TWI611622B - 二次電池傳輸設備及用於偵測二次電池裝載缺陷之方法 - Google Patents

Abstract

在本文中揭示一種用於在二次電池製造程序中傳輸二次電池之二次電池傳輸設備及一種用於偵測接收該二次電池之載具中的二次電池之裝載缺陷的方法。該二次電池傳輸設備包括具有接收空間以接收二次電池之載具、傳輸該載具之傳輸單元、當插入該載具之該二次電池到達指定高度時感測該二次電池之裝載偵測感測器、及接收該裝載偵測感測器之感測結果且控制該傳輸單元之操作的控制器。該二次電池傳輸設備及該偵測方法偵測該二次電池是否因與該載具摩擦而受損，因此事先辨識產品瑕疵。

Description

二次電池傳輸設備及用於偵測二次電池裝載缺陷之方法

本發明關於一種用於在二次電池製造程序中傳輸二次電池之二次電池傳輸設備及一種用於偵測接收該二次電池之載具中的二次電池之裝載缺陷的方法。

隨著移動裝置之需求迅速增加，應用於移動裝置之二次電池的需求增加，因此大力進行對於二次電池之技術研究。

通常，二次電池為可再充電及可製成小型尺寸或製成大型尺寸，以及鋰(Li)電池代表性地用作二次電池。

二次電池包括電池槽及在二次電池外殼內之電解質。電池槽包括陰極及陽極板，彼等係由可進行鋰離子嵌入及脫嵌之材料形成且係交錯堆疊；以及分隔膜，彼等係置於陰極及陽極板之間以使該等陰極及陽極板不直接接觸。

在電池槽插入且電解質係注入二次電池外殼之後，二 次電池係接收在載具中且傳輸至額外程序(諸如密封該外殼之側表面)所需之位置。此種接收及傳輸二次電池係自動進行。

在二次電池接收於載具中的程序期間，二次電池可能異常地裝載於該載具中。在此情況下，二次電池外殼的隅角會與載具之隅角接觸，因而該二次電池外殼會受損或二次電池外殼之形狀會變形。此外，電解質可能因二次電池外殼之損壞而洩漏至該二次電池外殼外部，以及該電解質之洩漏會造成二次問題，諸如二次電池爆炸。

因此，已鑒於上述問題而完成本發明，且本發明目的係提供一種用於偵測二次電池異常地裝載於該載具中之傳輸設備及其偵測方法。

根據本發明之態樣，可藉由提供一種二次電池傳輸設備來達成上述及其他目的，該二次電池傳輸設備包括具有接收空間以接收二次電池之載具、傳輸該載具之傳輸單元、當插入該載具之該二次電池到達指定高度時感測該二次電池之裝載偵測感測器、及接收該裝載偵測感測器之感測結果且控制該傳輸單元之操作的控制器。當電極接頭到達指定高度時該裝載偵測感測器可感測從二次電池向上突出的該等電極接頭(electrode tap)。

特別是，裝載偵測感測器可包括發光單元，其位於該傳輸單元一側且沿該二次電池之方向發光；及光接收單 元，其感測從該發光單元發出之光，以及若該二次電池異常地裝載於載具中，從該發光單元所發出的光被該等電極接頭阻擋。此外，若從該發光單元發出的光被該等電極接頭阻擋，該控制器停止該傳輸單元之操作。

根據本發明其他態樣，提供一種二次電池傳輸設備，其包括載具，其包括盒形支撐物及在該支撐物上形成且彼此分開的板形隔片(diaphragm)，及具有在該支撐物之上表面與該等隔片之間形成用以接收二次電池的接收空間；傳輸單元，其傳輸該載具；發光單元，其經由介於該等隔片之間的間隙從該支撐物之上表面向上發光；及光接收單元，其位於該載具上方，接收從該發光單元所發出的光，及輸出該接收之光的量。

二次電池傳輸設備可進一步包括控制器，其根據該光之量來判斷該二次電池是否正常地裝載於接收空間中。特別是，若該二次電池異常地裝載於該接收空間中，由於判斷之結果，該控制器可輸出該載具及該二次電池之識別碼。

