包括防短路构件的三电极系统型电极电位测量装置制造方法及图纸

本文披露了一种三电极系统型电极电位测量装置，用于在设置在圆柱形电池单元的第一电极端子所在的顶盖组件与圆柱形电池单元的第二电极端子所在的电池壳体之间的卷边部分被分开的状态下测量圆柱形电池单元的电极电位，所述电极电位测量装置包括：连接至第一电极端子或第二电极端子的工作电极连接单元，用于测量第一电极端子或第二电极端子的电极电位；连接至未与工作电极连接单元连接的电极端子的对电极连接单元；连接至参比电极的参比电极连接单元，用于测量连接至工作电极连接单元的电极端子的电位的相对值，所述参比电极形成用于电极电位测量的电池电路；连接至工作电极连接单元、对电极连接单元和参比电极连接单元的测量单元，用于测量连接至工作电极连接单元的电极的电位；以及位于顶盖组件与电池壳体之间的防短路构件，顶盖组件与电池壳体之间的卷边部分被分开，所述防短路构件在与顶盖组件和电池壳体接触的状态下，防止由于圆柱形电池单元的顶盖组件与电池壳体之间的接触而发生短路。

Three-electrode system-type electrode potential measuring device including short-circuit-proof components

A three-electrode system-type electrode potential measuring device is disclosed for measuring the electrode potential of a cylindrical cell when the Edge-wound part between the top cover assembly of the first electrode terminal of the cylindrical cell and the battery shell of the second electrode terminal of the cylindrical cell is separated. A working electrode connection unit of a first or second electrode terminal for measuring the electrode potential of a first or second electrode terminal; a pair of electrode connection units connected to an electrode terminal not connected to a working electrode connection unit; and a reference electrode connection unit connected to a reference electrode for measuring the potential of an electrode terminal connected to a working electrode connection unit. Relatively, the reference electrode forms a battery circuit for electrode potential measurement; a measurement unit connected to the working electrode connection unit, the electrode connection unit and the reference electrode connection unit is used to measure the potential of the electrode connected to the working electrode connection unit; and a short-circuit protection member located between the top cover assembly and the battery housing, and between the top cover assembly and the battery housing. The winding part is separated, and the short-circuit preventive member prevents short-circuit from occurring due to the contact between the top component of a cylindrical battery unit and the battery shell in the state of contact with the top component and the battery shell.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括防短路构件的三电极系统型电极电位测量装置
本专利技术涉及一种包括防短路构件的三电极系统型电极电位测量装置。
