CN220206979U - 电池包压力值标定装置及电池包压差阈值标定系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种电池包压力值标定装置及电池包压差阈值标定系统。一种电池包压力值标定装置，用于模拟待测电池包，并标定出待测电池包的第一气密性压力值P₁，所述电池包压力值标定装置包括：箱体，所述箱体上开设有进气孔以及泄漏孔，所述箱体内设置有容置空间，所述容置空间的体积用于模拟待测电池包的体积，且所述进气孔、所述泄漏孔均与所述容置空间连通；其中，在单位时间内，经所述进气孔往所述容置空间充注气体，且部分气体经过所述泄漏孔泄出，并在单位时间后获取所述容置空间内的气压值，以通过所述气压值模拟并标定出所述第一气密性压力值P₁。本实用新型的优点在于，成本低，测量准确。

Description

电池包压力值标定装置及电池包压差阈值标定系统

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种电池包压力值标定装置及电池包压差阈值标定系统。

背景技术

国标GB 38031-2020章节5.2.6规定动力电池包在浸水试验后需满足GB/T4208-2017中规定的IPX7的要求。但在实际生产中，对每台动力电池包都进行浸水试验是不实际的，因此在实际测试中，往往通过检测动力电池包的气密性来代替浸水试验。动力电池包常见的气密性检测方法为差压法，气密测试仪(工作气源)同时向标准工件和测试工件(即动力电池包)中通入同样压力的气体，通过标准工件与测试工件(即动力电池包)之间的压力传感器直接测试标准工件压力与测试工件压力的压力差ΔP，若ΔP小于压差阈值，则判定测试工件气密性符合要求。差压法的优点在于测试时间快，测试精度高，可以在较短的时间内完成检测。

相关技术中，要对压差阈值标定，首先需要抽取大量的动力电池包，并向动力电池包中通入气体以获得气密性压力值，将各个动力电池包的气密性压力值分别与标准工件的压力值作差，再将多个压力差取平均作为压差阈值。而在抽取大量的动力电池包的过程中，需要消耗大量的时间和人工，成本极高。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能够提供测试成本低的电池包压力值标定装置及电池包压差阈值标定系统。

针对上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种电池包压力值标定装置，用于模拟待测电池包，并标定出待测电池包的第一气密性压力值P₁，所述电池包压力值标定装置包括：

箱体，所述箱体上开设有进气孔以及泄漏孔，所述箱体内设置有容置空间，所述容置空间的体积用于模拟待测电池包的体积，且所述进气孔、所述泄漏孔均与所述容置空间连通；

其中，在单位时间内，经所述进气孔往所述容置空间充注气体，且部分气体经过所述泄漏孔泄出，并在单位时间后获取所述容置空间内的气压值，以通过所述气压值模拟并标定出所述第一气密性压力值P₁。

