CN111504414A - 一种电芯产气量检测方法及电芯产气量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及蓄电池技术领域,具体公开一种电芯产气量检测方法及电芯产气量检测装置。本发明的电芯产气量检测方法包括:分别提供绝缘液体和待测的电芯;将电芯浸没在绝缘液体中,分别获取电芯的初始质量、电芯的初始体积和绝缘液体的密度;对电芯进行充电和/或放电操作;获取电芯充电和/或放电操作时的位于绝缘液体中的电芯的重力测试数值;根据电芯的重力测试数值、电芯的初始质量、电芯的初始体积和绝缘液体的密度确定电芯的产气量。本发明的电芯产气量检测方法能够实时获取重力计的测量值,从而实时检测电芯在性能测试过程中的产气量,能够实现小量程的测量,不涉及“排水法”中由液体间接获取气体的换算过程,因此检测结果准确。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池技术领域,尤其涉及一种电芯产气量检测方法及电芯产气量检测装置。
背景技术
电芯在充放电过程中,电子会由外电路到达负极后再与负极表面的电解液发生氧化还原反应,生成气体。对电芯所生成的气体进行实时采集,能够根据气体生成速率和气体生成总量进行研究分析,推断电芯在充放电过程中的性能测试状况。现有技术一般采用“排水法”来检测电芯产气量,通过采集电芯产气时容器逸出的液体体积和单位时间内的逸出量,从而等量换算电芯产气的总量和产气速率。
然而,由于表面张力的作用,同时也受气候干燥条件和容器壁的粗糙度影响,液体在流动时容易蒸发或者残留在容器壁上,使得液体在容器上的逸出量往往少于实际的气体产出量,使得检测结果不准确,另外,以往的技术方法主要通过单次并多次测量电芯体积来记录数据,而无法实时监控电芯在测试过程中的产气量变化,比如电芯在存储与充放电过程中的产气量变化。
发明内容
本发明实施例的一个目的在于,提供一种电芯产气量检测方法,其能够实时监测电芯在测试过程中的产气量变化,检测结果准确。
本发明实施例的另一个目的在于,提供一种电芯产气量检测装置,其组成精简,检测结果准确。
为达此目的,本发明实施例采用以下技术方案:
第一方面,提供一种电芯产气量检测方法,包括:
分别提供绝缘液体和待测的电芯;
将所述电芯浸没在所述绝缘液体中,分别获取所述电芯的初始质量、所述电芯的初始体积和所述绝缘液体的密度;
对所述电芯进行充电和/或放电操作;
获取所述电芯充电和/或放电操作时的位于所述绝缘液体中的所述电芯的重力测试数值;
根据所述电芯的重力测试数值、所述电芯的初始质量、所述电芯的初始体积和所述绝缘液体的密度确定所述电芯的产气量。
作为电芯产气量检测方法的一种优选方案,所述绝缘液体为二氯乙烷溶液和四氯化碳溶液中的至少一种溶液。
作为电芯产气量检测方法的一种优选方案,所述重力测试数值由重力计和重力传感器中的至少一种仪器获取。
作为电芯产气量检测方法的一种优选方案,所述绝缘液体由容器盛装。
作为电芯产气量检测方法的一种优选方案,所述容器的侧壁设置有对应所述绝缘液体单位体积的多个刻度线,所述获取所述电芯的初始体积包括:
获取所述绝缘液体在所述容器浸泡所述电芯前后的刻度变化值。
作为电芯产气量检测方法的一种优选方案,所述容器的底部设置有称重仪,获取所述电芯的初始质量包括:
记录所述称重仪在所述容器悬吊所述电芯前后的称重值。
作为电芯产气量检测方法的一种优选方案,所述电芯与充放电设备电连接,对所述电芯进行充电和/或放电操作包括:
使用所述充放电设备对所述电芯进行充电和/或放电操作。
作为电芯产气量检测方法的一种优选方案,检测所述所述电芯的产气量的方法为:
其中,V气为所述电芯的产气量,m为所述电芯的初始质量,g为当前重力常数,F重力计为位于所述绝缘液体中的所述电芯的重力测试数值,ρ液为所述绝缘液体的密度,V0为所述电芯的初始体积。
第二方面,提供一种应用上述电芯产气量检测方法的电芯产气量检测装置,包括:
容器,所述容器内盛装有绝缘液体,所述容器顶端悬吊有重力计,所述重力计高于所述绝缘液体的液面;
电芯,所述电芯悬吊在所述重力计上,并浸泡在所述绝缘液体中;
充放电设备,所述充放电设备与所述电芯电连接,且所述充放电设备设置在所述容器外。
作为电芯产气量检测装置的一种优选方案,所述容器的侧壁设置有对应所述绝缘液体单位体积的多个刻度线,以使所述电芯浸泡在所述绝缘液体后,获取所述绝缘液体在所述容器的刻度变化值而获取所述电芯的初始体积。
本发明实施例的有益效果为:
