CN117129131B - 电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池检测技术领域，特别涉及一种电芯膨胀力测试过程中传感器的更换方法及更换系统。本申请的更换方法包括以下步骤：预估更换第一压力传感器时的电芯在第一状态下的膨胀力数值X1；将电芯充电或放电至第一状态；将第二压力传感器与第二板部相抵接，通过夹紧组件将固定组件和第二压力传感器共同夹紧固定，记录第二压力传感器的示数X2；将第一压力传感器与固定组件相分离，记录第二压力传感器的示数X3，其中，X3大于X2；采用第三压力传感器替换第一压力传感器，将第三压力传感器与第一板部相抵接并挤压固定组件，使第二压力传感器的示数由X3下降至X2；拆除夹紧组件。根据本申请能够对电芯的膨胀状态进行准确地测量。
Description
技术领域
本申请涉及电池检测技术领域，特别涉及一种电芯膨胀力测试过程中传感器的更换方法及更换系统。
背景技术
目前，锂电池的应用范围越来越广，锂电池的安全性能显得尤为重要，在锂电池的生产过程中通常会对锂电池的各项指标进行检测，符合安全标准后才能投放市场。对于即将装进模组的锂电池来说，测量其充放电循环过程中膨胀力的变化是很有必要的。
现有的测试方式一般通过压力传感器的受挤压程度检测电芯的膨胀情况。电芯在持续充放电过程中其内部材料已发生不可逆的损伤，在此过程中，如果用于监测电芯膨胀力变化的传感器发生失效，则无法准确地记录电芯膨胀力的变化。若直接拆除失效的传感器，则会由于失去压力传感器的挤压而导致电芯的进一步膨胀，即使更换新的传感器也无法继续准确地对电芯的膨胀状态进行准确地测量。
发明内容
鉴于现有技术存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种电芯膨胀力测试过程中传感器的更换方法及更换系统，其能够有效地解决在电芯的膨胀力测试过程中，因更换压力传感器导致电芯进一步地膨胀而无法继续准确测试的问题。
本申请的第一方面提出了一种电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法，电芯膨胀力测试装置包括固定组件和第一压力传感器，固定组件包括第一板部和第二板部，第一板部和第二板部用于共同夹紧电芯，第一压力传感器与第一板部相抵接，第一压力传感器用于检测电芯充电状态或放电状态的膨胀力，其中包括以下步骤：
预估更换第一压力传感器时的电芯在第一状态下的膨胀力数值X1；
将电芯充电或放电至第一状态；
将第二压力传感器与第二板部相抵接，通过夹紧组件将固定组件和第二压力传感器共同夹紧固定，记录第二压力传感器的示数X2，其中，X2小于X1；
将第一压力传感器与固定组件相分离，记录第二压力传感器的示数X3，其中，X3大于X2；
采用第三压力传感器替换第一压力传感器，将第三压力传感器与第一板部相抵接并挤压固定组件，使第二压力传感器的示数由X3下降至X2；
拆除夹紧组件。
根据本申请的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法，当第一压力传感器发生失效或即将发生失效时，按照上述方法采用第三压力传感器替换第一压力传感器，实现在电芯膨胀力的测试过程中对传感器进行更换，且在传感器的更换过程中，电芯和固定组件始终由夹紧组件夹紧固定，从而能够在拆除第一压力传感器的情况下减少电芯的膨胀变形，提高传感器更换过程中电芯膨胀状态的一致性，进而通过更换后的第三压力传感器对电芯的膨胀状态进行准确地测量。
在本申请的一些实施方式中，将夹紧组件用于夹紧固定固定组件和第二压力传感器时的夹紧力设定为X1。
通过将夹紧组件的夹紧力设定为X1，使夹紧组件的夹紧力与更换第一压力传感器时的电芯在第一状态下的膨胀力数值X1相同，能够通过夹紧组件为固定组件提供与第一压力传感器相一致的挤压力，从而能够在拆除第一压力传感器的情况下减少电芯的膨胀变形，提高传感器更换过程中电芯膨胀状态的一致性。
在本申请的一些实施方式中，夹紧组件包括第一夹紧件和第二夹紧件，第一夹紧件和第二夹紧件用于共同夹紧固定组件和第二压力传感器，第一夹紧件和第二夹紧件间通过螺栓连接，将夹紧组件用于夹紧固定固定组件和第二压力传感器时的夹紧力设定为X1包括以下步骤：
根据公式T=F*M/3.14/9.8，计算夹紧组件将固定组件和第二压力传感器共同夹紧固定时螺栓提供的第一扭矩，其中，T为第一扭矩，单位为N*m；F为X1，单位N；M为螺距，单位为m；3.14为常数；9.8为重力数；
按照第一扭矩旋紧螺栓。
根据公式T=F*M/3.14/9.8确定螺栓的第一扭矩，通过将螺栓旋紧至第一扭矩对固定组件和第二压力传感器进行夹紧固定，并使夹紧组件提供X1的夹紧力，从而能够通过夹紧组件为固定组件提供与第一压力传感器相一致的挤压力，进而能够在拆除第一压力传感器的情况下减少电芯的膨胀变形，提高传感器更换过程中电芯膨胀状态的一致性。
在本申请的一些实施方式中，螺栓的数量为至少两个，将至少两个螺栓多次交替旋紧，直至螺栓的旋紧扭矩达到第一扭矩。
通过多次旋紧至少两个螺栓，减少因单个螺栓提供的扭矩过大，而导致夹紧力过大，减少电芯因受挤压而收缩变形的情况发生。
