[發明專利]用于圓柱形電池單體的內部壓力測量夾具

在審

• 申請號: 201980031751.0
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN112106247A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 李明安;成周桓;金正勛;崔炳奕;李翊種
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;G01K7/02;G01L19/06
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王偉;高偉

本發明的用于圓柱形電池單體的內部壓力測量夾具包括：下夾具，該下夾具具有對應于圓柱形電池單體的形式，并具有溫度測量部分和接收凹槽，圓柱形電池單體可分離地插入該接收凹槽中；以及上夾具，該上夾具排出圓柱形電池單體內部的氣體，具有用于測量所排出的氣體的壓力的壓力測量部分，并且可分離地聯接到下夾具以封閉接收凹槽的開口部分。根據本發明，內部壓力測量夾具具有被定位在相同空間中的氣體排出引導部分和壓力傳感器，并且具有被安裝成與所裝載的圓柱形電池單體接觸的溫度測量部分，因此表現出這樣的效果，其中通過根據溫度變化校正內部壓力，可以精確地測量圓柱形電池單體的內部壓力。

技術領域

本申請要求基于在2018年12月3日提交的韓國專利申請號10-2018-0153835的優先權，并且該韓國專利申請的全部內容通過引用結合于此。

本發明涉及一種用于測量圓柱形電池單體的內部壓力的夾具，并且更具體地，本發明涉及一種用于測量圓柱形電池單體的內部壓力的夾具，該夾具能夠根據溫度校正內部壓力測量的結果，其中，壓力傳感器和氣體排出引導單元位于相同的空間中。

背景技術

隨著能源價格由于化石燃料的枯竭和對環境污染的興趣增加而增加，對環境友好的替代性能源的需求成為未來生活不可或缺的要素。特別是，隨著技術發展和對移動設備的需求不斷增加，對作為能源的二次電池的需求也在迅速增加。

典型地，就電池的形狀而言，對可以應用于諸如具有小厚度的移動電話此類產品的棱柱形二次電池和袋型二次電池有很高的需求。就材料而言，對具有高能量密度、放電電壓和輸出穩定性的鋰二次電池(諸如鋰離子電池和鋰離子聚合物電池)有很高的需求。

一般而言，為了制備二次電池，首先，通過將包含電極活性材料的電極混合物施加到集流體的表面來形成正電極和負電極，然后在它們之間置入隔離物，從而制備電極組件，然后將該電極組件安裝在圓柱形或矩形金屬罐中或鋁層壓片材的袋型殼體內，并將液體電解質注入或浸漬到電極組件或使用固體電解質來制備二次電池。

如上所述的二次電池的主要研究任務之一是提高二次電池的安全性。二次電池具有威脅二次電池的安全性的許多問題，諸如由于外部沖擊、過充電、過放電導致的熱量生成等引起的內部短路、以及由此引起的電解質分解、熱失控等。

特別地，二次電池的爆炸源于各種原因，但是二次電池內部的氣體壓力方面的增加也成為電解質分解的原因。具體地，當二次電池重復充電和放電時，通過由電解質和電極活性材料進行的電化學反應生成氣體。此時，所生成的氣體增加了二次電池的內部壓力，導致零件之間的緊固減弱、對二次電池的外部電池殼體的損壞、保護電路的過早運行、電極變形、內部短路和爆炸等。

為了解決如上所述的二次電池的安全性問題，必須通過用于測量二次電池的充電和放電期間的內部壓力的設備來檢查問題的發生。

電池單體的常規壓力測量設備已經使用了這樣方法，在該方法中在電池單體中鉆出孔，并且將氣體擴散到設備內部的空間中，以執行測量。在這方面，韓國專利公開號10-2010-0088927公開了一種通過在二次電池的外部電池殼體中鉆出孔、以便進行壓力測量并附接壓力傳感器來測量二次電池的內部壓力的方法。然而，以上技術在精確的壓力測量方面具有很大的局限性，因為在鉆出孔以便進行壓力測量的過程中可能會導致氣體泄漏、電解質泄漏以及由于壓力傳感器的安裝而導致的內部空間方面的變化。

此外，由于常規耐壓測量設備內部的空間比要安裝的單體內部的空間更寬，所以存在從電池單體排出的氣體位于不必要的寬空間的問題。由于這個原因，當氣體從電池單體排出時，必須最小化設備中的氣體流動空間。

此外，由于壓力測量單元和氣體排出單元常規地是分離的，因此不僅誤差值大，而且所測量的壓力值由于溫度變化也有誤差。由此，在根據溫度校正壓力結果值的過程中，隨著誤差的增加，難以執行精確的內部壓力測量。

發明內容

技術問題