一種測試電芯安全性能裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種測試電芯安全性能裝置，包括測試箱主體、電路控制箱、下壓桿、滑塊、短路觸頭、感溫線、銅塊、固定夾，測試箱主體與電路控制箱連結(jié)為一體結(jié)構(gòu)，測試箱主體設(shè)有上蓋，測試箱主體的表面設(shè)置有滑塊，下壓桿穿插于滑塊，下壓桿設(shè)置有短路觸頭、感溫線的一端伸入測試箱主體內(nèi)部，測試箱主體內(nèi)部設(shè)置有固定夾。能在測試時(shí)，很好的固定電芯，并進(jìn)行內(nèi)部短路實(shí)驗(yàn)測試，通過對(duì)電芯的測試，可以觀察到在內(nèi)短路發(fā)生的時(shí)刻電芯的狀態(tài)（是否燃燒，冒煙，陽極火焰?zhèn)鞑サ男蚊玻€可以通過外接多路測溫儀記錄短路過程中的短路電流，陽極表面的溫升和電芯的電壓變化等數(shù)據(jù)，從而得到更全面的評(píng)估。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及鋰離子電池安全測試領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種能夠表征鋰離子電池在內(nèi)短路過程中安全性能的測試電芯安全性能裝置。
技術(shù)介紹
隨著鋰離子電池能量密度越來越高，隨之而來的安全隱患也越來越大，鋰離子電池的安全性與許多因素有關(guān)，如材料的性能、電池的設(shè)計(jì)、電池的組裝及電池的管理與使用條件等。在評(píng)價(jià)鋰離子電池的安全性能時(shí)，內(nèi)部短路實(shí)驗(yàn)是一種有效的方法。電池發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)，一股極高的電流通過短路位置并產(chǎn)生大量的熱，由此可能在電池內(nèi)部產(chǎn)生熱失控現(xiàn)象，甚至起火或爆炸。通過預(yù)測性實(shí)驗(yàn)和檢測方法來評(píng)價(jià)內(nèi)部短路性能，是鋰離子電池檢測的重要方面。 國內(nèi)外有很多模擬內(nèi)部短路的實(shí)驗(yàn)方法，如針刺，擠壓等，但是這些方法也都存在一定的局限性，都只能定性的以觀察到是否燃燒的現(xiàn)象作為是否安全的標(biāo)準(zhǔn)，而不能作為理論的定量分析。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于，提供一種能固定的短路模式(鋁箔與陽極膜片短路)，同時(shí)能定性分析電芯內(nèi)短路后的膜片狀態(tài)，又能定量評(píng)價(jià)鋰離子電池在發(fā)生內(nèi)短路后安全特性的測試電芯安全性能裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)的技術(shù)方案為，一種測試電芯安全性能裝置，包括測試箱主體、電路控制箱、下壓桿、滑塊、短路觸頭、感溫線、銅塊、固定夾,測試箱主體與電路控制箱連結(jié)為一體結(jié)構(gòu)，測試箱主體設(shè)有上蓋，測試箱主體的表面設(shè)置有滑塊，下壓桿穿插于滑塊，下壓桿設(shè)置有短路觸頭、感溫線的一端伸入測試箱主體內(nèi)部,測試箱主體內(nèi)部設(shè)置有固定夾。電池發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)，一股極高的電流通過短路位置并產(chǎn)生大量的熱，由此可能在電池內(nèi)部產(chǎn)生熱失控現(xiàn)象，甚至起火或爆炸。設(shè)計(jì)了一個(gè)測試電芯安全性能裝置，既能定性分析電芯內(nèi)短路后的膜片狀態(tài)，又能定量評(píng)價(jià)鋰離子電池在發(fā)生內(nèi)短路后安全特性。其中，測試箱主體，用耐高溫的合成石搭建，防止電芯在測試過程中燃燒破壞腔體，正前面采用鋼化玻璃，以便于觀察里面發(fā)生的現(xiàn)象。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，下壓桿由電動(dòng)下壓桿和手動(dòng)下壓桿構(gòu)成。電動(dòng)壓桿采用齒輪傳動(dòng)，可以精確控制下降的高度和速度，同時(shí)可以保證下壓的過程中對(duì)極片的壓力基本恒定。