CN207114689U - 气压检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气压检测装置，其包括缸体、驱动机构和第一气压测量机构。缸体具有：收容腔；进气通道，连通处于循环测试过程中的测试二次电池的内部；出气通道，连通处于静置状态下的样品二次电池的内部。驱动机构用于将测试二次电池在测试过程中产生的气体经由进气通道、收容腔以及出气通道转移至样品二次电池中。第一气压测量机构测量样品二次电池内部的气压，样品二次电池内部的气压即为测试二次电池在循环测试过程中的实际气压。采用这种气压检测装置很好地避免了测试二次电池的正极片和负极片在循环测试过程中由于膨胀收缩带来的压力误差，提高了二次电池产气的测量准确度，有利于对二次电池的产气风险评估和二次电池的开发。

Description

气压检测装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种气压检测装置。

背景技术

随着社会的发展，具有零排放和高环保的电动汽车受到人们越来越多的使用，因此，作为电动汽车核心部件的锂离子动力电池组，其高能量密度也逐渐引起各大车企和动力电池厂家的极力追捧。锂离子动力电芯由正极片、负极片、隔离膜和电解液组成，通常提高动力电芯的能量密度是采用一些高克容量的正极材料，如高电压和高镍含量的NiCoMn三元材料。高电压和高镍含量的三元材料组成的电芯在使用寿命期间易于与电解液发生氧化反应，产生气体，使电芯内部产生较大的压强，容易导致电芯在寿命未终止时切断电芯的安全保护机构，使电芯无法继续使用。

目前，使用的测量电芯内部气压的方法主要是通过气压表连接注液孔或防暴阀直接测量，该方法针对电芯内部裸电芯恒定状态下的产气测试较为准确，如存储测试，而循环测试过程中由于正极片和负极片厚度会随着循环逐渐反弹膨胀，这就使得电芯内部剩余空间逐渐减小，即使产生气体量一定的情况下，测得的电芯内部气压也会逐渐增大，这就会夸大循环过程电芯内部产气结果，造成对电芯产气风险的错误判断，增加电芯开发周期和难度。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种气压检测装置，其结构简单、操作方便，能够准确测量二次电池在循环测试过程中内部产生的气压，从而有利于对二次电池的产气风险评估和二次电池的开发。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种气压检测装置，其包括：缸体、驱动机构和第一气压测量机构。

缸体具有：收容腔；进气通道，用于连通处于循环测试过程中的测试二次电池的内部，且连通收容腔；以及出气通道，用于连通处于静置状态下的样品二次电池的内部，且连通收容腔。驱动机构设置于缸体并用于将测试二次电池在测试过程中产生的气体经由进气通道、收容腔以及出气通道转移至样品二次电池中。第一气压测量机构连通于样品二次电池的内部以实时测量与测试二次电池型号相同的样品二次电池内部的气压，样品二次电池内部的气压即为测试二次电池在循环测试过程中的实际气压。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的气压检测装置中，缸体的收容腔经由进气通道连通于处于循环测试过程中的测试二次电池的内部，且经由出气通道连通于处于静置状态下的与测试二次电池型号相同的样品二次电池的内部。驱动机构将测试二次电池在测试过程中产生的气体首先经由进气通道转移至收容腔中，然后再将收容腔中的气体经由出气通道转移至样品二次电池中，从而只需通过第一气压测量机构测量出样品二次电池中的气压即可。这种采用本实用新型的气压检测装置测量气压的方法，很好地避免了测试二次电池的正极片和负极片在循环测试过程中由于膨胀收缩带来的压力误差，大大提高了二次电池产气的测量准确度，有利于对二次电池的产气风险评估和二次电池的开发。此外，本实用新型的气压检测装置的结构简单、操作方便、测试效率高。

附图说明

图1是根据本实用新型的气压检测装置的连接关系示意图。

图2是图1中的缸体的一结构示意图。

图3是缸体的另一结构示意图；

图4是图3的分解图。

其中，附图标记说明如下：

1缸体 21活塞

11收容腔 22拉杆

12进气通道 3第一气压测量机构

121上部 4第二气压测量机构

122下部 5第一滚珠

13出气通道 6第二滚珠

131上开口 7弹簧

132下开口 8进气通道用三通管

14底壁 9出气通道用三通管

141第一通孔 A测试二次电池

142第二通孔 A1注液孔

15第一密封胶塞 B样品二次电池

16第二密封胶塞 B1注液孔

2驱动机构

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本实用新型的气压检测装置。

参照图1至图4，根据本实用新型的气压检测装置包括缸体1、驱动机构2和第一气压测量机构3。

缸体1具有：收容腔11；进气通道12，用于连通处于循环测试过程中的测试二次电池A的内部，且连通收容腔11；以及出气通道13，用于连通处于静置状态下的样品二次电池B的内部，且连通收容腔11。驱动机构2 设置于缸体1并用于将测试二次电池A在测试过程中产生的气体经由进气通道12、收容腔11以及出气通道13转移至样品二次电池B中。第一气压测量机构3连通于样品二次电池B的内部以实时测量与测试二次电池A型号相同的样品二次电池B内部的气压，样品二次电池B内部的气压即为测试二次电池A在循环测试过程中的实际气压。

