本技術(shù)要求于2022年11月1日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)no.?2022-0144009的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用整體并入本文。本發(fā)明涉及一種圓柱形電池單體沖擊測(cè)試方法及用于該方法的圓柱形電池單體沖擊測(cè)試設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及對(duì)圓柱形電池單體的側(cè)表面施加預(yù)定水平的沖擊以檢查電池是否可能爆炸的沖擊測(cè)試方法及用于該方法的沖擊測(cè)試設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、根據(jù)電池殼體的形狀，鋰二次電池被分類為具有安裝在圓柱形金屬罐中的電極組件的圓柱形電池單體、具有安裝在棱柱形金屬罐中的電極組件的棱柱形電池單體、或具有安裝在由鋁層壓片制成的袋形殼體中的電極組件的袋形電池單體。其中，圓柱形電池單體具有相對(duì)大容量和結(jié)構(gòu)安全性的優(yōu)點(diǎn)。

2、鋰二次電池可能在強(qiáng)外部沖擊下爆炸。此外，殼體可能由于外部沖擊而物理地破壞和打開，或者電池可能由于沖擊而發(fā)生短路，并且由于短路而電池可能過熱并且可能在電池中產(chǎn)生氣體。由于鋰二次電池是被配置成以高密度存儲(chǔ)能量的裝置，因此需要各種測(cè)試來防止安全相關(guān)事故。其中重物掉落的沖擊測(cè)試是這些測(cè)試中的最具代表性的測(cè)試。

3、沖擊測(cè)試是符合ul標(biāo)準(zhǔn)1642和/或2054的測(cè)試。通過將直徑為15.8mm的金屬桿置放在圓柱形電池單體的側(cè)表面上以垂直于圓柱形電池單體的中心軸線，將9.1kg（約20磅）的重物從距電池單體610±25mm的高度掉落到金屬桿的上表面上，并觀察圓柱形電池單體的狀態(tài)，來執(zhí)行沖擊測(cè)試。

4、對(duì)五個(gè)樣本執(zhí)行沖擊測(cè)試，并且僅在所有五個(gè)樣本都沒有爆裂時(shí)確定產(chǎn)品良好。因此，必須對(duì)所有五個(gè)樣本施加相同水平的沖擊，以便增加產(chǎn)品被確定為良好的可能性。

5、“不爆裂”意味著圓柱形電池單體的殼體必須不打開。例如，蓋組件不能與電池單體分離，并且電池殼體的側(cè)表面不能被撕裂?！氨选卑んw通過簡(jiǎn)單的物理沖擊而打開并且電極組件通過物理沖擊而破壞的情況以及電池單體的殼體由于破壞而二次打開的情況兩者。

6、常規(guī)地，通過將金屬桿置放在圓柱形電池單體的側(cè)表面上并將重物掉落到金屬桿上來執(zhí)行沖擊測(cè)試。由于電池單體的側(cè)表面是彎曲的，金屬桿的一端與地板接觸，金屬桿的中心部分與電池單體的側(cè)表面接觸，金屬桿的另一端向上傾斜。因此，金屬桿在圓柱形電池單體的側(cè)表面上的位置可以變化，并且金屬桿的傾斜程度可以變化，導(dǎo)致沒有將相同水平的沖擊施加到電池單體的問題。

7、當(dāng)重物掉落到傾斜金屬桿上時(shí)，金屬桿的相對(duì)高的部分首次與重物接觸，由此沖擊傳遞到金屬桿的相對(duì)高的部分。金屬桿的相對(duì)低的部分受到由于首次接觸引起的沖擊而升高的重物的排斥力。在這種情況下，并非重物的所有沖擊都可以被傳遞到圓柱形電池單體。此外，可能難以保持施加到圓柱形電池單體的沖擊的水平恒定。

