CN114689235A - 一种锂离子电池内压测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池内压测试装置及测试方法，通过将已封装好且已充放电的电池放入真空腔内，对真空腔持续抽负压并监测真空腔内的负压值，在抽负压的过程中，同步监测电池两外露电极之间的压差，当监测到所述压差骤降时，根据当时的负压值计算电池内部压力值，得到锂离子电池内压值。采用本发明的测试装置和方法能够精准测试充放电之后电池内部压力。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池内压测试装置及测试方法。
背景技术
锂离子电池在充放电过程中产生的气体会在电池内部形成压力，我们称之为内压，精确掌握锂离子电池在充放电后的内压值对于优化电解液注液量具有重要意义。
目前，常用的锂离子电池内压测试装置和测试方法，如CN201620162781通过装置定位针孔插入电池注液孔中，在化成过程中，产生的气体经过注液孔、定位针孔传到压力表，以记录不同时刻的化成压力以及化成终止压力。CN202022813257通过将锂电池电芯安放在限位槽中，使用压力传感器紧密贴合锂电池电芯以测试锂电池电芯内压变化情况。但是，这两种测试方法均存在气密性问题，CN201620162781的定位针孔与注液孔之间密封性差易漏气，CN202022813257对电芯进行测试，由于没有外壳密封，会有少量气体逸出。因此，现有技术中这两种方法均因气密性差而存在内压测试不精准的缺陷，影响对电解液注液量的合理优化。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种锂离子电池内压测试装置和测试方法，以精准测试已封装好的锂离子电池在充放电之后的内部压力。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
提供一种锂离子电池内压测试装置，包括：
真空腔，用于放置已封装好且已充放电的待测电池；
负压装置，用于对真空腔抽负压；
压力测试装置，用于监测真空腔内的负压值；
压差测试装置，用于监测真空腔抽负压过程中电池两外露电极之间的压差。
进一步地，所述真空腔为一内部中空的密封腔体，所述负压装置的抽气端、所述压力测试装置的测试端均穿过真空腔的腔壁延伸至真空腔的中空腔体内，所述压差测试装置的两测试端穿过所述真空腔的腔壁后与真空腔内的电池的两外露电极连接，所述负压装置、所述压力测试装置和所述压差测试装置与所述真空腔的连接处均密封设置。
进一步地，所述负压装置、所述压力测试装置和所述压差测试装置均电连接控制系统。
进一步地，所述真空腔内设有固定装置以固定真空腔内的电池。
更进一步地，所述固定装置为开设在真空腔内的底部的限位槽。
本发明还提供一种锂离子电池内压测试方法，包括以下步骤：将已封装好且已充放电的电池放入真空腔内，对真空腔持续抽负压并监测真空腔内的负压值，在抽负压的过程中，同步监测电池两外露电极之间的压差，当监测到所述压差骤降时，根据当时的负压值计算电池内部压力值，即得到锂离子电池内压值。
进一步地，所述锂离子电池的内压值为电池盖帽的翻转压力值与压差骤降时真空腔内的负压值之和。
更进一步地，所述锂离子电池的内压值为电池盖帽的翻转压力值与压差骤降为零时真空腔内的负压值之和。
进一步地，所述翻转压力值为向电池内注入压力气体至使盖帽翻转所需的压力。
进一步地，所述负压值的测试方法为：使用负压装置对真空腔持续抽负压，并使用压力测试装置实时监测真空腔内的压力，当电池两外露电极之间的压差骤降时，负压装置停止抽负压，此时压力测试装置显示的压力值即为所需的负压值。
本发明的有益效果：
本发明通过将已封装好且充放电之后的电池放入真空腔，在不断对真空腔体抽负压的过程中，实时监测真空腔内压力以及电池两外露电极之间的压差，获得压差骤降时真空腔内的压力值，间接获知充放电后电池内部压力。该测试装置和测试方法无需如现有技术打开注液孔或剥除外壳，直接对电池整体进行测试，满足实际应用需求，且气密性好、测试精准，对电解液注液量的优化具有重要意义。
附图说明
图1为实施例中测试装置的结构示意图。
附图标记：
真空腔1，负压装置2，压力测试装置3，压差测试装置4，电池5。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。然而应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了符合实际应用需要，对已经封装好且充放电之后的电池的内部压力进行检测，本实施例的测试装置如图1所示，包括用于放置电池5的真空腔1、用于对真空腔抽负压的负压装置2、用于监测真空腔1内负压值的压力测试装置3、用于监测真空腔1抽负压过程中电池5两外露电极之间压差的压差测试装置4。真空腔1为一内部中空的密封腔体，负压装置2的抽气端、压力测试装置3的测试端均穿过真空腔1的壁延伸至真空腔1的内部，压差测试装置4的两测试端穿过真空腔1的壁后分别连接电池5两外露电极，负压装置2、压力测试装置3和压差测试装置4与真空腔1的连接处均密封设置，以避免漏气。本实施例通过将已封装好且充放电之后的电池5放入真空腔1，在使用负压装置2不断对真空腔1抽负压的过程中，使用压力测试装置3实时监测真空腔1内压力以及使用压差测试装置4实时监测电池5两外露电极之间的压差，获得压差骤降时真空腔1内的压力值，间接获知充放电后电池5内部压力。该测试装置无需如现有技术打开注液孔或剥除外壳，直接对电池5整体进行测试，满足实际应用需求，且气密性好、测试精准，对电解液注液量的优化具有重要意义。
为了保证电池5两外露电极之间的压差骤降的同时获取真空腔1内的负压值，以得到更为精准的测试结果，本实施例将负压装置2、压力测试装置3和压差测试装置4均与控制系统电连接。经软件工程师对控制系统编程设计，采用本实施例的装置进行测试，当压差测试装置4测试到电池5两外露电极之间的压差骤降时，将该信号反馈给控制系统，控制系统控制负压装置2停止对真空腔1抽负压，并及时获取压差骤降时压力测试装置3的压力值，从而获得精准负压值。
本实施例的负压装置2、压力测试装置3、压差测试装置4和控制系统均使用市面上常见的装置，如负压装置2采用真空泵，控制系统采用PLC控制系统，压力测试装置3采用真空表，压差测试装置4采用电池测试仪。
真空腔1设有腔门，通过打开腔门将电池5放入真空腔1内，为了保证真空腔1的密封性，本实施例在腔门与腔体的闭合处设置密封圈，避免漏气影响抽真空。
