专利名称：圆柱形锂离子电池安全阀精密测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电池安全阀的测试装置，特别是涉及一种圆柱形锂离子电池安全
阀的多项性能同体精密测试装置。
背景技术：
圆柱形锂离子电池安全阀(以下简称安全阀)是便携式电子产品、电动工具、高 尖端精密仪器电池安全性能的控制装置，它是由上盖帽、节流阀、防爆膜、孔板经过密封件 组合的精密部件，孔板与防爆膜激光焊接，孔板上设有两气孔。非正常使用时，电池内部大 量气体急剧膨胀，安全阀的防爆膜承受气压并爆破泄压，否则易引起电池爆炸，造成意外伤 害。因此安全阀的孔板与防爆膜之间的焊点断开、防爆膜翻转、防爆膜爆破是安全阀保护锂 离子电池的三项安全措施，且安全阀内阻直接决定电池容量大小和寿命长短，所以焊点断 开、防爆膜翻转、防爆膜爆破时承受压力的性能以及内阻大小是圆柱形锂离子电池安全性 能、使用寿命的关键指标。 目前对安全阀四项性能测试的方法为一是将安全阀固定在夹具上，用带爪的弹 簧秤勾住孔板用力，断开时弹簧秤读数即为拉断力，从而计算出孔板与防爆膜之间的焊点 断开压力；二是将安全阀用专用内阻测试仪器测试内阻；三是将安全阀通过滚口机密封到 钢壳里，在钢壳底钻孔，将针孔插进去，针孔连接到气源，通过观察气源上压力表读数判断 安全阀爆破压力；因为防爆膜翻转引起压力表变化较小很难记录准确数据，所以无法精密 领lj试。 安全阀的性能测试是一种不可逆的破坏性试验，传统测试一般通过破坏多只安全 阀才能得出多组测试数值，耗材多，测试结果受设备灵敏度、人为影响较大，测试效率和测 试精度较低，制约了安全阀对电池安全性能的控制，从而影响圆柱形锂离子电池在各个领 域内的普及应用。
发明内容
本发明目的是克服现有技术中人为因素、设备灵敏度对测试结果的影响，以及在 多只安全阀分多次测试多项性能，测试精度低，操作烦琐、工作效率低、耗材多的缺点，而 提供的一种可在同一只安全阀上一次完成多项性能测试，测试精度高，操作便捷、工作效率 高、耗材少的圆柱形锂离子电池安全阀精密测试装置。 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种圆柱形锂离子电池安全阀精 密测试装置包括压座、底座和控制系统，包括压座、底座和控制系统，其技术特点是所述压 座和底座上分别设有中空腔，中空腔内分别设有弹性触头，两弹性触头分别与控制系统连 接；底座中空腔连通一带压力表的进气管，进气管上设有进气控制器、稳压气源，进气控制 器的压力传感器、电磁阀、级进开关与控制系统连接由控制系统计算安全阀翻转压力和爆 破压力测试结果；所述压座安装于底座的侧架上，压座可沿侧架上下升降使压座和底座的 中空腔呈分离或密闭，两弹性触头与压座和底座中空腔间的待测安全阀呈分离或接触状态，上、下弹性触头分别与待测安全阀的上盖帽和孔板接触由控制系统计算安全阀内阻、焊 点断开压力测试结果。 进一步地，所述压座或底座的弹性触头上设有与控制系统连接的压合传感器控 制； 再进一步地，压座和底座的中空腔腔口均设有密封垫。
本测试装置测试项目为 1、测试安全阀内阻将安全阀放到底座中空腔腔口密封垫内，扳下手柄使压座上 密封垫密封安全阀，此时上下弹性触头分别接触安全阀上盖帽和孔板形成弱电回路，控制 系统记录通过回路的电压及电流，计算出安全阀内阻； 2、测试安全阀的孔板与防爆膜激光焊接的焊点断开压力控制系统控制电磁阀和 级进开关打开匀速进气，使下密封圈内气压匀速升高，气体压力通过孔板上的气孔作用于 防爆膜，压力升高使焊点断开，此时弱电回路断开，控制系统记录回路断开时压力传感器压 力即为安全阀焊点断开气压； 3、测试安全阀的防爆膜翻转压力安全阀焊点断开后，下密封圈内气压继续升高
引起防爆膜翻转，此时控制系统监控下密封圈内压力传感器，气体压力有一个微小的下降
波动，控制系统记录下降前下密封圈内气体压力即为安全阀防爆膜翻转压力。
4、测试安全阀的防爆膜爆破压力防爆膜翻转后，下密封圈内气压继续升高引起
防爆膜爆破，气体泄露使下密封圈内压力迅速下降，控制系统记录下密封圈内气压下降前
的压力即为安全阀爆开压力。
采用以上技术方案，本发明达到的有益效果是 1、通过对同一只安全阀检测四项性能，检测基准统一，检测稳定，避免多只安全阀 分别测试各项性能、综合结果误差大的弊端，减少耗材，测试效率高； 2、通过采用上、下弹性触头接触安全阀上盖帽和孔板，形成弱电回路，计算出安全 阀的内阻，同时利用弱电回路开闭原理，判断安全阀的孔板与防爆膜的焊点断开压力，无需 换算，测试结果精确； 3、通过压合传感器使控制系统控制气路自动打开，减少手工操作，自动化程度高；
通过压力传感器感应气体波动，经控制系统对电磁阀和级进开关的控制，使压合后的底座
中空腔中气体压力匀速上升，数据采集稳定，保证测试出安全阀的防爆膜翻转压力和防爆
膜爆破压力数据精确，经控制系统计算、整理、打印测试结果，测试精度和测试效率高。 本发明通过压座和底座将安全阀密封于其中空腔内，使上下两弹性触头分别接触
安全阀的上盖帽和孔板、对安全阀孔板下的中空腔内进气加压至孔板焊点断开、防爆膜翻
转、防爆膜爆开，实现一次性测量安全阀内阻、安全阀焊点断开气压、安全阀防爆膜翻转压
力、安全阀防爆膜爆开压力，在同一只安全阀上一次完成多项性能测试，操作便捷，测试精
度高、工作效率高，避免了传统测试操作烦琐、测试误差大、浪费资源。
图1为本发明的结构示意图； 图2为圆柱形锂离子电池安全阀结构示意图； 图3为本发明的测试示意图。