電動(dòng)壓桿適用于測試30s以內(nèi)的短路，而手動(dòng)壓桿適用于測試時(shí)間大于30s的情況。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，電動(dòng)下壓桿與短路觸頭連接；手動(dòng)下壓與感溫線連接。感溫線隨著下壓桿一起降落，且感溫線與短路觸頭的距離非常近，在短路的一瞬間即可準(zhǔn)確的測量短路點(diǎn)溫度的變化。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，短路觸頭及感溫線設(shè)置在同一水平線上。可以根據(jù)不同的需求加工出不同橫截面積的短路觸頭，短路觸頭可拆卸替換，以滿足不同短路面積的實(shí)驗(yàn)需求。觸頭整體設(shè)置成錐形的結(jié)構(gòu)，上寬下窄，可以防止多次實(shí)驗(yàn)后由于強(qiáng)度不夠造成觸頭彎曲的情況。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，下壓桿通過銅導(dǎo)線與設(shè)置在測試箱主體的銅塊連接。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，測試箱主體內(nèi)壁設(shè)置有防爆燈。測試過程中產(chǎn)生大量的熱，防爆燈具有散熱效果好、防爆效果好、安全性高和使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，從而適合用于照明，便于對(duì)測試狀況的觀測。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，測試箱主體的側(cè)面設(shè)置有兩個(gè)圓形孔。將電壓線通過兩個(gè)圓形孔伸入測試箱主體，夾住電芯的兩個(gè)極片，可以監(jiān)控內(nèi)短路過程中電芯的電壓降。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，電路控制箱表面設(shè)置有時(shí)間控制器按鈕、開關(guān)和測試啟動(dòng)鍵。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，測試箱主體內(nèi)部設(shè)有軌線，并與固定夾配合，使固定夾可沿軌線軸的方向滑動(dòng)。固定夾設(shè)置為可移動(dòng)，可以保證不同膜片寬度的電芯的固定。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上蓋設(shè)有凹槽，滑塊與凹槽配合，可沿凹槽軸的方向滑動(dòng)。可移動(dòng)滑塊可以保證在陽極膜片任何位置產(chǎn)生短路，對(duì)于評(píng)估不同短路位置安全性的差異很有幫助。本技術(shù)的有益效果在于，構(gòu)造這樣一種測試電芯安全性能裝置，測試箱主體的表面設(shè)置有滑塊，下壓桿穿插于滑塊，下壓桿設(shè)置有短路觸頭、感溫線的一端伸入測試箱主體內(nèi)部,測試箱主體內(nèi)部設(shè)置有固定夾。能在測試時(shí),很好的固定電芯,并進(jìn)行內(nèi)部短路實(shí)驗(yàn)測試，通過對(duì)電芯的測試，可以觀察到在內(nèi)短路發(fā)生的時(shí)刻電芯的狀態(tài)(是否燃燒，冒煙，陽極火焰?zhèn)鞑サ男蚊?，還可以通過外接多路測溫儀記錄短路過程中的短路電流，陽極表面的溫升和電芯的電壓變化等數(shù)據(jù)，從而得到更全面的評(píng)估。附圖說明圖I為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本專利技術(shù)內(nèi)短路實(shí)驗(yàn)裝置和使用做詳細(xì)的說明。參照?qǐng)DI所示，一種測試電芯安全性能裝置，包括測試箱主體I、電路控制箱2、下壓桿3、滑塊4、短路觸頭5、感溫線6、銅塊7、固定夾8，測試箱主體I與電路控制箱2連結(jié)為一體結(jié)構(gòu)，測試箱主體I設(shè)有上蓋11，測試箱主體I的表面設(shè)置有滑塊4，下壓桿3穿插于滑塊4，下壓桿3設(shè)置有短路觸頭5、感溫線6的一端伸入測試箱主體I內(nèi)部,測試箱主體I內(nèi)部設(shè)置有固定夾8。電池發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)，一股極高的電流通過短路位置并產(chǎn)生大量的熱，由此可能在電池內(nèi)部產(chǎn)生熱失控現(xiàn)象，甚至起火或爆炸。