8、因此，需要一種能夠提高沖擊測(cè)試的準(zhǔn)確性和可靠性的沖擊測(cè)試方法和沖擊測(cè)試設(shè)備。

9、專利文獻(xiàn)1公開了一種電池單體沖擊測(cè)試設(shè)備，其被配置成使得當(dāng)?shù)诙?qū)動(dòng)部朝向圓柱形電池單體的頂部降低時(shí)，設(shè)置在第二驅(qū)動(dòng)部下方的沖擊部擠壓電池單體的一側(cè)。

10、在專利文獻(xiàn)1中，使用激光傳感器計(jì)算從第二驅(qū)動(dòng)部到圓柱形電池單體置放在其中的腔室的底部的距離的方法被使用，并且基于激光傳感器的距離測(cè)量結(jié)果調(diào)節(jié)第二驅(qū)動(dòng)部的高度。因此，可以重復(fù)地?cái)D壓圓柱形電池單體的一側(cè)，并且因此可以提高試驗(yàn)的精度和可靠性。

11、專利文獻(xiàn)1公開了在進(jìn)行沖擊測(cè)試時(shí)對(duì)圓柱形電池單體的蓋組件施加均一沖擊的方法，但沒有公開對(duì)圓柱形電池單體的側(cè)表面施加均一沖擊的方法。

12、專利文獻(xiàn)2公開了一種不同于ul標(biāo)準(zhǔn)1642和/或2054的方法，其中使用兩個(gè)軸和被配置成沿著軸向上和向下驅(qū)動(dòng)的圓桿來執(zhí)行沖擊測(cè)試。每個(gè)軸可以設(shè)置有凹陷軌道。專利文獻(xiàn)2中，圓桿掉落，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法不同，圓桿沿軸移動(dòng)的摩擦力減小或改變沖擊量。

13、因此，需要一種方法和設(shè)備，該方法和設(shè)備能夠在執(zhí)行沖擊測(cè)試以通過根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圓柱形電池單體的側(cè)表面施加沖擊來檢查爆炸時(shí)，防止由于重物引起的金屬桿的偏離，并且即使測(cè)試被重復(fù)多次，也通過施加相同水平的沖擊來提高沖擊測(cè)試的可靠性。

14、（現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)）

15、（專利文獻(xiàn)1）韓國(guó)專利申請(qǐng)公開no.?2014-0000398（2014.01.03）

16、（專利文獻(xiàn)2）韓國(guó)注冊(cè)專利公開no.?2132980（2020.07.06）

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、[技術(shù)問題]

2、鑒于上述問題做出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種圓柱形電池單體沖擊測(cè)試方法及用于該方法的圓柱形電池單體沖擊測(cè)試設(shè)備，該圓柱形電池單體沖擊測(cè)試方法被配置成使得在向圓柱形電池單體的側(cè)表面施加沖擊的沖擊測(cè)試期間，保持金屬桿與圓柱形電池單體之間的接觸狀態(tài)，由此將重物的沖擊直接傳遞到圓柱形電池單體。

3、[技術(shù)方案]

4、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的圓柱形電池單體沖擊測(cè)試方法包括：置放圓柱形電池單體，使得圓柱形電池單體的側(cè)表面擱置在基座上；將金屬桿置放在圓柱形電池單體的側(cè)表面上方；以及使重物朝向金屬桿掉落，其中，添加到金屬桿的外表面的磁性部被置放成與圓柱形電池單體的側(cè)表面接觸。

5、在金屬桿的相反端分別安裝到第一引導(dǎo)件和第二引導(dǎo)件的狀態(tài)下，金屬桿的相反端可以置放在圓柱形電池單體的側(cè)表面上方。

6、金屬桿的中心軸線和圓柱形電池單體的中心軸線可以置放成彼此正交。

7、磁性部可以形成在縱向方向上金屬桿的中心部分的一部分的外表面上。

8、圓柱形電池單體沖擊測(cè)試方法還可以包括：通過第一引導(dǎo)件和第二引導(dǎo)件調(diào)節(jié)金屬桿的相反端的位置，使得從金屬桿的相反端到基座的距離是一致的。