在一实施例中，所述容置空间的体积配置为能够根据所述待测电池包的体积而调整。

可以理解的是，将容置空间配置为可调整，从而通过容置空间可以模拟得到不同体积的待测电池包，从而提高了本产品的适应范围。

在一实施例中，所述箱体设置为伸缩式结构，以使所述箱体能够伸缩并改变所述容置空间的体积大小。

可以理解的是，所述箱体设置为伸缩式结构，如此便于箱体体积的调节。

在一实施例中，所述待测电池包的种类设置为多种，不同种类的待测电池包的体积配置为不同；

其中，在不同种类的待测电池包中，体积最大的待测电池包的体积为V1，所述容置空间的体积为V2，V1和V2满足：V2≥V1；

并且，所述容置空间能够通过填充物改变所述容置空间的体积大小。

可以理解的是，设置容置空间的体积为V2大于最大待测电池包的体积V1，则容置空间可以通过填充物来调节容置空间的体积大小，从而适应不同待测电池包的体积。

在一实施例中，所述泄漏孔的数量为多个，且多个所述泄漏孔的孔径不相同，不同孔径所述泄漏孔与不同种类的待测电池包相互对应设置。

可以理解的是，通过设置不同孔径的泄漏孔，从而适配不同种类的待测电池包，进一步地提高了本申请的适应性。

在一实施例中，所述泄漏孔配置为多种类型，每一种类型包括多个；

其中，所述泄漏率配置为能够根据不同种类、不同数量的泄漏孔进行调节。

可以理解的是，设置泄漏孔的数量和种类可变，如此能够模拟不同气密防护等级要求的动力电池包泄漏率，进一步地提高了本申请的适应性。

在一实施例中，所述箱体上还开设有泄漏口，所述标定装置还包括泄漏板，所述泄漏板密封且可拆卸地盖设于所述泄漏口，所述泄漏孔开设于所述泄漏板上。

可以理解的是，通过在箱体上开设泄漏口，泄漏板密封且可拆卸地盖设于所述泄漏口上，则当需要模拟不同气密防护等级要求的动力电池包泄漏率时，只需拆下泄漏板，安装适配的泄漏板即可，使用更加方便。

在一实施例中，所述泄漏孔的形状设置为三角形、矩形、圆形中的任一种。

在一实施例中，所述标定机构还包括防爆阀，所述防爆阀安装于所述进气孔内；其中，经所述防爆阀往所述容置空间充注气体。

可以理解的是，通过设置防爆阀，从而防止箱体在充注气体过程中发生爆裂等情况。

本申请还提供一种电池包压差阈值标定系统，用以标定出压差阈值P₀，所述电池包压差阈值标定系统包括：

标准电池包，具有第二气密性压力值P₂；

电池包压力值标定装置，采用上述的电池包压力值标定装置；

其中，压差阈值P₀＝|P₂-P₁|。

可以理解的是，在本申请中，通过利用容置空间来模拟待测电池包的体积，以得到一个稳定的体积值，并且在体积值稳定的前提下通过泄漏率标定出第一气密性压力值P₁，在结合标准电池包的第二气密性压力值P₂；如此在第一气密性压力值P₁、第二气密性压力值P₂均稳定可靠的情况下，可以得到一个可靠且准确的压差阈值P₀，从而提高待测电池包在检测过程中的可靠性。

与现有技术相比，所述电池包压力值标定装置通过在箱体内设置容置空间，并设置进气孔和泄漏孔，如此通过容置空间来模拟待测电池包的体积，以得到一个稳定其准确的体积值，并且在体积值稳定且准确的前提下，在单位时间内，通过往容置空间充注气体，并在单位时间后测量泄漏量，从而通过泄漏量计算出第一气密性压力值P₁，也即在单位时间后通过测量容置空间内的气压值，从而通过气压值来模拟并标定出第一气密性压力值P₁。如此可得到一个稳定且可靠的第一气密性压力值P₁。这样，不仅简单、快捷，且通过第一气密性压力值P₁可以直接与标准电池包的第二气密性压力值P₂进行比较，可以得到一个稳定且可靠、准确的压差阈值P₀，不再需要通过抽取大量的电池包作为测试工件的方式来计算压差阈值P₀，极大地降低了测试成本，且避免了多个测试工件测试误差以及生产误差，对压差阈值P₀准确性的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的电池包压力值标定装置结构示意图。

图2为本申请提供的电池包压差阈值标定系统示意图。

附图标记：100、电池包压力值标定装置；10、箱体；11、进气孔；12、泄漏孔；13、容置空间；14、泄漏口；15、盖体；16、主体；20、泄漏板；30、防爆阀；200、电池包压差阈值标定系统；210、标准电池包。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本申请提供一种电池包压力值标定装置100，电池包压力值标定装置100用于模拟待测电池包，从而得到一个准确且稳定的待测电池包的第一气密性压力值P₁。

如图1所示，电池包压力值标定装置包括箱体10，箱体10上开设有进气孔11以及泄漏孔12，箱体10内设置有容置空间13，容置空间13的体积用于模拟待测电池包的体积，也即容置空间13等于待测电池包的体积，且进气孔11、泄漏孔12均与容置空间13连通；其中，在单位时间内，经所述进气孔11往所述容置空间13充注气体，且部分气体经过所述泄漏孔12泄出，并在单位时间后获取所述容置空间13内的气压值，以通过所述气压值模拟并标定出所述第一气密性压力值P₁。

