TWM454545U - 充電電池檢測設備 - Google Patents

Description

充電電池檢測設備

本創作係有關於一種充電電池檢測設備，尤指一種藉由二幫浦對不鏽鋼真空腔體進行二階段抽氣，藉以檢測充電電池之漏氣之檢測設備。

隨著時代的進步以及科技的發展，各式可攜式電子設備如手機、個人數位助理(Personal Digital Assistant；PDA)、平板電腦以及筆記型電腦已充斥於人們的生活當中，上述電子設備都需要用到可重複使用之充電電池，而現有之充電電池的種類包含有鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鋰高分子電池等等，其中，基於循環使用壽命較大、無記憶效應、能量密度高以及體積小等多種原因，鋰離子電池(以下簡稱鋰電池)已成為目前市場的主流，以手機來說，鋰電池更是大量地被使用於其中。

一般而言，電池的最基本的構成要素包含有正極、負極與電解質，而鋰電池則以正極鋰合金氧化物、液體有機電解液和負極碳材所組成，使其平均工作電壓位在 3.6V，相當於三顆鎳鎘或鎳氫電池串聯的電壓。此外，在正、負極之間以隔離膜將正、負極隔開以避免短路，而有機電解液則含在多孔隙的塑膠隔離膜中，負責離子電荷的傳導工作。充電時，電子由充電器外部經過負極的碳材料，而同時正極材料的鋰離子則離開正極經過電解液進入負極；放電時，電子和鋰離子則為反向而行。

其中，在製造手機用的鋰電池時，必須先在電池的外殼內設置吸收元件，然後將結合在吸收元件的正極片體與負極片體分別連接在蓋體與外殼的內側面，再將蓋體覆蓋於外殼上端的開口，然後利用銲接技術將蓋體的周圍與外殼的開口之間密封，隨後將電解液由蓋體所預設的洞孔注入外殼內後，再將該洞孔封閉。然而，在封閉後，一般為了防止使用者在使用時發生鋰電池漏氣而造成使用上的危險(例如使用過久造成電池內部溫度升高，進而造成大量氣體漏出有爆炸之危險)，通常都會有安規檢驗程序，其中，現有所使用之檢測設備對上述鋰電池進行檢測時，僅把放置鋰電池之不鏽鋼腔體內的壓力一次性地降至某個檢驗值而已，使得在擾動性不佳的狀況下，其檢測之結果並非相當準確且完善，因此現有之檢測設備仍有改善之空間。

有鑒於習知技術中，由於僅把放置鋰電池之不鏽鋼腔體內的壓力一次性地降至某個檢驗值，因此在不鏽鋼腔體 內部氣體擾動性不佳的狀況下，檢測設備所檢測之結果並非相當準確且完善。因此，本創作之主要目的係提供一種充電電池檢測設備，其係藉由二階段抽氣而增加不鏽鋼真空腔體內的擾動性。

基於上述目的，本創作所採用之主要技術手段係提供一種充電電池檢測設備，係用以檢測至少一充電電池所漏出之一漏氣，並且包含一不鏽鋼真空腔體、一第一幫浦、一第二幫浦以及一檢測裝置。不鏽鋼真空腔體係用以容納充電電池，並且充滿有至少一低溫氣體，第一幫浦係連結於不鏽鋼真空腔體，用以抽取不鏽鋼真空腔體內之低溫氣體，使不鏽鋼真空腔體內之壓力降至一第一壓力。第二幫浦係連結於不鏽鋼真空腔體，用以在不鏽鋼真空腔體內之壓力降至第一壓力後，抽取不鏽鋼真空腔體內之低溫氣體，使不鏽鋼真空腔體內之壓力自第一壓力降至一第二壓力。檢測裝置係連結於第二幫浦，用以檢測低溫氣體中，所具有之充電電池所漏出之氣體。