通过绝缘液体来浸泡电芯,绝缘液体不与电芯发生反应,能够避免电芯短路或损坏。将电芯浸没在绝缘液体中,获取电芯的初始体积和初始质量以及绝缘液体的密度之后,对电芯进行充电,或放电,或充电和放电的操作来实时获取电芯的重力测试数值,能够得到电芯在充放电性能测试过程中的重量变化,再根据电芯的初始体积和初始质量以及绝缘液体的密度,从而获得电芯的产气量变化。本发明实施例的电芯产气量检测方法能够实时获取重力计的测量值,从而实时检测电芯在性能测试过程中的产气量,能够实现小量程的测量,不涉及“排水法”中由液体间接获取气体的换算过程,因此检测结果准确。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明一实施例提供的电芯产气量检测方法的流程图。
图2为本发明一实施例提供的电芯产气量检测装置的结构示意图。
图3为本发明另一实施例提供的电芯产气量检测装置的结构示意图。
图4为本发明一实施例提供的电芯在绝缘液体中的受力分析模型图。
图5为本发明另一实施例提供的电芯产气量检测方法的流程图。
图中:
1、绝缘液体;2、容器;3、重力计;4、充放电设备;5、电芯;6、称重仪。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
为解决现有技术中电芯产气量检测结果不准确,小量程,且无法实时检测的问题,参考图1和图2,本发明实施例提供一种电芯5产气量检测方法,方法包括:
S101、分别提供绝缘液体1和待测的电芯5;
S102、将电芯5浸没在绝缘液体1中,分别获取电芯5的初始质量、电芯5的初始体积和绝缘液体1的密度;
S103、对电芯5进行充电和/或放电操作;
S104、获取电芯5充电和/或放电操作时的位于绝缘液体1中的电芯5的重力测试数值;
S105、根据电芯5的重力测试数值、电芯5的初始质量、电芯5的初始体积和绝缘液体1的密度确定电芯5的产气量。
本发明实施例通过绝缘液体1来浸泡电芯5,绝缘液体1不与电芯5发生反应,能够避免电芯5短路或损坏。将电芯5浸没在绝缘液体1中,获取电芯5的初始体积和初始质量以及绝缘液体1的密度之后,对电芯5进行充电,或放电,或充电和放电的操作来实时获取电芯5的重力测试数值,能够得到电芯5在充放电性能测试过程中的重量变化,再根据电芯5的初始体积和初始质量以及绝缘液体1的密度,从而获得电芯5的产气量变化。本发明实施例的电芯5产气量检测方法能够实时获取重力计3的测量值,从而实时检测电芯5在性能测试过程中的产气量,能够实现小量程的测量,不涉及“排水法”中由液体间接获取气体的换算过程,因此检测结果准确。
在一个实施例中,绝缘液体1为二氯乙烷溶液和四氯化碳溶液中的至少一种溶液,二氯乙烷溶液或四氯化碳溶液的化学性质不活泼,也无法导电,能够对电芯5起到有效保护。
优选地,重力测试数值由重力计3和重力传感器中的至少一种仪器获取。重力计3为实时重力记录仪,实际应用中,也可为吊秤,当然,不局限于此。
在另一个实施例中,绝缘液体1由容器2盛装,容器2由有机物防腐材料制成,如有机玻璃,能够避免容器2破损,从而防止绝缘液体1从容器2中漏出。
在一个优选的实施例中,参考图2,容器2的侧壁设置有对应绝缘液体1单位体积的多个刻度线,获取电芯5的初始体积的步骤包括:
获取绝缘液体1在容器2浸泡电芯5前后的刻度变化值。
本实施例通过在浸泡电芯5的操作中直接获取容器2的刻度变化值,能够简化电芯5产气量检测方法的操作步骤。
在另一个优选的实施例中,参考图3,容器2的底部设置有称重仪6,获取电芯5的初始质量的步骤包括:
记录称重仪6在容器2悬吊电芯5前后的称重值,也能够简化电芯5产气量检测方法的操作步骤。
优选地,电芯5与充放电设备4电连接,对电芯5进行充电,或放电,或充电和放电的操作的步骤包括:
使用充放电设备4对电芯5进行充电,或放电,或充电和放电的操作。
特别地,充放电设备4与电芯5可以通过铝线或铜线连接,保证充放电设备4与电芯5的良好导电连接。
参考图4,图4为电芯5在绝缘液体1中的受力分析模型,可知F重力计+F浮力=m·g,又F浮力=ρ液·g·V1,V1=V气+V0,因此检测电芯5的产气量的方法为:
其中,V气为电芯5所产气体的体积,m为电芯5的初始质量,g为当前重力常数,F重力计为位于绝缘液体1中的电芯5的重力测试数值,ρ液为绝缘液体1的密度,V1为电芯5产气之后的体积,V0为电芯5未产气时的初始体积。
参考图5,本发明实施例还提供一种电芯5产气量检测方法,包括:
S201、分别提供绝缘液体1和待测的电芯5,绝缘液体1为二氯乙烷溶液和四氯化碳溶液中的至少一种溶液,绝缘液体1由容器2盛装;
S202、将电芯5浸没在绝缘液体1中,获取绝缘液体1的密度;容器2的侧壁设置有对应绝缘液体1单位体积的多个刻度线,容器2的底部设置有称重仪6;获取绝缘液体1在容器2浸泡电芯5前后的刻度变化值,以获取电芯5的初始体积;记录称重仪6在容器2悬吊电芯5前后的称重值,以获取电芯5的初始质量;