可以理解的是，通过在箱体10内设置有容置空间13，并设置进气孔11和泄漏孔12，如此通过容置空间13来模拟待测电池包的体积，以得到一个稳定其准确的体积值，并且在体积值稳定且准确的前提下，在单位时间内，通过往容置空间13充注气体，并在单位时间后测量泄漏量，从而通过泄漏量计算出第一气密性压力值P₁，也即在单位时间后通过测量容置空间13内的气压值，从而通过气压值来模拟并标定出第一气密性压力值P₁。如此可得到一个稳定且可靠的第一气密性压力值P₁。这样，不仅简单、快捷，且通过第一气密性压力值P₁可以直接与标准电池包的第二气密性压力值P₂进行比较，可以得到一个稳定且可靠、准确的压差阈值P₀，不再需要通过抽取大量的电池包作为测试工件的方式来计算压差阈值P₀，极大地降低了测试成本，且避免了多个测试工件测试误差以及生产误差，对压差阈值P₀准确性的影响。

在一实施例中，箱体10分为盖体15和主体16，盖体15盖设于主体16上且与主体16合围形成容置空间13。进气孔11位于盖体15上，泄漏孔12位于主体16上。在这里，盖体15和主体16之间通过螺栓连接，从而以便于盖体15的拆装。

进一步地，盖体15和主体16之间设置有密封件(图未示)，从而通过密封件以保证盖体15和主体16之间的密封性，避免容置空间13内的气压泄漏，影响标定的准确性。在这里，密封件可以是橡胶密封圈或者硅胶密封圈。

需要说明的是，现有待测电池包的种类有多种，且不同种类的待测电池包的体积不同。因此，为了适配不同种类电池包的检测，本申请的容置空间13的体积配置为能够根据待测电池包的体积而调整。如此设置，则电池包压力值标定装置100可以模拟不同体积的待测电池包，从而提高了本产品的适应范围。

在一实施例中，箱体10设置为伸缩式结构，以使箱体10能够伸缩并改变容置空间13的体积大小，如此以适应不同待测电池包的体积。例如，箱体10包括互相连通的第一箱体和第二箱体，第一箱体与第二箱体套接且第一箱体可以相对第二箱体伸缩，从而实现箱体10内整体的容置空间13的体积可以调节。

在另一实施例中，在不同种类的待测电池包中，体积最大的待测电池包的体积设置为V1，容置空间13的体积为V2，令V1和V2满足：V2≥V1；并且，容置空间13能够通过填充物改变容置空间13的体积大小。具体地，填充物与容置空间形状相似，填充物的材料需满足在5kpa的压力下无明显形变，例如实心的泡沫和塑料。当需要改变容置空间13的体积时，可以往容置空间13内填充预设的填充物，从而使得V2的值变成与待测电池包的体积相等，如此也可以实现容置空间13的调整。当然，在其他实施例中，容置空间13也可以通过其他方向来进行调整，在此不再举例。

在一实施例中，泄漏孔12的数量为多个，且多个泄漏孔12的孔径不相同，不同孔径泄漏孔12与不同种类的待测电池包相互对应设置。

进一步地，多个泄漏孔12中相邻的两个泄漏孔12之间的距离设置在3mm到5mm之间，具体地，相邻的两个泄漏孔12之间的距离可以是3mm、4mm、5mm等。

进一步地，泄漏孔12配置为多种类型，每一种类型包括多个；其中，泄漏率的值配置为能够根据不同种类、不同数量的泄漏孔进行调节。需要解释的是，不同气密防护等级要求的动力电池包能接受的泄漏率不同，泄漏孔12配置为多种类型能够进一步地提高本申请的适应性。

