CN220983455U - 电池产气测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池产气测试装置，用于测试待测电池的产气量，电池产气测试装置包括：测试筒，测试筒内具有内腔，内腔被构造为容纳绝缘液体；固定夹，固定夹连接于内腔的腔壁，固定夹被构造为将待测电池固定于绝缘液体内；液位检测单元，液位检测单元被构造为检测绝缘液体的液位，且液位检测单元的检测端位于绝缘液体的液面以上；加热件，加热件设置于内腔，加热件被构造为加热绝缘液体。本申请的电池产气测试装置测试误差较小。

Description

电池产气测试装置

技术领域

本申请涉及电池测试技术领域，尤其涉及一种电池产气测试装置。

背景技术

锂电池在存储和循环过程中，其内部进行反应会产生气体，为了研究电池内部的产气机理和产气趋势，需要采用产气测试设备对电池的产气量进行测试。

相关技术中，一些产气测试设备是基于阿基米德排水法原理研制而成，即浸入测试液体中的电池受到向上的浮力，同时电池还受到向下的重力，这样，可以通过测试电池的重力与浮力的差值，进而获取电池的产气体积。还有一些产气测试设备是通过测量测试液体的液面变化，即将液位检测仪器伸入至测试液体内，液位检测仪器可以检测产气前的液位以及产气后的液位，进而可以根据两次液位的差值获取电池的产气体积。

但是，相关技术中的产气测试设备存在测试误差较大等问题。

实用新型内容

基于此，本申请提供了一种电池产气测试装置，以解决相关技术中的不足。

本申请提供一种电池产气测试装置，用于测试待测电池的产气量，电池产气测试装置包括：

测试筒，测试筒内具有内腔，内腔被构造为容纳绝缘液体；

固定夹，固定夹连接于内腔的腔壁，固定夹被构造为将待测电池固定于绝缘液体内；

液位检测单元，液位检测单元被构造为检测绝缘液体的液位，且液位检测单元的检测端位于绝缘液体的液面以上；

加热件，加热件设置于内腔，加热件被构造为加热绝缘液体。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的电池产气测试装置，还包括：

控制单元，加热件与控制单元电连接，控制单元被构造为控制加热件加热。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的电池产气测试装置，还包括：

防爆柜，防爆柜内具有防爆室，测试筒设置于防爆室。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的电池产气测试装置，加热件包括加热丝，多匝加热丝设置于内腔的侧壁，并沿测试筒轴向的一端向另一端延伸。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的电池产气测试装置，液位检测单元包括激光测距仪，激光测距仪包括激光发射端，激光发射端构成检测端，激光发射端朝向内腔。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的电池产气测试装置，还包括：

数据处理模块，数据处理模块与激光测距仪电连接，数据处理模块被构造为解析激光测距仪的液位检测结果。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的电池产气测试装置，测试筒包括筒体和筒盖，筒盖可开合地盖接于筒体，以共同形成内腔，液位检测单元连接于筒盖。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的电池产气测试装置，固定夹包括连接部，连接部连接于内腔的底壁。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的电池产气测试装置，还包括；夹持臂，夹持臂连接于连接部，至少两个夹持臂相对设置，且两个夹持臂相互靠近时，被构造为夹持待测电池。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的电池产气测试装置，测试筒的至少一个筒壁设有保温层。

本申请提供一种电池产气测试装置，电池产气测试装置包括测试筒、固定夹、液位检测单元和加热件，测试筒包括内腔，通过设置内腔用于容纳绝缘液体，以将待测电池浸泡在绝缘液体内，并形成密闭的测试环境，通过设置固定夹用于将待测电池固定在绝缘液体的液面以下，以避免待测电池因产气上浮，通过设置液位检测单元用于检测绝缘液体的液位变化情况，以根据绝缘液体的液位变差值获取待测电池的产气体积，通过将液位检测单元的检测端设置在绝缘液体的液面以上，以避免液位检测单元与绝缘液体接触而造成的测试误差、以及避免液位检测单元随待测电池浮动而造成的测试误差，通过设置加热件用于加热绝缘液体，以模拟待测电池的不同温度工况，进而获取较为准确的测试结果。由此，本申请提供的电池产气测试装置测试误差较小，精准度较高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请实施例提供的池产气测试装置的结构示意图。

附图标记说明：

100-测试筒；

110-内腔；

120-筒体；

130-筒盖；

200-固定夹；

300-液位检测单元；

310-激光测距仪；

320-数据处理模块；

400-加热件；

500-控制单元；

600-防爆柜。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的优选实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者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申请中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或显示器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或显示器固有的其它步骤或单元。