根據本發明又另一態樣，提供一種偵測二次電池之裝載缺陷的方法，其中，在傳輸裝載有該二次電池之載具的程序期間，當該二次電池到達指定高度時使用感測該二次電池之裝載偵測感測器來偵測該二次電池是否正常地裝載於該載具中。該裝載偵測感測器可使用光學感測器。

100‧‧‧載具

105‧‧‧接收空間

120‧‧‧支撐物

110‧‧‧隔片

10‧‧‧二次電池

11‧‧‧電極接頭

13‧‧‧下表面

200‧‧‧傳輸單元

S‧‧‧裝載偵測感測器

S1/310‧‧‧發光單元

S2/320‧‧‧光接收單元

從以下詳細描述並結合附圖，將更清楚暸解本發明之上述及其他目的、特徵及其他優點；該等附圖中：圖1為圖示根據本發明一實施態樣之二次電池傳輸設備的載具之透視圖；圖2為圖示圖1所示之載具中二次電池的正常裝載之圖；圖3為示意圖示用於感測圖2所示之二次電池的裝載缺陷之方法；圖4為圖示圖1所示之載具中二次電池的異常裝載之圖；圖5為示意圖示用於感測圖4所示之二次電池的裝載缺陷之方法；圖6及7為圖示根據本發明另一實施態樣之載具中二次電池正常裝載的圖；及圖8及9為圖示根據本發明另一實施態樣之載具中二次電池異常裝載的圖。

發明詳細說明

現在，茲參考附圖詳細描述本發明較佳實施態樣。

圖1為圖示根據本發明一實施態樣之二次電池傳輸設備的載具之透視圖。圖2為圖示圖1所示之載具中二次電池的正常裝載之圖。圖3為示意圖示用於感測圖2所示之二次電池的裝載缺陷之方法。圖4為圖示圖1所示之載具 中二次電池的異常裝載之圖。圖5為示意圖示用於感測圖4所示之二次電池的裝載缺陷之方法。

參考圖1至5，根據本發明一實施態樣之二次電池傳輸設備包括載具100、傳輸單元200、裝載偵測感測器S、及控制器(未圖示)。

載具100具有接收空間105以接收二次電池10。載具100可具有開放上部分及及封閉下部分。更詳細地說，在該載具100之開放上部分形成一對彼此分開的隔片110，以及連接至該等隔片110下部分之支撐物120支撐該等隔片110並阻擋該等分開之隔片110的下部分。即，載具110包括盒形支撐物120及在該支撐物120上形成且彼此分開的板形隔片110。

現在，茲簡單描述接收於此種載具100中之二次電池10的結構。藉由交錯堆疊陽極板、分隔膜及陰極板所形成之電極組(未圖示)及電解質係接收於二次電池10的外殼中，且電極接頭11分別連接至從該外殼突出至外部之該等陽極板及陰極板。電極接頭11係電性連接至分離之外部端子。此種二次電池結構為一般結構，因此省略其詳細描述。此外，根據圖式中所示之袋型(pouch type)二次電池10，可應用具有各種種類的二次電池。

上述載具100係由傳輸單元200傳輸。傳輸單元200具有傳輸載具100及二次電池10之功能，且經由自動化方法將載具100及二次電池10從一個位置傳輸至另一位置。傳輸單元200可使用包括輸送帶及旋轉該輸送帶之輸 送機或使用除了輸送機以外的各種傳輸裝置。

根據一實施態樣，裝載偵測感測器S位於傳輸單元200兩側。裝載偵測感測器S具有偵測二次電池10是否正常裝載於載具100之接收空間105中的功能以及藉由感測二次電池10之接頭11的位置來偵測二次電池10是否正常裝載於載具100之接收空間105中。該裝載偵測感測器S可使用光學感測器。更詳細地說，發光單元S1位於傳輸單元200一側以及光接收單元S2位於傳輸單元200另一側。發光單元S1持續地沿著前向發光。該光接收單元S2感測從該發光單元S1發出之光。

該裝載偵測感測器S及該傳輸單元200連接至控制器(未圖示)，且若該光接收單元S2未感測到從該發光單元S1發出之光，該控制器(未圖示)會停止該傳輸單元200的操作或提供警報。該裝載偵測感測器S可包括一個發光單元S1及一個光接收單元S2，因而感測一對電極接頭11，或包括一對發光單元S1及一對光接收單元S2，及因此個別感測電極接頭11。此外，除了光學感測器之外，該裝載偵測感測器S可使用可感測電極接頭之位置的各種種類之感測器。

