CN207317967U - 闭孔温度和破膜温度测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种闭孔温度和破膜温度测试系统，包括：加热装置；用于夹持隔膜的隔膜夹具，位于加热装置内；输气装置，包括喷气装置、气体压缩装置及输气管路；输气管路一端与喷气装置的进气口相连接，另一气体压缩装置相连接；用于测试所述隔膜的透气值及温度的测量装置，位于加热装置内，且位于隔膜夹具远离喷气装置的一侧；用于进行控制及数据采集的控制及数据采集处理装置，控制及数据采集处理装置与加热装置、气体压缩装置及测量装置电连接。本实用新型可以实现对隔膜透气值随温度变化的准确测试，通过透气值变化的转折点能够准确反应隔膜的闭孔温度和破膜温度，避免了对隔膜直接接触测试时可能存在的误差，使得测量结果具有较高的准确性。
Description
技术领域
本实用新型属于锂电池技术领域，特别是涉及一种闭孔温度和破膜温度测试系统。
背景技术
锂离子电池隔膜是用在电池当中用以隔开正负极，同时又能够起到导通离子的作用。当电池在使用过程中遇到异常短路时，电芯内部温度会急剧升高，当温度接近隔膜熔点时，隔膜内部的导通孔会迅速闭合，从而导致电池内阻急剧增加，导通电流急剧降低，从而对电池起到保护作用，此时的温度点称为闭孔温度。如果温升速率非常快，导致电流来不及降低，则快速升高的温度有可能使隔膜破损而导致电芯内部短路，此时的温度点称为破膜温度。为了获得高安全性的锂离子电池，希望隔膜的闭孔温度越低，破膜温度越高越好。考虑到电解液的分解温度通常较低，并且在加热过程中，其组分存在一定的不稳定性，因此直接模拟电芯内部情况测量隔膜内阻随电解液的变化，并以此判断隔膜的闭孔温度或破膜温度会存在一定的误差，使得测量结果不够精确。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种闭孔温度和破膜温度测试系统，用于解决现有技术中通过直接模拟电芯内部情况测量隔膜内阻随电解液的变化，并以此判断隔膜的闭孔温度或破膜温度存在的会存在一定的误差，使得测量结果不够精确的问题。
为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种闭孔温度和破膜温度测试系统，所述闭孔温度和破膜温度测试系统包括：
加热装置；
用于夹持隔膜的隔膜夹具，位于所述加热装置内；
输气装置，包括喷气装置、气体压缩装置及输气管路；其中，所述喷气装置包括进气口及喷气口，所述喷气装置位于所述加热装置内，且位于所述隔膜夹具的一侧，所述喷气装置的喷气口正对所述隔膜的表面；所述输气管路一端与所述喷气装置的进气口相连接，另一端与所述气体压缩装置相连接；
用于测试所述隔膜的透气值及温度的测量装置，位于所述加热装置内，且位于所述隔膜夹具远离所述喷气装置的一侧；
用于进行控制及数据采集的控制及数据采集处理装置，所述控制及数据采集处理装置与所述加热装置、所述气体压缩装置及所述测量装置电连接。
作为本实用新型的一种优选方案，所述加热装置为烘箱。
作为本实用新型的一种优选方案，所述隔膜夹具包括两块叠置的具有贯通开口的环形夹板，所述贯通开口的形状及尺寸与所述隔膜的形状及尺寸相匹配。
作为本实用新型的一种优选方案，所所述喷气口的形状及尺寸与所述贯通开口的形状及尺寸相同。
作为本实用新型的一种优选方案，所述测量装置包括温度侦测装置及气体流量侦测装置；所述温度侦测装置位于所述加热装置内，所述气体流量侦测装置位于所述隔膜夹具远离所述喷气装置的一侧，且与所述喷气口对应设置。
作为本实用新型的一种优选方案，所述温度侦测装置包括热电偶或温度传感器。
作为本实用新型的一种优选方案，所述气体流量侦测装置包括气体流量传感器或气体流量计。
作为本实用新型的一种优选方案，所述控制及数据采集处理装置包括控制模块及数据采集处理模块；其中，所述控制模块与所述加热装置、所述气体压缩装置及所述测量装置电连接；所述数据采集处理模块与所述测量装置电连接。
如上所述，本实用新型提供的闭孔温度和破膜温度测试系统，具有以下有益效果：本实用新型的闭孔温度和破膜温度测试系统可以实现对隔膜透气值随温度变化的准确测试，通过透气值变化的转折点能够准确地反应隔膜的闭孔温度和破膜温度，避免了对隔膜直接接触测试时可能存在的误差，使得测量结果具有较高的准确性；同时，本发明闭孔温度和破膜温度测试系统还具有结构简单、成本低廉、便于操作等优点。
附图说明
图1至图4显示为本实用新型提供的闭孔温度和破膜温度测试系统的结构示意图；其中，图1及图4为本实用新型提供的闭孔温度和破膜温度测试系统的结构示意图，图2为本实用新型提供的闭孔温度和破膜温度测试系统中的隔膜夹具的俯视结构示意图，图3位本实用新型提供的闭孔温度和破膜温度测试系统中的隔膜夹具的侧视结构示意图。
