CN207965101U - 一种软包电芯充放电寿命测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种软包电芯充放电寿命测量装置，属于软包电池检测技术领域。它解决了如何实现压力状态下的电芯充放电寿命测量的问题。该软包电芯充放电寿命测量装置包括上夹具、下夹具和连接电芯正负极的充放电装置，还包括用于对上夹具施压的可控量程气缸，上夹具上设置有压力传感器，压力传感器与电芯表面接触，压力传感器电连接有显示器。通过可控量程气缸对上夹具进行施压，电芯表面压力值由压力传感器进行检测，压力传感器检测的压力值由显示器进行显示，需要不同的压力环境时通过调整可控量程气缸动作来实现电芯表面的压力状态，通过显示器进行实时显示的同时，在设定好的压力状态下通过充放电装置进行充放电寿命测量试验。

Description

一种软包电芯充放电寿命测量装置

技术领域

本实用新型属于软包电池检测技术领域，涉及一种软包电芯充放电寿命测量装置。

背景技术

电动汽车的发展需要更好的电池，动力蓄电池的能量、寿命、安全性和价格，对纯电驱动汽车的发展至关重要。目前动力电池的技术水平和未来预期可达到的目标需要达到的这些指标是互相矛盾的，在实际产品设计中能量、寿命、安全性和价格等相关性能需要兼顾考虑。材料和电池制造技术的进步为电动汽车产业的快速发展提供支撑，锂离子电池具有比能量高、自放电低、寿命长等优点，是目前最具实用价值的电动汽车电池，在混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车上均得到广泛应用。为保证动力电池的安全性，在软包电芯模组设计时通常需要对软包电芯进行充放电测试，现有软包电芯进行充放电循环寿命试验时，针对的是无压力自由状态下软包电芯的充放电寿命的试验。

中国专利文献公开了专利号为201420441722.6的软包电芯测试柜，测试柜夹板，测试柜夹板通过连接件与散热板活动相连，散热板内部设置有空腔，散热板的两端设置有进水口和出水口，出水口通过管道依次连接冷却罐和泵，泵也通过管道与进水口相连，进水口处的管道上安装有控制阀，通过散热板腔体的水来降低聚合物电芯的温度，使软包电芯在充放电过程中表面不出现褶皱现象，同时保证电芯各项电化学性能。该电池充放电测试是早电池恒温环境下对电池性能的测试，并不能实现不同压力和温度下电池充放电性能测试。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在的问题，提出了一种软包电芯充放电寿命测量装置，该系统解决了如何实现压力状态下的电芯充放电寿命测量的问题。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种软包电芯充放电寿命测量装置，包括上夹具、下夹具和连接电芯正负极的充放电装置，其特征在于，该装置还包括用于对上夹具施压的可控量程气缸，所述上夹具上设置有压力传感器，压力传感器感应探头朝向下夹具，压力传感器电连接有显示器。

通过可控量程气缸对上夹具进行施压，电芯表面压力值由压力传感器进行检测，压力传感器检测的压力值由显示器进行显示，需要不同的压力环境时通过调整可控量程气缸动作来实现电芯表面的压力状态，通过显示器进行实时显示的同时，在设定好的压力状态下通过充放电装置进行充放电寿命测量试验。

上述的软包电芯充放电寿命测量装置中，所述下夹具上设置有电芯固定夹具，电芯固定夹具和下夹具之间设置有镶有热阻的铝块，电芯固定夹具上设置有用于监测电芯温度的热电偶传感器，热电偶传感器连接显示器。这里电芯固定夹具用于放置并固定电芯在下夹具上，热阻加热电芯固定夹具用于对电芯进行环境温度控制，热电偶传感器检测电芯温度并在显示器进行显示。根据显示的温度调至热阻使其达到需要检测的温度范围。在设定好的温度状态下通过充放电装置进行充放电测量实验。