因此，藉由本創作所採用之充電電池檢測設備之主要技術手段後，由於是對不鏽鋼真空腔體進行二階段抽氣，其主要係在第二次抽氣時增加氣體的擾動性而可有效地均勻抽取各位置之氣體，進而增加檢測設備的準確度，從而提升使用者使用充電電池時的使用品質。

另外，上述充電電池檢測設備之附屬技術手段之較佳實施例中，更包含一過濾器以及一低溫氣體產生裝置，過濾器係連結於不鏽鋼真空腔體，係用以過濾低溫氣體，且低溫氣體產生裝置係連結於該過濾器，用以提供該低 溫氣體，而不鏽鋼真空腔體內係設有複數個管線，該些管線係連結於第一幫浦以及第二幫浦，且該些管線係設有複數個氣孔。

較佳者，上述充電電池檢測設備之較佳實施例中，第一壓力係為-65Kpa至-70Kpa間之一者，該第二壓力係為-85Kpa至-95Kpa間之一者，且在較佳實施例中第一壓力係為-70Kpa，第二壓力係為-90Kpa。此外，充電電池檢測設備更包含一第一氣閥以及一第二氣閥，第一氣閥係連結於不鏽鋼真空腔體以及第一幫浦，用以控制開關第一幫浦，而第二氣閥係連結於不鏽鋼真空腔體以及第二幫浦，用以控制開關第二幫浦。

較佳者，上述充電電池檢測設備之較佳實施例中，檢測裝置係為光離子檢測器(Photo Ionization Detector；PID)、殘留氣體分析儀(Reducer Gas Analyzer；RGA)以及電子鼻(Electronic Nose)中之一者。此外，充電電池檢測設備更包含一可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller；PLC)，係電性連接於該檢測裝置，用以控制該檢測裝置，而第一幫浦以及第二幫浦係為一真空幫浦，且充電電池係為鋰電池。

本創作所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。

1‧‧‧充電電池檢測設備

11‧‧‧低溫氣體產生裝置

12‧‧‧過濾器

13‧‧‧不鏽鋼真空腔體

131‧‧‧管線

1311‧‧‧氣孔

132‧‧‧容置架

14‧‧‧第一氣閥

15‧‧‧第一幫浦

16‧‧‧第二氣閥

17‧‧‧第二幫浦

18‧‧‧檢測裝置

19‧‧‧可程式邏輯控制器

2‧‧‧充電電池

第一圖係顯示本創作較佳實施例之充電電池檢測設備 之示意圖；以及第二圖係顯示本創作較佳實施例之不鏽鋼真空腔體之分解示意圖。

由於本創作所提供之充電電池檢測設備中，其組合實施方式不勝枚舉，故在此不再一一贅述，僅列舉一較佳實施例來加以具體說明。

請一併參閱第一圖以及第二圖，第一圖係顯示本創作較佳實施例之充電電池檢測設備之示意圖，第二圖係顯示本創作較佳實施例之不鏽鋼真空腔體之分解示意圖。如圖所示，本創作所提供之充電電池檢測設備1係用以檢測至少一充電電池2(圖中係繪示四個，僅標示一個)所漏出之一漏氣，其中，在本創作較佳實施例中，充電電池2係為鋰電池，但在其他實施例中，不在此限。充電電池檢測設備1包含一低溫氣體產生裝置11、一過濾器12、不鏽鋼真空腔體13、一第一氣閥14、一第一幫浦15、一第二氣閥16、一第二幫浦17、一檢測裝置18以及一可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller；PLC)19。

低溫氣體產生裝置11例如是一般可產生氣體並可進行降溫處理之裝置，而低溫氣體產生裝置11係用以產生低溫氣體，在本創作較佳實施例中，低溫氣體之溫度係為零下四十度，在本創作較佳實施例使用低溫氣體之目的 在於除濕、降低化學反應之發生率以及降低反應活性，藉以提升本創作檢測之效果。

