CN209416408U - 一种动力电池产气与膨胀力测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体公开了一种动力电池产气与膨胀力测试装置。本实用新型提供的动力电池产气与膨胀力测试装置包括膨胀力测试组件和产气测试组件，其中，膨胀力测试组件包括夹具和压力测试元件，夹具用于夹持动力电池和压力测试元件；产气测试组件包括气体体积测试装置，气体体积测试装置与动力电池的内部相连通。该动力电池产气与膨胀力测试装置可以实现电池膨胀力变化情况和产气变化情况的同时独立实时监测，产气测试组件由现有技术的恒体积测试变为恒压测试，可消除产气对膨胀力测试的影响，测试结果更加直观准确。

Description

一种动力电池产气与膨胀力测试装置

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池产气与膨胀力测试装置。

背景技术

为确保动力电池的质量及对新开发产品进行性能验证，减少电池在使用时的隐患，需要对电池进行基本的性能实验，以保证电池的使用安全性。

锂离子动力电池的物理化学特性决定了其在充放电循环过程中会因为电极活性材料的结构变化，以及电解液的副反应而产生气体发生膨胀现象。随时长增加，膨胀力和产气逐渐增大，对电池的循环性能和安全性造成影响。动力电池的膨胀力一方面随充电过程中阳极极片膨胀而增加，另一方面，电芯循环过程中的产气也会进一步增加电芯内部的膨胀力。因此，实时监测电池在使用过程中的膨胀力和产气变化，对动力电池模块设计中的结构强度以及使用安全性至关重要。

目前动力电池的产气和膨胀力测试都是单独分别进行的。产气测试一般通过气体连接软管连接气压测试装置，观察电池内部气压的变化来评估电芯的产气情况。由于膨胀力同时受到极片膨胀和产气的影响，而目前使用的测试方法只能单独测试极片膨胀和产气的变化情况，因此，无法消除膨胀力测试过程中产气的影响，测试准确度不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动力电池产气与膨胀力测试装置，实现电池膨胀力变化情况和产气变化情况的同时独立实时监测，测试过程互不影响，测试结果更加直观准确。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种动力电池产气与膨胀力测试装置，包括：

膨胀力测试组件，包括夹具和压力测试元件，所述夹具用于夹持动力电池和所述压力测试元件；

产气测试组件，包括气体体积测试装置，所述气体体积测试装置与所述动力电池的内部相连通。

作为优选技术方案，所述产气测试组件还包括气体引出部件，所述气体引出部件的一端密封连接于所述动力电池内部，另一端密封连接于所述气体体积测试装置。

作为优选技术方案，所述气体体积测试装置包括盛液容器和气体收集器，所述盛液容器中盛放有液体，所述气体收集器浸没在所述液体中，所述气体引出部件与所述气体收集器密封连通。

作为优选技术方案，所述液体不与所述气体收集器的材质发生物化反应。

作为优选技术方案，所述气体收集器为体积可变的气袋。

作为优选技术方案，所述盛液容器的器壁上设置有刻度线。

作为优选技术方案，所述气体引出部件包括气体连接软管。

作为优选技术方案，所述夹具包括前端板、活动板和后端板，所述前端板和所述后端板固连且平行间隔设置，所述活动板活动设置在所述前端板与所述后端板之间，所述动力电池和所述压力测试元件分设在所述活动板两侧。

作为优选技术方案，所述前端板和所述后端板之间连接有导杆，所述活动板穿设于所述导杆并能沿所述导杆滑动。

作为优选技术方案，所述导杆包括四根，对称设置在所述前端板、所述后端板和所述活动板的四角处。

与现有技术相比，本实用新型的优点及有益效果在于：

本实用新型提供的动力电池产气与膨胀力测试装置，包括膨胀力测试组件和产气测试组件，其中，膨胀力测试组件包括夹具和压力测试元件，夹具用于夹持动力电池和压力测试元件；产气测试组件包括气体体积测试装置，气体体积测试装置与动力电池的内部相连通。该动力电池产气与膨胀力测试装置可以实现电池膨胀力变化情况和产气变化情况的同时独立实时监测，测试过程互不影响，产气测试组件由现有技术的恒体积测试变为恒压测试，可消除产气对膨胀力测试的影响，测试结果更加直观准确。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的动力电池产气与膨胀力测试装置的结构示意图。