技术介绍
随着能源价格因化石燃料的消耗而日益增加，以及环境污染正受到越来越多的关注，对环境友好型替代能源的需求必将在未来发挥越来越大的作用。因此，对用于产生诸如核能、太阳能、风能和潮汐能之类的各种电力的技术的研究正在进行中，并且用于更有效地利用这种产生的能量的电力存储设备也引起了很多关注。特别地，随着移动装置的日益发展和对这种移动装置的需求的增加，对作为这种移动装置的能源的二次电池的需求也急剧增加。因此，已经对能够满足各种需求的电池进行了大量的研究。通常，就电池的形状而言，对足够薄以便应用于诸如移动电话之类的产品的棱柱形二次电池或袋形二次电池的需求非常高。另一方面，就电池的材料而言，对表现出高能量密度、高放电电压和输出稳定性的诸如锂离子电池或锂离子聚合物电池之类的锂二次电池的需求也非常高。此外，二次电池可以基于电极组件的结构进行划分，所述电极组件具有正极和负极在隔膜插置在正极与负极之间的状态下堆叠的结构。通常，电极组件可被配置成具有其中长片型正极和长片型负极在隔膜设置在正极与负极之间的状态下卷绕的果冻卷(卷绕)型结构，或者其中每个都具有预定尺寸的多个正极和多个负极在多个隔膜分别设置在正极与负极之间的状态下顺序地堆叠的堆叠型结构。近年来，为了解决果冻卷型电极组件和堆叠型电极组件的问题，已经开发出一种作为果冻卷型电极组件和堆叠型电极组件的组合的堆叠/折叠型电极组件，堆叠/折叠型电极组件具有改进的结构，在该结构中，预定数量的正极和预定数量的负极在预定数量的隔膜分别设置在正极与负极之间的状态下顺序地堆叠以构成单元电池，然后多个单元电池在放置在隔离膜上的状态下顺序地折叠。此外，二次电池可以基于每个二次电池的电池壳体的形状分为：圆柱形电池，其配置为具有其中电极组件安装在圆柱形金属罐中的结构；棱柱形电池，其配置为具有其中电极组件安装在棱柱形金属罐中的结构；以及袋形电池，其配置为具有其中电极组件安装在由铝层压片制成的袋形壳体中的结构。图1是示出圆柱形电池单元的结构的示意图，图2是示出构成图1的圆柱形电池单元的电极组件在卷绕之前的结构的示意图。参照图1和图2，由参考数字100表示的圆柱形电池单元是通过以下方法制造的：将卷绕型电极组件120放置在圆柱形电池壳体130中，将电解液注入电池壳体130中，并且将形成有电极端子的顶盖组件140耦接至电池壳体130的开口上端。通过顺序地堆叠正极121、负极122和隔膜123并将叠层沿箭头所示的方向卷绕成圆形来制造电极组件120。电极组件120的正极121和负极122分别包括正极接片121a和负极接片122a，每个正极接片121a和负极接片122a附接至正极121和负极122中的相应一个的一个表面上。正极接片121a和负极接片122a沿相反方向突出。因此，在电极组件120安装在电池壳体130中的情况下，正极接片121a和负极接片122a沿相反方向突出。具体地，正极接片121a连接至顶盖组件140，顶盖组件140在从电池壳体130的敞开的一个表面向外突出的状态下耦接至电池壳体130的敞开的一个表面。结果，顶盖组件140的一部分用作正极端子。负极接片122a突出至与电池壳体130的敞开的一个表面相对的电池壳体130的下表面，以便耦接至电池壳体130的内表面。结果，电池壳体130本身用作负极端子。此外，为了测试新开发和制造的电池单元的性能，执行测量电池单元的电极电位(electrodepotential)的工序。包括参比电极(referenceelectrode)、工作电极(workingelectrode)和辅助电极(potentialelectrode)的三电极系统型电极电位测量装置主要用于电极电位测量。图3是示出用于测量图1的圆柱形电池单元的电极电位的三电极系统型电极电位测量装置的结构的示意图。参照图3连同图1，设置在电池单元100的顶盖组件140与电池壳体130之间的卷边部分被分开，并且三电极系统型电极电位测量装置300连接至位于电池单元100的顶盖组件140上的正极端子121b和位于电池壳体130上的负极端子122b。具体地，工作电极连接单元310连接至正极端子121b以测量正极端子121b的电极电位，对电极连接单元320连接至位于电池壳体130上的负极端子122b。参比电极连接单元330连接至参比电极301，参比电极301形成用于电极电位测量的电池电路。为了测量电极的电位，参比电极301是用于与构成电池的电极或正被电解的电极一起形成用于电极电位测量的电池电路的电极。基于参比电极的电位测量电极电位的相对值。工作电极连接单元310、对电极连接单元320和参比电极连接单元330连接至测量单元340。测量单元340通过三电极系统测量正极端子121b的电极电位。然而，在上述工序过程中，顶盖组件140的端部141a与电池壳体130的端部131a彼此接触的情况下，在电池单元中可能发生短路，由此电极组件120的化学性质或性能可能会发生改变。结果，无法精确地测量电极电位。此外，由于在电池单元中发生的这种短路而产生的火焰或散射物体可能成为降低工人安全性的危险因素。结果，使用三电极系统测量电极电位是非常困难的。特别地，在使用三电极系统测量电池单元100的电极电位的情况下，由于上述问题，很难构成电路。此外，为了解决上述问题，需要花费大量时间将顶盖组件140与电池壳体130彼此分离并固定顶盖组件140和电池壳体130。结果，延迟了电池单元100的电极电位的测量。因此，迫切需要能够从根本上解决上述问题的技术。
