CN106252768B - 一种测量软包电池内部温度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种测量软包电池内部温度的方法，属于新能源汽车行业电池系统技术领域，包括如下步骤：(1)制作一个操作平板，操作平板上有长条形凹槽，长条形凹槽的中间是矩形凹槽；(2)根据测试点数需求，在热电偶的预选封装位处剥去外皮，露出金属线；(3)将极耳胶熔融；(4)将热电偶固定在操作平板的长条形凹槽内，并将裸露的热电偶金属线置于熔融的极耳胶上；(5)继续加热、按压极耳胶，并且可以向矩形凹槽内补极耳胶，待极耳胶冷却变硬后，将热电偶从操作平板上取下；(6)电池封装；(7)测试电池温度。本发明能够使用温度传感器直接并实时监测电池内部温度，适用于铝塑膜软包装电池，材料易得，方法简单。

Description

一种测量软包电池内部温度的方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车行业电池系统技术领域，具体是一种测量软包电池内部温度的方法。
背景技术
锂离子电池作为一种清洁能源，已经在民用、动力等领域得到广泛应用。尤其是在电动汽车上的应用，近年出现井喷式增长。由于锂离子电池能量密度低于汽油，提高能量密度的工作一直在进行，而电池技术的进步依赖于新体系的不断开发、改善。同时，保证高能量密度锂离子电池的安全，成为艰巨而又必须完成的任务。
开发新体系时，需要测试电池在充放电过程中的温度变化；安全测试时，也需要测试电池的温度变化。对上述过程进行精确的温度测试，能够更深刻的理解体系的放热量、反应速率等机理，采取相应的体系优化方案。
现有测量锂离子电池内部温度的方法主要有三种。
(1)用温度传感器直接测试电池内部温度，如专利CN 204558611U。该专利中，在电池正极极柱与负极极柱之间留有孔眼，用于供温度传感器的引线导入电池；然后将孔眼用紫外光固化胶打胶固化密封。虽然该专利提到可用于铝壳、钢壳或铝塑软膜包装，但实际上更适用于硬壳，用于铝塑膜包装风险较大：一是在铝塑膜上打孔后，铝塑膜本身的材质由外至内分别是PET、铝、PP，传感器引线又是其他材质，很难找到与四种材质粘接性都很好的胶；二是由于铝塑膜薄、软，补封的胶在后续会不断受到形变应力，胶与线、胶与铝塑膜的连接处都很容易漏液。
(2)将测温试纸放入电池内部测量，如专利201610029727.1。该专利中，电池在注液后，将测温试纸放入电池内部，然后封口、充放电。在需要的时候拆开电池，通过感温试纸的颜色变化评估电池内部的温度分布。该方法可宏观参考不同区域的温度分布，但无法提供实时的、精确的温度数据。
(3)建立温度模型，通过测试电池表面温度预测内部温度，如专利201510547525.1。该专利中，先通过实验数据，建立内部温度与外部测试参数的关系模型。后续可以只测试电池表面温度、电流等外部参数，就能通过模型估算电池估算电池内部温度。该方法的局限性是在建立模型时需要采集大量数据，而建立的模型只适用于比较固定的体系，而一旦电池体系发生变化，估算值就会产生较大的误差。这就导致了该方法从建模工作量、估算精准度等方面不适用于开发中的实验体系。
基于现有测量锂离子电池内部温度的方法的诸多缺点，本发明提供了一种能够使用温度传感器直接测试电池内部温度，适用于铝塑膜软包装电池，材料易得，方法简单。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提供一种能够使用温度传感器直接并实时监测电池内部温度，适用于铝塑膜软包装电池，材料易得，方法简单的测量软包电池内部温度的方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种测量软包电池内部温度的方法，包括如下步骤：
(1)制作一个操作平板，所述操作平板上有一个或一个以上的长条形凹槽，所述长条形凹槽的中间是矩形凹槽；
(2)根据测试点数需求，选取一根或一根以上的热电偶，在热电偶的预选封装位处剥去外皮，露出金属线，剥开的长度比电池封边宽度长，剥去外皮的作用一是可以将封装处的热电偶厚度控制到最小，利于封装，二是聚丙烯极耳胶与金属内芯比与聚四氟乙烯表皮粘接更好，可以保证后期不会漏电解液；
(3)将适量极耳胶置于操作平板上的矩形凹槽内，用小头控温电烙铁将极耳胶熔融，熔融后的极耳胶填满矩形凹槽；
(4)将热电偶固定在操作平板的长条形凹槽内，并将裸露的热电偶金属线置于熔融的极耳胶上，并将两根金属线分开，避免接触到一起；
(5)继续用小头控温电烙铁加热、按压极耳胶，并且可以向矩形凹槽内补极耳胶，直到极耳胶将裸露的金属线完全包裹，极耳胶与热电偶成为一体，待极耳胶冷却变硬后，将热电偶从操作平板上取下；
(6)电池封装时，将热电偶置于预选位置，极耳胶被封装在封印处，热电偶即可与电池牢固的封装在一起；
(7)测试电池温度时，将热电偶连在相应的温度显示仪器上即可。
进一步地，所述操作平板的材质为不锈钢。
进一步地，所述矩形凹槽的AB边比电池封边宽度长0.5～5mm。
