專利名稱：圓柱形鋰離子電池安全閥精密測試裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電池安全閥的測試裝置，特別是涉及一種圓柱形鋰離子電池安全
閥的多項性能同體精密測試裝置。
背景技術：
圓柱形鋰離子電池安全閥(以下簡稱安全閥)是便攜式電子產品、電動工具、高 尖端精密儀器電池安全性能的控制裝置，它是由上蓋帽、節流閥、防爆膜、孔板經過密封件 組合的精密部件，孔板與防爆膜激光焊接，孔板上設有兩氣孔。非正常使用時，電池內部大 量氣體急劇膨脹，安全閥的防爆膜承受氣壓并爆破泄壓，否則易引起電池爆炸，造成意外傷 害。因此安全閥的孔板與防爆膜之間的焊點斷開、防爆膜翻轉、防爆膜爆破是安全閥保護鋰 離子電池的三項安全措施，且安全閥內阻直接決定電池容量大小和壽命長短，所以焊點斷 開、防爆膜翻轉、防爆膜爆破時承受壓力的性能以及內阻大小是圓柱形鋰離子電池安全性 能、使用壽命的關鍵指標。 目前對安全閥四項性能測試的方法為一是將安全閥固定在夾具上，用帶爪的彈 簧秤勾住孔板用力，斷開時彈簧秤讀數即為拉斷力，從而計算出孔板與防爆膜之間的焊點 斷開壓力；二是將安全閥用專用內阻測試儀器測試內阻；三是將安全閥通過滾口機密封到 鋼殼里，在鋼殼底鉆孔，將針孔插進去，針孔連接到氣源，通過觀察氣源上壓力表讀數判斷 安全閥爆破壓力；因為防爆膜翻轉引起壓力表變化較小很難記錄準確數據，所以無法精密 領lj試。 安全閥的性能測試是一種不可逆的破壞性試驗，傳統測試一般通過破壞多只安全 閥才能得出多組測試數值，耗材多，測試結果受設備靈敏度、人為影響較大，測試效率和測 試精度較低，制約了安全閥對電池安全性能的控制，從而影響圓柱形鋰離子電池在各個領 域內的普及應用。
發明內容
本發明目的是克服現有技術中人為因素、設備靈敏度對測試結果的影響，以及在 多只安全閥分多次測試多項性能，測試精度低，操作煩瑣、工作效率低、耗材多的缺點，而 提供的一種可在同一只安全閥上一次完成多項性能測試，測試精度高，操作便捷、工作效率 高、耗材少的圓柱形鋰離子電池安全閥精密測試裝置。 為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是一種圓柱形鋰離子電池安全閥精 密測試裝置包括壓座、底座和控制系統，包括壓座、底座和控制系統，其技術特點是所述壓 座和底座上分別設有中空腔，中空腔內分別設有彈性觸頭，兩彈性觸頭分別與控制系統連 接；底座中空腔連通一帶壓力表的進氣管，進氣管上設有進氣控制器、穩壓氣源，進氣控制 器的壓力傳感器、電磁閥、級進開關與控制系統連接由控制系統計算安全閥翻轉壓力和爆 破壓力測試結果；所述壓座安裝于底座的側架上，壓座可沿側架上下升降使壓座和底座的 中空腔呈分離或密閉，兩彈性觸頭與壓座和底座中空腔間的待測安全閥呈分離或接觸狀態，上、下彈性觸頭分別與待測安全閥的上蓋帽和孔板接觸由控制系統計算安全閥內阻、焊 點斷開壓力測試結果。 進一步地，所述壓座或底座的彈性觸頭上設有與控制系統連接的壓合傳感器控 制； 再進一步地，壓座和底座的中空腔腔口均設有密封墊。
本測試裝置測試項目為 1、測試安全閥內阻將安全閥放到底座中空腔腔口密封墊內，扳下手柄使壓座上 密封墊密封安全閥，此時上下彈性觸頭分別接觸安全閥上蓋帽和孔板形成弱電回路，控制 系統記錄通過回路的電壓及電流，計算出安全閥內阻； 2、測試安全閥的孔板與防爆膜激光焊接的焊點斷開壓力控制系統控制電磁閥和 級進開關打開勻速進氣，使下密封圈內氣壓勻速升高，氣體壓力通過孔板上的氣孔作用于 防爆膜，壓力升高使焊點斷開，此時弱電回路斷開，控制系統記錄回路斷開時壓力傳感器壓 力即為安全閥焊點斷開氣壓； 3、測試安全閥的防爆膜翻轉壓力安全閥焊點斷開后，下密封圈內氣壓繼續升高