技术实现思路
技术问题提出本专利技术以解决上述问题和尚未解决的其他技术问题。作为解决上述问题的各种广泛而深入的研究以及试验的结果，本申请的专利技术人已经发现，如下文将描述的，如果电极电位测量装置包括位于顶盖组件与电池壳体之间的防短路构件，所述顶盖组件与电池壳体之间的卷边部分被分开，则所述防短路构件在与顶盖组件和电池壳体接触的状态下，可以防止由于具有不同极性的电极端子所在的顶盖组件与电池壳体之间的直接接触而在电池单元中发生短路，并且可以防止由相同原因引起的电极组件的特性或性能下降，由此可以更准确地测量电池单元的电极电位，从而提高测量的可靠性，同时，可以有效地防止由于在电池单元中发生短路时产生的火焰或散射物体导致的工人安全性的降低，并且因为能够在只有防短路构件插置在顶盖组件与电池壳体之间的状态下，可靠地测量电池单元的电极电位，所以还可以减少将顶盖组件与电池壳体彼此分离以及固定顶盖组件和电池壳体的时间和费用。基于这些发现完成了本专利技术。技术方案根据本专利技术的一个方面，上述和其它目的可以通过提供一种三电极系统型电极电位测量装置来实现，所述电极电位测量装置用于在设置在圆柱形电池单元的第一电极端子所在的顶盖组件与圆柱形电池单元的第二电极端子所在的电池壳体之间的卷边部分被分开的状态下测量圆柱形电池单元的电极电位，所述电极电位测量装置包括：连接至第一电极端子或第二电极端子的工作电极连接单元，用于测量第一电极端子或第二电极端子的电极电位；连接至未与工作电极连接单元连接的电极端子的对电极连接单元；连接至参比电极的参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三电极系统型电极电位测量装置，所述电极电位测量装置用于在设置在圆柱形电池单元的第一电极端子所在的顶盖组件与所述圆柱形电池单元的第二电极端子所在的电池壳体之间的卷边部分(beading portion)被分开的状态下测量所述圆柱形电池单元的电极电位，所述电极电位测量装置包括：连接至所述第一电极端子或所述第二电极端子的工作电极连接单元，用于测量所述第一电极端子或所述第二电极端子的电极电位；连接至未与所述工作电极连接单元连接的电极端子的对电极连接单元；连接至参比电极的参比电极连接单元，用于测量连接至所述工作电极连接单元的电极端子的电位的相对值，所述参比电极形成用于电极电位测量的电池电路；连接至所述工作电极连接单元、所述对电极连接单元和所述参比电极连接单元的测量单元，用于测量连接至所述工作电极连接单元的电极的电位；和位于所述顶盖组件与所述电池壳体之间的防短路构件，所述顶盖组件与所述电池壳体之间的所述卷边部分被分开，所述防短路构件在与所述顶盖组件和所述电池壳体接触的状态下，防止由于所述圆柱形电池单元的所述顶盖组件与所述电池壳体之间的接触而发生短路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.11 KR 10-2017-00040981.一种三电极系统型电极电位测量装置，所述电极电位测量装置用于在设置在圆柱形电池单元的第一电极端子所在的顶盖组件与所述圆柱形电池单元的第二电极端子所在的电池壳体之间的卷边部分(beadingportion)被分开的状态下测量所述圆柱形电池单元的电极电位，所述电极电位测量装置包括：连接至所述第一电极端子或所述第二电极端子的工作电极连接单元，用于测量所述第一电极端子或所述第二电极端子的电极电位；连接至未与所述工作电极连接单元连接的电极端子的对电极连接单元；连接至参比电极的参比电极连接单元，用于测量连接至所述工作电极连接单元的电极端子的电位的相对值，所述参比电极形成用于电极电位测量的电池电路；连接至所述工作电极连接单元、所述对电极连接单元和所述参比电极连接单元的测量单元，用于测量连接至所述工作电极连接单元的电极的电位；和位于所述顶盖组件与所述电池壳体之间的防短路构件，所述顶盖组件与所述电池壳体之间的所述卷边部分被分开，所述防短路构件在与所述顶盖组件和所述电池壳体接触的状态下，防止由于所述圆柱形电池单元的所述顶盖组件与所述电池壳体之间的接触而发生短路。2.根据权利要求1所述的电极电位测量装置，其中电极组件在被电解液浸渍的状态安装在所述电池壳体中，所述顶盖组件和所述电池壳体分别经由第一电极接片和第二电极接片电连接至所述电极组件的第一电极和第二电极，以分别形成所述第一电极端子和所述第二电极端子。3.根据权利要求1所述的电极电位测量装置，其中所述防短路构件由不与电解液反应的材料制成。4.根据权利要求3所述的电极电位测量装置，其中所述防短路构件由特氟隆材料制成。5.根据权利要求1所述的电极电位测量装置，其中当在平面图中观察时，所述防短路构件被配置为具有不连续的圆形结构。6.根据权利要求5所述的电极电位测量装置，其中当在水平截面图中观察时，所述防短路构件的直径是所述顶盖组件和所述电池壳体的每一个的直径的110％至150％。7.根据权利要求5所述的电极电位测量装置，其中所述防短路构件的厚度是...

【专利技术属性】
技术研发人员：金民奎，成周桓，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR