CN203324211U - 一种测量电池比热容及发热量的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测量电池比热容及发热量的装置，包括：待测电池、外壳体和温度传感器；待测电池设置在外壳体的内部，其两侧设有电池极耳，外壳体上设置有至少一个穿孔，温度传感器通过穿孔探入外壳体的内部。本实用新型公开的装置不仅能测量出电池的比热容，而且能方便地测量出电池在特定充放电条件下的发热量，可为电池包系统的散热设计提供具体的数据。

Description

一种测量电池比热容及发热量的装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种测量电池比热容及发热量的装置。

背景技术

锂离子电池因其具有比能量高，循环寿命好等优点，已在多种电子消费类产品中得到广泛的应用，例如智能手机、平板电脑、数码相机和电子导航仪等。近车来，锂离子电池在电动助力车、电动汽车、通信基站、军事和航空航天等领域也得到了较为广泛的应用。

锂离子电池虽然具有较高的能量密度，但是在充放电过程中由于电池自身的内阻和化学反应会产生一定的热量。这些热量在特定条件下会累积在一起，如果热量长期积累，又没有合理的释放装置，就会导致电池及其系统过热的问题，从而影响电池的电性能和安全性能。尤其是在电动汽车等应用领域，成百上千的单电池串并联组成容量和功率较大的电池包系统。在这些电池包系统装置中，由于电池数量众多导致发热量更大，电池的热量因素就更加重要。根据电池比热容参数和特定充放电条件下的发热量，可以针对性进行散热设计，从而避免电池热量累计导致的电池失效甚至产生的安全事故。因此在进行电池组、电池包系统的设计中需要了解下列热量参数：1)锂离子电池的比热容数据；2)锂离子电池在特定充放电条件下的发热量。

电池的比热容数据虽然可以通过计算电池所有材料的比热容数据求得，但电池的组成材料多达几十种，计算量较大且不太准确。目前市面上没有专门针对锂离子电池比热容数据测量的装置。

实用新型内容

本实用新型公开了一种测量电池比热容及发热量的装置，只需将电池放置于本测量装置内，通过测量装置内溶剂温度的数据从而间接地测量出电池的比热容和充放电发热量等数据。

本实用新型公开了一种测量电池比热容及发热量的装置，包括：

待测电池，所述待测电池的两侧设有电池极耳；

外壳体，所述外壳体上设置有至少一个穿孔，所述待测电池设置在所述外壳体的内部；

温度传感器，所述温度传感器通过所述穿孔探入所述外壳体的内部。

其中，所述待测电池包括充放电导线；所述充放电导线与所述电池极耳相连接并通过所述穿孔伸出所述外壳体。

其中，所述外壳体包括：上壳体和下壳体；所述上壳体设有密封部件，所述下壳体设有密封槽；所述密封部件与所述密封槽互相连接并固定所述上壳体和所述下壳体。

其中，所述穿孔设置在所述上壳体上。

其中，所述温度传感器包括：温度探头和温度计。

本实用新型公开了一种测量电池比热容及发热量的装置，装置结构简单，操作容易，可以便捷地测量出电池的比热容和电池在充放电过程中的电池发热量。

附图说明

图1为本实用新型测量电池比热容及发热量的装置整体示意图。

图2为本实用新型测量电池比热容及发热量的装置剖面构造示意图。

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对本实用新型作进一步详细说明。实施本实用新型的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本实用新型没有特别限制内容。

图1和图2中，1-待测电池，11-电池极耳，12-充放电导线，2-外壳体，21-上壳体，211-穿孔，212-密封部件，22-下壳体，222-密封槽，3-温度传感器，31-温度探头，32-温度计，4-溶剂。

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种测量电池比热容及发热量的装置，包括：待测电池1、外壳体2和温度传感器3。

图1为本实用新型测量电池比热容及发热量的装置整体示意图，其中，本实用新型的待测电池1采用锂离子电池，也可采用其它类型的电池。外壳体2呈长方形，其包括上壳体21和下壳体22。上壳体21上设有五个穿孔211，一个位于上壳体21的中间位置，另四个分别位于上壳体21的两侧，其中两个呈矩形、两个呈圆形。温度传感器3包括温度探头31和温度计32，温度探头31由精确到0.1℃的热敏电阻构成。