此外，除了二次電池傳輸設備之外，本發明提供用於偵測二次電池之裝載缺陷的方法。在此種方法中，二次電池10之裝載缺陷係使用當二次電池10係正常裝載於載具100中時該二次電池10的高度與當二次電池10係異常裝載於載具10中時該二次電池10的高度之間的差異、二次 電池10之電極接頭的高度差異來偵測。就此種偵測方法而言，可使用各種感測器，諸如光學感測器。

下文，將描述偵測二次電池之裝載缺陷的方法及二次電池傳輸設備之功能及效果。如圖2範例顯示，裝載於載具100中之二次電池10係藉由傳輸單元200傳輸至所希望位置。此外，如圖3範例顯示，該裝載偵測感測器S之發光單元S1發光及該裝載偵測感測器S之光接收單元S2接收所出的光。

雖然載具100到達安裝該裝載偵測感測器S的位置，但發光單元S1及光接收單元S2之高度高於二次電池10之電極接頭11，因此該裝載偵測感測器S未感測到該等電極接頭11。另一方面，如圖4範例顯示，若二次電池10係異常裝載於載具10中，二次電池10之一部分沿載具100的向上方向上升至指定高度或更高。因此，如圖5範例顯示，上升至指定高度或更高之電極接頭11阻擋從發光單元S1發出的光，且光接收單元S2未感測到該光。

因而，可偵測二次電池10是否正常裝載於載具100中。在此情況下，連接至該裝載偵測感測器S及傳輸單元200之控制器會停止傳輸單元200的提供或提供警報，於是通知裝載缺陷的工作人員。因此，可防止因二次電池10於載具100上的裝載缺陷所造成的二次電池外殼損壞以及可防止電解質從二次電池10洩漏。

圖6及7為圖示根據本發明另一實施態樣之載具中二次電池正常裝載的圖。圖8及9為圖示根據本發明另一實 施態樣之載具中二次電池異常裝載的圖。

下文將參考圖1及圖6至9描述根據本發明另一實施態樣之二次電池及用於偵測二次電池之裝載缺陷的方法。根據本發明此實施態樣之二次電池傳輸設備包括載具100、傳輸單元200、發光單元310、光接收單元320、及控制器(未圖示)。

根據本發明此實施態樣之載具100具有接收空間(圖1中之105；未示於圖6至9中)且以與上述圖1所示之載具100相同的方式將二次電池10接收於該接收空間中。為此目的，載具100可具有開放上部分及封閉下部分之盒形。即，載具100可包括在其下部分形成之支撐物120及兩個在該支撐物120上形成之隔片110。在支撐物120上之隔片110係彼此分開因而形成開放部分以及在該等隔片110下方形成之支撐物120係形成於載具100的下部分以接收二次電池10。即，二次電池10係由支撐物120及兩個隔片110接收。總而言之，根據本發明此實施態樣之載具包括盒形支撐物120及彼此分開且在該支撐物120上形成的板形隔片110，以及在該支撐物120之上表面與該等隔片110之間形成接收空間以接收二次電池10。傳輸單元20傳輸將二次電池10接收於接收空間中的載具100。

特別是，根據本發明此實施態樣，發光單元310係形成於支撐物120中。該等發光單元310係形成於支撐物120中以經由介於這兩個隔片110之間的支撐物120 之上表面發光，及使該等發光單元310之發光部件從該支撐物120之上表面曝露出來。該等發光單元310從而經由介於隔片110之間的間隙從該支撐物120之上表面向上發光。

該等光接收單元320可形成於載具100及傳輸單元200上方的指定位置。該等光接收單元320接收來自該等發光單元310發出的光，減少所接收之光的量，及輸出此光量。雖然圖式中未顯示，該光接收單元320可連接至控制器及將所接收之光的量傳遞至該控制器。該控制器可根據從該光接收單元320所接收之光的量來偵測二次電池是否正常裝載於載具10中。

