.
[0183] El elemento de medición de temperatura 180 puede proporcionarse en plural y unirse a cada una de la pluralidad de segundas placas unitarias 121.
[0184] Asimismo, la unidad de medición de temperatura 190 puede estar configurada para medir la temperatura de cada una de la pluralidad de segundas placas unitarias 121 usando la pluralidad de elementos de medición de temperatura 180. La unidad de control 170 puede estar configurada para recibir el valor de temperatura de cada una de la pluralidad de segundas placas unitarias 121 desde la unidad de medición de temperatura 190 y determinar además la temperatura de cada sección de la celda de batería 10.
[0185] Por ejemplo, en la realización de la figura 11, el elemento de medición de temperatura 180 puede estar unido a cada una de la pluralidad de segundas placas unitarias 121. Asimismo, la unidad de medición de temperatura 190 puede estar conectada a la pluralidad de elementos de medición de temperatura 180 para medir la temperatura de cada una de la pluralidad de segundas placas unitarias 121. Para este fin, cada una de la pluralidad de segundas placas unitarias 121 puede estar hecha de un material conductor.
[0186] La unidad de control 170 puede determinar además la temperatura de cada sección de la celda de batería 10, junto con al menos uno de la distribución de hinchamiento de la celda de batería 10 y el grado de hinchamiento de cada sección de la celda de batería 10.
[0187] Si la temperatura interna de la celda de la batería 10 aumenta para evaporar el electrolito dentro de la celda de batería 10, la presión dentro de la celda de batería 10 puede aumentar, provocando de este modo hinchamiento.
[0188] Por lo tanto, el aparato 100 para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación puede determinar la causa del hinchamiento de la celda de batería 10 más específicamente, dado que no solo se tienen en cuenta la distribución del hinchamiento de la celda de batería 10 y el grado de hinchamiento de cada sección de la celda de batería 10, sino también la temperatura de cada sección de la celda de batería 10.
[0189] Las realizaciones de la presente divulgación descritas anteriormente pueden no implementarse solo a través de un aparato y un método, sino que pueden implementarse a través de un programa que logra una función correspondiente a la configuración de las realizaciones de la presente divulgación o un medio de grabación en el que se graba el programa. El programa o medio de grabación puede ser implementado fácilmente por los expertos en la materia a partir de la descripción anterior de las realizaciones.
[0190] La presente divulgación se ha descrito con detalle. Sin embargo, debe entenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican realizaciones preferidas de la divulgación, se dan tan solo a modo de ilustración, dado que diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de la divulgación serán evidentes para los expertos en la materia a partir de esta descripción detallada.
[0191] Adicionalmente, los expertos en la materia pueden realizar muchas sustituciones, modificaciones y cambios en la presente divulgación descrita anteriormente sin apartarse de los aspectos técnicos de la presente divulgación, y la presente divulgación no se limita a las realizaciones descritas anteriormente y a los dibujos adjuntos.
[0192] Signos de referencia
[0193] 10: celda de batería
[0194] 100: aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería
[0195] 110: primera placa
[0196] 120: segunda placa
[0197] 121: segunda placa unitaria
[0198] 130: bastidor de fijación
[0199] 140: bastidor de conexión
[0200] 140a: porción horizontal
[0201] 140b: porción vertical
[0202] 141: primer bastidor de conexión
[0203] 142: segundo bastidor de conexión
[0204] 143: tercer bastidor de conexión
[0205] 150: elemento de medición de presión
[0206] 151: primer elemento de medición de presión
[0207] 152: segundo elemento de medición de presión
[0208] 153: tercer elemento de medición de presión
[0209] 160: unidad de medición de presión
[0210] 170: unidad de control
[0211] 180: elemento de medición de temperatura
[0212] 190: unidad de medición de temperatura
Claims (15)
1. REIVINDICACIONES
1. Un aparato (100) para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería, que comprende:
una primera placa (110) configurada en forma de placa;
una segunda placa (120) configurada en forma de placa y ubicada frente a la primera placa para estar separada de ella un intervalo predeterminado, estando configurada la segunda placa de modo que la celda de batería está interpuesta entre la primera placa y la segunda placa;
un bastidor de fijación (130) configurado de modo que una porción de la primera placa se acople fijamente a él; un bastidor de conexión (140) que tiene un extremo acoplado fijamente a la segunda placa y el otro extremo acoplado fijamente al bastidor de fijación;caracterizado por que
un elemento de medición de presión (150) está unido al bastidor de conexión y está configurado para medir un índice de deformación del bastidor de conexión.
2. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el bastidor de conexión está configurado de modo que al menos una porción del mismo está doblada.
3. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el bastidor de conexión incluye:
una porción horizontal (140a) que tiene un extremo conectado al bastidor de fijación y configurada para ser alargada en una dirección; y
una porción vertical (140b) provista en un extremo distal de la porción horizontal y configurada para tener un extremo distal hacia la segunda placa.
4. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el bastidor de conexión está configurado de modo que el extremo distal de la porción vertical está acoplado fijamente a una superficie lateral exterior de la segunda placa.
5. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el bastidor de conexión está configurado de modo que el extremo distal de la porción vertical está acoplado fijamente a una porción central de la superficie lateral exterior de la segunda placa.
6. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el bastidor de fijación está configurado de modo que se ajusta el intervalo entre la primera placa y la segunda placa.
7. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 3, que comprende, además:
una unidad de medición de presión (160) conectada al elemento de medición de presión y configurada para recibir el índice de deformación del bastidor de conexión medido por el elemento de medición de presión y medir un valor de presión de la celda de batería basándose en el índice de deformación recibido del bastidor de conexión cuando la celda de batería está interpuesta entre la primera placa y la segunda placa.
8. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el elemento de medición de presión está configurado para medir el índice de deformación del bastidor de conexión basándose en una fuerza aplicada a la porción vertical por la presión de la celda de batería y una longitud de la porción horizontal en una dirección.
9. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende, además:
una unidad de control (170) conectada a la unidad de medición de presión y configurada para recibir el valor de presión de la celda de batería desde la unidad de medición de presión, comparar el valor de presión recibido de la celda de batería con un valor de presión de referencia y determinar al menos uno de la presencia de hinchamiento y un grado de hinchamiento de la celda de batería de acuerdo con el resultado de la comparación del valor de presión.
10. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el bastidor de conexión incluye una pluralidad de bastidores de conexión unitarios (141-143) de modo que la pluralidad de bastidores de conexión unitarios se acoplen a la segunda placa a un intervalo predeterminado, y
en donde el elemento de medición de presión (151-153) se proporciona en plural y configurado para unirse a cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios.
11. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 10,
en donde la unidad de medición de presión está configurada para medir un valor de presión de cada sección de la celda de batería, basándose en un índice de deformación de cada uno de los bastidores de conexión unitarios medido por cada uno de la pluralidad de elementos de medición de presión, y
en donde la unidad de control está configurada para determinar al menos uno de una distribución de hinchamiento de la celda de batería y un grado de hinchamiento de cada sección, basándose en el valor de presión de cada sección de la celda de batería medido por la unidad de medición de presión.
12. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 11, en donde la unidad de medición de presión está configurada para calcular un valor de presión de cada sección de la celda de batería a partir del índice de deformación de cada uno de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios, en consideración de una longitud de la porción horizontal de la pluralidad de bastidores de conexión unitarios.
13. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 11, en donde la segunda placa está configurada para incluir una pluralidad de segundas placas unitarias, y en donde la pluralidad de bastidores de conexión unitarios están configurados para acoplarse a una segunda placa unitaria correspondiente entre la pluralidad de segundas placas unitarias.
14. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 13, en donde la pluralidad de bastidores de conexión unitarios están configurados para acoplarse a una porción central de una superficie lateral exterior de la segunda placa unitaria correspondiente.
15. El aparato para inspeccionar el hinchamiento de una celda de batería de acuerdo con la reivindicación 13, que comprende, además:
una unidad de medición de temperatura (190) configurada para medir una temperatura de cada una de la pluralidad de segundas placas unitarias usando un elemento de medición de temperatura unido a cada una de la pluralidad de segundas placas unitarias,
en donde la unidad de control está configurada para recibir el valor de temperatura de cada una de la pluralidad de segundas placas unitarias desde la unidad de medición de temperatura y determinar además una temperatura de cada sección de la celda de batería.
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