动力电池膨胀测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种动力电池膨胀测量装置，包括：第一受力板、第二受力板、第三受力板、弹性装置、位移测量装置和压力测量装置；第二受力板和第三受力板均位于第一受力板的正下方，且第二受力板位于第一受力板和第三受力板之间，第二受力板与第三受力板之间具有一容纳电池电芯的空间；弹性装置的一端固定在第一受力板朝向所述第二受力板的一面，弹性装置的另一端固定在第二受力板朝向第一受力板的一面；位移测量装置的两端分别垂直固定在第一受力板和所述第二受力板上，压力测量装置固定在第三受力板的底部。本发明专利技术的装置可以获得不同的压力下电池电芯的膨胀力和电池电芯的膨胀厚度之间的关系，以为研发人员提供较好的参考，提高了动力电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动力交通工具技术，尤其涉及一种动力电池膨胀测量装置。
技术介绍
随着新能源汽车在我国汽车行业的数量迅速增长，锂离子动力电池已经成为发展电动汽车的关键。在软包装锂离子电池生命周期内，锂离子动力电池随着充放电的循环进行，电池体积会呈现一定比例的膨胀；而体积的膨胀往往伴随着电池厚度的增加，这种厚度的变化对锂离子电池的寿命和电池成组造成非常不利的影响。因此，抑制电池在生命周期内体积过快的膨胀成为了电池包设计的关键。为了抑制电池体积膨胀过快，测量电池的膨胀程度成为目前研发人员重点研究的课题。现有技术中，经常通过内压监测装置以及外压监测装置分别监测电芯壳体的内部的气体受力变化以及电芯壳体因膨胀对外界的施力变化，来获得电池的体积膨胀程度。但是，现有技术的测量电池体积膨胀的方法，无法为研发人员确定电池电芯与电池电芯间的预留间隙及弹性填充材料提供准确的参考。
技术实现思路
本专利技术提供一种动力电池膨胀测量装置，用以解决现有技术中测量电池体积膨胀时，其测量结果无法为研发人员确定电池电芯与电池电芯间的预留间隙及弹性填充材料提供准确的参考的技术问题。第一方面，本专利技术提供一种动力电池膨胀测量装置，包括：第一受力板、第二受力板、第三受力板、弹性装置、位移测量装置和压力测量装置；其中，所述第二受力板和所述第三受力板均位于所述第一受力板的正下方，且所述第二受力板位于所述第一受力板和所述第三受力板之间，所述第二受力板与所述第三受力板之间具有一容纳电池电芯的空间；所述弹性装置的一端固定在所述第一受力板朝向所述第二受力板的一面，所述弹性装置的另一端固定在所述第二受力板朝向所述第一受力板的一面，所述第一受力板在压力作用下压缩所述弹性装置并朝向所述第二受力板的方向运动；所述位移测量装置的两端分别垂直固定在所述第一受力板和所述第二受力板上，用于测量在所述压力作用下所述弹性装置的第一形变量，以及测量在所述电池电芯膨胀时所述弹性装置的第二形变量；所述压力测量装置固定在所述第三受力板的底部，用于测量所述电池电芯的膨胀力。进一步地，所述弹性装置为弹簧。更进一步地，所述位移测量测量装置为位移传感器。更进一步地，所述压力测量装置为压力传感器。进一步地，所述第一受力板和所述第二受力板通过直线轴承组连接。更进一步地，施力装置，所述施力装置用于向所述第一受力板施加压力，并在所述压力达到预设压力时停止施压。更进一步地，所述施力装置包括：丝杠控制装置、顶板、丝杠和丝杠安装板；所述丝杠控制装置固定在所述顶板上，并与所述丝杠的一端连接；所述丝杠的另一端固定在所述丝杠安装板上；所述丝杠安装板位于所述第一受力板的正上方，并与所述第一受力板可伸缩连接；所述丝杠控制装置，用于控制所述丝杠朝向所述丝杠安装板的方向运动，以带动所述丝杠安装板朝向所述第一受力板的方向运动，以使所述第一受力板朝向所述第二受力板的方向运动。可选的，所述丝杠控制装置为手轮。更进一步地，所述装置还包括：盖板、底板和两个侧板，所述盖板、所述底板和所述两个侧板构成一容纳空间，所述第一受力板、所述第二受力板、所述第三受力板均位于所述容纳空间中，且所述第三受力板固定在所述底板上；所述丝杠安装板位于所述盖板的正上方，并通过所述盖板上的通孔与所述第一受力板可伸缩连接。本专利技术提供的动力电池膨胀测量装置，通过自上而下设置第一受力板、第二受力板和第三受力板，并在第一受力板和第二受力板之间设置弹性装置和位移测量装置，以及在第三受力板的底部设置压力测量装置，从而使得第一受力板在受到一定的压力时，能够压缩弹性装置并朝向第二受力板的方向运动，通过位移测量装置测量得到弹性装置的第一形变量从而得到当前的压力，与此同时，在该压力不变的前提下，对电池电芯进行充放电循环，使得电池电芯膨胀产生的膨胀力向上推动第二受力板，从而使得第二受力板压缩上述弹性装置，再次通过位移测量装置测得该弹性装置的第二形变量，此时位于第三受力板底部的压力测量装置也可以测得电池电芯的膨胀力。基于此，本专利技术的动力电池膨胀测量装置可以获得不同的压力下电池电芯的膨胀力和电池电芯的膨胀厚度之间的对应关系，进而为研发人员提供较好的参考，以使研发人员在实际设计动力电池时，能够基于该对应关系很好的抑制电池电芯充放电的膨胀及生命终止阶段的膨胀，大大提高了动力电池的安全性。