在本申请的一些实施方式中，预估更换第一压力传感器时的电芯在第一状态下的膨胀力数值X1包括以下步骤：
将电芯进行多次充电或放电至所述第一状态；
记录电芯多次处于第一状态时的第一压力传感器的示数；
根据更换第一压力传感器时的前N次的示数预估X1，其中，0＜N＜10。
由于更换第一压力传感器时，无法确保电芯刚好处于第一状态下，因此无法对电芯的在膨胀力数值X1进行准确地测量，因此需要预估更换第一压力传感器时的电芯在第一状态下的膨胀力数值X1。通过对比更换第一压力传感器时的前N次的示数及变化趋势，可以预估更换第一压力传感器时的电芯在第一状态下的膨胀力数值X1。
在本申请的一些实施方式中，将电芯的第一状态设定为电芯放电至0%，或者，将电芯的第一状态设定为电芯充电至100%。
将电芯放电至0%或将电芯充电至100%，便于对电芯的电量进行控制，从而便于第一状态的设定。
在本申请的一些实施方式中，记录拆除夹紧组件后的第三压力传感器的示数X4，根据0.9X1≤X4≤X1判断电芯未发生膨胀变形。
通过将第三压力传感器的示数X4与X1相对比，根据0.9X1≤X4≤X1判断电芯未发生膨胀变形，或变形状态可以忽略不计。
在本申请的一些实施方式中，
记录电芯充电或放电至第一状态时的电芯的第一外观；
记录拆除夹紧组件后电芯的第二外观；
将第一外观与第二外观相比对，检查电芯是否发生变形。
通过将第一外观与第二外观相对比，可以判断在传感器的更换过程中电芯是否进一步地发生膨胀变形，根据第一外观与第二外观大致一致，可以判断在传感器的更换过程中电芯未发生变形或变形状态可以忽略不计。
本申请的第二方面还提出了一种电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统，其中包括：
电芯膨胀力测试装置，包括固定组件和第一压力传感器，固定组件包括第一板部和第二板部，第一板部和第二板部用于共同夹设电芯，第一压力传感器与第一板部相抵接，第一压力传感器用于检测电芯充电状态或放电状态的膨胀力；
第二压力传感器，第二压力传感器设于固定组件的外部，并与第二板部相抵接；
夹紧组件，夹紧组件用于夹紧固定固定组件和第二压力传感器。
根据本申请的更换系统，当第一压力传感器发生失效或即将发生失效时，可通过夹紧组件夹紧固定固定组件和第二压力传感器，并采用第三压力传感器替换第一压力传感器，实现在电芯膨胀力的测试过程中对传感器进行更换，且在传感器的更换过程中，电芯和固定组件始终由夹紧组件夹紧固定，从而能够在拆除第一压力传感器的情况下减少电芯的膨胀变形，提高传感器更换过程中电芯膨胀状态的一致性，进而通过更换后的第三压力传感器对电芯的膨胀状态进行准确地测量。
在本申请第二方面的一些实施方式中，夹紧组件包括第一夹紧件和第二夹紧件，第一夹紧件和第二夹紧件用于共同夹紧固定组件和第二压力传感器，第一夹紧件和第二夹紧件间通过螺栓连接。
通过将夹紧组件设置为第一夹紧件和第二夹紧件，便于对固定组件和第二压力传感器进行夹紧固定，通过设置螺栓连接第一夹紧件和第二夹紧件，可根据拧紧螺栓时的扭矩确定夹紧组件的夹紧力。
在本申请第二方面的一些实施方式中，第一夹紧件和第二夹紧件分别包括条形件，第一夹紧件的长度方向的两端分别通过螺栓与第二夹紧件的长度方向的两端相连接。
通过将第一夹紧件和第二夹紧件设置为条形件，并在条形件两端通过螺栓连接，便于对固定组件和第二压力传感器进行夹紧固定。
在本申请第二方面的一些实施方式中，夹紧组件的数量为两个，两个夹紧组件沿第一夹紧件的宽度方向间隔设于第一压力传感器的两侧。
通过将两个夹紧组件沿第一夹紧件的宽度方向间隔设于第一压力传感器的两侧，并共同对固定组件和第二压力传感器进行夹紧固定，提高固定组件和第二压力传感器的受力平衡性，减少因受力不均而导致第二压力传感器的读数不准确的现象发生。
在本申请第二方面的一些实施方式中，电芯膨胀力测试装置还包括第三板部，第三板部设于第一板部背离第二板部的一侧，第一压力传感器设于第三板部朝向第一板部的板面，第三板部能够朝向靠近或远离第一板部的方向运动。
第三板部用于支撑安装第一压力传感器，通过控制第三板部带动第一压力传感器共同移动，从而对电芯的膨胀力进行采集。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本申请一实施方式提供的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统的第一视角的结构示意图；
图2是本申请一实施方式提供的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统的第一视角的结构示意图；
图3是本申请一实施方式提供的电芯膨胀力测试装置的结构示意图；
图4是本申请一实施方式提供的夹紧组件的结构示意图；
图5是本申请一实施方式提供的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法的流程图；
图6是本申请一实施方式提供的电芯的膨胀力数值为第一设定值时经多次测量的压力传感器数值对照表；