相关技术中，一些产气测试设备是基于阿基米德排水法原理研制而成，即浸入测试液体中的电池受到向上的浮力，同时电池还受到向下的重力，这样，可以通过测试电池的重力与浮力的差值，进而获取电池的产气体积。但是采用这种产气测试设备测试时，需要人工反复读取数据，具有测试误差较大、数据稳定性差、人为操作复杂和适用场景局限等问题。

还有一些产气测试设备是通过测量测试液体的液面变化，即将液位检测仪器伸入至测试液体内，液位检测仪器可以检测产气前的液位以及产气后的液位，进而可以根据两次液位的差值获取电池的产气体积。虽然采用这种产气测试设备能够克服基于阿基米德排水法原理研制的产气测试设备存在的数据稳定性差、人为操作复杂和适用场景局限等问题，但由于液位检测仪器需要伸入至测试液体内，会导致测试液体附着在液位检测仪器上，随着测试的进行，液体会顺着液位检测仪器回落至液面，从而导致测试误差。并且电池在放入测试液体的时候会上下浮动，液位检测仪器会随着电池的惯性浮动而浮动，进而影响测试的准确性。

此外，相关技术中的产气测试设备在测试时，测试液体的温度无法进行调控，而电池的产气量与其自身的温度变化紧密相关，因此无法准确地获取电池的产气体积。

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种电池产气测试装置，通过设置不与绝缘液体接触的液位检测单元来检测绝缘液体的液位变化，以避免液位检测单元与绝缘液体接触造成的测试误差，通过在测试筒内设置加热件，以加热绝缘液体，以便于准确地模拟待测电池的不同温度工况，从而准确获取不同工况下的电池产气量。

以下结合附图对本申请实施例提供的电池产气测试装置的技术方案进行详细说明。

参照图1所示，本申请实施例提供一种电池产气测试装置，用于测试待测电池的产气量，电池产气测试装置包括：

测试筒100，测试筒100内具有内腔110，内腔110被构造为容纳绝缘液体。

固定夹200，固定夹200连接于内腔110的腔壁，固定夹200被构造为将待测电池固定于绝缘液体内。

液位检测单元300，液位检测单元300被构造为检测绝缘液体的液位，且液位检测单元300的检测端位于绝缘液体的液面以上。

加热件400，加热件400设置于内腔110，加热件400被构造为加热绝缘液体。

在本申请中，测试筒100的内腔110用于形成密闭的测试环境，以防止外界环境影响待测电池进行测试，内腔110可以用于容纳绝缘液体，并将待测电池固定放置在绝缘液体内，由于待测电池会产生气体，并使得绝缘液体的体积增大，绝缘液体的液位会随之发生变化。

如此，可以通过获取两次液位的差值，并根据内腔110的底壁面积来获取待测电池的产气体积，也就是说，产气体积V等于初始液位值H₁与当前液位值H₂之间的差值乘以内腔110的底壁面积S，即V＝S*(H₂-H₁)。

其中，绝缘液态可以为冷却油、二甲基硅油等具有绝缘性质的液体，本申请实施例对此不加以限定。

由于待测电池在产气后会浮动，为避免待测电池的浮力较大，使得待测电池上浮至绝缘液体的液面以上，因此，在内腔110的内壁上还设置了固定夹200，因待测电池的电芯的体积会随着测试进程而发生部分变化，固定夹200可以夹持在待测电池的极耳上，进而将待测电池固定在绝缘液体的液面以下，从而保证待测电池在测试时处于较为稳定的状态。

液位检测单元300用于检测绝缘液体的液位变化情况，在开始测试前，将待测电池放入绝缘液体内，并使液位检测单元300获取初始液位值，在一段时间后，使液位检测单元300获取当前液位值，从而根据初始液位值和当前液位值得到两次液位的差值。

由于液位检测单元300的检测端位于绝缘液体的液面以上，即液位检测单元300的检测端无需接触绝缘液体，进而可以避免绝缘液体附着在液位检测单元300上造成的测试误差，以及可以避免液位检测单元300随着待测电池的惯性浮动而浮动产生的测试误差，如此，电池产气测试装置的测试准确度较高。

加热件400用于加热绝缘液体，以通过绝缘液体将热量传递给待测电池，进而模拟待测电池的不同温度工况，进而获得待测电池在不同温度工况下的产气量，从而可以获得更加准确的测试结果，有利于研究待测电池的产气机理和产气趋势。