进一步地，所述矩形凹槽比长条形凹槽深0～2mm。
进一步地，所述热电偶的金属内芯直径为0～2mm。
进一步地，所述热电偶的外皮材质为聚四氟乙烯。
进一步地，所述热电偶的外皮剥开的长度比电池封边宽度长0.5～5mm。
进一步地，将热电偶封装在非极耳侧，以避免影响极耳的封装严密度。
进一步地，所述极耳胶为聚丙烯材质。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明能够使用温度传感器直接并实时监测电池内部温度，适用于铝塑膜软包装电池，材料易得，方法简单。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为操作平板的结构示意图。
图2为封装了热电偶的电池的结构示意图。
图3为长条形凹槽与矩形凹槽的剖视图。
图中：1、操作平板；2、长条形凹槽；3、矩形凹槽；4、电池封边；5、热电偶；6、电池。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-3所示，一种测量软包电池内部温度的方法，包括如下步骤：
(1)制作一个不锈钢材质的操作平板1，操作平板1上有三个长条形凹槽2，长条形凹槽2的中间是矩形凹槽3，矩形凹槽3比长条形凹槽2深0.2mm，矩形凹槽3的AB边比电池封边4宽度长3.5mm；
(2)根据测试点数需求，选取两根热电偶5，热电偶5的金属内芯直径0.5mm，在热电偶5的预选封装位处剥去聚四氟乙烯材质的外皮，露出金属线，剥开的长度比电池封边4宽度长3.5mm，剥去外皮的作用一是可以将封装处的热电偶厚度控制到最小，利于封装，二是聚丙烯极耳胶与金属内芯比与聚四氟乙烯表皮粘接更好，可以保证后期不会漏电解液；
(3)将适量聚丙烯材质的极耳胶置于操作平板1上的矩形凹槽3内，用小头控温电烙铁将极耳胶熔融，熔融后的极耳胶填满矩形凹槽3；
(4)将热电偶固定在操作平板的长条形凹槽2内，并将裸露的热电偶金属线置于熔融的极耳胶上，并将两根金属线分开，避免接触到一起；
(5)继续用小头控温电烙铁加热、按压极耳胶，并且可以向矩形凹槽3内补极耳胶，直到极耳胶将裸露的金属线完全包裹，极耳胶与热电偶成为一体，待极耳胶冷却变硬后，将热电偶从操作平板1上取下；
(6)电池封装时，将热电偶5置于预选位置，极耳胶被封装在封印处，热电偶即可与电池6牢固的封装在一起，将热电偶5封装在非极耳侧，以避免影响极耳的封装严密度；
(7)测试电池温度时，将热电偶5连在相应的温度显示仪器上即可。
本发明能够使用温度传感器直接并实时监测电池内部温度，适用于铝塑膜软包装电池，材料易得，方法简单。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种测量软包电池内部温度的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)制作一个操作平板，所述操作平板上有一个以上的长条形凹槽，所述长条形凹槽的中间是矩形凹槽；
(2)根据测试点数需求，选取一根以上的热电偶，在热电偶的预选封装位处剥去外皮，露出金属线，剥开的长度比电池封边宽度长；
(3)将适量极耳胶置于操作平板上的矩形凹槽内，用小头控温电烙铁将极耳胶熔融，熔融后的极耳胶填满矩形凹槽；
(4)将热电偶固定在操作平板的长条形凹槽内，并将裸露的热电偶金属线置于熔融的极耳胶上，并将两根金属线分开，避免接触到一起；
(5)继续用小头控温电烙铁加热、按压极耳胶，并且可以向矩形凹槽内补极耳胶，直到极耳胶将裸露的金属线完全包裹，极耳胶与热电偶成为一体，待极耳胶冷却变硬后，将热电偶和极耳一同从操作平板上取下；
(6)电池封装时，将热电偶置于预选位置，极耳胶被封装在封印处，热电偶即可与电池牢固的封装在一起；
(7)测试电池温度时，将热电偶连在相应的温度显示仪器上即可。
2.根据权利要求1所述的一种测量软包电池内部温度的方法，其特征在于：所述操作平板的材质为不锈钢。
3.根据权利要求1所述的一种测量软包电池内部温度的方法，其特征在于：所述矩形凹槽的AB边比电池封边宽度长0.5～5mm。
4.根据权利要求1所述的一种测量软包电池内部温度的方法，其特征在于：所述矩形凹槽比长条形凹槽深0～2mm。
5.根据权利要求1所述的一种测量软包电池内部温度的方法，其特征在于：所述热电偶的金属内芯直径为0～2mm。
6.根据权利要求1所述的一种测量软包电池内部温度的方法，其特征在于：所述热电偶的外皮材质为聚四氟乙烯。
7.根据权利要求1所述的一种测量软包电池内部温度的方法，其特征在于：所述热电偶的外皮剥开的长度比电池封边宽度长0.5～5mm。
8.根据权利要求1所述的一种测量软包电池内部温度的方法，其特征在于：将热电偶封装在非极耳侧，以避免影响极耳的封装严密度。
9.根据权利要求1所述的一种测量软包电池内部温度的方法，其特征在于：所述极耳胶为聚丙烯材质。
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