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图中压座1，密封垫2、3，底座4，弹性触头5、6，控制系统7，压合传感器8，稳压气 源9，压力表IO，进气管ll，压力传感器12，级进开关13，电磁阀14，上盖帽15，孔板16，防 爆膜17，焊点18，气孔19，密封圈20。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 图1所示，圆柱形锂离子电池安全阀精密测试装置主要包括压座1、底座4、控制系 统7、稳压气源10、进气管11，压座1和底座4的中空腔腔口分别设有密封垫2、3，压座1安 装于底座4的侧架上，沿侧架扳下或抬起手柄使压座1与底座4压紧或分离，压座1和底座 4的中空腔内分别设有弹性触头5、6，两弹性触头5、6分别与控制系统7连接，压座1与底 座4压紧待测安全阀闭合时，两弹性触头5、6分别接触待测安全阀的上盖帽15和孔板16 ; 稳压气源10经进气管11连通底座4的中空腔，进气管11上设有压力表10、压力传感器12、 级进开关13和电磁阀14，压力传感器12、级进开关13和电磁阀14均与控制系统7连接； 压座1上或压座4内的弹性触头6上设有与控制系统7连接的压合传感器8。
图2所示，圆柱形锂离子电池安全阀主要包括上盖帽15、孔板16、防爆膜17和密 封圈20，孔板16与防爆膜17激光焊接连接，连接处为焊点18，孔板16上设有多个气孔19， 上盖帽15、防爆膜17和孔板16依次固定于密封圈2内。 图3所示，圆柱形锂离子电池安全阀放置于测试装置底座4的密封垫3上，压座1 和底座4将圆柱形锂离子电池安全阀密封压紧于密封垫2、3中间，扳下手柄使压座1和底 座4将圆柱形锂离子电池安全阀压紧于密封垫2、3中间，压座1和底座4中空腔内的上、下 弹性触头5、6分别接触安全阀上盖帽15和孔板16，形成弱电回路，控制系统7通过回路的 电压及电流计算出安全阀内阻；压座1和底座4压合时，压合传感器8传递信号至控制系统 10控制电磁阀14和级进开关13打开匀速进气，底座4中空腔内气压匀速升高，气压经过孔 板16上的气孔19作用于防爆膜17，伴随气压升高焊点18断开，此时弱电回路断开，控制系 统10回路断开时压力传感器12的压力即为安全阀焊点18断开气压。
底座4中空腔内气压继续升高，引起防爆膜17翻转，此时控制系统10监控压力传 感器12，底座4中空腔内气体压力有一个微小的下降波动，控制系统10记录下降波动前气 体压力即为安全阀防爆膜17翻转压力。防爆膜17翻转后气压继续增大，翻转后的防爆膜 爆开时，气体泄露导致压力迅速下降，控制系统10记住压力下降前最高压力即安全阀爆开 压力。 测试完毕，控制系统将记录的数据整理后，通过打印口打印出产品规格型号、生产 设备号、生产日期、检验员、检测时间、安全阀内阻、安全阀焊点爆开压力、防爆膜翻转压力、 防爆膜爆开压力数据，在同一安全阀上完成各项性能指标的测试，操作便捷，测试精度高、 工作效率高。
权利要求
一种圆柱形锂离子电池安全阀精密测试装置，包括压座(1)、底座(4)和控制系统，其特征在于所述压座(1)和底座(4)上分别设有中空腔，两中空腔内分别设有弹性触头(5，6)，两弹性触头分别与控制系统(7)连接；底座的中空腔连通一进气管(11)，进气管上设有进气控制器、稳压气源(9)，进气控制器与控制系统连接；所述底座的侧架上安装沿侧架上下升降的压座，压座与底座的分离或密闭使两弹性触头与待测安全阀呈分离或接触状态。
2. 根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池安全阀精密测试装置，其特征是所述压座的弹性触头(5)或底座的弹性触头(6)上设有与控制系统(7)连接的压合传感器(8)。
3. 根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池安全阀精密测试装置，其特征是所述进气控制器包括相连的压力传感器(12)、电磁阀(13)和级进开关(14)。
4. 根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池安全阀精密测试装置，其特征是所述进气管(11)上设有压力表(12)。
5. 根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池安全阀精密测试装置，其特征是所述压座和底座的中空腔腔口均设有密封垫(2，3)。
全文摘要
本发明涉及一种圆柱形锂离子电池安全阀精密测试装置包括压座、底座和控制系统，压座和底座的中空腔内分别设有弹性触头，两弹性触头分别与控制系统连接测试安全阀内阻、焊点断开压力；底座中空腔连通一进气管，进气管上设有压力传感器、电磁阀、级进开关、压力表、稳压气源，压力传感器、电磁阀、级进开关与控制系统连接测试安全阀翻转压力和爆破压力；压座或压座的弹性触头上设有与控制系统连接的压合传感器控制。本发明在同一只安全阀上一次完成多项指标测试，方便、快捷，测试精度高，避免人为操作误差、设备灵敏度对测量的影响，测试误差小，测试耗材少。
文档编号G01M3/28GK101793586SQ200910217130
公开日2010年8月4日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者朱剑 申请人:熊辉