组件标号说明
1 加热装置
2 隔膜夹具
21 环形夹板
22 贯通开口
3 隔膜
4 输气装置
41 喷气装置
42 气体压缩装置
43 输气管路
5 测量装置
51 温度侦测装置
52 流量侦测装置
6 控制基数据采集处理装置
61 控制模块
62 数据采集处理模块
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
请参阅图1至图4，本实用新型提供一种闭孔温度和破膜温度测试系统，所述闭孔温度和破膜温度测试系统包括：加热装置1；隔膜夹具2，所述隔膜夹具位于所述加热装置1内；隔膜3，所述隔膜3夹持于所述隔膜夹具2内；输气装置4，所述输气装置4包括喷气装41置、气体压缩装置42及输气管路43；其中，所述喷气装置41包括进气口(未示出)及喷气口(未示出)，所述喷气装置41位于所述加热装置1内，且位于所述隔膜夹具2的一侧，具体的，本实施例中，所述喷气装置41位于所述隔膜夹具2的正上方，所述喷气装置41的喷气口正对所述隔膜3的表面；所述输气管路43一端与所述喷气装置41的进气口相连接，另一端与所述气体压缩装置42相连接；用于测试所述隔膜3的透气值及温度的测量装置5，所述测量装置5位于所述加热装置1内，且位于所述隔膜夹具2远离所述喷气装置41的一侧，具体的，本实施例中，所述测量装置5位于所述隔膜夹具2的正下方；用于进行控制及数据采集的控制及数据采集处理装置6，所述控制及数据采集处理装置6与所述加热装置1、所述气体压缩装置42及所述测量装置5电连接。
作为示例，所述加热装置1可以为但不仅限于烘箱；当然，在其他示例中，所述加热装置1还可以为加热炉等加热设备。
作为示例，如图2及图3所示，所述隔膜夹具2包括两块叠置的具有贯通开口22的环形夹板21，所述贯通开口22的形状及尺寸与所述隔膜23的形状及尺寸相匹配；优选地，所述贯通开口22的尺寸应略小于所述隔膜23的尺寸，以确保所述隔膜23可以夹持于两所述环形夹板21之间，以确保测试时所述隔膜23的平整；更为优选地，所述贯通开口22的形状还与所述隔膜23的形状相对应，譬如，所述隔膜23为矩形膜时，所述贯通开口22为矩形开口，所述隔膜23位圆形膜时，所述贯通开口22为圆形开口等。
需要说明的是，所述环形夹板21内还可以形成安装通孔(未示出)，两块所述环形夹板21内的所述安装通孔上下对应设置；所述隔膜夹具2还可以包括固定装置(未示出)，所述固定装置插设于所述安装通孔内以将两块所述环形夹板21贴近固定。优选地，本实施例中，所述安装通孔可以为但不仅限于螺纹孔，所述固定装置可以为但不仅限于螺杆。
作为示例，所述喷气口的形状及尺寸与所述贯通开口22的形状及尺寸相同，以确保所述喷气口喷出的压缩气体能够完全喷射于所述贯通开口22所在的区域。
作为示例，如图4所示，所述测量装置5包括温度侦测装置51及气体流量侦测装置52；所述温度侦测装置51位于所述加热装置1内，用于测量所述隔膜3的温度；所述气体流量侦测装置52位于所述隔膜夹具2远离所述喷气装置41的一侧，且与所述喷气口对应设置，用于侦测所述隔膜3的透气能力(譬如，通过侦测通过所述隔膜3的压缩气体的流量得到所述隔膜3的透气值)，优选地，本实施例中，所述气体流量侦测装置52位于所述隔膜夹具2的正下方。具体的，所述加热装置1可以为所述加热装置1本身自带的温度侦测装置，也可以为额外设置的温度侦测装置。
作为示例，所述温度侦测装置51可以为但不仅限于热电偶或温度传感器。
作为示例，所述气体流量侦测装置52可以为但不仅限于气体流量传感器或气体流量计；但需要说明的是，所述气体流量侦测装置52需要对应所述贯通开口22的整个区域，以确保可以侦测到通过所述隔膜3的所有气体，以确保侦测的准确性。
作为示例，所述控制及数据采集处理装置6包括控制模块61及数据采集处理模块62；其中，所述控制模块61与所述加热装置1、所述气体压缩装置42及所述测量装置5电连接，用于控制所述加热装置1、所述气体压缩装置42及所述测量装置5的工作；所述数据采集处理模块62与所述测量装置5电连接，用于采集并处理所述测量装置5侦测的所述隔膜3的温度及所述隔膜3的透气值，并通过处理得到所述隔膜3的透气值随温度的变化关系。