具体地，泄漏孔12的形状设置为三角形、矩形、圆形中的任一种。在这里，例如，三角形可知设置为一种类型，矩形可以设置一种类型，圆形也可以设置为一类。每一种类型可以多个泄漏孔12。也即，例如三角形泄漏孔12具有多少5、6个，矩形泄漏孔12有5、6个，圆形泄漏孔12有5、6个。当然，不同形状的泄漏孔12需乘以不同的比例系数。例如，当泄漏孔12的形状设置为三角形时，计算泄漏量时需乘以比例系数0.9。当泄漏孔12的形状设置为正方形时，计算泄漏量时需乘以比例系数1.1。如图1所示，箱体10上还开设有泄漏口14，标定装置100还包括泄漏板20，泄漏板20密封且可拆卸地盖设于泄漏口14。泄漏孔12开设于泄漏板20上。可以理解的是，当需要模拟不同气密防护等级要求的动力电池包泄漏率时，只需拆下泄漏板20，安装适配的泄漏板20即可，使用更加方便。

作为优选地，箱体10和泄漏板20之间通过螺栓连接、螺钉连接、卡扣连接等方式连接，从而实现泄漏板20与箱体10之间的可拆卸连接。在本申请中，泄漏板20通过螺钉安装在箱体10上。

进一步地，泄漏板20的材料为铝材或者钢材，厚度设置在2mm到4mm之间。如此设置，在节省材料的同时保证泄漏板20的结构强度。在这里，泄漏板20的厚度为2mm、3mm、4mm等。

作为优选地，箱体10和泄漏板20之间设置有密封件(图未示)，以通过密封件保证箱体10和泄漏板20之间的密封性。在这里，密封件可以是橡胶密封圈或者硅胶密封圈。

需要解释的是，根据国标GB 38031-2020章节5.2.6规定，动力电池包在浸水试验后需满足GB/T4208-2017中规定的IPX7的要求。但在实际生产中，对每台动力电池包都进行浸水试验是不实际的，因此在实际测试中，往往通过检测动力电池包的气密性来代替浸水试验，即通过检测动力电池包漏气情况来反推动力电池包的漏水情况。

例如，当容置空间13的体积调整为待测电池包的体积相同后，在箱体10上安装不同泄漏率的泄漏板20。将箱体10浸没在盛有水的水池中，并对泄漏板20进行气密与IPX8防水等级测试(持续24h)，以找到箱体10进水的临界泄漏板20(即箱体10将要进水而还未进水时的泄漏板20)，此时泄漏板20的泄漏率也即待测电池包设计时可接受的最大泄漏率(泄漏率定义为：单位时间内，往容置空间13通入固定量的气体，从而得到在这个单位时间内泄漏的气体量，泄漏率＝泄漏的气体量/单位时间)。进一步地，将临界泄漏板20安装在箱体10上，然后在单位时间内往箱体10通入固定压力的气体，待气体从临界泄漏板20泄出后，测量箱体10的剩余气体压力即可得到第一气密性压力值P₁。

在一实施例中，标定装置100还包括防爆阀30，防爆阀30安装于进气孔11内，其中，经防爆阀30往容置空间13充注气体。需要解释的是，防爆阀30为电池包的重要部件，用于在电池包热失控时排出电池包产生的大量气体，避免电池包发生爆炸。同时，在标定装置100上设置防爆阀30，使得标定装置100的进气情况接近电池包的进气情况，提高标定的准确度。同时，防爆阀30还能防止箱体在充气过程中的发生爆炸情况。在这里，防爆阀30的结构为现有技术，因此不再赘述。

如图2所示，本申请还提供一种电池包压差阈值标定系统200，电池包压差阈值标定系统200包括标准电池包210和电池包压力值标定装置100，标准电池包具有第二气密性压力值P₂，其中，压差阈值P₀＝|P₂-P₁|。