图7是本申请一实施方式提供的电芯的膨胀力数值为第二设定值时经多次测量的压力传感器数值对照表。
具体实施方式中的附图标号如下：
100、电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统；
10、电芯膨胀力测试装置；11、固定组件；111、第一板部；112、第二板部；113、支撑杆；12、第一压力传感器；13、第三板部；
20、第二压力传感器；
30、夹紧组件；31、第一夹紧件；32、第二夹紧件；33、螺栓；34、连接杆；
200、电芯。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施方式进行详细的描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请实施方式使用的技术术语或者科学术语应当为本申请实施方式所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。
此外，技术术语“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。在本申请实施方式的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请实施方式的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施方式中的具体含义。
在本申请实施方式的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。锂离子电池因能量密度高、平均开路电压高和循环寿命长等优点已广泛应用于移动、便携式电器中。
在锂电池的生产过程中通常会对锂电池的各项指标进行检测，符合安全标准后才能投放市场。对于即将装进模组的锂电池来说，测量其充放电循环过程中膨胀力的变化是很有必要的。
现有的测试方式一般通过压力传感器的受挤压程度检测电芯的膨胀情况。电芯在持续充放电过程中其内部材料已发生不可逆的损伤，在此过程中，如果用于监测电芯膨胀力变化的传感器发生失效，则无法准确地记录电芯膨胀力的变化。若直接拆除失效的传感器，则会由于失去压力传感器的挤压而导致电芯的进一步膨胀，即使更换新的传感器也无法继续准确地对电芯的膨胀状态进行准确地测量。
为解决在电芯的膨胀力测试过程中，因更换压力传感器导致电芯进一步地膨胀而无法继续准确测试的问题，本申请提出了一种电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法即更换系统，当第一压力传感器发生失效或即将发生失效时，可通过夹紧组件夹紧固定固定组件和第二压力传感器，并采用第三压力传感器替换第一压力传感器，实现在电芯膨胀力的测试过程中对传感器进行更换，且在传感器的更换过程中，电芯和固定组件始终由夹紧组件夹紧固定，从而能够在拆除第一压力传感器的情况下减少电芯的膨胀变形，提高传感器更换过程中电芯膨胀状态的一致性，进而通过更换后的第三压力传感器对电芯的膨胀状态进行准确地测量。
结合图1至图3，在本申请的一些实施方式中，电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统100包括电芯膨胀力测试装置10、第二压力传感器20和夹紧组件30，电芯膨胀力测试装置10包括固定组件11和第一压力传感器12，固定组件11包括第一板部111和第二板部112，第一板部111和第二板部112用于共同夹设电芯200，第一压力传感器12与第一板部111相抵接，第一压力传感器12用于检测电芯200充电状态或放电状态的膨胀力。第二压力传感器20设于固定组件11的外部，并与第二板部112相抵接。夹紧组件30用于夹紧固定固定组件11和第二压力传感器20。
具体地，第一板部111和第二板部112分别为板状结构，且第一板部111和第二板部112的最大板面相对且平行设置。第一板部111和第二板部112间设有支撑杆113，第一板部111和第二板部112中的至少一个能够沿支撑杆113的轴向方向运动，从而使第一板部111和第二板部112相对靠近或远离。当第一板部111和第二板部112相对远离运动，可将电芯200放置于第一板部111和第二板部112之间，且通过第一板部111和第二板部112相对靠近运动，对电芯200进行夹紧固定。
其中，第一压力传感器12设于第一板部111和第二板部112间形成的空间的外部，并与第一板部111相抵接。当电芯200处于充电状态或放电状态时，自身膨胀变形，变形后的电芯能够推动第一板部111朝向远离第二板部112的方向运动，从而与第一压力传感器12间发生挤压，根据第一压力传感器12的示数变化，可以判断电芯200充电状态或放电状态的膨胀力。第二压力传感器20设于第一板部111和第二板部112间形成的空间的外部，并与第二板部112相抵接。夹紧组件30套设于固定组件11和第二压力传感器20的外部，并用于夹紧固定固定组件11和第二压力传感器20。通过第二压力传感器20的示数，可判定夹紧组件30的夹紧力大小。其中，第一压力传感器12可以为方形或圆形压力传感器，第二压力传感器20可以为方形或圆形压力传感器。电芯可以为NCM（镍NI、钴CO、锰Mn三元材料的简写）电芯，或者，LFP（LiFePO4的简写，中文一般称为磷酸铁锂）电芯。
