一种测量电池内部空间体积的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于测量装置技术领域，尤其涉及一种测量电池内部空间体积的装置，包括测试机构和用于定位电池的定位工装，所述测试机构包括与所述电池的注液孔相匹配的密封嘴、与密封嘴相连接的三通阀、以及设置于三通阀与密封嘴之间的气压表，所述三通阀的两侧分别连接有抽气管路和充气管路，所述抽气管路上设有对电池抽取真空的真空泵，所述充气管路上设有气体流量计和控制气体流量的气路阀门。相比于现有技术，本实用新型专利技术通过先抽真空，再注入气体的方式来测量电池内部空间体积，使得本实用新型专利技术具有测量效率高、测量精度高、操作方便、对电池无损等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种测量电池内部空间体积的装置
本技术属于测量装置
，尤其涉及一种测量电池内部空间体积的装置。
技术介绍
目前，锂离子电池被应用在越来越多样化的领域，特别是电动汽车行业，锂离子电池将会得到更广泛的应用，因此，这对锂离子电池的性能要求也变得更加严格。在硬壳电池中，其内部残余空间的大小会对电池的寿命和安全性产生较大影响。因此，随着硬壳锂离子电池在电动汽车上的应用，越来越多的研究者开始关注电池内部残余空间这个问题。然而，现有技术中对硬壳锂离子电池残余空间体积的测量还没有公认的方法，一般采用的评价方法是对硬壳锂离子电池进行理论计算或简单注液法。这两种方法虽然能够在一定程度上对电池内部残余空间体积进行定量，但两种方法均存有准确度低的不足。一方面，理论计算法无法真实的反映电池在制作过程中因各工序零件公差引起的残余空间体积波动，因此，其与实测体积误差较大；另一方面，简单注液法在操作过程中存在局限，其无法将电池内部气体全部赶出，导致测量结果误差较大；此外，其操作耗时长，而且测试完的电池不能继续使用，存在浪费。因此，为了能够更方便、更准确的对电池内部残余空间体积进行测量，以进一步优化电池性能，确有必要开发一种可以对电池内部残余空间体积进行准确测量的装置。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种能够快速、准确、简便的对电池内部空间体积进行测量的装置。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种测量电池内部空间体积的装置，包括测试机构和用于定位电池的定位工装，所述测试机构包括与所述电池的注液孔相匹配的密封嘴、与密封嘴相连接的三通阀、以及设置于三通阀与密封嘴之间的气压表，所述三通阀的两侧分别连接有抽气管路和充气管路，所述抽气管路上设有对电池抽取真空的真空泵，所述充气管路上设有气体流量计和控制气体流量的气路阀门。本技术在使用过程中，首先通过定位工装对被检测的电池进行定位，使电池的注液孔朝上并与测试机构的密封嘴对准密封，然后将三通阀调至使抽气管路与电池相连通，开启真空泵的调节阀，开始对电池抽取真空，当真空度达到设定值(约-80kPa)后，调节三通阀停止抽气，并使电池与接有气体流量计的充气管路连通，然后开启气路阀门，使气体缓缓注入电池，待气压表示数为一个大气压时，关闭气路阀门并读取气体流量计上的气体体积示数，气体流量计所显示的体积数值即为电池内部空间体积。作为本技术测量电池内部空间体积的装置的一种改进，所述气路阀门包括第一气路阀门和第二气路阀门，所述第一气路阀门和所述第二气路阀门分别连接在所述气体流量计的两侧。作为本技术测量电池内部空间体积的装置的一种改进，所述测试机构还包括驱动密封嘴沿上下方向移动的驱动机构。通过驱动机构驱动密封嘴向下移动并与注液孔对准密封，这样可提高测量的自动化程度。作为本技术测量电池内部空间体积的装置的一种改进，所述驱动机构为气缸、液压缸或电机。作为本技术测量电池内部空间体积的装置的一种改进，所述定位工装为夹具，所述夹具包括第一夹板、与第一夹板开合配合的第二夹板和对第二夹板施加与第一夹板对合作用力的弹簧。作为本技术测量电池内部空间体积的装置的一种改进，所述第一夹板和所述第二夹板的相对端面上设置有缓冲层。缓冲层的设置可以避免第一夹板和第二夹板对被测电池外壳产生压痕。作为本技术测量电池内部空间体积的装置的一种改进，所述第一夹板和/或所述第二夹板设置有手环。设置的手环可便于调整第一夹板和第二夹板的间距，使其匹配电池的大小。作为本技术测量电池内部空间体积的装置的一种改进，所述充气管路的气体源为干燥的氩气源或氦气源。因为干燥的氩气或者氦气不与电池内部物质发生化学反应，能够保证不损坏电芯，使得测量完成后的电池能够继续使用。需要说明的是，气体源还可以为其它的惰性气体，如氖气、氪气、氙气、氡气等，或者为其它不与电池内部物质发生反应的气体。