過濾器12係連結於低溫氣體產生裝置11，用以過濾上述之低溫氣體，藉以純化此低溫氣體。另外，過濾器12可與低溫氣體產生裝置11作為一體，其具體實施方式例如是空氣過濾器，但不限於此。不鏽鋼真空腔體13係連結於過濾器12，並且容納有上述之充電電池2，以及充滿有上述之低溫氣體，而此不鏽鋼真空腔體13內之環境係為無污染且真空之環境。此外，不鏽鋼真空腔體13內係設有複數個管線131(僅標示一個)以及一容置架132，其中，在本創作較佳實施例中，係具有四組管線131，且各管線131係分別設置於不鏽鋼真空腔體13內之右面、左面、後面以及上面，且其係以交叉型式設置，藉以均勻地分布於不鏽鋼真空腔體13內，在其他實施例中的設置方式不限於上述，而管線131設有複數個氣孔1311，另外，每一管線131係藉由輸送管(圖未標示)連結至外部；而容置架132即用以容納充電電池2。

第一氣閥14係連結於不鏽鋼真空腔體13，第一幫浦15係經由第一氣閥14而連結於不鏽鋼真空腔體13，並且藉由上述之輸送管連結於管線131，用以抽取不鏽鋼真空腔體13內之低溫氣體，且其係藉由管線131之氣孔1311抽取低溫氣體，其中，第一幫浦15係為真空幫浦，在實務上係可為真空泵，但任何可抽取不鏽鋼真空腔體13內之低溫氣體之裝置，均不脫離本創作之精神。

第二氣閥16係連結於不鏽鋼真空腔體13，第二幫浦17 係經由第二氣閥16而連結於不鏽鋼真空腔體13，並且藉由上述之輸送管連結於管線131，用以抽取不鏽鋼真空腔體13內之低溫氣體，且其係藉由管線131之氣孔1311抽取低溫氣體，其中，第二幫浦17同於第一幫浦15，因此不再贅述。檢測裝置18係連結於第二幫浦17，用以檢測低溫氣體中，所具有之充電電池2所漏出之氣體，其中，檢測裝置18係為光離子檢測器(Photo Ionization Detector；PID)、殘留氣體分析儀(Reducer Gas Analyzer；RGA)以及電子鼻(Electronic Nose)中之一者，但不限於上述。

可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller；PLC)19係電性連接於檢測裝置18，用以控制檢測裝置18，具體而言，本創作較佳實施例之可程式邏輯控制器19係可用以設定檢測裝置18之檢測參數，例如是等待時間、檢測閾值以及其他相關之檢測狀況，在其他實施例中，可程式邏輯控制器19可由其他之處理器替代，例如是微處理器、微控制器、序列器(sequencer)、數位信號處理器或以硬體電路實現之狀態機器。此外，充電電池檢測設備1更可包含一儲存裝置(圖未示)，用以儲存上述之檢測參數，藉以儲存如預設之檢測參數，而上述之儲存裝置例如是非揮發性記憶體(Non-volatile memory)、磁性儲存裝置(如硬碟、軟碟、磁帶、磁芯記憶體或磁泡記憶體)或揮發性記憶體(Volatile memory)，而上述揮發性記憶體例如是動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory；DRAM)或靜態 隨機存取記憶體(Static Random Access Memory；SRAM)，但不限於此。

其中，使用者欲利用充電電池檢測設備1檢測充電電池2時，係先將充電電池2放置於容置架132，接著控制而打開第一氣閥14，藉以使第一幫浦15將不鏽鋼真空腔體13內之壓力降至一第一壓力，而此第一壓力係為符合安全範圍內之-65Kpa至-70Kpa間之一者，而在本創作較佳實施例中，此第一壓力的值係為-70Kpa。接著，使用者在將不鏽鋼真空腔體13內之壓力降至一第一壓力後，係關閉第一氣閥14並等待一段時間後，再控制打開第二氣閥16而藉由第二幫浦17將不鏽鋼真空腔體13內之壓力自上述之第一壓力降至第二壓力，而此第二壓力係為符合安全範圍內之-85Kpa至-95Kpa間之一者，而在本創作較佳實施例中，此第二壓力的值係為-90Kpa，而在降至第二壓力時，由於在抽氣的過程中會使不鏽鋼真空腔體13內產生擾動，因此會增加內部低溫氣體的流動性。