上述的软包电芯充放电寿命测量装置中，所述下夹具上固定有若干个导向杆，所述上夹具上设置有与导向杆一一对应的导向孔。这里通过在下夹具设置导向杆，在上夹具设置导向孔，用于上下夹击具靠近的方位不会变，同时通过导向杆也方便上下夹具运动，不会失去平衡或跑偏。

上述的软包电芯充放电寿命测量装置中，所述导向杆和导向孔分别为四个，四个导向杆均匀分布于下夹具周围，四个导向孔均匀分布于上夹具周围。使用四个导向杆保证了上下夹具平面稳定性，使得压力传感器和热电偶传感器的接触更加贴合、平稳。

上述的软包电芯充放电寿命测量装置中，所述上夹具上还设置有气缸压板，可控量程气缸通过气缸压板作用于上夹具。通过气缸压板作用于上夹具分散可控量程气缸对上夹具的直接压力。

上述的软包电芯充放电寿命测量装置中，所述压力传感器设置于上夹具的中心位置，压力传感器的感应平面与上夹具的下平面齐平。使得上夹具与电芯表面接触平滑，能够全面接触不容易压坏电芯。

上述的软包电芯充放电寿命测量装置中，该装置还包括电连接充放电装置的控制器，可控量程气缸和热阻电连接控制器输出端，所述控制器输入端电连接压力传感器和热电偶传感器。这里通过控制器根据压力传感器和热电偶传感器的检测数据自动调整可控量程气缸的量程和控制热阻加热，在压力或和温度达到设定值时控制器控制充放电装置工作，进行循环充放电并进行数据的记录，实现智能电芯充放电寿命试验。

与现有技术相比，本软包电芯充放电寿命测量装置具有以下优点：

1、本实用新型通过在上夹具上设置压力传感器，调整可控量程气缸对电芯的压力，实现了在需要的压力状态下进行电芯充放电寿命的测量试验。

2、本实用新型通过在下夹具上设置热电偶传感器，调整热阻对电芯加热使其温度状态可控，实现了在可控的温度状态下进行电芯充放电寿命的测量试验。

3、本实用新型实现了在不同的压力状态下和不同的温度状态下相互调整进行电芯充放电寿命的测量试验。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是下夹具结构示意图。

图3是压力传感器安装位置结构示意图。

图4是本实用新型实施例二电路框图。

图中，1、可控量程气缸；2、上夹具；3、下夹具；4、电芯；5、铝块；51、热阻；52、热电偶传感器；6、气缸压板；71、导向杆；72、导向孔；8、电芯固定夹具；9、压力传感器；10、充放电装置；11、显示器；12、控制器。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一，如图1-4所示，本软包电芯4充放电寿命测量装置包括上夹具2、下夹具3、连接电芯4正负极的充放电装置10和用于对上夹具2施压的可控量程气缸1，上夹具2上还设置有气缸压板6，可控量程气缸1通过气缸压板6作用于上夹具2。通过气缸压板6作用于上夹具2分散可控量程气缸1对上夹具2的直接压力。上夹具2上设置有压力传感器9，压力传感器9与电芯4表面接触，压力传感器9感应探头朝向下夹具3设置，压力传感器9电连接有显示器11。压力传感器9设置于上夹具2的中心位置，压力传感器9的感应平面与上夹具2的下平面齐平。使得上夹具2与电芯4表面接触平滑，能够全面接触不容易压坏电芯4。下夹具3上设置有电芯固定夹具8，电芯固定夹具8和下夹具3之间设置有镶有热阻51的铝块5，电芯固定夹具上设置有热电偶传感器52，热电偶传感器52紧贴电芯用于检测电芯温度，热电偶传感器52连接显示器11。下夹具3上固定有若干个导向杆71，上夹具2上设置有与导向杆71一一对应的导向孔72。导向杆71和导向孔72分别为四个，四个导向杆71均匀分布于下夹具3周围，四个导向孔72均匀分布于上夹具2周围。使用四个导向杆71保证了上下夹具3平面稳定性，使得压力传感器9和热电偶传感器52的接触更加贴合、平稳。