图2为本实用新型测量电池比热容及发热量的装置剖面构造示意图，其中，下壳体22呈“凹”字型，其用来盛放待测电池1和溶剂4。待测电池1两侧的正负电池极耳11向上弯折，高出溶剂4的液面，防止待测电池1短路。待测电池1两侧的正负电池极耳11分别连接有充放电导线12，充放电导线12穿过上壳体21两侧的两个圆形穿孔211伸出外壳体2，其用来给待测电池1充放电。两个温度探头31穿过上壳体21两侧的两个矩形穿孔211探入外壳体2中，其用来精确测量外壳体2中溶剂4的温度。温度计32通过上壳体21中间的穿孔211探入外壳体2中，其用来观察外壳体2中溶剂4的温度。温度探头31可以直接和计算机相连，将数据直接输送到计算机内部进行运算。温度计4需读取数据后，进行运算。上壳体21的四周设有密封部件212，下壳体22的四周设有密封槽222，密封槽222向内凹陷，与密封部件212互相卡合。外壳体2通过密封部件212和密封槽222完全密封，保证测量时热量不会流大。

本实用新型的测量电池比热容及发热量的装置，下壳体22中放置已知比热容的溶剂4和待测电池1，本实用新型中的溶剂4采用纯净水，也可采用其它溶剂4，纯净水水面埋没待测电池1。待测电池1两端的正负电池极耳11在纯净水水面上方与充放电导线12连接，电池极耳11埋没在液面下的部分需涂上胶液，防止待测电池1短路。

具体地，温度探头31是由可以精确到0.1℃的热敏电阻构成，其位置埋没在液面以下10～30mm，离待测电池1表面的距离10～30mm；

外壳体2采用隔热功能良好的可发性聚苯乙烯泡沫塑料制成，也可采用其它隔热材料。

采用该装置测试电池比热容的方法：将一定重量的待测电池1放置到温度为40℃～60℃恒温箱中16～24小时，使得待测电池1温度与环境温度相同，然后将待测电池1放到本装置中，测量装置内装有已知比热容、质量、温度的纯净水，此时溶剂4温度会缓慢上升，通过温度探头31记录水温变化，待水温稳定时读出此时温度。根据热平衡原理测量待测电池1的比热容，即待测电池1放出的热量等于纯净水吸收的热量。

采用该装置测试待测电池1发热量的方法：将待测电池1放入本装置中，稳定16～24小时后记录水温，测试并记录纯净水的温度，充放电导线12分别连在正负电池极耳11上。电池充放电过程中由于电池内阻和化学反应产生热量，待测电池1的温度和水温会缓慢升高，记录水温变化，待水温区域稳定时记录温度。则待测电池在充放电过程的发热量等于电池温度上升产生的热量和纯净水温上升产生的热量。

本实用新型公开了一种测量电池比热容及发热量的装置，装置外壳体2由隔热良好的可发性聚苯乙烯泡沫塑料制成，分为上壳体21和下壳体22。上壳体21的作用为密闭测试环境，下壳体22的作用是放置已知比热容的溶剂4和被待测电池1。下壳体21内装纯净水若干，纯净水水面埋没待测电池1。通过温度探头31插入外壳体2测定纯净水的温度变化。本装置不仅能测量出电池的比热容，而且能方便地测量出电池在特定充放电条件下的发热量。

本实用新型的保护内容不局限于以上实施例。在不背离实用新型构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本实用新型中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (5)

1.一种测量电池比热容及发热量的装置，其特征在于，包括：

待测电池(1)，所述待测电池(1)的两侧设有电池极耳(11)；

外壳体(2)，所述外壳体(2)上设置有至少一个穿孔(211)，所述待测电池(1)设置在所述外壳体(2)的内部；

温度传感器(3)，所述温度传感器(3)通过所述穿孔(211)探入所述外壳体(2)的内部。

2.如权利要求1所述的测量电池比热容及发热量的装置，其特征在于，所述待测电池(1)包括：充放电导线(12)；所述充放电导线(12)与所述电池极耳(11)相连接并通过所述穿孔(211)伸出所述外壳体(2)。

3.如权利要求1所述的测量电池比热容及发热量的装置，其特征在于，所述外壳体(2)包括：上壳体(21)和下壳体(22)；所述上壳体(21)设有密封部件(212)，所述下壳体(22)设有密封槽(222)；所述密封部件(212)与所述密封槽(222)互相连接并固定所述上壳体(21)和所述下壳体(22)。

4.如权利要求3所述的测量电池比热容及发热量的装置，其特征在于，所述穿孔(211)设置在所述上壳体(21)上。

5.如权利要求1所述的测量电池比热容及发热量的装置，其特征在于，所述温度传感器(3)包括：温度探头(31)和温度计(32)。

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