S203、使用充放电设备4对电芯5进行充电,或放电,或充电和放电的操作;
S204、获取电芯5充电,或放电,或充电和放电的操作时的位于绝缘液体1中的电芯5的重力测试数值,重力测试数值由重力计3和重力传感器中的至少一种仪器获取;
S205、根据电芯5的重力测试数值、电芯5的初始质量、电芯5的初始体积和绝缘液体1的密度确定电芯5的产气量。
本实施例的步骤所达到的效果与上述实施例的步骤所达到的效果类似,本实施例不再赘述。
参考图2,本发明实施例还提供一种应用上述实施例电芯5产气量检测方法的电芯5产气量检测装置,包括:
容器2,容器2内盛装有绝缘液体1,容器2顶端悬吊有重力计3,重力计3高于绝缘液体1的液面;
电芯5,电芯5悬吊在重力计3上,并浸泡在绝缘液体1中;
充放电设备4,充放电设备4与电芯5电连接,且充放电设备4设置在容器2外。
本实施的电芯5产气量检测装置的效果与上述实施例方法中对应步骤的效果相同,本实施例在此不再赘述
优选地,参考图3,容器2的侧壁设置有对应绝缘液体1单位体积的多个刻度线,以使电芯5浸泡在绝缘液体1后,获取绝缘液体1在容器2的刻度变化值而获取电芯5的初始体积。
优选地,参考图3,容器2的底部设置有称重仪6,通过称重仪6记录在容器2悬吊电芯5前后的称重值,以获取电芯5的初始质量。
特别地,充放电设备4与电芯5可以通过铝线或铜线连接,保证充放电设备4与电芯5的良好导电连接。
在一个实施例中,绝缘液体1为二氯乙烷溶液或四氯化碳溶液中的任一种溶液,二氯乙烷溶液或四氯化碳溶液的化学性质不活泼,也无法导电,能够对电芯5起到有效保护。
在另一个实施例中,容器2由有机物防腐材料制成,避免容器2破损,能够防止绝缘液体1从容器2中漏出。
优选地,重力计3为吊秤。
特别地,重力计3通过高强度而幼细的钢丝分别连接到容器2顶端和连接到电芯5,避免增大重力计3的测量数值误差。
于本文的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,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”、“第三”,仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电芯产气量检测方法,其特征在于,包括:
分别提供绝缘液体和待测的电芯;
将所述电芯浸没在所述绝缘液体中,分别获取所述电芯的初始质量、所述电芯的初始体积和所述绝缘液体的密度;
对所述电芯进行充电和/或放电操作;
获取所述电芯充电和/或放电操作时的位于所述绝缘液体中的所述电芯的重力测试数值;
根据所述电芯的重力测试数值、所述电芯的初始质量、所述电芯的初始体积和所述绝缘液体的密度确定所述电芯的产气量。
2.根据权利要求1所述的电芯产气量检测方法,其特征在于,所述绝缘液体为二氯乙烷溶液和四氯化碳溶液中的至少一种溶液。
3.根据权利要求1所述的电芯产气量检测方法,其特征在于,所述重力测试数值由重力计和重力传感器中的至少一种仪器获取。
4.根据权利要求1所述的电芯产气量检测方法,其特征在于,所述绝缘液体由容器盛装。
5.根据权利要求4所述的电芯产气量检测方法,其特征在于,所述容器的侧壁设置有对应所述绝缘液体单位体积的多个刻度线,所述获取所述电芯的初始体积包括:
获取所述绝缘液体在所述容器浸泡所述电芯前后的刻度变化值。
6.根据权利要求4所述的电芯产气量检测方法,其特征在于,所述容器的底部设置有称重仪,获取所述电芯的初始质量包括:
记录所述称重仪在所述容器悬吊所述电芯前后的称重值。
7.根据权利要求1所述的电芯产气量检测方法,其特征在于,所述电芯与充放电设备电连接,对所述电芯进行充电和/或放电操作包括:
使用所述充放电设备对所述电芯进行充电和/或放电操作。
9.一种应用权利要求1至8中任一种所述电芯产气量检测方法的电芯产气量检测装置,其特征在于,包括:
容器,所述容器内盛装有绝缘液体,所述容器顶端悬吊有重力计,所述重力计高于所述绝缘液体的液面;
电芯,所述电芯悬吊在所述重力计上,并浸泡在所述绝缘液体中;
充放电设备,所述充放电设备与所述电芯电连接,且所述充放电设备设置在所述容器外。
10.根据权利要求9所述的电芯产气量检测装置,其特征在于,所述容器的侧壁设置有对应所述绝缘液体单位体积的多个刻度线,以使所述电芯浸泡在所述绝缘液体后,获取所述绝缘液体在所述容器的刻度变化值而获取所述电芯的初始体积。
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