綜合以上所述，藉由本創作所提供之充電電池檢測設備1，由於是對不鏽鋼真空腔體13進行二階段抽氣，其主要係在第二次抽氣時增加氣體的擾動性而可有效地均勻抽取各位置之氣體，進而增加檢測的準確度，從而提升使用者使用充電電池時的使用品質，實具備產業利用性。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本創作之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本創作之範疇加以限制。相反地，其目的 是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本創作所欲申請之專利範圍的範疇內。

1‧‧‧充電電池檢測設備

11‧‧‧低溫氣體產生裝置

12‧‧‧過濾器

13‧‧‧不鏽鋼真空腔體

14‧‧‧第一氣閥

15‧‧‧第一幫浦

16‧‧‧第二氣閥

17‧‧‧第二幫浦

18‧‧‧檢測裝置

19‧‧‧可程式邏輯控制器

Claims (9)

1. 一種充電電池檢測設備，係用以檢測至少一充電電池所漏出之一漏氣，包含：一不鏽鋼真空腔體，係用以容納該充電電池，並且充滿有至少一低溫氣體；一第一幫浦，係連結於該不鏽鋼真空腔體，用以抽取該不鏽鋼真空腔體內之該低溫氣體，使該不鏽鋼真空腔體內之壓力降至一第一壓力；以及一第二幫浦，係連結於該不鏽鋼真空腔體，用以在該不鏽鋼真空腔體內之壓力降至該第一壓力後，抽取該不鏽鋼真空腔體內之該低溫氣體，使該不鏽鋼真空腔體內之壓力自該第一壓力降至一第二壓力；以及一檢測裝置，係連結於該第二幫浦，用以檢測該低溫氣體中，所具有之該充電電池所漏出之該氣體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之充電電池檢測設備，其中，更包含一過濾器，該過濾器係連結於該不鏽鋼真空腔體，係用以過濾該低溫氣體。
3. 如申請專利範圍第2項所述之充電電池檢測設備，其中，該不鏽鋼真空腔體內係設有複數個管線，該些管線係連結於該第一幫浦以及該第二幫浦，且該些管線係設有複數個氣孔。
4. 如申請專利範圍第2項所述之充電電池檢測設備，其中，更包含一低溫氣體產生裝置，該低溫氣體產生裝置係連結於該過濾器，用以提供該低溫氣體。
5. 如申請專利範圍第1項所述之充電電池檢測設備，其中，該第一壓力係為-65Kpa至-70Kpa，該第二壓力係為-90Kpa。
6. 如申請專利範圍第1項所述之充電電池檢測設備，其中，更包含一第一氣閥以及一第二氣閥，該第一氣閥係連結於該不鏽鋼真空腔體以及該第一幫浦，用以控制開關該第一幫浦，而該第二氣閥係連結於該不鏽鋼真空腔體以及該第二幫浦，用以控制開關該第二幫浦。
7. 如申請專利範圍第1項所述之充電電池檢測設備，其中，該檢測裝置係為光離子檢測器(Photo Ionization Detector；PID)、殘留氣體分析儀(Reducer Gas Analyzer；RGA)以及電子鼻(Electronic Nose)中之一者。
8. 如申請專利範圍第1項所述之充電電池檢測設備，其中，更包含一可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller；PLC)，該可程式邏輯控制器係電性連接於該檢測裝置，用以控制該檢測裝置。
9. 如申請專利範圍第1項所述之充電電池檢測設備，其中，該第一幫浦以及該第二幫浦係為一真空幫浦，且該充電電池係為鋰 電池。