CN114944528A - 一种包含留置管的软包装电池及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包含留置管的软包装电池及其检测方法,所述软包装电池包括:电池电芯、电池外包装和留置管;所述电池外包装用于封装所述电池电芯;所述留置管的第一端与所述电池电芯连通,所述留置管的第二端延伸至所述电池外包装的外部,并通过封堵件封堵,封堵件与留置管之间为可拆卸连接;所述留置管的内部设有阻隔件,该阻隔件的外部尺寸与留置管的内径相匹配,所述阻隔件在压力作用下能够沿所述留置管滑动,用于通过监测所述阻隔件的位置计算所述电池电芯内的压力。本发明通过在留置管内安装与之相匹配的阻隔件,可以在不损坏电池的情况下直接对电池电芯内部压力进行监测,无须将电池电芯与压力测试装置连接。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,具体涉及一种包含留置管的软包装电池及其检测方法。
背景技术
有机电解质电池在化成及后续充放电过程中易发生产气现象,电池产气也会使电池内部气压升高。当电池内部气压过高时还可能会破坏电池外包装,使可燃液体或气体与空气接触,引起电池起火甚至爆炸。在电池充放电时对其内部压力变化进行测试一方面可以研究电池内部压力与电池电性能之间的相互作用关系,另一方面也可以在电池内部压力过高时即时采取安全保护措施避免外包装破坏引起起火或爆炸。
目前常用的软包装电池采用一次性密封结构,不利于对电池内部压力监测以及电池产气后的泄压、气体成分测试等操作。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种包含留置管的软包装电池。
为了达到上述目的,本发明提供了一种包含留置管的软包装电池,包括:电池电芯、电池外包装和留置管;所述电池外包装用于封装所述电池电芯;所述留置管的第一端与所述电池电芯连通,所述留置管的第二端延伸至所述电池外包装的外部,并通过封堵件封堵,封堵件与留置管之间为可拆卸连接;所述留置管的内部设有阻隔件,该阻隔件的外部尺寸与留置管的内径相匹配,所述阻隔件在压力作用下能够沿所述留置管滑动,用于通过监测所述阻隔件的位置计算所述电池电芯内的压力。
可选的,所述留置管与所述封堵件通过螺纹连接。
可选的,所述留置管的第二端设有阀门,阀门位于封堵件与外包装之间。
可选的,所述留置管呈透明状。
可选的,所述留置管上标有刻度。
可选的,所述阻隔件为阻隔块或阻隔球。
可选的,所述阻隔件与所述封堵件之间设有弹性件。
可选的,所述弹性件为弹簧。
进一步地,本发明还提供了基于上述留置管中含阻隔件的软包装电池的压力检测方法,该方法具体包括以下步骤:
步骤S1,取两件相同的软包装电池,将其中一个与放电设备连接,对电池进行放电,并记录阻隔件的位置变化;将另一个电池与放电设备和压力测试装置连接,记录电池压力变化;
步骤S2,将阻隔件的位置变化与电池压力变化进行数据对比,获得阻隔件的位置变化与电池压力的对应关系;
步骤S3,取待测软包装电池,监测待测软包装电池的阻隔件位置变化,根据阻隔件的位置变化与电池压力的对应关系,计算待测软包装电池的压力。
相比于现有技术,本发明的有益效果是:
(1)本发明通过在电池中安置留置管将电池电芯与外界连通,留置管的一端可拆卸连接有封堵件,使电池能够在无损条件下进行压力测试、抽真空、注液以及气体成分分析等实验操作。
(2)本发明的留置管内设有与之相匹配的阻隔件,通过监测阻隔件的移动可以计算电池电芯内的压力,在不损坏电池的情况下直接对电池电芯内部压力进行监测,无须将电池电芯与压力测试装置连接。
(3)本发明的留置管还安装有阀门,可以控制电池电芯内气体或液体的流通,减少电池电芯内部与空气的接触。
附图说明
图1为本发明实施例1包含留置管的软包装电池的结构示意图。
图2为本发明实施例2包含留置管的软包装电池的结构示意图。
图3为本发明实施例3包含留置管的软包装电池的结构示意图。