例如，如圖6及7範例顯示，若二次電池10係正常裝載於載具100中，該二次電池10之下表面接觸該支撐物120且遮蔽該等發光單元310之發光部件。從而，雖然該等發光單元310持續發光，該等發光單元310之發光部件被該二次電池10之下表面阻擋且該光接收單元320不會接收到從該等發光單元310發出的光。

另一方面，如圖8及9範例顯示，若二次電池10係異常裝載於載具100中，二次電池10之下表面13與該支撐物120分開。從而，從該等發光單元310之發光部件發出的光會繞射及經由介於至少一個隔片110與該二次電池10之間的間隙而引入該發光單元320。因此，光接收單元320可接收來自該等發光單元310所發出的光。

如上述，若二次電池10係正常裝載於載具100中， 該光接收單元320不會接收到來自該等發光單元310發出之光。另一方面，若二次電池10係異常裝載於載具100中，該光接收單元320會接收到來自該等發光單元310發出之光。每當載具100通過該光接收單元320下方之區域時，該光接收單元320將所接收之光的量傳遞至控制器。然後，該控制器根據從該光接收單元320所接收之光的量來判斷二次電池是否正常裝載於載具10中。

為了感測通過該光接收單元320下方之區域的裝載有二次電池10之載具100，該光接收單元320可包括鄰近感測器。該光接收單元320測量所接收之光的量同時該鄰近感測器感測該載具100或二次電池10且將所測得之光量傳遞係該控制器。

用於識別載具100及二次電池10之識別碼分別分配給載具100及二次電池10。該等識別碼可為序號。裝載有二次電池10之載具100連續通過該光接收單元320之下方區域，且該光接收單元320連續感測裝載有二次電池10之載具100，測量所接收之光的量，及將所測得之光量傳遞至控制器。因此，當該控制器經由從該光接收單元320所接收之光量判斷二次電池10係異常裝載於載具100中時，該控制器可經由各種輸出單元輸出相應之二次電池10或載具100的識別碼以使工作人員可認出該識別碼。例如，該控制器可經由顯示裝置(諸如監視器)輸出異常裝載於載具100中之二次電池10或載具100的識別碼。此外，該控制器可輸出表示二次電池10異常裝載於載具 100中之警報。因此，可防止因二次電池10於載具100上的裝載缺陷所造成的二次電池外殼損壞以及可防止電解質從二次電池10洩漏。

從前文描述明顯看出，根據本發明一實施態樣之二次電池傳輸設備及用於偵測二次電池之裝載缺陷的方法可偵測二次電池之外殼是否因與載具摩擦而受損，因而事先確認產品缺陷。

此外，可防止因外殼受損而由電解質洩漏所造成的二次問題(諸如爆炸)。

此外，根據本發明該實施態樣之二次電池傳輸設備及用於偵測二次電池之裝載缺陷的方法可應用於慣用傳輸單元，因而具有經濟效益。

雖然已基於舉例說明目的揭示本發明之較佳實施態樣，但熟習本領域之人士將明白在不違背如附錄申請專利範圍所揭示之本發明範圍與精神的情況下，各種修改、添加及取代係屬可能。

100‧‧‧載具

120‧‧‧支撐物

10‧‧‧二次電池

11‧‧‧電極接頭

200‧‧‧傳輸單元

S‧‧‧裝載偵測感測器

Claims (3)

1. 一種二次電池傳輸設備，其包含：載具，其包括盒形支撐物及在該支撐物上形成且彼此分開的板形隔片(diaphragm)，及具有在該支撐物之上表面與該等隔片之間形成用以接收二次電池的接收空間；傳輸單元，其傳輸該載具；發光單元，其經由介於該等隔片之間的間隙從該支撐物之上表面向上發光；及光接收單元，其位於該載具上方，接收從該發光單元所發出的光，及輸出該接收之光的量。
2. 如申請專利範圍第1項之二次電池傳輸設備，其進一步包含控制器，其根據該光的量來判斷該二次電池是否正常地裝載於接收空間中。
3. 如申請專利範圍第2項之二次電池傳輸設備，其中，若該二次電池異常地裝載於該接收空間中，由於判斷之結果，該控制器輸出該載具及該二次電池之識別碼。