图中：

1-膨胀力测试组件；11-夹具；111-前端板；112-活动板；113-后端板；114-导杆；12-压力测试元件；

2-产气测试组件；21-气体体积测试装置；211-盛液容器；212-气体收集器；22-气体引出部件；

3-动力电池；31-导线。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“相连通”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；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实用新型中的具体含义。

本实用新型中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“前”、“后”是指本实用新型提供的动力电池产气与膨胀力测试装置在正常使用情况下定义的，并与附图所示的方位或位置关系一致，“内”、“外”是指相对于各个零件本身轮廓的内外。这些方位词仅是为了便于描述和简化操作，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，因此不构成对本实用新型保护范围的限制。

如图1所示，为本实施方式提供的动力电池产气与膨胀力测试装置的结构示意图。该动力电池产气与膨胀力测试装置包括膨胀力测试组件1和产气测试组件2，其中，膨胀力测试组件1包括夹具11和压力测试元件12，夹具11用于夹持动力电池3和压力测试元件12，以实现对动力电池3的膨胀力实时测试。产气测试组件2包括气体体积测试装置21，气体体积测试装置21与动力电池3的内部相连通，以实现实时监测电池循环过程中其内部气体体积的变化。

具体而言，产气测试组件2还包括气体引出部件22，气体引出部件22的一端密封连接于动力电池3内部，另一端密封连接于气体体积测试装置21。气体引出部件22两端的密封连接可以保证电池长期测试的密封性，避免外部空气进入电池内部，进而保证电池不受到损坏。

进一步地，气体引出部件22可以为气体连接软管。在动力电池3设置有导线31的一面上开设引气孔，例如防爆阀处，用于插入气体连接软管，气体连接软管与引气孔处以及与气体体积测试装置21连接处均使用AB胶等密封胶进行密封，确保密封效果。可选地，引气孔可以为螺纹孔，气体连接软管与引气孔连接的一端相应的设置有外螺纹，在螺纹连接的基础上涂抹密封胶，进一步提高密封效果。

在本实施方式中，气体体积测试装置21包括盛液容器211和气体收集器212，盛液容器211中盛放有液体，气体收集器212浸没在液体中，气体引出部件22与气体收集器212密封连通。可选地，气体收集器212为体积可变的气袋，将气袋完全浸没在液体中，利用“排水法”原理，通过测量液面上升测得产气变化情况，结构简单，操作容易，成本较低。

更进一步地，盛液容器211中盛放的液体可以为水，也可以为其他液体，只要液体不与气体收集器212的材质发生物化反应即可。为便于观测，液体可以带有颜色。

为了准确直观地获得液面上升情况，盛液容器211的器壁上设置有刻度线(图中未示出)。

在本实施方式中，膨胀力测试组件1的夹具11包括前端板111、活动板112和后端板113，前端板111和后端板113固连且平行间隔设置，活动板112活动设置在前端板111与后端板113之间，动力电池3和压力测试元件12分设在活动板112两侧。可选地，动力电池3夹设于活动板112与后端板113之间，动力电池3设置有引气孔的一端朝上设置，压力测试元件12夹设于活动板112与前端板111之间。在未进行测试实验之前，调整活动板112和前端板111，使得动力电池3相对的两个端面分别与后端板113和活动板112均紧密贴合，以及使得压力测试元件12的相对两端分别与前端板111和活动板112均紧密贴合。需要说明的是，这里的紧密贴合指接触状态，在该状态下各板对动力电池3和压力测试元件12不施加压力。