本实施例的测试装置，在真空腔1内还设有用于固定电池5的固定装置，具体可选择在真空腔1内部的底部开设限位槽，使用限位槽来固定电池5，避免抽负压或者外界干扰造成电池5移位，进而保证压差测试装置4与电池5两外露电极有效连接。
使用本实施例的测试装置来测试已封装好且已充放电的电池5内压的详细步骤为：经软件工程师对控制系统编程设计后，将已封装好且已充放电的电池5放入真空腔1内，使用负压装置2持续对真空腔1抽负压的同时，使用压力测试装置3实时监测真空腔1内的压力，并使用压差测试装置4同步监测电池5两外露电极之间的压差，当压差测试装置4测试到电池5两外露电极之间的压差骤降时，将该信号反馈给控制系统，控制系统控制负压装置2停止对真空腔1抽负压，并及时获取压差骤降时压力测试装置3的压力值，从而获得电池5盖帽翻转时真空腔1内的负压值。由于电池5盖帽翻转是由电池5内部压力以及真空腔1二者共同作用得到的，因此，将测试得到的负压值与电池5盖帽的翻转压力值相加，即为充放电后电池5的内压。
其中，电池5盖帽的翻转压力值为向电池5内注入压力气体至使盖帽翻转所需的压力，其是已知数值，通常为0.9-1.2MPa。
为了准确测试内压，需保证盖帽的翻转至电池断路，因此，负压值为电池5两外露电极之间的压差骤降为零时的真空腔1内的压力。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种锂离子电池内压测试装置，其特征在于，包括：
真空腔，用于放置已封装好且已充放电的待测电池；
负压装置，用于对真空腔抽负压；
压力测试装置，用于监测真空腔内的负压值；
压差测试装置，用于监测真空腔抽负压过程中电池两外露电极之间的压差。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池内压测试装置，其特征在于：所述真空腔为一内部中空的密封腔体，所述负压装置的抽气端、所述压力测试装置的测试端均穿过真空腔的腔壁延伸至真空腔的中空腔体内，所述压差测试装置的两测试端穿过所述真空腔的腔壁后与真空腔内的电池的两外露电极连接，所述负压装置、所述压力测试装置和所述压差测试装置与所述真空腔的连接处均密封设置。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池内压测试装置，其特征在于：所述负压装置、所述压力测试装置和所述压差测试装置均电连接控制系统。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池内压测试装置，其特征在于：所述真空腔内设有固定装置以固定真空腔内的电池。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池内压测试装置，其特征在于：所述固定装置为开设在真空腔内的底部的限位槽。
6.一种锂离子电池内压测试方法，其特征在于，包括以下步骤：将已封装好且已充放电的电池放入真空腔内，对真空腔持续抽负压并监测真空腔内的负压值，在抽负压的过程中，同步监测电池两外露电极之间的压差，当监测到所述压差骤降时，根据当时的负压值计算电池内部压力值，即得到锂离子电池内压值。
7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池内压测试方法，其特征在于：所述锂离子电池的内压值为电池盖帽的翻转压力值与压差骤降时真空腔内的负压值之和。
8.根据权利要求6所述的一种锂离子电池内压测试方法，其特征在于：所述锂离子电池的内压值为电池盖帽的翻转压力值与压差骤降为零时真空腔内的负压值之和。
9.根据权利要求7或8所述的一种锂离子电池内压测试方法，其特征在于：所述翻转压力值为向电池内注入压力气体至使盖帽翻转所需的压力。
10.根据权利要求6所述的一种锂离子电池内压测试方法，其特征在于，所述负压值的测试方法为：使用负压装置对真空腔持续抽负压，并使用压力测试装置实时监测真空腔内的压力，当电池两外露电极之间的压差骤降时，负压装置停止抽负压，此时压力测试装置显示的压力值即为所需的负压值。
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Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1138390A (zh) * | 1994-11-08 | 1996-12-18 | 松下电器产业株式会社 | 蓄电池的状态管理系统 |
| JP2013114987A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Toyota Motor Corp | 電池の内圧測定方法 |
| CN105527049A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-04-27 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池内压测试装置 |
| CN107689461A (zh) * | 2016-08-05 | 2018-02-13 | 英飞凌科技股份有限公司 | 电池单元和测量电池单元的内压力的方法 |
| CN110160555A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-23 | 陕西飞机工业（集团）有限公司 | 一种飞机压差传感器检测装置 |
| JP2019146302A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 二次電池の充電状態推定装置及び異常検出装置、及び二次電池の管理システム |
| DE102018126573A1 (de) * | 2018-10-25 | 2020-04-30 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Erfassungsvorrichtung zur Innendruckänderungserfassung einer prismatischen Batteriezelle sowie Messaufbau |
| CN111542759A (zh) * | 2018-01-11 | 2020-08-14 | 株式会社半导体能源研究所 | 二次电池的异常检测装置、异常检测方法以及程序 |
| KR102169036B1 (ko) * | 2020-03-19 | 2020-10-23 | 주식회사 와이에이치티 | 이차전지 셀에 대한 내압 측정 장치 |