根据本申请的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统100，当第一压力传感器12发生失效或即将发生失效时，可通过夹紧组件30夹紧固定固定组件11和第二压力传感器20，并采用第三压力传感器（图中未示出）替换第一压力传感器12，实现在电芯200膨胀力的测试过程中对第一压力传感器12进行更换，且在第一压力传感器12的更换过程中，电芯200和固定组件11始终由夹紧组件30夹紧固定，从而能够在拆除第一压力传感器12的情况下减少电芯200的膨胀变形，提高第一压力传感器12更换过程中电芯200膨胀状态的一致性，进而通过更换后的第三压力传感器对电芯200的膨胀状态进行准确地测量。
结合图1至图4所示，在本申请的一些实施方式中，夹紧组件30包括第一夹紧件31和第二夹紧件32，第一夹紧件31和第二夹紧件32用于共同夹紧固定组件11和第二压力传感器20，第一夹紧件31和第二夹紧件32间通过螺栓33连接。
具体地，第一夹紧件31设于固定组件11远离第二压力传感器20的一侧，第一夹紧件31可以与第一板部111相抵接。第二夹紧件32设于第二压力传感器20远离固定组件11的一侧，第二夹紧件32可以与第二压力传感器20相抵接。通过螺栓33连接第一夹紧件31和第二夹紧件32，从而通过第一夹紧件31和第二夹紧件32共同夹紧固定组件11和第二压力传感器20。其中，可通过扭矩扳手旋紧螺栓33，并根据旋紧螺栓33时所施加的扭矩控制夹紧组件30的夹紧力的大小，使夹紧组件30对固定组件11和第二压力传感器20施加的夹紧力与电芯200的膨胀力相一致。
其中，第一夹紧件31和第二夹紧件32之间还设有连接杆34，连接杆34的一端可以与第一夹紧件31和第二夹紧件32的其中一个固定连接。为描述方便，仅以连接杆34的一端与第二夹紧件32固定连接为例进行说明。连接杆34朝向第一夹紧件31的另一端设有螺纹孔，螺栓33的螺纹端穿过第一夹紧件31并插接于螺纹孔内，与螺纹孔螺纹连接。通过旋转螺栓33，可以调节第一夹紧件31与第二夹紧件32间的间距尺寸，从而用于对固定组件11和第二压力传感器20进行夹紧或放松。
通过将夹紧组件30设置为第一夹紧件31和第二夹紧件32，便于对固定组件11和第二压力传感器20进行夹紧固定。通过设置螺栓33连接第一夹紧件31和第二夹紧件32，可根据旋紧螺栓33时的扭矩确定夹紧组件30的夹紧力。
结合图1至图4所示，在本申请的一些实施方式中，第一夹紧件31和第二夹紧件32分别包括条形件，第一夹紧件31的长度方向的两端分别通过螺栓33与第二夹紧件32的长度方向的两端相连接。
具体地，第一夹紧件31和第二夹紧件32分别包括长度方向和宽度方向，且长度方向的尺寸大于宽度方向的尺寸，从而便于第一夹紧件31和第二夹紧件32在长度方向的两端通过螺栓33连接，以便对固定组件11和第二压力传感器20进行夹紧固定。
结合图1至图4所示，在本申请的一些实施方式中，夹紧组件30的数量为两个，两个夹紧组件30沿第一夹紧件31的宽度方向间隔设于第一压力传感器12的两侧。
通过将两个夹紧组件30沿第一夹紧件31的宽度方向间隔设于第一压力传感器12的两侧，并共同对固定组件11和第二压力传感器20进行夹紧固定，提高固定组件11和第二压力传感器20的受力平衡性，减少因受力不均而导致第二压力传感器20的读数不准确的现象发生。
结合图1至图4所示，在本申请的一些实施方式中，电芯膨胀力测试装置10还包括第三板部13，第三板部13设于第一板部111背离第二板部112的一侧，第一压力传感器12设于第三板部13朝向第一板部111的板面，第三板部13能够朝向靠近或远离第一板部111的方向运动。
具体地，第三板部13为板状结构，且第三板部13和第一板部111的最大板面相对且平行设置。第三板部13和第一板部111间同样设有支撑杆113，第三板部13能够沿支撑杆113的轴向方向运动，从而使第三板部13朝向靠近或远离第一板部111的方向运动。当第三板部13朝向远离第一板部111的方向运动时，第一压力传感器12可与第一板部111相分离，从而对第一压力传感器12进行拆卸和更换。当第三板部13朝向靠近第一板部111的方向运动时，可将第一压力传感器12与第一板部111相抵接，从而通过第一压力传感器12测量电芯200的膨胀力。
在本申请的其他实施方式中，第三板部13与第一板部111间还可以取消支撑杆113的结构。通过设置驱动件与第三板部13相连接，如驱动气缸，通过驱动件驱动第三板部13朝向靠近或远离第一板部111的方向运动，从而实现第一压力传感器12与第一板部111的挤压或分离。
第三板部13用于支撑安装第一压力传感器12，通过控制第三板部13带动第一压力传感器12共同移动，从而对电芯200的膨胀力进行采集。