9、金屬桿可以在其相反端處分別設(shè)置有第一引導(dǎo)移動(dòng)部和第二引導(dǎo)移動(dòng)部，使得金屬桿能夠在金屬桿保持在水平狀態(tài)中的同時(shí)上下移動(dòng)，并且第一引導(dǎo)移動(dòng)部和第二引導(dǎo)移動(dòng)部可以分別沿著第一引導(dǎo)件的內(nèi)部和第二引導(dǎo)件的內(nèi)部上下移動(dòng)。

10、金屬桿的磁性部與圓柱形電池單體的側(cè)表面之間的接觸狀態(tài)可以在重物落到金屬桿上的步驟的整個(gè)過程中保持。

11、一種用于圓柱形電池單體沖擊測(cè)試方法的圓柱形電池單體沖擊測(cè)試設(shè)備包括：基座，其被配置成允許圓柱形電池單體置放在其上表面上；金屬桿，其置放在圓柱形電池單體的側(cè)表面處；以及重物，其被配置成朝向金屬桿掉落，其中磁性部設(shè)置在金屬桿的中心部分處。

12、圓柱形電池單體沖擊測(cè)試設(shè)備還可以包括分別安裝到金屬桿的相反端的第一引導(dǎo)件和第二引導(dǎo)件，第一引導(dǎo)件和第二引導(dǎo)件中的每一個(gè)被配置成調(diào)節(jié)金屬桿的高度。

13、第一引導(dǎo)件和第二引導(dǎo)件中的每一個(gè)可以設(shè)置有配置成允許檢查金屬桿的高度的標(biāo)尺。

14、金屬桿可以在其相反端處分別設(shè)置有第一引導(dǎo)移動(dòng)部和第二引導(dǎo)移動(dòng)部，使得金屬桿能夠在金屬桿保持在水平狀態(tài)中的同時(shí)上下移動(dòng)，并且第一引導(dǎo)移動(dòng)部和第二引導(dǎo)移動(dòng)部可以分別沿著第一引導(dǎo)件的內(nèi)部和第二引導(dǎo)件的內(nèi)部上下移動(dòng)。

15、第一引導(dǎo)件和第二引導(dǎo)件中的每一個(gè)可以包括被配置成調(diào)節(jié)金屬桿的高度的上下調(diào)節(jié)單元，并且上下調(diào)節(jié)單元可以被配置為置放在金屬桿上方的長(zhǎng)螺栓。

16、第一引導(dǎo)件和第二引導(dǎo)件中的每一個(gè)可以包括被配置成調(diào)節(jié)金屬桿高度的上下調(diào)節(jié)單元，并且上下調(diào)節(jié)單元可以包括置放在金屬桿上方的彈性構(gòu)件和設(shè)置在彈性構(gòu)件的上部處的調(diào)節(jié)部，該調(diào)節(jié)部被配置成調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的長(zhǎng)度。

17、水平儀可以位于金屬桿的外表面處。

18、金屬桿可以形成為圓柱或多邊形柱的形狀。

19、磁性部可以被配置為添加到金屬桿的外表面的永磁體或電磁體。

20、基座可以包括圓柱形電池單體安裝部。

21、此外，本發(fā)明可以提供上述解決手段的各種組合。

22、[有利效果]

23、從上面的描述中可以明顯看出，根據(jù)本發(fā)明，即使重物掉落到金屬桿上，也可以保持圓柱形電池單體和金屬桿之間的接觸狀態(tài)，由此施加到金屬桿的重物的沖擊量可以被傳遞到圓柱形電池單體而沒有耗散。

24、另外，由于在金屬桿置放在圓柱形電池單體的側(cè)表面上方以便平行于基座的狀態(tài)下重物掉落，因此在重復(fù)試驗(yàn)期間，施加到圓柱形電池單體的沖擊的水平可以保持均一。