CN112557924A - 基于温压控制的锂电池材料电性能测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于温压控制的锂电池材料电性能测试装置及测试方法,属于锂电池技术领域,其特征在于,包括:装样装置;用于对锂电池材料进行加热的加热装置,所述加热装置包括能够容纳装样装置的电加热套、用于控制电加热套工作状态的加热控制器;用于对锂电池材料进行电性能测试的电性能测试装置,所述电性能测试装置包括电性能测试仪;所述电性能测试仪通过连接导线分别与两个测试底板连接;用于对锂电池材料进行施压和压力检测的压力装置,所述压力装置包括自上而下向上侧连接中管施加压力的竖直运动机构、获取上侧连接中管上表面受力信息的压力传感器。本发明使用方便、实时显示、能模拟电池受力受热,测试不同压力温度条件下的电性能。
Description
技术领域
本发明属于锂电池技术领域,具体涉及一种基于温压控制的锂电池材料电性能测试装置及测试方法。
背景技术
锂电池主要由正负极、隔膜、电解质等部分组成。其中正负极、隔膜的电性能是电池性能的决定因素。
随着动力电池市场的不断扩大,对动力电池的安全性能提出了越来越高的要求。其中作为锂电池的关键材料的正负极、隔膜,对锂电池的安全性能起着决定性作用。压力和温度是锂电池的安全的重要指标,同时也是锂电池电性能的重要影响因素。
现有的测量装置,夹具大多采用装配扣式对称电池(扣电)的方式或者是自行装配的夹具装置,只能测量室温下的电性能,或者单一受热或者受力条件下的电性能。不能测定同时测定受力受热条件下的电性能。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题,提供一种基于温压控制的锂电池材料电性能测试装置及测试方法。
本发明的第一目的是提供一种基于温压控制的锂电池材料电性能测试装置,至少包括:
装样装置(4),所述装样装置(4)包括:夹持于隔膜片(4-9)上下表面的正极片(4-8)和负极片(4-10)、叠放于于正极片(4-8)上表面的上垫片、置于负极片(4-10)下表面的下垫片;叠放于上垫片上表面的上耐高温绝缘密封圈、置于下垫片下表面的下耐高温绝缘密封圈;叠放于上耐高温绝缘密封圈上表面的上测试底板、置于下耐高温绝缘密封圈下表面的下测试底板、位于上测试底板上表面的上连接中管、位于下测试底板下表面的下连接中管、设置于上连接中管和下连接中管内的绝缘隔片(4-3)、固定于绝缘隔片(4-3)上的绝缘连接杆(4-2)、安装于上连接中管上的上连接头(4-1-1)、安装于下连接中管上的下连接头(4-1-2);
用于对锂电池材料进行加热的加热装置(3),所述加热装置(3)包括能够容纳装样装置的电加热套(3-1)、用于控制电加热套工作状态的加热控制器(3-2);
用于对锂电池材料进行电性能测试的电性能测试装置(2),所述电性能测试装置(2)包括电性能测试仪(2-1);所述电性能测试仪(2-1)通过连接导线(2-2)分别与两个测试底板(4-5)连接;
用于对锂电池材料进行施压和压力检测的压力装置(1),所述压力装置(1)包括自上而下向上侧连接中管施加压力的竖直运动机构、获取上侧连接中管上表面受力信息的压力传感器(1-2)。
优选地,所述竖直运动机构包括两根竖直方向上固定杆(1-1)、位于两根固定杆(1-1)之间的横梁(1-3),所述横梁的两端通过滑动件与固定杆连接。
优选地,所述绝缘隔片(4-3)将上连接中管、下连接中管与连接头绝缘隔开。
优选地,所述上连接中管的下端口与上测试底板的上表面紧密贴合,所述下连接中管的上端口与下测试底板的下表面紧密贴合。
本发明的第二目的是提供一种如上述基于温压控制的锂电池材料电性能测试装置的测试方法,包括如下步骤:
S1、剪裁所需尺寸的正负极片和隔膜片,用垫片和电池正负极片夹住电池隔膜后置于测试底板凹槽内,注入电解液,用耐热密封圈密封;
S2、通过压力装置向隔膜样品施加压力,通过压力传感器读取压力值,电热套以一定的升温速率从室温开始升温;
S3、随着电热套温度升高,装置温度升高,设定不同温度,用电性能测试仪进行电池充放电并读取电性能数据。
优选地,。
本发明具有的优点和积极效果是:
本发明用垫片将电池正负极片夹住电池隔膜后置于测试底板凹槽内,注入电解液,用耐热密封圈密封,通过压力装置施加不同压力模拟电池内部受力,读取压力值,用加热控制器控制电热套加热测试底板,温度传感器温度实时显示,用电性能测试仪进行电池充放电并读取电性能数据;随着加热套温度升高,装置温度升高。通过设定不同压力和温度可获取不同条件下的电性能数据。本发明使用方便、实时显示、能模拟电池受力受热,测试不同压力温度条件下的电性能。
附图说明
图1是本发明优选实例的结构图;
图2为本发明优选实施例中装样装置的结构图;
其中:1、压力装置:1-1、固定杆;1-2、压力传感器;1-3、横梁;
2、电性能测试装置:2-1、电性能测试仪;2-2、连接导线;
3、加热装置:3-1、电加热套;3-2、加热控制器;
4、装样装置:4-1、连接头;4-1-1、上连接头,4-1-2、下连接头;4-2、绝缘连接杆;4-3、绝缘隔片;4-4、连接中管;4-5、测试底板;4-6、耐高温绝缘密封圈;4-7、垫片;4-8、正极片;4-9、隔膜片;4-10、负极片。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“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。
如图1至图2所示:
一种基于温压控制的锂电池材料电性能测试装置,包括:压力装置1、电性能测试装置2、加热装置3、装样装置4。具体为:
所述装样装置4包括:夹持于隔膜片4-9上下表面的正极片4-8和负极片4-10、叠放于于正极片4-8上表面的上垫片、置于负极片4-10下表面的下垫片;叠放于上垫片上表面的上耐高温绝缘密封圈、置于下垫片下表面的下耐高温绝缘密封圈;叠放于上耐高温绝缘密封圈上表面的上测试底板、置于下耐高温绝缘密封圈下表面的下测试底板、位于上测试底板上表面的上连接中管、位于下测试底板下表面的下连接中管、设置于上连接中管和下连接中管内的绝缘隔片4-3、固定于绝缘隔片4-3上的绝缘连接杆4-2、安装于上连接中管上的上连接头4-1-1、安装于下连接中管上的下连接头4-1-2;
加热装置3用于对锂电池材料进行加热,所述加热装置3包括能够容纳装样装置的电加热套3-1、用于控制电加热套工作状态的加热控制器3-2;
电性能测试装置2用于对锂电池材料进行电性能测试,所述电性能测试装置2包括电性能测试仪2-1;所述电性能测试仪2-1通过连接导线2-2分别与两个测试底板4-5连接;
压力装置1用于对锂电池材料进行施压和压力检测,所述压力装置1包括自上而下向上侧连接中管4-4施加压力的竖直运动机构、获取上侧连接中管上表面受力信息的压力传感器1-2。
所述竖直运动机构包括两根竖直方向上固定杆1-1、位于两根固定杆1-1之间的横梁1-3,所述横梁的两端通过滑动件与固定杆连接。
使用方法:用垫片4-7将电池正负极片夹住电池隔膜后置于测试底板4-5凹槽内,注入电解液,用耐高温绝缘密封圈4-6密封,通过压力装置施加不同压力模拟电池内部受力,读取压力值,用加热控制器控制电热套加热测试底板,温度传感器温度实时显示,用电性能测试仪进行电池充放电并读取电性能数据;随着加热套温度升高,装置温度升高。通过设定不同压力和温度可获取不同条件下的电性能数据。
测试底板上有凹槽空腔。
测试底板上保证上下对齐.