本技术的有益效果在于：本技术一种测量电池内部空间体积的装置，包括测试机构和用于定位电池的定位工装，所述测试机构包括与所述电池的注液孔相匹配的密封嘴、与密封嘴相连接的三通阀、以及设置于三通阀与密封嘴之间的气压表，所述三通阀的两侧分别连接有抽气管路和充气管路，所述抽气管路上设有对电池抽取真空的真空泵，所述充气管路上设有气体流量计和控制气体流量的气路阀门。相比于现有技术，本技术通过先抽真空，再注入气体的方式来测量电池内部空间体积，使得本技术具有测量效率高、测量精度高、操作方便、对电池无损等优点。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中：1-电池；2-密封嘴；3-气压表；4-真空泵；5-三通阀；6-气路阀门；61-第一气路阀门；62-第二气路阀门；7-气体流量计；8-气体源。具体实施方式下面结合具体实施方式和说明书附图，对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。如图1所示，一种测量电池内部空间体积的装置，包括测试机构和用于定位电池1的定位工装(图未示)，测试机构包括与电池1的注液孔相匹配的密封嘴2、驱动密封嘴2沿上下方向移动的驱动机构(图未示)、与密封嘴2相连接的三通阀5、以及设置于三通阀5与密封嘴2之间的气压表3，三通阀5的两侧分别连接有抽气管路和充气管路，抽气管路上设有对电池1抽取真空的真空泵4，充气管路上设有气体流量计7和控制气体流量的气路阀门6。其中，充气管路的气体源8为干燥的氩气源或氦气源；因为干燥的氩气或者氦气不与电池1内部物质发生化学反应，能够保证不损坏电芯，使得测量完成后的电池1能够继续使用。此外，气体源8还可以为其它的惰性气体，如氖气、氪气、氙气、氡气等，或者为其它不与电池1内部物质发生反应的气体。在根据本技术的测量电池内部空间体积的装置的一实施例中，气路阀门6包括第一气路阀门61和第二气路阀门62，第一气路阀门61和第二气路阀门62分别连接在气体流量计7的两侧。同时设置两个气路阀门便于精准控制充气管路的气体流量。在根据本技术的测量电池内部空间体积的装置的一实施例中，驱动机构为气缸、液压缸或电机。在根据本技术的测量电池内部空间体积的装置的一实施例中，定位工装为夹具，夹具包括第一夹板、与第一夹板开合配合的第二夹板和对第二夹板施加与第一夹板对合作用力的弹簧。在根据本技术的测量电池内部空间体积的装置的一实施例中，第一夹板和第二夹板的相对端面上设置有缓冲层。缓冲层的设置可以避免第一夹板和第二夹板对被测电池1外壳产生压痕。在根据本技术的测量电池内部空间体积的装置的一实施例中，第一夹板和/或第二夹板设置有手环。设置的手环可便于调整第一夹板和第二夹板的间距，使其匹配电池1的大小。本技术的测量原理为：在使用过程中，首先通过定位工装对被检测的电池1进行定位，使电池1的注液孔朝上并与测试机构的的密封嘴2对应，接着通过驱动机构驱动密封嘴2向下移动并与注液孔对准密封，然后将三通阀5调至使抽气管路与电池1相连通，开启真空泵4的调节阀，开始对电池1抽取真空，当真空度达到-80kPa后，调节三通阀5停止抽气，并使电池1与接有气体流量计7的充气管路连通，然后开启气路阀门6，使气体缓缓注入电池1，待气压表3示数为一个大气压时，关闭气路阀门6并读取气体流量计7上的气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量电池内部空间体积的装置，其特征在于：包括测试机构和用于定位电池的定位工装，所述测试机构包括与所述电池的注液孔相匹配的密封嘴、与密封嘴相连接的三通阀、以及设置于三通阀与密封嘴之间的气压表，所述三通阀的两侧分别连接有抽气管路和充气管路，所述抽气管路上设有对电池抽取真空的真空泵，所述充气管路上设有气体流量计和控制气体流量的气路阀门。

【技术特征摘要】
1.一种测量电池内部空间体积的装置，其特征在于：包括测试机构和用于定位电池的定位工装，所述测试机构包括与所述电池的注液孔相匹配的密封嘴、与密封嘴相连接的三通阀、以及设置于三通阀与密封嘴之间的气压表，所述三通阀的两侧分别连接有抽气管路和充气管路，所述抽气管路上设有对电池抽取真空的真空泵，所述充气管路上设有气体流量计和控制气体流量的气路阀门。2.根据权利要求1所述的测量电池内部空间体积的装置，其特征在于：所述气路阀门包括第一气路阀门和第二气路阀门，所述第一气路阀门和所述第二气路阀门分别连接在所述气体流量计的两侧。3.根据权利要求1所述的测量电池内部空间体积的装置，其特征在于：所述测试机构还包括驱动密封嘴沿上下方向移...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋书涛，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35