具体地，电池包压差阈值标定系统200还包括压差传感器，压差传感器用于测量第二气密性压力值P₂和第一气密性压力值P₁之间的差值，从而到压差阈值P₀。

下面具体描述对待测电池包气密性进行检测时使用的差压法：首先通过气密测试仪(工作气源)同时向标准工件和测试工件(即待测电池包)中通入同样压力的气体，通过标准工件与测试工件(即待测电池包)之间的压力传感器直接测试标准电池包第二气密性压力值P₂与待测电池包的压力值P，如此以得到压力差ΔP，其中ΔP＝|P₂-P|，若ΔP小于压差阈值P₀，则判定测试工件气密性符合要求。差压法的优点在于测试时间快，测试精度高，可以在较短的时间内完成检测。

需要解释的是，差压法所依据的物理原理为理想气体的状态方程：公式为P*V＝n*R*T，其中，P为气体绝对压力(单位Pa)，V为气体的体积(单位m3)，n为气体物质的量(单位mol)，T为气体开氏温度(单位K)，R为摩尔气体常量(J/K.mol)。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池包压力值标定装置，用于模拟待测电池包，并标定出待测电池包的第一气密性压力值P₁，其特征在于，所述电池包压力值标定装置包括：

箱体(10)，所述箱体(10)上开设有进气孔(11)以及泄漏孔(12)，所述箱体(10)内设置有容置空间(13)，所述容置空间(13)的体积用于模拟待测电池包的体积，且所述进气孔(11)、所述泄漏孔(12)均与所述容置空间(13)连通；

其中，在单位时间内，经所述进气孔(11)往所述容置空间(13)充注气体，且部分气体经过所述泄漏孔(12)泄出，并在单位时间后获取所述容置空间(13)内的气压值，以通过所述气压值模拟并标定出所述第一气密性压力值P₁。

2.根据权利要求1所述的电池包压力值标定装置，其特征在于，所述容置空间(13)的体积配置为能够根据所述待测电池包的体积而调整。

3.根据权利要求2所述的电池包压力值标定装置，其特征在于，所述箱体(10)设置为伸缩式结构，以使所述箱体(10)能够伸缩并改变所述容置空间(13)的体积大小。

4.根据权利要求2所述的电池包压力值标定装置，其特征在于，所述待测电池包的种类设置为多种，不同种类的待测电池包的体积配置为不同；

其中，在不同种类的待测电池包中，体积最大的待测电池包的体积为V₁，所述容置空间(13)的体积为V₂，V₁和V₂满足：V₂≥V₁；

并且，所述容置空间(13)能够通过填充物改变所述容置空间(13)的体积大小。

5.根据权利要求4所述的电池包压力值标定装置，其特征在于，所述泄漏孔(12)的数量为多个，且多个所述泄漏孔(12)的孔径不相同，不同孔径所述泄漏孔(12)与不同种类的待测电池包相互对应设置。

6.根据权利要求5所述的电池包压力值标定装置，其特征在于，所述泄漏孔(12)配置为多种类型，每一种类型包括多个；

其中，泄漏率配置为能够根据不同种类、不同数量的所述泄漏孔进行调节。

7.根据权利要求1所述的电池包压力值标定装置，其特征在于，所述箱体(10)上还开设有泄漏口(14)，所述标定机构还包括泄漏板(20)，所述泄漏板(20)密封且可拆卸地盖设于所述泄漏口(14)，所述泄漏孔(12)开设于所述泄漏板(20)上。

8.根据权利要求1或7所述的电池包压力值标定装置，其特征在于，所述泄漏孔(12)的形状设置为三角形、矩形、圆形中的任一种。

9.根据权利要求1所述的电池包压力值标定装置，其特征在于，所述标定装置还包括防爆阀(30)，所述防爆阀(30)安装于所述进气孔(11)内；

其中，经所述防爆阀(30)往所述容置空间(13)充注气体。

10.一种电池包压差阈值标定系统，用以标定出压差阈值P₀，其特征在于，所述电池包压差阈值标定系统包括：

标准电池包，具有第二气密性压力值P₂；

电池包压力值标定装置，采用权利要求1-9任一项所述电池包压力值标定装置；

其中，压差阈值P₀＝|P₂-P₁|。