在根据本实用新型的气压检测装置中，缸体1的收容腔11经由进气通道12连通于处于循环测试过程中的测试二次电池A的内部，且经由出气通道13连通于处于静置状态下的与测试二次电池A型号相同的样品二次电池 B的内部。驱动机构2将测试二次电池A在测试过程中产生的气体首先经由进气通道12转移至收容腔11中，然后再将收容腔11中的气体经由出气通道13转移至样品二次电池B中，从而只需通过第一气压测量机构3测量出样品二次电池B中的气压即可。这种采用本实用新型的气压检测装置测量气压的方法，很好地避免了测试二次电池A的正极片和负极片在循环测试过程中由于膨胀收缩(即正极片和负极片的厚度变化)带来的压力误差，大大提高了二次电池产气的测量准确度，有利于对二次电池的产气风险评估和二次电池的开发。此外，本实用新型的气压检测装置的结构简单、操作方便、测试效率高。

参照图1，气压检测装置还可包括：第二气压测量机构4，连通于测试二次电池A的内部以实时测量测试二次电池A内部的气压。这样可以实时观察到测试二次电池A内部的气压变化(相对于初始值)，有利于控制驱动机构2的运动。

参照图1，驱动机构2可包括：活塞21，内置于缸体1并与缸体1的壁密封接触；以及拉杆22，固定连接于活塞21并带动活塞21上下运动，以用于将测试二次电池A在测试过程中产生的气体经由进气通道12、收容腔11 以及出气通道13转移至样品二次电池B中。这里，活塞21与缸体1的气密性良好，从而保证从测试二次电池A中抽取的气体不泄漏。拉杆22的驱动可以通过人工或电机带动。优选地，进气通道12为单向进气通道，出气通道13为单向出气通道，从而使得气体仅能从测试二次电池A流向样品二次电池B，从而提高测试的准确性。

参照图1至图4，进气通道12可具有连通的上部121和下部122。参照图1，气压检测装置还可包括：第一滚珠5，设置于进气通道12内，且能够在上部121内向上运动并离开下部122时打开进气通道12或在上部121内向下运动并封堵下部122时关闭进气通道12。其中，上部121可具有上下窄中间宽的形状，从而保证第一滚珠5在上部121内可上下运动。

参照图2至图4，出气通道13可具有上开口131和下开口132。参照图 1，气压检测装置还可包括：第二滚珠6，设置于出气通道13内，且第二滚珠6的直径大于上开口131而小于下开口132；以及弹簧7，固定于缸体1 并位于第二滚珠6的下方，且通过弹性运动与第二滚珠6配合以打开或关闭出气通道13。

在一实施例中，参照图3和图4，缸体1具有底壁14，底壁14上贯穿设置有第一通孔141和第二通孔142。第一通孔141设有第一密封胶塞15，第一密封胶塞15形成有进气通道12；和/或第二通孔142设有第二密封胶塞 16，第二密封胶塞16形成有出气通道13。这里补充说明的是，当只有第一通孔141设有第一密封胶塞15，第一密封胶塞15形成进气通道12时，出气通道13可由底壁14上的第二通孔142直接形成。相应地，当只有第二通孔 142设有第二密封胶塞16，第二密封胶塞16形成出气通道13时，进气通道 12可由底壁14上的第一通孔141直接形成。其中，设置第一密封胶塞15可以提高第一滚珠5与底壁14之间的气密性，设置第二密封胶塞16可以提高第二滚珠6与底壁14之间的气密性。

在另一实施例中，参照图2，缸体1具有底壁14，进气通道12和出气通道13均可由底壁14直接形成，即进气通道12由底壁14的第一通孔141 形成，出气通道13由底壁14的第二通孔142形成。

参照图1，测试二次电池A的注液孔A1采用进气通道用三通管8同时连通于进气通道12和第一气压测量机构3。样品二次电池B的注液孔B1采用出气通道用三通管9同时连通于出气通道13和第二气压测量机构4。进一步地，进气通道用三通管8的与进气通道12连通的接口与进气通道12之间以及进气通道用三通管8的与第一气压测量机构3连通的接口与第一气压测量机构3之间均设置有胶管S。出气通道用三通管9的与出气通道13连通的接口与出气通道13之间以及出气通道用三通管9的与第二气压测量机构4 连通的接口与第二气压测量机构4之间均设置有胶管S。

其中，胶管S的口径应尽量小，以防止测试二次电池A内部的气体在驱动机构2的作用下挤压胶管S而使胶管S发生塑性变形。进气通道用三通管 8与出气通道用三通管9的材料可为铝、铝合金、不锈钢或有机高分子聚合物中的一种。胶管S的材料可为PET、PVC、PTFE、PC或PP中的一种。

在根据本实用新型的气压检测装置中，第一气压测量机构3和第二气压测量机构4可为气压传感器。缸体1的材料可为铝、铝合金、不锈钢或有机高分子聚合物中的一种，拉杆22的材料也可为铝、铝合金、不锈钢或有机高分子聚合物中的一种制成。缸体1可为圆柱状。

