CN215065939U

CN215065939U - 一种电池产气量测试装置

Info

Publication number: CN215065939U
Application number: CN202120932996.5U
Authority: CN
Inventors: 靳岩; 王群峰; 苏凯
Original assignee: Sinochem International Corp
Current assignee: Sinochem International Corp
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2021-12-07
Anticipated expiration: 2031-04-30

Abstract

本实用新型提供一种电池产气量测试装置，其包括第一容器、至少1个第二容器、悬挂装置和测试电路；第一容器的底部设有通孔，使待测电池的一个极耳通过，通孔所在位置处设有密封装置，密封装置用于密封通过通孔的极耳；第二容器通过溢流部与第一容器相连，溢流部与第一容器的连接处的水平高度高于溢流部与第二容器的连接处的水平高度；悬挂装置包括悬梁和连接部，连接部一端连接于悬梁，另一端连接于待测电池的另一个极耳，使待测电池呈竖直状态；测试电路位于第一容器和第二容器外部，分别与待测电池的两极耳相连。本实用新型的装置可实时测试电池产气量，在测试时不会将极耳浸泡于液体中，适用于极耳处于同侧或不同侧的电池。

Description

一种电池产气量测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种电池产气量测试装置。

背景技术

锂离子电池由于具有比能量高、循环使用寿命长、无记忆效应、对环境无污染等优点，已被广泛应用于绿色能源汽车、电动摩托车、笔记本电脑、小型电动工具等多种方面。锂离子电池主要是由正极、负极、隔膜、电解液组成，其中电解液包括有机碳酸酯类溶剂、锂盐、添加剂等组成的供锂离子传输的溶剂，在充放电过程中，正、负极材料与电解液之间会发生电化学或化学反应，会产生CO、CO₂、CH₄等气体。气体的存在会使电池发生膨胀变形，影响电池性能，并且当气体压力达到一定程度时，会造成电池壳破裂，引发安全事故。因此，准确掌握电池产气量的大小有助于优化电池材料体系和电解液方案，对电池制作工艺过程的改进至关重要。

目前，测量锂离子电池产气量的常用方法有：①通过测量排开液体的重量来换算得到电池的产气量；②通过采用粉碎叶片将电池表皮粉碎来测量电池的产气量。现有已公开的研究主要集中在测量电池产气完全后气体量的多少，测量过程多是静态的，无法实时在线监控电池的产气过程；而且，更值得注意的是，现有已公开的研究，几乎都将极耳浸没于液体中，但是将电芯极耳浸没在测量液体中会产生不利影响，轻则使电池发生自放电现象，影响电池产气量的测试准确性；重则可能存在严重的安全隐患，目前的研究显然无法兼顾极耳处于不同侧或同侧时电池产气量的测量。

具体地，实用新型专利CN211262376U公开了一种软包锂离子电池产气量测试装置，其结构如图1所示，该装置是通过充电前后电芯的重量变化的原理，直接使用测力计测量浮力后即可计算得到气体的体积。该方法无需多次间接测量，但该装置只能完成静态的测量，无法监测电池在整个测试周期内电池产气量的变化过程；并且，在测试时，电池的一端极耳位于液体内部，易造成电芯的损坏。

实用新型专利CN211234612U公开了一种可动态测量锂离子电池产气量的装置，其结构如图2所示，该装置通过测试待测电池浸没于液体时所排开的液体体积之差，可计算出该待测电池的产气量，达到实时监测待测电池在整个测试周期内产气量的变化过程，获取实时测试结果的目的。但是，该装置只适用于极耳位于同侧的电芯产气量的测量，无法兼顾极耳处于电芯不同侧时的情况；而且，电芯的固定是由两根导线固定的，这容易造成电路体系的不稳定。

因此，开发一种可实时测试电池产气量，并且测试时可使极耳不浸泡在液体中，适用于极耳处于不同位置的电池的电池产气量测试装置具有十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池产气量测试装置在测试时将极耳浸泡在液体中、无法兼顾电池极耳处于同侧或不同侧的情况、存在安全隐患等缺陷，提供一种电池产气量测试装置。本实用新型的电池产气量测试装置在测试时不会将极耳浸泡于液体中，并且适用于极耳处于同侧或不同侧的电池，进一步地适用于不同尺寸的电池，安全性高，测量结果精确。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本实用新型提供一种电池产气量测试装置，其包括第一容器、至少1个第二容器、悬挂装置和测试电路；

所述第一容器的底部设有通孔，使待测电池的一个极耳通过，所述通孔所在的位置处还设有密封装置，所述密封装置用于密封通过所述通孔的极耳；

所述第二容器设置于所述第一容器的侧面，所述第二容器通过溢流部与所述第一容器相连，所述溢流部与所述第一容器的连接处为第一连接处，所述溢流部与所述第二容器的连接处为第二连接处，所述第一连接处的水平高度高于所述第二连接处的水平高度；

所述第一容器上设有液位线，所述液位线所在水平面的位置与所述第一连接处的下缘平齐；

所述悬挂装置包括悬梁和连接部，所述悬梁位于所述第一容器的上方，所述连接部的一端连接于所述悬梁，另一端连接于所述待测电池的另一个极耳，使所述待测电池呈竖直状态；

所述测试电路位于所述第一容器和所述第二容器的外部，通过两个导线分别与所述待测电池的两个极耳相连。

所述电池产气量测试装置可根据所述待测电池的极耳的位置不同做不同选择，当极耳位于不同侧时，可使一个极耳通过所述通孔，另一个极耳的水平位置超过所述液位线的水平位置；当极耳位于同侧时，可使所述密封装置处于闭合状态，同时使两个极耳的水平位置均超过所述液位线的水平位置。

本实用新型中，所述第一容器可为本领域常规。较佳地，所述第一容器为高度可调的容器。例如，所述第一容器中的折叠结构可为市售折叠盆或CN212013737U中实施例1～2的折叠结构。可根据所述待测电池的高度调节所述第一容器的高度。

较佳地，所述第一容器为具有可折叠结构的容器。

本实用新型中，所述第二容器可为本领域常规的能够容纳液体的容器。

所述第二容器的形状可为任意。一般地，所述第二容器的形状可为圆柱体。

较佳地，所述第二容器的数量为1个。当所述第二容器的数量大于等于2个时，本领域技术人员知晓，可使用所述第二容器中液体的总体积用于计算所述待测电池的产气量。

较佳地，所述第二容器设有若干容积刻度。

较佳地，所述第二容器为量筒。

本实用新型中，较佳地，所述悬挂装置可为本领域常规。较佳地，所述悬挂装置为高度可调的支架。

所述支架可为本领域常规，一般地，所述支架包括悬梁和支柱。通过调节所述支柱的长度可调节所述待测电池在所述第一容器中的位置。

本领域技术人员知晓，所述悬梁位于所述第一容器的上方时，仅需使与所述连接部连接的所述待测电池呈竖直状态即可；不限制所述悬梁位于所述第一容器的上方时的具体方位，例如左上方或右上方等。

本实用新型中，较佳地，所述连接部与所述待测电池连接的一端设有夹具。所述夹具可用于更加牢固地连接于所述待测电池的一个极耳。

本实用新型中，所述连接部可为本领域常规能够连接物体的部件。一般地，所述连接部的两端可分别通过缠绕或绑定等方式实现连接。所述连接部的形状可为任意，例如，所述连接部的形状可为线状、条状或带状。

本领域技术人员知晓，可根据实际需要，调整所述连接部的数量，例如，当所述待测电池的极耳位于同侧时，可设置所述连接部的数量为2个，上述的2个所述连接部各自独立地与所述待测电池的一个极耳相连。

本实用新型中，较佳地，所述电池产气量测试装置还包括位于所述第一容器底部的底座，用于为穿过所述通孔的极耳提供容纳的空间。

本实用新型中，较佳地，所述溢流部可为本领域常规。较佳地，所述第一连接处设置于所述第一容器的口部。

较佳地，所述溢流部为导管。

本实用新型中，所述第一容器内盛装的液体可为本领域常规。一般地，所述液体可为非导电性液体，例如为去离子水。

本实用新型中，所述密封装置可为本领域常规。较佳地，所述密封装置为密封阀。

本实用新型的电池产气量测试装置在用于电池产气量的测试时，包括如下步骤：

S1.将所述第一容器放置于所述底座上；调整所述第一容器的高度至与所述待测电池的高度匹配，然后固定所述待测电池；

当所述待测电池的极耳位于同侧时，将所述待测电池的正负极耳分别垂直固定在所述连接部上，调节所述悬挂装置的高低保证两个极耳刚好处于所述第一容器上的所述液位线外沿；

当所述待测电池的极耳位于不同侧时，将所述待测电池的正负极耳分别固定于所述第一容器的底部和所述连接部上，调节所述悬挂装置的高低保证两个极耳位刚好分别处于所述第一容器上的所述液位线外沿以及所述密封阀的外侧；

S2.将所述第二容器平行设置于所述第一容器的侧面，将所述溢流部分别与所述第一容器和所述第二容器固定好，使所述密封阀处于密封状态，再在所述第一容器中装满液体，使液面达到所述液位线，也即所述第一连接处的下缘的水平面；

S3.在所述待测电池的正负极耳连接导线，使所述待测电池与所述测试电路连接，接通电源；

S4.调节相应的充电步骤，通过记录所述第二容器中液体的体积即可实时动态监测电池全过程的产气体积。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型的电池产气量测试装置，可在测试时使极耳不浸泡在液体中，适用于极耳处于不同侧或同侧的电池；该装置在测试时仅需记录量筒中液体的体积即可实时监测电池产气全过程，减少过程误差；进一步地，该装置适用于多种尺寸的电池、结构简单、安全性高。