图中:实线代表电池电芯外能看到的线,虚线代表电池电芯外看不到的线。1-电池电芯,2-极耳,3-留置管,4-电池外包装,5-封堵件,6-粘接剂,7-阻隔件,8-弹性件,9-阀门。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
如图1所示,本发明提供了一种包含留置管的软包装电池,包括:电池电芯1,极耳2和留置管3。留置管3的第一端与电池电芯1连通,留置管3的第二端延伸至电池电芯1的外部,留置管3的第二端通过封堵件5封堵。留置管3的内部设有阻隔件7,阻隔件7的外径与留置管3的管径相匹配,使所述阻隔件7能够沿所述留置管3移动,通过监测阻隔件7的移动计算电池电芯1内的压力。本发明通过在留置管3内设置与之相匹配的阻隔件7,通过监测阻隔件7的移动计算电池电芯1内的压力,在不损坏电池的情况下直接对电池电芯1内部压力进行监测,无须将电池电芯1与压力测试装置连接。
实施例1
如图1所示,本实施例提供了一种包含留置管的软包装电池,包括:电池电芯1、极耳2、留置管3、阻隔件7和封堵件5。阻隔件7设于留置管3的内部,外径与留置管3的管径匹配,可以阻隔气体或液体并沿留置管3移动。
本实施例中,阻隔件7为钢球,留置管3为透明耐热玻璃材质,留置管3表面标有刻度,通过观测钢球移动的距离可以计算电池电芯1内的压力变化,原理如下:
当电池电芯1内的压力大于阻隔件7与留置管3之间的摩擦力时,阻隔件7会向电池电芯1的外侧方向移动,通过留置管3表面的刻度观测阻隔件7移动的位置,计算电池电芯1内压力,计算方法具体如下:
取两件具有相同电池电芯的软包装电池,其中一件软包装电池留置管内设有阻隔件7,记为A电池。另一件留置管内不含阻隔件7,记为B电池。
将A电池与放电设备连接,直接进行电池性能测试,并观测记录阻隔件7的位置变化。将B电池与放电设备、压力测试装置和数据记录装置连接,对电池测试过程中内部压力值进行实时记录。将两种方法的数据进行对比,即得到阻隔件7的移动距离与电池电芯内压力的对应关系。
具体地,所述放电设备为蓝电电池测试系统,所述压力测试装置为上海自动化仪表四厂精密压力表。
具体地,为提高阻隔件7移动距离与电池电芯内压力对应关系的准确性,应至少进行三次独立实验,获取阻隔件7移动距离随电池电芯内压力变化的多个实验散点,将实验散点进行曲线拟合,得到阻隔件7移动距离与电池电芯内压力的对应关系。
在后续对其他电池进行压力测试时,直接使用与A电池相同的留置管3,观测阻隔件7的位置变化即可,无须再与压力测试装置相连。
此外,为进一步扩大电池电芯1内部压力的测试范围,本实施例的阻隔件7与封堵件5之间还设有弹性件8,所述弹性件8至少与阻隔件7、封堵件5其中一个固定,当阻隔件7受压力作用向外移动时,弹性件8可以提供一定的反向作用力,减少阻隔件7移动的距离。只有电池电芯1产生更大的压力,阻隔件7才会移动,从而扩大了压力的测试范围。
实施例2
如图2所示,本实施例提供了一种包含留置管的软包装电池。本实施例的软包装电池与实施例1的软包装电池区别在于:本实施例的留置管3内未安装阻隔件7。在未安装阻隔件7的状态下,本实施例的留置管3将电池电芯1与外部连通,可以在不损坏电池的情况下,实现电池内外气体或液体物质的流通,便于实现电池在无损条件下内部压力监测以及电池产气后的泄压、气体成分测试等操作。
本实施例中,封堵件5设于留置管3的第二端,二者螺纹连接。在封堵件5安装状态下,电池处于密封状态;取下封堵件5后,电池电芯1通过留置管3与外部连通。
本实施例中,电池电芯1的外部安装有电池外包装4,电池外包装4由上下两片铝塑膜组成,沿着电池电芯1四周热压形成密封结构。留置管3伸出所述电池外包装4延伸至电池外包装4的外部,留置管3与电池外包装4之间紧密粘结,粘结方法如下:
在留置管3表面待粘合区域涂覆粘接剂6,该粘接剂6可以是热熔胶,包括氯化丙烯树脂、聚丙烯树脂等。热熔胶加热后变为融融状态具有粘性,可以将留置管3与电池外包装4粘合,凝固后热熔胶变为胶片将留置管3与电池外包装4固定。