通过可控量程气缸1对上夹具2进行施压，电芯4表面压力值由压力传感器9进行检测，压力传感器9检测的压力值由显示器11进行显示，需要不同的压力环境时通过调整可控量程气缸1动作来实现电芯4表面的压力状态，通过显示器11进行实时显示的同时，在设定好的压力状态下通过充放电装置10进行充放电寿命测量试验。电芯固定夹具8用于放置并固定电芯4在下夹具3上，热阻51加热电芯固定夹具8用于对电芯4进行环境温度控制，热电偶传感器52检测电芯4温度并在显示器11进行显示。根据显示的温度调至热阻51使其达到需要检测的温度范围。在设定好的温度状态下通过充放电装置10进行充放电测量实验。具体试验时，将该装置固定安置于试验台上，先对压力传感器9进行调试，保证压力传感器9与软包电芯4良好接触，然后可进一步进行试验，将电芯4固定安置于下夹具3中，使用热阻51加热电芯4至特定温度，然后可控量程气缸1工作，对电芯4施加特定压力后，打开充放电装置10对电芯4进行充放电循环，直至电芯4工作失效，记录温度、压力及充放电次数，绘制图表。

实施例二，进一步的本装置设置有电连接充放电装置的控制器12，控制器12可以为单片机。可控量程气缸1和热阻51电连接控制器12输出端，控制器12输入端电连接压力传感器9和热电偶传感器52。这里通过控制器12根据压力传感器9和热电偶传感器52的检测数据自动调整可控量程气缸1的量程和控制热阻51加热，在压力或和温度达到设定值时控制器12控制充放电装置10工作，进行循环充放电并进行数据的记录，实现智能电芯充放电寿命试验。其他结构与实施例一相同。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种软包电芯充放电寿命测量装置，包括上夹具(2)、下夹具(3)和连接电芯(4)正负极的充放电装置(10)，其特征在于，该装置还包括用于对上夹具(2)施压的可控量程气缸(1)，所述上夹具(2)上设置有压力传感器(9)，所述压力传感器(9)感应探头朝向下夹具(3)，压力传感器(9)电连接有显示器(11)。

2.根据权利要求1所述的软包电芯充放电寿命测量装置，其特征在于，所述下夹具(3)上设置有电芯固定夹具(8)，电芯固定夹具(8)和下夹具(3)之间设置有镶有热阻(51)的铝块(5)，电芯固定夹具(8)上设置有用于检测电芯(4)温度的热电偶传感器(52)，热电偶传感器(52)连接显示器(11)。

3.根据权利要求1或2所述的软包电芯充放电寿命测量装置，其特征在于，所述下夹具(3)上固定有若干个导向杆(71)，所述上夹具(2)上设置有与导向杆(71)一一对应的导向孔。

4.根据权利要求3所述的软包电芯充放电寿命测量装置，其特征在于，所述导向杆(71)和导向孔分别为四个，四个导向杆(71)均匀分布于下夹具(3)周围，四个导向孔均匀分布于上夹具(2)周围。

5.根据权利要求1或2所述的软包电芯充放电寿命测量装置，其特征在于，所述上夹具(2)上还设置有气缸压板(6)，可控量程气缸(1)通过气缸压板(6)作用于上夹具(2)。

6.根据权利要求1或2所述的软包电芯充放电寿命测量装置，其特征在于，所述压力传感器(9)设置于上夹具(2)的中心位置，压力传感器(9)的感应平面与上夹具(2)的下平面齐平。

7.根据权利要求2所述的软包电芯充放电寿命测量装置，其特征在于，该装置还包括电连接充放电装置(10)的控制器(12)，可控量程气缸(1)和热阻(51)电连接控制器(12)输出端，所述控制器(12)输入端电连接压力传感器(9)和热电偶传感器(52)。