引起防爆膜翻轉，此時控制系統監控下密封圈內壓力傳感器，氣體壓力有一個微小的下降
波動，控制系統記錄下降前下密封圈內氣體壓力即為安全閥防爆膜翻轉壓力。
4、測試安全閥的防爆膜爆破壓力防爆膜翻轉后，下密封圈內氣壓繼續升高引起
防爆膜爆破，氣體泄露使下密封圈內壓力迅速下降，控制系統記錄下密封圈內氣壓下降前
的壓力即為安全閥爆開壓力。
采用以上技術方案，本發明達到的有益效果是 1、通過對同一只安全閥檢測四項性能，檢測基準統一，檢測穩定，避免多只安全閥 分別測試各項性能、綜合結果誤差大的弊端，減少耗材，測試效率高； 2、通過采用上、下彈性觸頭接觸安全閥上蓋帽和孔板，形成弱電回路，計算出安全 閥的內阻，同時利用弱電回路開閉原理，判斷安全閥的孔板與防爆膜的焊點斷開壓力，無需 換算，測試結果精確； 3、通過壓合傳感器使控制系統控制氣路自動打開，減少手工操作，自動化程度高；
通過壓力傳感器感應氣體波動，經控制系統對電磁閥和級進開關的控制，使壓合后的底座
中空腔中氣體壓力勻速上升，數據采集穩定，保證測試出安全閥的防爆膜翻轉壓力和防爆
膜爆破壓力數據精確，經控制系統計算、整理、打印測試結果，測試精度和測試效率高。 本發明通過壓座和底座將安全閥密封于其中空腔內，使上下兩彈性觸頭分別接觸
安全閥的上蓋帽和孔板、對安全閥孔板下的中空腔內進氣加壓至孔板焊點斷開、防爆膜翻
轉、防爆膜爆開，實現一次性測量安全閥內阻、安全閥焊點斷開氣壓、安全閥防爆膜翻轉壓
力、安全閥防爆膜爆開壓力，在同一只安全閥上一次完成多項性能測試，操作便捷，測試精
度高、工作效率高，避免了傳統測試操作煩瑣、測試誤差大、浪費資源。
圖1為本發明的結構示意圖； 圖2為圓柱形鋰離子電池安全閥結構示意圖； 圖3為本發明的測試示意圖。
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圖中壓座1，密封墊2、3，底座4，彈性觸頭5、6，控制系統7，壓合傳感器8，穩壓氣 源9，壓力表IO，進氣管ll，壓力傳感器12，級進開關13，電磁閥14，上蓋帽15，孔板16，防 爆膜17，焊點18，氣孔19，密封圈20。
具體實施例方式
以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。 圖1所示，圓柱形鋰離子電池安全閥精密測試裝置主要包括壓座1、底座4、控制系 統7、穩壓氣源10、進氣管11，壓座1和底座4的中空腔腔口分別設有密封墊2、3，壓座1安 裝于底座4的側架上，沿側架扳下或抬起手柄使壓座1與底座4壓緊或分離，壓座1和底座 4的中空腔內分別設有彈性觸頭5、6，兩彈性觸頭5、6分別與控制系統7連接，壓座1與底 座4壓緊待測安全閥閉合時，兩彈性觸頭5、6分別接觸待測安全閥的上蓋帽15和孔板16 ; 穩壓氣源10經進氣管11連通底座4的中空腔，進氣管11上設有壓力表10、壓力傳感器12、 級進開關13和電磁閥14，壓力傳感器12、級進開關13和電磁閥14均與控制系統7連接； 壓座1上或壓座4內的彈性觸頭6上設有與控制系統7連接的壓合傳感器8。
圖2所示，圓柱形鋰離子電池安全閥主要包括上蓋帽15、孔板16、防爆膜17和密 封圈20，孔板16與防爆膜17激光焊接連接，連接處為焊點18，孔板16上設有多個氣孔19， 上蓋帽15、防爆膜17和孔板16依次固定于密封圈2內。 圖3所示，圓柱形鋰離子電池安全閥放置于測試裝置底座4的密封墊3上，壓座1 和底座4將圓柱形鋰離子電池安全閥密封壓緊于密封墊2、3中間，扳下手柄使壓座1和底 座4將圓柱形鋰離子電池安全閥壓緊于密封墊2、3中間，壓座1和底座4中空腔內的上、下 彈性觸頭5、6分別接觸安全閥上蓋帽15和孔板16，形成弱電回路，控制系統7通過回路的 電壓及電流計算出安全閥內阻；壓座1和底座4壓合時，壓合傳感器8傳遞信號至控制系統 10控制電磁閥14和級進開關13打開勻速進氣，底座4中空腔內氣壓勻速升高，氣壓經過孔 板16上的氣孔19作用于防爆膜17，伴隨氣壓升高焊點18斷開，此時弱電回路斷開，控制系 統10回路斷開時壓力傳感器12的壓力即為安全閥焊點18斷開氣壓。
底座4中空腔內氣壓繼續升高，引起防爆膜17翻轉，此時控制系統10監控壓力傳 感器12，底座4中空腔內氣體壓力有一個微小的下降波動，控制系統10記錄下降波動前氣 體壓力即為安全閥防爆膜17翻轉壓力。防爆膜17翻轉后氣壓繼續增大，翻轉后的防爆膜 爆開時，氣體泄露導致壓力迅速下降，控制系統10記住壓力下降前最高壓力即安全閥爆開 壓力。 測試完畢，控制系統將記錄的數據整理后，通過打印口打印出產品規格型號、生產 設備號、生產日期、檢驗員、檢測時間、安全閥內阻、安全閥焊點爆開壓力、防爆膜翻轉壓力、 防爆膜爆開壓力數據，在同一安全閥上完成各項性能指標的測試，操作便捷，測試精度高、 工作效率高。
權利要求
一種圓柱形鋰離子電池安全閥精密測試裝置，包括壓座(1)、底座(4)和控制系統，其特征在于所述壓座(1)和底座(4)上分別設有中空腔，兩中空腔內分別設有彈性觸頭(5，6)，兩彈性觸頭分別與控制系統(7)連接；底座的中空腔連通一進氣管(11)，進氣管上設有進氣控制器、穩壓氣源(9)，進氣控制器與控制系統連接；所述底座的側架上安裝沿側架上下升降的壓座，壓座與底座的分離或密閉使兩彈性觸頭與待測安全閥呈分離或接觸狀態。
2. 根據權利要求1所述的圓柱形鋰離子電池安全閥精密測試裝置，其特征是所述壓座的彈性觸頭(5)或底座的彈性觸頭(6)上設有與控制系統(7)連接的壓合傳感器(8)。
3. 根據權利要求1所述的圓柱形鋰離子電池安全閥精密測試裝置，其特征是所述進氣控制器包括相連的壓力傳感器(12)、電磁閥(13)和級進開關(14)。
4. 根據權利要求1所述的圓柱形鋰離子電池安全閥精密測試裝置，其特征是所述進氣管(11)上設有壓力表(12)。
5. 根據權利要求1所述的圓柱形鋰離子電池安全閥精密測試裝置，其特征是所述壓座和底座的中空腔腔口均設有密封墊(2，3)。
全文摘要
本發明涉及一種圓柱形鋰離子電池安全閥精密測試裝置包括壓座、底座和控制系統，壓座和底座的中空腔內分別設有彈性觸頭，兩彈性觸頭分別與控制系統連接測試安全閥內阻、焊點斷開壓力；底座中空腔連通一進氣管，進氣管上設有壓力傳感器、電磁閥、級進開關、壓力表、穩壓氣源，壓力傳感器、電磁閥、級進開關與控制系統連接測試安全閥翻轉壓力和爆破壓力；壓座或壓座的彈性觸頭上設有與控制系統連接的壓合傳感器控制。本發明在同一只安全閥上一次完成多項指標測試，方便、快捷，測試精度高，避免人為操作誤差、設備靈敏度對測量的影響，測試誤差小，測試耗材少。
文檔編號G01M3/28GK101793586SQ200910217130
公開日2010年8月4日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者朱劍 申請人:熊輝