附图说明图1为本专利技术提供的动力电池膨胀测量装置实施例一的结构示意图；图2为本专利技术提供的动力电池膨胀测量装置实施例二的结构示意图；图3为本专利技术提供的动力电池膨胀测量装置实施例三的结构示意图；图4为本专利技术提供的动力电池膨胀测量装置实施例四的正视图；图5为本专利技术提供的动力电池膨胀测量装置实施例四的左视图；图6为本专利技术提供的动力电池膨胀测量装置实施例四的俯视图；图7为本专利技术提供的动力电池膨胀测量装置实施例四的立体结构示意图。附图标记：11：第一受力板；12：第二受力板；13：第三受力板；14：弹性装置；15：位移测量装置；16：压力测量装置；17：容纳电池电芯的空间；141：弹性装置的一端；142：弹性装置的另一端；10：直线轴承组；18：施力装置；181：丝杠控制装置；182：顶板；183：丝杠；184：丝杠安装板；21：丝杠的一端；22：丝杠的另一端；23：手轮；24：盖板；25：底板；26：侧板；27：盖板上的通孔。具体实施方式本专利技术实施例提供的动力电池，可以适用于任意的电动交通工具，例如电动车、电动汽车、电动轨道车辆等，还可以适用于其他需要电池提供动力或者能源的设备。另外，本专利技术涉及的动力电池，可以是锂离子电池包，还可以是其他材质的电池包，本实施例对此并不做限定。目前，在电池包生命周期内，动力电池随着充放电的循环进行，电池体积会呈现一定比例的膨胀；而体积的膨胀往往伴随着电池厚度的增加，这种厚度的变化对动力电池的寿命和电池成组造成非常不利的影响。为了提高电池包的运行安全，电池电芯充放电的膨胀及生命终止阶段的膨胀给电池包结构设计提出了非常高的要求，如果没有充分的抑制膨胀设计，电池包在运行过程中结构件可能会被过大的膨胀力作用变形，从而造成绝缘故障、电池漏液甚至爆炸起火等一系列的严重安全隐患，对乘客的生命安全造成了巨大的威胁，因此在进行一款电池包设计前，掌握电池电芯在生命周期内的膨胀力及厚度变化显得非常必要。但是，现有技术中经常通过内压监测装置以及外压监测装置分别监测电芯壳体的内部的气体受力变化以及电芯壳体因膨胀对外界的施力变化，来获得电池的体积膨胀程度。由于在电池包实际设计过程中，电池电芯往往会受到不同的压紧力的作用，而电池电芯在不同的压紧力作用下呈现出的膨胀程度往往不同，即电池电芯的膨胀厚度不同，现有技术这种测量膨胀的方式无法测量电池电芯在一定的压紧力束缚下，电池电芯膨胀后的厚度的变化，即无法得知压紧力和电池膨胀厚度之间的实际对应关系，从而无法为研发人员确定电池电芯与电池电芯间的预留间隙及弹性填充材料提供准确的参考。本专利技术提供的动力电池膨胀测量装置，旨在解决现有技术的如上技术问题。下面以具体地实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。图1为本专利技术提供的动力电池膨胀测量装置实施例一的结构示意图。如图1所示，该装置包括：第一受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池膨胀测量装置，其特征在于，包括：第一受力板、第二受力板、第三受力板、弹性装置、位移测量装置和压力测量装置；其中，所述第二受力板和所述第三受力板均位于所述第一受力板的正下方，且所述第二受力板位于所述第一受力板和所述第三受力板之间，所述第二受力板与所述第三受力板之间具有一容纳电池电芯的空间；所述弹性装置的一端固定在所述第一受力板朝向所述第二受力板的一面，所述弹性装置的另一端固定在所述第二受力板朝向所述第一受力板的一面，所述第一受力板在压力作用下压缩所述弹性装置并朝向所述第二受力板的方向运动；所述位移测量装置的两端分别垂直固定在所述第一受力板和所述第二受力板上，用于测量在所述压力作用下所述弹性装置的第一形变量，以及测量在所述电池电芯膨胀时所述弹性装置的第二形变量；所述压力测量装置固定在所述第三受力板的底部，用于测量所述电池电芯的膨胀力。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池膨胀测量装置，其特征在于，包括：第一受力板、第二受力板、第三受力板、弹性装置、位移测量装置和压力测量装置；其中，所述第二受力板和所述第三受力板均位于所述第一受力板的正下方，且所述第二受力板位于所述第一受力板和所述第三受力板之间，所述第二受力板与所述第三受力板之间具有一容纳电池电芯的空间；所述弹性装置的一端固定在所述第一受力板朝向所述第二受力板的一面，所述弹性装置的另一端固定在所述第二受力板朝向所述第一受力板的一面，所述第一受力板在压力作用下压缩所述弹性装置并朝向所述第二受力板的方向运动；所述位移测量装置的两端分别垂直固定在所述第一受力板和所述第二受力板上，用于测量在所述压力作用下所述弹性装置的第一形变量，以及测量在所述电池电芯膨胀时所述弹性装置的第二形变量；所述压力测量装置固定在所述第三受力板的底部，用于测量所述电池电芯的膨胀力。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性装置为弹簧。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述位移测量测量装置为位移传感器。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力测量装置为压力传感器。5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕喆，张坤华，
申请(专利权)人：北京海博思创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11