结合1至图4所示，根据本申请实施方式中的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统100，可用于在电芯膨胀力测试装置10的工作过程中对第一压力传感器12进行更换，其中更换方法包括以下步骤：
预估更换第一压力传感器12时的电芯200在第一状态下的膨胀力数值X1；
将电芯200充电或放电至第一状态；
将第二压力传感器20与第二板部112相抵接，通过夹紧组件30将固定组件11和第二压力传感器20共同夹紧固定，记录第二压力传感器20的示数X2，其中，X2小于X1；
将第一压力传感器12与固定组件11相分离，记录第二压力传感器20的示数X3，其中，X3大于X2；
采用第三压力传感器替换第一压力传感器12，将第三压力传感器与第一板部111相抵接并挤压固定组件11，使第二压力传感器20的示数由X3下降至X2；
拆除夹紧组件30。
具体地，可将电芯200充电或放电至某一个电压值，并将该电压值对应的状态定义为电芯200的第一状态。由于更换第一压力传感器12时，无法确保电芯200刚好处于第一状态下，因此无法对电芯200的膨胀力数值X1进行准确地测量，因此需要预估更换第一压力传感器12时的电芯200在第一状态下的膨胀力数值X1。
通过夹紧组件30将固定组件11和第二压力传感器20共同夹紧固定，由于第二压力传感器20与固定组件11间相挤压，因此第二压力传感器20具有示数X2，并记录第二压力传感器20的示数X2，其中，X2小于X1。当X2大于等于X1时，容易造成由于夹紧组件30的夹紧力过大，导致电芯200受到挤压并收缩变形，降低测量的准确性。
由于夹紧组件30夹紧固定固定组件11，即使将第一压力传感器12与固定组件11相分离，减少第一压力传感器12对固定组件11的挤压力，固定组件11也不会因失去第一压力传感器12的挤压力而过度膨胀变形，从而减少电芯200的膨胀变形。
第一压力传感器12与固定组件11分离后，即可对第一压力传感器12进行拆卸，并采用能够正常使用的第三压力传感器替换原有的第一压力传感器12。通过第三压力传感器挤压第一板部111，并使第二压力传感器20的示数由X3下降至X2，从而能够提高第三压力传感器与第一压力传感器12提供的挤压力的一致性，减少第一压力传感器12更换过程中电芯200的膨胀变形。
根据本申请的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法，当第一压力传感器12发生失效或即将发生失效时，按照上述方法采用第三压力传感器替换第一压力传感器12，实现在电芯200的膨胀力的测试过程中对第一压力传感器12的更换，且在第一压力传感器12的更换过程中，电芯200和固定组件11始终由夹紧组件30夹紧固定，从而能够在拆除第一压力传感器12的情况下减少电芯200的膨胀变形，提高第一压力传感器12更换过程中电芯200的膨胀状态的一致性，进而通过更换后的第三压力传感器对电芯200的膨胀状态进行准确地测量。
结合图1至图4所示，在本申请的一些实施方式中，将夹紧组件30用于夹紧固定固定组件11和第二压力传感器20时的夹紧力设定为X1。
通过将夹紧组件30的夹紧力设定为X1，使夹紧组件30的夹紧力与更换第一压力传感器12时的电芯200在第一状态下的膨胀力数值X1相同，能够通过夹紧组件30为固定组件11提供与第一压力传感器12相一致的挤压力，从而能够在拆除第一压力传感器12的情况下减少电芯200的膨胀变形，提高第一压力传感器12更换过程中电芯200的膨胀状态的一致性。
结合图1至图4所示，在本申请的一些实施方式中，将夹紧组件30用于夹紧固定固定组件11和第二压力传感器20时的夹紧力设定为X1包括以下步骤：
根据公式T=F*M/3.14/9.8，计算夹紧组件30将固定组件11和第二压力传感器20共同夹紧固定时螺栓33提供的第一扭矩，其中，T为第一扭矩，单位为N*m；F为X1，单位N；M为螺距，单位为m；3.14为常数；9.8为重力数；
按照第一扭矩旋紧螺栓33。
具体地，通过扭力扳手旋紧螺栓33，并控制螺栓33达到第一扭矩，从而使夹紧组件30提供夹紧力X1。
根据公式T=F*M/3.14/9.8确定螺栓33的第一扭矩，通过将螺栓33旋紧至第一扭矩对固定组件11和第二压力传感器20进行夹紧固定，并使夹紧组件30提供X1的夹紧力，从而能够通过夹紧组件30为固定组件11提供与第一压力传感器12相一致的挤压力，进而能够在拆除第一压力传感器12的情况下减少电芯200的膨胀变形，提高第一压力传感器12更换过程中电芯200膨胀状态的一致性。
结合图1至图4所示，在本申请的一些实施方式中，螺栓33的数量为至少两个，将至少两个螺栓33多次交替旋紧，直至螺栓33的旋紧扭矩达到第一扭矩。
具体地，夹紧组件30的数量为两个，两个夹紧组件30沿第一夹紧件31的宽度方向间隔设于第一压力传感器12的两侧。且任一个第一夹紧件31的长度方向的两端分别通过螺栓33与第二夹紧件32的长度方向的两端相连接。旋紧时，可分别对四个螺栓33依次旋紧一定的扭矩，然后提升扭矩后再依次旋紧四个螺栓33，直至四个螺栓33的旋紧扭矩分别达到第一扭矩，完成夹紧组件的夹紧任务。其中，在本申请的一些实施方式中，第一扭矩为1.2N*m，可依次对四个螺栓33分别施加0.4 N*m的旋紧力，然后再对四个螺栓33分别施加0.8N*m的旋紧力，最终对四个螺栓33分别施加1.2N*m的旋紧力。