設(shè)計(jì)了一個(gè)測試電芯安全性能裝置，既能定性分析電芯內(nèi)短路后的膜片狀態(tài)，又能定量評(píng)價(jià)鋰離子電池在發(fā)生內(nèi)短路后安全特性。其中，測試箱主體1，用耐高溫的合成石搭建，防止電芯在測試過程中燃燒破壞腔體，正前面采用鋼化玻璃，以便于觀察里面發(fā)生的現(xiàn)象。下壓桿3由電動(dòng)下壓桿31和手動(dòng)下壓桿32構(gòu)成。電動(dòng)壓桿31米用齒輪傳動(dòng),可以精確控制下降的高度和速度，同時(shí)可以保證下壓的過程中對(duì)極片的壓力基本恒定。電動(dòng)壓桿31適用于測試30s以內(nèi)的短路，而手動(dòng)壓桿32適用于測試時(shí)間大于30s的情況。電動(dòng)下壓桿31與短路觸頭5連接；手動(dòng)下壓32與感溫線6連接。感溫線6隨著下壓桿3 —起降落，且感溫線6與短路觸頭5的距離非常近，在短路的一瞬間即可準(zhǔn)確的測量短路點(diǎn)溫度的變化。短路觸頭5及感溫線6設(shè)置在同一水平線上。可以根據(jù)不同的需求加工出不同橫截面積的短路觸頭5，短路觸頭5可拆卸替換，以滿足不同短路面積的實(shí)驗(yàn)需求。短路觸頭5整體設(shè)置成錐形的結(jié)構(gòu)，上寬下窄，可以防止多次實(shí)驗(yàn)后由于強(qiáng)度不夠造成觸頭彎曲的情況。下壓桿3通過銅導(dǎo)線與設(shè)置在測試箱主體I的銅塊7連接。 測試箱主體I內(nèi)壁設(shè)置有防爆燈9。測試過程中產(chǎn)生大量的熱，防爆燈9具有散熱效果好、防爆效果好、安全性高和使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，從而適合用于照明，便于對(duì)測試狀況的觀測。測試箱主體I的側(cè)面設(shè)置有兩個(gè)圓形孔12。將電壓線通過兩個(gè)圓形孔12伸入測試箱主體1，夾住電芯的兩個(gè)極片，可以監(jiān)控內(nèi)短路過程中電芯的電壓降。電路控制箱2表面設(shè)置有時(shí)間控制器按鈕21、開關(guān)22和測試啟動(dòng)鍵23。測試箱主體I內(nèi)部設(shè)有軌線，并與固定夾8配合，使固定夾8可沿軌線軸的方向滑動(dòng)。固定夾8設(shè)置為可移動(dòng)，可以保證不同膜片寬度的電芯的固定。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上蓋11設(shè)有凹槽，滑塊4與凹槽配合，可沿凹槽軸的方向滑動(dòng)。可移動(dòng)滑塊4可以保證在陽極膜片任何位置產(chǎn)生短路，對(duì)于評(píng)估不同短路位置安全性的差異很有幫助。把測試箱主體I的上蓋11打開，將待測試的電芯拆解，單獨(dú)展開最外層幾圈的陰極膜片，將外馬甲鋁箔壓在銅塊7下，然后將電芯未展開部分放在測試箱主體I的內(nèi)部，用固定夾8固定，未展開部分保證陽極膜片在上方，這時(shí)放下上蓋11，打開開關(guān)22，把時(shí)間控制器21設(shè)置成測試需要持續(xù)的時(shí)間，通過可移動(dòng)滑塊4調(diào)整短路觸頭5在下落后與陽極膜片本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種測試電芯安全性能裝置，其特征在于，包括測試箱主體（1）、電路控制箱（2）、下壓桿（3）、滑塊（4）、短路觸頭（5）、感溫線（6）、銅塊（7）、固定夾（8），測試箱主體（1）與電路控制箱（2）連結(jié)為一體結(jié)構(gòu)，測試箱主體（1）設(shè)有上蓋（11），測試箱主體（1）的表面設(shè)置有滑塊（4），下壓桿（3）穿插于滑塊（4），下壓桿（3）設(shè)置有短路觸頭（5）、感溫線（6）的一端伸入測試箱主體（1）內(nèi)部，測試箱主體（1）內(nèi)部設(shè)置有固定夾（8）。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：那超然，武衛(wèi)忠，李俊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東莞新能源科技有限公司，寧德新能源科技有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：