此外，相关技术中产气测试设备在进行高温产气测试时，因测试液体的温度无法保持，随着测试进程的推进，测试液体的温度会逐渐下降，待测电池的产气量会逐渐减少，实际获取的产气体积会小于应当获取的产气体积，测试误差较大，而本申请的电池产气测试装置由于内腔110设有加热件400，可以使绝缘液体始终保持在设定的温度范围内，以提高测试的准确性。

本申请实施例提供的电池产气测试装置，包括测试筒100、固定夹200、液位检测单元300和加热件400，测试筒100包括内腔110，通过设置内腔110用于容纳绝缘液体，以将待测电池浸泡在绝缘液体内，并形成密闭的测试环境，通过设置固定夹200用于将待测电池固定在绝缘液体的液面以下，以避免待测电池因产气上浮，通过设置液位检测单元300用于检测绝缘液体的液位变化情况，以根据绝缘液体的液位变差值获取待测电池的产气体积，通过将液位检测单元300的检测端设置在绝缘液体的液面以上，以避免液位检测单元300与绝缘液体接触而造成的测试误差、以及避免液位检测单元300随待测电池浮动而造成的测试误差，通过设置加热件400用于加热绝缘液体，以模拟待测电池的不同温度工况，进而获取较为准确的测试结果。由此，本申请实施例的电池产气测试装置测试误差较小，精准度较高。

继续参照图1所示，在一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的电池产气测试装置还包括控制单元500，加热件400与控制单元500电连接，控制单元500被构造为控制加热件400加热。

这样，控制单元500可以用于加热件400加热，以便于根据测试需要将绝缘液体加热至所需的温度，进而模拟待测电池的不同温度工况，从而消除因测试温度单一而引起的测试结果不准确的问题。

示例性的，可以将测试液体分别加热至25℃、45℃、60℃、70℃，以测试待测电池在温度为25℃、45℃、60℃、70℃时的产气体积。

继续参照图1所示，由于避免待测电池产气量过多而导致测试筒100内的压力过大，进而引起安全问题，在一些实施方式中，本申请实施例提供的电池产气测试装置还包括防爆柜600，防爆柜600内具有防爆室，测试筒100设置于防爆室。

如此，防爆室可以为测试筒100提供防爆炸的容置空间，以避免避免待测电池产气量过多而导致的待测电池爆炸或者测试筒100爆炸，进而可以保障测试人员的安全。

在具体实现时，加热件400包括加热丝，多匝加热丝设置于内腔110的侧壁，并沿测试筒100轴向的一端向另一端延伸。

也就是说，加热丝沿测试筒100的轴向方向缠绕设置于内腔110的侧壁，以均匀加热位于不同液面高度的绝缘液体，如此，可以使绝缘液体受热均匀，从而使待测电池受热均匀。

继续参照图1所示，在一些实施方式中，液位检测单元300包括激光测距仪310，激光测距仪310包括激光发射端，激光发射端构成检测端，激光发射端朝向内腔110。

激光测距仪310是利用调制激光的某个参数实现对目标的距离测量的仪器。激光测距仪310根据检测原理不同，可以分为相位法激光测距仪和脉冲法激光测距仪，脉冲式激光测距仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，从而计算出从激光测距仪310到目标的距离。相位法激光测距仪是利用检测发射光和反射光在空间中传播时发生的相位差来检测距离的。

激光测距仪310具有重量轻、体积小、操作简单速度快且准确的优点。采用激光测距仪310的激光发射端发射激光以检测绝缘液体的液位，无需使检测端与绝缘液体接触，可以将液位检测单元300的检测端设置在绝缘液体的液面以上，进而有效避免检测端与绝缘液体接触而造成的测试误差。

继续参照图1所示，在一种可能的实现方式中，液位检测单元300还包括数据处理模块320，数据处理模块320与激光测距仪310电连接，数据处理模块320被构造为解析激光测距仪310的液位检测结果。

相关技术中，数据需要人工读取，并进行转换，数据读取和转换的过程中存在误差，进而会加剧测试误差。而本申请实施例的液位检测单元300首先通过激光测距仪310检测液位，以获取绝缘液体在不同时间点的液位数据，检测较为精准，进一步的，通过数据处理模块320对液位数据进行解析，以实时地、连续地输出待测电池的产气体积变化情况，有利于测试人员观察和分析。