通过多次旋紧至少两个螺栓33，减少因单个螺栓33提供的扭矩过大，而导致夹紧力过大，减少电芯200因受挤压而发生收缩变形的情况。
结合图1至图4所示，在本申请的一些实施方式中，预估更换第一压力传感器12时的电芯200在第一状态下的膨胀力数值X1包括以下步骤：
将电芯200进行多次充电或放电至第一状态；
记录电芯200多次处于第一状态时的第一压力传感器12的示数；
根据更换第一压力传感器12时的前N次的示数预估X1，其中，0＜N＜10。
由于更换第一压力传感器12时，无法确保电芯200刚好处于第一状态下，因此无法对电芯200的在膨胀力数值X1进行准确地测量，因此需要预估更换第一压力传感器12时的电芯200在第一状态下的膨胀力数值X1。通过对比更换第一压力传感器12时的前N次的示数及变化趋势，可以预估更换第一压力传感器12时的电芯200在第一状态下的膨胀力数值X1。
具体地，由于电芯200的反复充电和放电，电芯200发生膨胀变形，从而导致电芯200处于第一状态下的膨胀力数值逐渐增加，进而导致第一压力传感器12的示数逐渐增加，且增加趋势可以呈线性增加。在本申请的一些实施方式中，当需要更换第一压力传感器12时，电芯200最后五次处于第一状态下的膨胀力数值依次分别为4500N、4600N、4700N、4800和4900N。由于增加趋势呈线性增加，因此，可以预估更换第一压力传感器12时的电芯200在第一状态下的膨胀力数值X1为5000N。
结合图1至图4所示，在本申请的一些实施方式中，将电芯200的第一状态设定为电芯200放电至0%，或者，将电芯200的第一状态设定为电芯200充电至100%。
将电芯200放电至0%或将电芯200充电至100%，便于对电芯200的电量进行控制，从而便于对第一状态的设定。
结合图1至图4所示，在本申请的一些实施方式中，记录拆除夹紧组件30后的第三压力传感器的示数X4，根据0.9X1≤X4≤X1判断电芯200未发生膨胀变形。
按照本申请的上述的传感器更换方法，可以对电芯膨胀力测试装置10工作过程中的第一压力传感器12进行更换。为了进一步地提高对电芯200膨胀状态的检测准确性，可通过将X4与X1相对比，从而检测电芯200是否进一步地膨胀变形。
通过将第三压力传感器的示数X4与X1相对比，根据0.9X1≤X4≤X1判断电芯200未发生膨胀变形，或变形状态可以忽略不计。
结合图1至图6所示，在本申请的一些实施方式中，电芯200的型号为NCM-125AH，在更换第一压力传感器12时的电芯200在第一状态下的膨胀力数值X1为4200N，螺栓33的螺距为0.012m，根据公式T=F*M/3.14/9.8，可计算出第一扭矩T为1.64N*m，按照本申请的更换方法，经多次测量后获得如图6所示数据表，其中，X2小于X1，X3与X1基本一致，X3与X1存在的较小偏差可以忽略不计，0.9X1≤X4≤X1，从而可判断在第一压力传感器12的更换过程中电芯200并未发生膨胀变形，进而可根据本申请的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统100和更换方法对第一压力传感器12进行更换，且减少在第一压力传感器12的更换过程中电芯200发生膨胀变形。
结合图1至图5，以及图7所示，在本申请的一些实施方式中，电芯型号为NCM-125AH，在更换第一压力传感器12时的电芯200在第一状态下的膨胀力数值X1为5500N，螺栓33的螺距为0.012m，根据公式T=F*M/3.14/9.8，可计算出第一扭矩T为2.14N*m，按照本申请的更换方法，经多次测量后获得如图7所示数据表，其中，X2小于X1，X3与X1基本一致，X3与X1存在的较小偏差可以忽略不计，0.9X1≤X4≤X1，从而可判断在第一压力传感器12的更换过程中电芯200并未发生膨胀变形，进而可根据本申请的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统100和更换方法对第一压力传感器12进行更换，且减少在第一压力传感器12的更换过程中电芯200发生膨胀变形。
结合图1至图4所示，在本申请的一些实施方式中，
记录电芯200充电或放电至第一状态时的电芯200的第一外观；
记录拆除夹紧组件30后电芯200的第二外观；
将第一外观与第二外观相比对，检查电芯200是否发生变形。
具体地，记录方法可通拍照记录，或者，记录方法可通过尺寸检测装置检测第一压力传感器12更换前后的电芯200的外观尺寸，从而将第一外观与第二外观相比对，检查电芯200是否发生变形。
通过将第一外观与第二外观相对比，可以判断在第一压力传感器12的更换过程中电芯200是否进一步地发生膨胀变形，根据第一外观与第二外观大致一致，可以判断在第一压力传感器12的更换过程中电芯200未发生变形或变形状态可以忽略不计。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