本实施例中,留置管3采用耐热材质制备,如金属铜,防止热熔胶加热时留置管3发生变形。
实施例3
如图3所示,本实施例提供了一种包含留置管的软包装电池。本实施例的软包装电池与实施例2的软包装电池区别在于:留置管3安装有阀门9。本实施例通过在留置管3上安装阀门9,控制电池电芯1内气体或液体的流通,减少电池电芯1内部与空气的接触。
本实施例中,留置管3可以与注液装置、真空装置、压力测试等装置连接,不损坏电池的情况下进行电池注液、排气、压力监测等操作,下面对本实施例软包装电池的使用方法进行详细说明。
首先,将留置管3一端的封堵件5取下,将留置管3与注液装置连接,将阀门9打开使电解液注入电池电芯1内,然后关闭阀门9取下注液装置,重新安装封堵件5。
然后,将电池搁置48h后对电池进行化成测试。化成后将封堵件5取下,将留置管3与真空装置连接,打开阀门9对电池抽真空,结束后关闭阀门9,再将留置管3与压力测试装置连接,对电池内部压力进行测试,再将压力测试装置与数据记录装置连接,对电池测试过程中内部压力值进行实时记录,打开阀门9测试电池的性能参数。
当电池内部压力过高时,关闭阀门9将留置管3与真空装置连接,打开阀门9将电池内部气体抽出,结束后关闭阀门9将留置管3与压力测试装置连接,再打开阀门9继续进行电性能测试。
此外,还可以将留置管3与气体成分分析设备连接,再通过夹具夹持对电池电芯1进行挤压,使气体进入气体成分分析设备,对所抽出的气体进行气体成分分析。
综上所述,本发明通过在留置管内安装与之相匹配的阻隔件,可以在不损坏电池的情况下直接对电池电芯内部压力进行监测,无须将电池电芯与压力测试装置连接。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种包含留置管的软包装电池,其特征在于,包括:电池电芯、电池外包装和留置管;
所述电池外包装用于封装所述电池电芯;所述留置管的第一端与所述电池电芯连通,所述留置管的第二端延伸至所述电池外包装的外部,并通过封堵件封堵,封堵件与留置管之间为可拆卸连接;
所述留置管的内部设有阻隔件,该阻隔件的外部尺寸与留置管的内径相匹配,所述阻隔件在压力作用下能够沿所述留置管滑动,用于通过监测所述阻隔件的位置计算所述电池电芯内的压力。
2.如权利要求1所述的包含留置管的软包装电池,其特征在于,所述留置管呈透明状。
3.如权利要求1所述的包含留置管的软包装电池,其特征在于,所述留置管上标有刻度。
4.如权利要求1所述的包含留置管的软包装电池,其特征在于,所述留置管与所述封堵件通过螺纹连接。
5.如权利要求1所述的包含留置管的软包装电池,其特征在于,所述留置管的第二端设有阀门,所述阀门位于封堵件与电池外包装之间。
6.如权利要求1所述的包含留置管的软包装电池,其特征在于,所述阻隔件为阻隔块或阻隔球。
7.如权利要求1所述的包含留置管的软包装电池,其特征在于,所述阻隔件与所述封堵件之间设有弹性件。
8.如权利要求7所述的包含留置管的软包装电池,其特征在于,所述弹性件为弹簧。
9.权利要求1-8任意一项所述的软包装电池的压力检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,取两件相同的软包装电池,将其中一个与放电设备连接,对电池进行放电,并记录阻隔件的位置变化;将另一个电池与放电设备和压力测试装置连接,记录电池压力变化;
步骤S2,将阻隔件的位置变化与电池压力变化进行数据对比,获得阻隔件的位置变化与电池压力的对应关系;
步骤S3,取待测软包装电池,监测待测软包装电池的阻隔件位置变化,根据阻隔件的位置变化与电池压力的对应关系,计算待测软包装电池的压力。
10.权利要求1-8任意一项所述的软包装电池的气体检测方法,其特征在于,所述气体检测方法如下:
取待测软包装电池,将待测软包装电池的封堵件取下,将留置管与气体成分分析装置连接,对待测软包装电池进行气体成分分析。
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