附图说明

图1为CN211262376U的电池产气量测试装置图；

附图标记：

1-测力计；2-夹具；3-电池；4-容器；5-底座；6-液体；7-高度调节导柱；8-温度计；9-高度调节旋钮；10-连接横杆；11-安装板；

图2为CN211234612U的电池产气量测试装置图；

附图标记：

10-第一量杯；11-外延翻边；20-第二量杯；30-连接导管；40-固定支架；50-导线；60-测试设备；70-待测电池；80-导电夹具；

图3为本实用新型实施例1的电池产气量测试装置图；

图4为本实用新型实施例2的电池产气量测试装置图；

附图标记：

10-第一容器；11-密封阀；12-底座；20-支架；21-连接线；30-导管；40-第二容器；50-待测电池；51-导线；52-测试电路。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

实施例1

本实施例1提供一种电池产气量测试装置，其结构示意图如图3所示，该电池产气量测试装置包括第一容器10、第二容器40、悬挂装置和测试电路52；第一容器10的底部设有一通孔，使待测电池50的一个极耳通过，通孔所在的位置处还设有一密封装置，密封装置用于密封通过通孔的极耳；第二容器40设置于第一容器10的一侧，第二容器40通过溢流部与第一容器10相连，溢流部与第一容器10的连接处为第一连接处，溢流部与第二容器40的连接处为第二连接处，第一连接处的水平高度高于第二连接处的水平高度；第一容器10上设有液位线，液位线所在水平面的位置与第一连接处的下缘平齐；悬挂装置包括悬梁和连接线21，悬梁位于第一容器10的上方，连接线21的一端连接于悬梁，另一端连接于待测电池50的另一个极耳，使待测电池50呈竖直状态；测试电路52位于第一容器10和第二容器40的外部，通过两个导线51分别与待测电池50的两个极耳相连。

其中，第一容器10为高度可调的容器，具体地为具有可折叠结构的容器，可根据待测电池50的高度调节第一容器10的高度；第二容器40为设有若干容积刻度的量筒；悬挂装置为高度可调节的支架20，支架20包括悬梁、支柱和连接线21，通过调节支柱的长度调节待测电池50在第一容器10中的位置，连接线21连接于待测电池50的一端设有夹具，夹具可用于更加牢固地连接于待测电池50的一个极耳；溢流部为一导管30，用于运输第一容器10中溢出的液体，第一连接处设置于第一容器10的口部；密封装置为密封阀11；该电池产气量测试装置还包括位于第一容器10底部的底座12，为穿过通孔的极耳提供容纳的空间。

当待测电池50的极耳位于不同侧时，具体的产气量测试方法如下：调节第一容器10的高度使之略高大于待测电池50的高度，将待测电池50的正负极耳分别固定于第一容器10的底部和连接线21上，调节支架20的高低保证两个极耳位分别刚好处于第一容器10上的液位线外沿以及密封阀11的外侧；将第二容器40平行设置于第一容器10的一侧，将导管30分别与第一容器10和第二容器40固定好，使密封阀11处于密封状态，在第一容器10内添加去离子水至液面与液位线平齐；在待测电池50的正负极连接导线51，连接好测试电路52，接通电源，调节相应的充电步骤，通过记录量筒中液体的体积即可实时动态监测电池全过程产气量。

实施例2

本实施例2提供一种电池产气量测试装置，其结构示意图如图4所示，除待测电池的安装方式不同外，其他与实施例1的结构保持一致。

当待测电池50的极耳位于同侧时，具体的产气量测试方法如下：调节第一容器10的高度，使之大于待测电池50的高度，将待测电池50的正负极耳分别与支架20上的两个连接线21垂直相连，调节支架20的高低保证两个极耳位刚好处于第一容器10上的液位线外沿；将第二容器40平行设置于第一容器10的一侧，将导管30分别与第一容器10和第二容器40固定好，使密封阀11处于密封状态，在第一容器10内添加去离子水至液面与液位线平齐；在待测电池50的正负极连接导线51，连接好测试电路52，接通电源，调节相应的充电步骤，通过记录量筒中液体的体积即可实时动态监测电池全过程产气体积。

Claims

1.一种电池产气量测试装置，其特征在于，其包括第一容器、至少1个第二容器、悬挂装置和测试电路；

2.如权利要求1所述的电池产气量测试装置，其特征在于，所述第一容器为高度可调的容器。

3.如权利要求2所述的电池产气量测试装置，其特征在于，所述第一容器为具有可折叠结构的容器。

4.如权利要求1所述的电池产气量测试装置，其特征在于，所述第二容器的数量为1个。

5.如权利要求1所述的电池产气量测试装置，其特征在于，所述第二容器设有若干容积刻度。

6.如权利要求5所述的电池产气量测试装置，其特征在于，所述第二容器为量筒。

7.如权利要求1所述的电池产气量测试装置，其特征在于，所述悬挂装置为高度可调的支架；

和/或，所述连接部与所述待测电池连接的一端设有夹具。

8.如权利要求1所述的电池产气量测试装置，其特征在于，所述电池产气量测试装置还包括位于所述第一容器底部的底座，用于为穿过所述通孔的极耳提供容纳的空间。

9.如权利要求1所述的电池产气量测试装置，其特征在于，所述第一连接处设置于所述第一容器的口部；

和/或，所述溢流部为导管。

10.如权利要求1所述的电池产气量测试装置，其特征在于，所述密封装置为密封阀。