本实用新型的闭孔温度和破膜温度的工作原理为：在测试过程中，当所述加热装置1内的温度低于所述隔膜3的熔点时，所述隔膜3内的导通孔并未闭合，此时，所述喷气装置41喷出的压缩气体通过所述隔膜3到达所述流量侦测装置52的量没有明显变化；随着所述加热装置1内部的温度的逐渐升高，当所述加热装置1内部的温度达到或高于所述隔膜3的熔点时，所述隔膜3内的导通孔迅速闭合，此时，所述隔膜3的透气能力大大降低，所述喷气装置41喷出的压缩气体将几乎无法通过所述隔膜3到达所述流量侦测装置52，所述流量侦测装置52侦测到的所述隔膜3的透气值大大降低，甚至接近为0；随着所述加热装置1内部的温度进一步增加，当所述加热装置1内的温度达到足够高使得所述隔膜3破膜时，所述隔膜3发生破损，此时，所述隔膜3的透气能力大大增加，所述喷气装置41喷出的压缩气体通过所述隔膜3到达所述流量侦测装置52的量又会急剧增加，即所述流量侦测装置52侦测到的所述隔膜3的透气值又会大大增加。由于在测试过程中所述温度侦测装置51对所述隔膜3的温度(即所述加热装置1内的温度)进行实时侦测，同时，所述流量侦测装置52对所述隔膜3的透气值也进行实时侦测，本实用新型的所述闭孔温度和破膜温度测试系统根据测量的所述隔膜3的透气值随温度的变化可以精确地表征所述隔膜3的闭孔温度和破膜温度，判断标准为：当所述隔膜3的透气值出现急剧降低的温度点即为所述隔膜3的闭孔温度，所述隔膜3的透气值出现急剧增加的温度点即为所述隔膜3的破膜温度。
综上所述，本实用新型提供一种闭孔温度和破膜温度测试系统，所述闭孔温度和破膜温度测试系统包括：加热装置；用于夹持隔膜的隔膜夹具，位于所述加热装置内；输气装置，包括喷气装置、气体压缩装置及输气管路；其中，所述喷气装置包括进气口及喷气口，所述喷气装置位于所述加热装置内，且位于所述隔膜夹具的一侧，所述喷气装置的喷气口正对所述隔膜的表面；所述输气管路一端与所述喷气装置的进气口相连接，另一端与所述气体压缩装置相连接；用于测试所述隔膜的透气值及温度的测量装置，位于所述加热装置内，且位于所述隔膜夹具远离所述喷气装置的一侧；用于进行控制及数据采集的控制及数据采集处理装置，所述控制及数据采集处理装置与所述加热装置、所述气体压缩装置及所述测量装置电连接。本实用新型的闭孔温度和破膜温度测试系统可以实现对隔膜透气值随温度变化的准确测试，通过透气值变化的转折点能够准确地反应隔膜的闭孔温度和破膜温度，避免了对隔膜直接接触测试时可能存在的误差，使得测量结果具有较高的准确性；同时，本发明闭孔温度和破膜温度测试系统还具有结构简单、成本低廉、便于操作等优点。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种闭孔温度和破膜温度测试系统，其特征在于，所述闭孔温度和破膜温度测试系统包括：
加热装置；
隔膜夹具，位于所述加热装置内；
隔膜，夹持于所述隔膜夹具内；
输气装置，包括喷气装置、气体压缩装置及输气管路；其中，所述喷气装置包括进气口及喷气口，所述喷气装置位于所述加热装置内，且位于所述隔膜夹具的一侧，所述喷气装置的喷气口正对所述隔膜的表面；所述输气管路一端与所述喷气装置的进气口相连接，另一端与所述气体压缩装置相连接；
用于测试所述隔膜的透气值及温度的测量装置，位于所述加热装置内，且位于所述隔膜夹具远离所述喷气装置的一侧；
用于进行控制及数据采集的控制及数据采集处理装置，所述控制及数据采集处理装置与所述加热装置、所述气体压缩装置及所述测量装置电连接。
2.根据权利要求1所述的闭孔温度和破膜温度测试系统，其特征在于，所述加热装置为烘箱。
3.根据权利要求1所述的闭孔温度和破膜温度测试系统，其特征在于，所述隔膜夹具包括两块叠置的具有贯通开口的环形夹板，所述贯通开口的形状及尺寸与所述隔膜的形状及尺寸相匹配。
4.根据权利要求3所述的闭孔温度和破膜温度测试系统，其特征在于，所述喷气口的形状及尺寸与所述贯通开口的形状及尺寸相同。
5.根据权利要求1所述的闭孔温度和破膜温度测试系统，其特征在于，所述测量装置包括温度侦测装置及气体流量侦测装置；所述温度侦测装置位于所述加热装置内，所述气体流量侦测装置位于所述隔膜夹具远离所述喷气装置的一侧，且与所述喷气口对应设置。
6.根据权利要求5所述的闭孔温度和破膜温度测试系统，其特征在于，所述温度侦测装置包括热电偶或温度传感器。
7.根据权利要求5所述的闭孔温度和破膜温度测试系统，其特征在于，所述气体流量侦测装置包括气体流量传感器或气体流量计。
8.根据权利要求1所述的闭孔温度和破膜温度测试系统，其特征在于，所述控制及数据采集处理装置包括控制模块及数据采集处理模块；其中，所述控制模块与所述加热装置、所述气体压缩装置及所述测量装置电连接；所述数据采集处理模块与所述测量装置电连接。
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