结合图1至图5所示，在本申请的一些实施方式中，电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统100包括电芯膨胀力测试装置10、第二压力传感器20和夹紧组件30。
电芯膨胀力测试装置10包括固定组件11和第一压力传感器12，固定组件11包括第一板部111和第二板部112，第一板部111和第二板部112用于共同夹设电芯200，第一压力传感器12可与第一板部111相抵接，第一压力传感器12用于检测电芯200充电状态或放电状态的膨胀力。第一板部111与第二板部112间设有支撑杆113，第一板部111能够沿支撑杆113的轴向方向相对第二板部112移动。电芯膨胀力测试装置10还包括第三板部13，第三板部13设于第一板部111背离第二板部112的一侧，第一压力传感器12设于第三板部13朝向第一板部111的板面，第三板部13与第一板部111间设有支撑杆113，第三板部13能够沿支撑杆113的轴向方向相对第一板部111移动，从而使第一压力传感器12与第一板部111相抵接或分离。
第二压力传感器20设于固定组件11的外部，并与第二板部112相抵接。夹紧组件30用于夹紧固定固定组件11和第二压力传感器20。其中，夹紧组件30包括第一夹紧件31和第二夹紧件32，第一夹紧件31和第二夹紧件32用于共同夹紧固定组件11和第二压力传感器20，第一夹紧件31和第二夹紧件32间通过螺栓33连接。第一夹紧件31和第二夹紧件32分别包括条形件，第一夹紧件31的长度方向的两端分别通过螺栓33与第二夹紧件32的长度方向的两端相连接。第一夹紧件31和第二夹紧件32间还设有连接杆34，连接杆34与第二夹紧件32固定连接，螺栓33穿过第一夹紧件31并与连接杆34螺纹连接。夹紧组件30的数量为两个，两个夹紧组件30沿第一夹紧件31的宽度方向间隔设于第一压力传感器12的两侧。
根据本申请的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统100对第一压力传感器12进行更换时包括以下步骤：
预估更换第一压力传感器12时的电芯200在第一状态下的膨胀力数值X1；
将电芯200充电或放电至第一状态；
将第二压力传感器20与第二板部112相抵接，通过夹紧组件30将固定组件11和第二压力传感器20共同夹紧固定，记录第二压力传感器20的示数X2，其中，X2小于X1；
将第一压力传感器12与固定组件11相分离，记录第二压力传感器20的示数X3，其中，X3大于X2；
采用第三压力传感器替换第一压力传感器12，将第三压力传感器与第一板部111相抵接并挤压固定组件11，使第二压力传感器20的示数由X3下降至X2；
拆除夹紧组件30，完成对第一压力传感器12的更换过程。
其中，将夹紧组件30用于夹紧固定固定组件11和第二压力传感器20时的夹紧力设定为X1。根据公式T=F*M/3.14/9.8，计算夹紧组件30将固定组件11和第二压力传感器20共同夹紧固定时螺栓33提供的第一扭矩，其中，T为第一扭矩，单位为N*m；F为X1，单位N；M为螺距，单位为m；3.14为常数；9.8为重力数；按照第一扭矩旋紧螺栓33，以使夹紧组件30的夹紧力达到X1。
其中，将两个夹紧组件30上的螺栓33多次交替旋紧，直至螺栓33的旋紧扭矩达到所述第一扭矩。
其中，预估更换第一压力传感器12时的电芯200在第一状态下的膨胀力数值X1包括以下步骤：
将电芯200进行多次充电或放电至第一状态；
记录电芯200多次处于第一状态时的第一压力传感器12的示数；
根据更换第一压力传感器12时的前N次的示数预估X1，其中，0＜N＜10。
其中，电芯200的第一状态设定为电芯200放电至0%，或者，将电芯200的第一状态设定为电芯200充电至100%。
本申请的更换方法还包括以下步骤，记录拆除夹紧组件30后的第三压力传感器的示数X4，根据0.9X1≤X4≤X1判断电芯200未发生膨胀变形。
本申请的更换方法还包括以下步骤，记录电芯200充电或放电至第一状态时的电芯200的第一外观，记录拆除夹紧组件30后电芯200的第二外观，将第一外观与第二外观相比对，检查电芯200是否发生变形。
最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施方式中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (12)
1.一种电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法，所述电芯膨胀力测试装置包括固定组件和第一压力传感器，所述固定组件包括第一板部和第二板部，所述第一板部和所述第二板部用于共同夹紧电芯，所述第一压力传感器与第一板部相抵接，所述第一压力传感器用于检测电芯充电状态或放电状态的膨胀力，其特征在于，包括以下步骤：
预估更换所述第一压力传感器时的所述电芯在第一状态下的膨胀力数值X1；
将所述电芯充电或放电至第一状态；
将第二压力传感器与所述第二板部相抵接，通过夹紧组件将所述固定组件和所述第二压力传感器共同夹紧固定，并将所述夹紧组件用于夹紧固定所述固定组件和所述第二压力传感器时的夹紧力设定为X1，记录所述第二压力传感器的示数X2，其中，X2小于X1；