可选地，本实施方式中的压力测试元件12采用压力传感器。

更进一步地，前端板111和后端板113之间连接有导杆114，活动板112穿设于导杆114并能沿导杆114滑动。为了将前端板111和后端板113通过导杆114固连一体，导杆114伸出前端板111的一端及伸出后端板113的一端上均设置有紧固件，当调整好动力电池3和压力测试元件12的位置后，通过紧固件固定前端板111的位置即可。可选地，紧固件为螺母，导杆114伸出的部分设置有螺纹，螺母与导杆114螺纹连接。

在本实施方式中，前端板111、后端板113和活动板112均为矩形板，且尺寸相同，便于加工装配，可提高夹具11的整体性与美观性。在其他实施方式中，前端板111、后端板113和活动板112的形状不局限于矩形，还可以是其他形状，可根据具体情况进行设计。

可选地，导杆114包括四根，对称设置在前端板111、后端板113和活动板112的四角处，共同组成矩形框架结构。更优地，相邻的两根导杆114之间的距离不小于动力电池3和压力测试元件12的尺寸，使得可从任一方位放入动力电池3和压力测试元件12，提高夹具11的便利性和通用性。

本实施方式提供的动力电池产气与膨胀力测试装置，可以实现电池膨胀力变化情况和产气变化情况的同时独立实时监测，产气测试组件2由现有技术的恒体积测试变为恒压测试，可消除产气对膨胀力测试的影响，测试结果更加直观准确。

显然，本实用新型的上述实施方式仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池产气与膨胀力测试装置，其特征在于，包括：

膨胀力测试组件(1)，包括夹具(11)和压力测试元件(12)，所述夹具(11)用于夹持动力电池(3)和所述压力测试元件(12)；

产气测试组件(2)，包括气体体积测试装置(21)，所述气体体积测试装置(21)与所述动力电池(3)的内部相连通。

2.根据权利要求1所述的动力电池产气与膨胀力测试装置，其特征在于，所述产气测试组件(2)还包括气体引出部件(22)，所述气体引出部件(22)的一端密封连接于所述动力电池(3)内部，另一端密封连接于所述气体体积测试装置(21)。

3.根据权利要求2所述的动力电池产气与膨胀力测试装置，其特征在于，所述气体体积测试装置(21)包括盛液容器(211)和气体收集器(212)，所述盛液容器(211)中盛放有液体，所述气体收集器(212)浸没在所述液体中，所述气体引出部件(22)与所述气体收集器(212)密封连通。

4.根据权利要求3所述的动力电池产气与膨胀力测试装置，其特征在于，所述液体不与所述气体收集器(212)的材质发生物化反应。

5.根据权利要求3所述的动力电池产气与膨胀力测试装置，其特征在于，所述气体收集器(212)为体积可变的气袋。

6.根据权利要求3所述的动力电池产气与膨胀力测试装置，其特征在于，所述盛液容器(211)的器壁上设置有刻度线。

7.根据权利要求2所述的动力电池产气与膨胀力测试装置，其特征在于，所述气体引出部件(22)包括气体连接软管。

8.根据权利要求1所述的动力电池产气与膨胀力测试装置，其特征在于，所述夹具(11)包括前端板(111)、活动板(112)和后端板(113)，所述前端板(111)和所述后端板(113)固连且平行间隔设置，所述活动板(112)活动设置在所述前端板(111)与所述后端板(113)之间，所述动力电池(3)和所述压力测试元件(12)分设在所述活动板(112)两侧。

9.根据权利要求8所述的动力电池产气与膨胀力测试装置，其特征在于，所述前端板(111)和所述后端板(113)之间连接有导杆(114)，所述活动板(112)穿设于所述导杆(114)并能沿所述导杆(114)滑动。

10.根据权利要求9所述的动力电池产气与膨胀力测试装置，其特征在于，所述导杆(114)包括四根，对称设置在所述前端板(111)、所述后端板(113)和所述活动板(112)的四角处。