| DE102019115901A1 (de) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Batteriezellprüfvorrichtung für zumindest eine Batteriezelle mit einer Gasdruckerfassungseinrichtung sowie Verfahren |
| DE102019125236A1 (de) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | Audi Ag | Batteriezelle mit einer Diagnoseeinheit, Verfahren zur Zustandsdiagnose einer Batteriezelle, Batterie sowie Kraftfahrzeug mit einer Batterie |
| CN214625295U (zh) * | 2021-03-18 | 2021-11-05 | 东莞凯德新能源有限公司 | 一种圆柱锂离子电池 |
| CN113690552A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-23 | 东莞凯德新能源有限公司 | 一种圆柱型锂电池盖帽 |
| CN217084041U (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-29 | 东莞凯德新能源有限公司 | 一种锂离子电池内压测试装置 |
-
2022
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Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1138390A (zh) * | 1994-11-08 | 1996-12-18 | 松下电器产业株式会社 | 蓄电池的状态管理系统 |
| JP2013114987A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Toyota Motor Corp | 電池の内圧測定方法 |
| CN105527049A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-04-27 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池内压测试装置 |
| CN107689461A (zh) * | 2016-08-05 | 2018-02-13 | 英飞凌科技股份有限公司 | 电池单元和测量电池单元的内压力的方法 |
| CN111542759A (zh) * | 2018-01-11 | 2020-08-14 | 株式会社半导体能源研究所 | 二次电池的异常检测装置、异常检测方法以及程序 |
| JP2019146302A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 二次電池の充電状態推定装置及び異常検出装置、及び二次電池の管理システム |
| DE102018126573A1 (de) * | 2018-10-25 | 2020-04-30 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Erfassungsvorrichtung zur Innendruckänderungserfassung einer prismatischen Batteriezelle sowie Messaufbau |
| CN110160555A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-23 | 陕西飞机工业（集团）有限公司 | 一种飞机压差传感器检测装置 |
| DE102019115901A1 (de) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Batteriezellprüfvorrichtung für zumindest eine Batteriezelle mit einer Gasdruckerfassungseinrichtung sowie Verfahren |
| DE102019125236A1 (de) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | Audi Ag | Batteriezelle mit einer Diagnoseeinheit, Verfahren zur Zustandsdiagnose einer Batteriezelle, Batterie sowie Kraftfahrzeug mit einer Batterie |
| KR102169036B1 (ko) * | 2020-03-19 | 2020-10-23 | 주식회사 와이에이치티 | 이차전지 셀에 대한 내압 측정 장치 |
| CN214625295U (zh) * | 2021-03-18 | 2021-11-05 | 东莞凯德新能源有限公司 | 一种圆柱锂离子电池 |
| CN113690552A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-23 | 东莞凯德新能源有限公司 | 一种圆柱型锂电池盖帽 |
| CN217084041U (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-29 | 东莞凯德新能源有限公司 | 一种锂离子电池内压测试装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 徐冬明;王景川;张云霞;: "胶体电池浮充压差一致性探讨", 蓄电池, no. 04, pages 28 - 31 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114689235B (zh) | 2024-01-30 |
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