实施例1
一种基于温压控制的锂电池材料电性能的测试方法,包括以下步骤:
1)裁剪大小适宜正极片、负极片、隔膜,将裁剪好的正极片、负极片、隔膜样品用垫片夹持后固定在测试底板上;注入电解液,用耐高温绝缘密封圈密封,将测试底板通过导线连接到电性能测试仪上,将上连接头连接到压力传感器上,下连接头连接到压力装置底部。
2)启动压力装置,横梁移动将压力设置为相应压力,压力传感器显示相应压力;设置加热控制器使加热套以一定的升温速率,从室温开始升温;
3)达到预设的温度值后启动电性能测试仪连续进行充放电测定;
实施例2
如图1所示一种基于压力和温度控制的锂电池材料电性能的测试装置,包括:
包括:1压力装置、2电性能测试仪、3加热装置、4样品装置。
1)裁剪大小适宜正极片、负极片、隔膜,将裁剪好的正极片4-8、负极片4-10、隔膜4-9样品用垫片4-7夹持后放置在测试底板4-5上;注入电解液,用耐高温绝缘密封圈4-6密封;将测试底板4-5与连接中管4-4连接;连接中管4-4连接绝缘连接杆4-2中间搁置绝缘绝缘隔片,绝缘连接杆4-2连接连接头4-1,上连接头4-1-1与压力传感器1-2连接;压力传感器1-2与横梁1-3连接;横梁1-3与固定杆1-1连接;
2)测试底板4-5与联接导线2-2连接;联接导线2-2与连接电性能测试仪2-1联接。
3)启动压力装置,横梁1-3移动将压力设置为相应压力,压力传感器1-2显示相应压力;设置加热控制器3-2使加热套3-1以一定的升温速率,从室温开始升温;
4)达到预设的温度值后启动电性能测试仪连续进行充放电测定。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种基于温压控制的锂电池材料电性能测试装置,其特征在于,至少包括:
装样装置(4),所述装样装置(4)包括:夹持于隔膜片(4-9)上下表面的正极片(4-8)和负极片(4-10)、叠放于于正极片(4-8)上表面的上垫片、置于负极片(4-10)下表面的下垫片;叠放于上垫片上表面的上耐高温绝缘密封圈、置于下垫片下表面的下耐高温绝缘密封圈;叠放于上耐高温绝缘密封圈上表面的上测试底板、置于下耐高温绝缘密封圈下表面的下测试底板、位于上测试底板上表面的上连接中管、位于下测试底板下表面的下连接中管、设置于上连接中管和下连接中管内的绝缘隔片(4-3)、固定于绝缘隔片(4-3)上的绝缘连接杆(4-2)、安装于上连接中管上的上连接头(4-1-1)、安装于下连接中管上的下连接头(4-1-2);
用于对锂电池材料进行加热的加热装置(3),所述加热装置(3)包括能够容纳装样装置的电加热套(3-1)、用于控制电加热套工作状态的加热控制器(3-2);
用于对锂电池材料进行电性能测试的电性能测试装置(2),所述电性能测试装置(2)包括电性能测试仪(2-1);所述电性能测试仪(2-1)通过连接导线(2-2)分别与两个测试底板(4-5)连接;
用于对锂电池材料进行施压和压力检测的压力装置(1),所述压力装置(1)包括自上而下向上侧连接中管施加压力的竖直运动机构、获取上侧连接中管上表面受力信息的压力传感器(1-2)。
2.根据权利要求1所述的基于温压控制的锂电池材料电性能测试装置,其特征在于,所述竖直运动机构包括两根竖直方向上固定杆(1-1)、位于两根固定杆(1-1)之间的横梁(1-3),所述横梁的两端通过滑动件与固定杆连接。
3.根据权利要求1所述的基于温压控制的锂电池材料电性能测试装置,其特征在于,所述绝缘隔片(4-3)将上连接中管、下连接中管与连接头绝缘隔开。
4.根据权利要求1所述的基于温压控制的锂电池材料电性能测试装置,其特征在于,所述上连接中管的下端口与上测试底板的上表面紧密贴合,所述下连接中管的上端口与下测试底板的下表面紧密贴合。
5.一种如权利要求1-4任一项所述基于温压控制的锂电池材料电性能测试装置的测试方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、剪裁所需尺寸的正负极片和隔膜片,用垫片和电池正负极片夹住电池隔膜后置于测试底板凹槽内,注入电解液,用耐热密封圈密封;
S2、通过压力装置向隔膜样品施加压力,通过压力传感器读取压力值,电热套以一定的升温速率从室温开始升温;
S3、随着电热套温度升高,装置温度升高,设定不同温度,用电性能测试仪进行电池充放电并读取电性能数据。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20210326 |