最后补充说明采用本实用新型的气压检测装置进行气压检测的具体过程。

在进行气压检测之前，首先通过气压检测装置对测试二次电池A进行抽真空处理，以保证测试二次电池A内部气压不被空气干扰。然后再将测试二次电池A连接到充放电设备上，设置好循环电流和温度后进行充放电循环测试。当观察到第二气压测量机构4测量出的数值呈明显增加趋势时(相对于初始值)，向上拉动拉杆22至顶部或拉不动为止(拉杆22在上拉过程中，测试二次电池A内部产生的气体将进气通道12内的第一滚珠5顶起并与进气通道12的下部122脱离以将进气通道12打开，从而气体经由气通道12 进入缸体1的收容腔11内)，然后向下推到拉杆22至底部(拉杆22在下推过程中，收容腔11内的气体将第一滚珠5向下压并封堵下部122以将进气通道12关闭，同时收容腔11内的气体也将第二滚珠6下压以使第二滚珠 6与出气通道13的上开口131脱离并将出气通道13打开，从而收容腔11内的气体经由出气通道13进入样品二次电池B内)，并循环2～3次，以将测试二次电池A内部产生的气体转运到样品二次电池B内，同时记录连接样品二次电池B的第一气压测量机构3的读数，即为测试二次电池A内部产生的实际气压。

通过上述这种测量方法，能够准确测量循环测试过程中测试二次电池A 内部产生的气压，很好地避免了二次电池的正极片和负极片由于膨胀收缩带来的压力误差。此外，通过此方法，还能测量循环测试过程中测试二次电池 A膨胀的体积，为二次电池开发预留合理的内部空间提供了数据支撑，以免因气压过高提前切断安全保护结构，缩短使用寿命。

Claims (10)

1.一种气压检测装置，其特征在于，包括：

缸体(1)，具有：

收容腔(11)；

进气通道(12)，用于连通处于循环测试过程中的测试二次电池(A)的内部，且连通收容腔(11)；以及

出气通道(13)，用于连通处于静置状态下的与测试二次电池(A)型号相同的样品二次电池(B)的内部，且连通收容腔(11)；

驱动机构(2)，设置于缸体(1)并用于将测试二次电池(A)在测试过程中产生的气体经由进气通道(12)、收容腔(11)以及出气通道(13)转移至样品二次电池(B)中；以及

第一气压测量机构(3)，连通于样品二次电池(B)的内部以实时测量样品二次电池(B)内部的气压。

2.根据权利要求1所述的气压检测装置，其特征在于，气压检测装置还包括：第二气压测量机构(4)，连通于测试二次电池(A)的内部以实时测量测试二次电池(A)内部的气压。

3.根据权利要求1所述的气压检测装置，其特征在于，驱动机构(2)包括：

活塞(21)，内置于缸体(1)并与缸体(1)的壁密封接触；以及

拉杆(22)，固定连接于活塞(21)并带动活塞(21)上下运动，以用于将测试二次电池(A)在测试过程中产生的气体经由进气通道(12)、收容腔(11)以及出气通道(13)转移至样品二次电池(B)中。

4.根据权利要求1所述的气压检测装置，其特征在于，进气通道(12)为单向进气通道，出气通道(13)为单向出气通道。

5.根据权利要求4所述的气压检测装置，其特征在于，

进气通道(12)具有连通的上部(121)和下部(122)；

气压检测装置还包括：第一滚珠(5)，设置于进气通道(12)内，且能够在上部(121)内向上运动并离开下部(122)时打开进气通道(12)或在上部(121)内向下运动并封堵下部(122)时关闭进气通道(12)。

6.根据权利要求5所述的气压检测装置，其特征在于，上部(121)具有上下窄中间宽的形状。

7.根据权利要求6所述的气压检测装置，其特征在于，

缸体(1)具有底壁(14)，底壁(14)上贯穿设置有第一通孔(141)和第二通孔(142)；

第一通孔(141)设有第一密封胶塞(15)，第一密封胶塞(15)形成有进气通道(12)；和/或

第二通孔(142)设有第二密封胶塞(16)，第二密封胶塞(16)形成有出气通道(13)。

8.根据权利要求5所述的气压检测装置，其特征在于，

出气通道(13)具有上开口(131)和下开口(132)；

气压检测装置还包括：

第二滚珠(6)，设置于出气通道(13)内，且第二滚珠(6)的直径大于上开口(131)而小于下开口(132)；以及

弹簧(7)，固定于缸体(1)并位于第二滚珠(6)的下方，且通过弹性运动与第二滚珠(6)配合以打开或关闭出气通道(13)。

9.根据权利要求6所述的气压检测装置，其特征在于，

缸体(1)具有底壁(14)；

进气通道(12)和出气通道(13)由底壁(14)直接形成。

10.根据权利要求1所述的气压检测装置，其特征在于，

测试二次电池(A)的注液孔(A1)采用进气通道用三通管(8)同时连通于进气通道(12)和第一气压测量机构(3)；

样品二次电池(B)的注液孔(B1)采用出气通道用三通管(9)同时连通于出气通道(13)和第二气压测量机构(4)。