此外，控制单元500也可以通过信号输出元件输出温度控制信息，并与数据处理模块320电连接，以将温度数据传输给数据模块，以形成不同温度条件下的实时产气量变化图表。

继续参照图1所示，在一些实施方式中，测试筒100包括筒体120和筒盖130，筒盖130可开合地盖接于筒体120，以共同形成内腔110，液位检测单元300连接于筒盖130。

如此，在准备进行测试前，可以先打开筒盖130，并将待测电池固定在绝缘液体的液面以下，之后，再关上筒盖130，以形成密闭的内腔110。

并且，液位检测单元300连接于筒盖130，可以使液位检测单元300的检测端位于绝缘液体的液面以上，以避免液位检测单元300的检测端与绝缘液体接触而造成的测试误差。

在一种可能的实现方式中，固定夹200包括连接部，连接部连接于内腔110的底壁。

如此，固定夹200通过设置连接部，可将固定夹200固定连接至内腔110的底壁，进而将待测电池固定在绝缘液体的液面以下，从而确保待测电池处于相对稳定的测试状态。

在一些实施方式中，固定夹200还包括夹持臂，夹持臂连接于连接部，至少两个夹持臂相对设置，且两个夹持臂相互靠近时，被构造为夹持待测电池。

示例性的，两个夹持臂的中部可铰接连接，两个夹持臂可相互靠近，以夹持待测电池的极耳，或者，两个夹持臂可相互远离，以放开待测电池的极耳。如此，固定件通过设置夹持臂来夹持待测电池的极耳，以避免对待测电池的极耳产生机械损伤。

此外，两个夹持臂相对的一面均可以设置缓冲层，以加强夹持臂与待测电池的极耳之间的摩擦力，以及避免因夹持力过大对待测电池的极耳产生损伤。

为了减小外部环境对内腔110的温度的影响，在一些实施方式中，测试筒100的至少一个筒壁设有保温层。

也就是说，测试筒100可以为保温筒，测试筒100的侧壁、底壁和顶壁中的一者或者两者可以设置保温层，或者，测试筒100的侧壁、底壁和顶壁均可以设置保温层，以提高测试筒100的保温隔离效果，进而保证内腔110的温度尽量少受到外部环境的影响，从而增强加热件400的加热效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池产气测试装置，用于测试待测电池的产气量，其特征在于，包括：

测试筒，所述测试筒具有内腔，所述内腔被构造为容纳绝缘液体；

固定夹，所述固定夹连接于所述内腔的腔壁，所述固定夹被构造为将所述待测电池固定于所述绝缘液体内；

液位检测单元，所述液位检测单元被构造为检测所述绝缘液体的液位，且所述液位检测单元的检测端位于所述绝缘液体的液面以上；

加热件，所述加热件设置于所述内腔，所述加热件被构造为加热所述绝缘液体。

2.根据权利要求1所述的电池产气测试装置，其特征在于，还包括：

控制单元，所述加热件与所述控制单元电连接，所述控制单元被构造为控制所述加热件加热。

3.根据权利要求1所述的电池产气测试装置，其特征在于，还包括：

防爆柜，所述防爆柜具有防爆室，所述测试筒设置于所述防爆室。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电池产气测试装置，其特征在于，所述加热件包括加热丝，多匝所述加热丝设置于所述内腔的侧壁，并沿所述测试筒轴向的一端向另一端延伸。

5.根据权利要求1-3任一项所述的电池产气测试装置，其特征在于，所述液位检测单元包括激光测距仪，所述激光测距仪包括激光发射端，所述激光发射端构成所述检测端，所述激光发射端朝向所述内腔。

6.根据权利要求5所述的电池产气测试装置，其特征在于，还包括：

数据处理模块，所述数据处理模块与所述激光测距仪电连接，所述数据处理模块被构造为解析所述激光测距仪的液位检测结果。

7.根据权利要求1-3任一项所述的电池产气测试装置，其特征在于，所述测试筒包括筒体和筒盖，所述筒盖可开合地盖接于所述筒体，以共同形成所述内腔，所述液位检测单元连接于所述筒盖。

8.根据权利要求1-3任一项所述的电池产气测试装置，其特征在于，所述固定夹包括连接部，所述连接部连接于所述内腔的底壁。

9.根据权利要求8所述的电池产气测试装置，其特征在于，还包括夹持臂，所述夹持臂连接于所述连接部，至少两个所述夹持臂相对设置，且两个夹持臂相互靠近时，被构造为夹持所述待测电池。

10.根据权利要求1-3任一项所述的电池产气测试装置，其特征在于，所述测试筒的至少一个筒壁设有保温层。