将所述第一压力传感器与所述固定组件相分离，记录所述第二压力传感器的示数X3，其中，X3大于X2；
采用第三压力传感器替换所述第一压力传感器，将所述第三压力传感器与所述第一板部相抵接并挤压所述固定组件，使所述第二压力传感器的示数由X3下降至X2；
拆除所述夹紧组件。
2.根据权利要求1所述的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法，其特征在于，所述夹紧组件包括第一夹紧件和第二夹紧件，所述第一夹紧件和所述第二夹紧件用于共同夹紧所述固定组件和所述第二压力传感器，所述第一夹紧件和所述第二夹紧件间通过螺栓连接，所述将所述夹紧组件用于夹紧固定所述固定组件和所述第二压力传感器时的夹紧力设定为X1包括以下步骤：
根据公式T=F*M/3.14/9.8，计算所述夹紧组件将所述固定组件和所述第二压力传感器共同夹紧固定时所述螺栓提供的第一扭矩，其中，T为第一扭矩，单位为N*m；F为X1，单位N；M为螺距，单位为m；3.14为常数；9.8为重力数；
按照所述第一扭矩旋紧所述螺栓。
3.根据权利要求2所述的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法，其特征在于，所述螺栓的数量为至少两个，将至少两个所述螺栓多次交替旋紧，直至所述螺栓的旋紧扭矩达到所述第一扭矩。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法，其特征在于，所述预估更换所述第一压力传感器时的所述电芯在第一状态下的膨胀力数值X1包括以下步骤：
将所述电芯进行多次充电或放电至所述第一状态；
记录所述电芯多次处于所述第一状态时的所述第一压力传感器的示数；
根据更换所述第一压力传感器时的前N次的示数预估X1，其中，0＜N＜10。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法，其特征在于，将所述电芯的第一状态设定为所述电芯放电至0%，或者，将所述电芯的第一状态设定为所述电芯充电至100%。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法，其特征在于，记录拆除所述夹紧组件后的所述第三压力传感器的示数X4，根据0.9X1≤X4≤X1判断所述电芯未发生膨胀变形。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法，其特征在于，
记录所述电芯充电或放电至所述第一状态时的所述电芯的第一外观；
记录拆除所述夹紧组件后所述电芯的第二外观；
将所述第一外观与所述第二外观相比对，检查所述电芯是否发生变形。
8.一种电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统，用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换方法，其特征在于，包括：
电芯膨胀力测试装置，包括固定组件和第一压力传感器，所述固定组件包括第一板部和第二板部，所述第一板部和所述第二板部用于共同夹设电芯，所述第一压力传感器与所述第一板部相抵接，所述第一压力传感器用于检测电芯充电状态或放电状态的膨胀力；
第二压力传感器，所述第二压力传感器设于所述固定组件的外部，并与所述第二板部相抵接；
夹紧组件，所述夹紧组件用于夹紧固定所述固定组件和所述第二压力传感器。
9.根据权利要求8所述的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统，其特征在于，所述夹紧组件包括第一夹紧件和第二夹紧件，所述第一夹紧件和所述第二夹紧件用于共同夹紧所述固定组件和所述第二压力传感器，所述第一夹紧件和所述第二夹紧件间通过螺栓连接。
10.根据权利要求9所述的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统，其特征在于，所述第一夹紧件和所述第二夹紧件分别包括条形件，所述第一夹紧件的长度方向的两端分别通过所述螺栓与所述第二夹紧件的长度方向的两端相连接。
11.根据权利要求10所述的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统，其特征在于，所述夹紧组件的数量为两个，两个所述夹紧组件沿所述第一夹紧件的宽度方向间隔设于所述第一压力传感器的两侧。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的电芯膨胀力测试装置工作过程中传感器的更换系统，其特征在于，所述电芯膨胀力测试装置还包括第三板部，所述第三板部设于所述第一板部背离所述第二板部的一侧，所述第一压力传感器设于所述第三板部朝向所述第一板部的板面，所述第三板部能够朝向靠近或远离所述第一板部的方向运动。
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