一种锂离子电池内部压力监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种锂离子电池内部压力监控装置，其特征在于：包括监控组件和固定组件；所述监控组件包括依次设于电池负极的密封圈和传感器；所述密封圈的截面为“工”字型，一端套设电池负极，另一端套设传感器压感面一侧后，密封圈上形成压力过渡仓。本发明专利技术提供了一种锂离子电池内部压力监控装置，不仅可实时监控各种状况下电池的内部压力、可反复使用，而且不受锂电池结构约束、测量精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池内部压力监控装置
本专利技术属于电池性能及电池安全
，具体涉及一种锂离子电池内部压力监控装置。
技术介绍
随着锂离子电池在新能源汽车上的广泛应用，其安全性能越来越受到人们的关注。由于电池容量的不断提升，电池内部剩余空间变得越来越小，电池在高温环境中存储、过充电、过放电过以及各种滥用过程中会产生气体，气体的积聚使电池内部压力升高，导致电池短路甚至爆炸。电池内压成因复杂，目前来说主要受电池组成材料、制造工艺以及电池结构等因素限制，因此，精确测量电池内部压力为电池的设计提供关键数据显得非常有必要。现有技术中，对电池内部压力测量的方法有很多种，一种是通过电池外壳的形变来计算电池内部的压力，该方法虽然可操作性强，但是对于几乎不变形的圆柱钢壳电池来说可靠性很低；另一种是在电池内部预置压感纸，然后解剖电池，将压力感应纸与标准比色卡对比从而得到电池内部压力状况，此方法时效性差，电池内卷芯的膨胀对测试结果影响较大，因此数据可靠性较差；还有一种就是改变电池结构外接传感器，此方法增大了电池的剩余体积，不能反应原空间状态下的压力情况，因此上述几种方法均不能满足电池内部压力的高精度监控。
技术实现思路
为了解决所述现有技术的不足，本专利技术提供了一种锂离子电池内部压力监控装置，不仅可实时监控各种状况下电池的内部压力、可反复使用，而且不受锂电池结构约束、测量精度高。本专利技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：本专利技术中的锂离子电池内部压力监控装置，包括监控组件和固定组件；所述监控组件包括依次设于电池负极的密封圈和传感器；所述密封圈的截面为“工”字型，一端套设电池负极，另一端套设传感器压感面一侧后，密封圈上形成压力过渡仓。所述密封圈用于将电池和传感器装配为一体，密封圈与电池装配后，密封圈上形成压力过渡仓，用于感应电池内部的压力而发生形变传递至传感器压感面上，使测量的数据更精准；所述传感器通过密封圈的形变测量电池内部的压力参数。进一步地，所述密封圈与电池负极和传感器压感面接触位置的厚度为0.25-0.5mm，既能避免接触位置过厚，电池内部的压力无法使密封圈发生形变，导致压力测量不精确，又能避免接触位置过薄，电池内部的压力导致密封圈破裂和损坏。进一步地，所述密封圈的材质为包括绝缘橡胶、绝缘硅胶的绝缘弹性材料，绝缘橡胶和绝缘硅胶不仅具有良好的弹性和绝缘性能，而且具有良好的耐热性能。进一步地，所述监控组件与电池组装后，外部包裹密封胶带，用于提高电池和监控组件的安全性能，所述密封胶带为特氟龙胶带或聚酰亚胺胶带，不仅具有轻薄，而且具有良好的绝缘性、耐腐蚀性和耐高温性能。进一步地，所述固定组件设于电池和监控组件外部，包括装置外壳、螺帽和压紧环；所述装置外壳为两端开口、设有螺纹的空腔结构，靠近电池正极一端与所述螺帽相连接，靠近电池负极一端与所述压紧环相连接，且所述装置外壳壳体上、所述螺帽中部以及所述压紧环中部均开设有绝缘导线通道，用于设置绝缘导线，便于电池和传感器与外部设备的连接。所述装置外壳用于固定和装配电池，所述螺帽和压紧环用于将电池和监控组件固定于装置外壳内，并通过调节螺帽和压紧环的松紧度来保证电池和传感器之间的密封性。为保证所述螺帽和压紧环与装置外壳连接的密封性和稳定性，所述螺帽与装置外壳优先采用外螺纹相连接，所述压紧环与装置外壳优先采用内螺纹相连接；所述螺帽和所述压紧环与装置外壳锁紧后螺丝承受的压力大于60MPa，以保证装置整体的安全性；优选为铝合金或不锈钢材质，不仅具有良好的防爆性能和高温耐腐蚀性能，而且具有良好的传热性。进一步地，所述固定组件设于电池和监控组件外部，包括装置外壳和螺帽；所述装置外壳为靠近电池正极一端开口、设有螺纹与所述螺帽相连接，靠近电池负极一端封闭的空腔结构；且所述螺帽中部、所述装置外壳壳体上及靠近电池负极一端的壳体中部均开设有绝缘导线通道，用于设置绝缘导线，便于电池和传感器与外部设备的连接。所述装置外壳用于固定和装配电池，所述螺帽用于将电池和监控组件固定于装置外壳内，并通过调节螺帽的松紧度来保证电池和传感器之间的密封性。为保证所述螺帽与装置外壳连接的密封性和稳定性，所述螺帽与装置外壳优先采用外螺纹相连接；所述螺帽与装置外壳锁紧后螺丝承受的压力大于60MPa，以保证装置整体的安全性；优选为铝合金或不锈钢材质，不仅具有良好的防爆性能和高温耐腐蚀性能，而且具有良好的传热性。进一步地，所述固定组件设于电池和监控组件外部，包括装置外壳和压紧环；所述装置外壳为靠近电池负极一端开口、设有螺纹与所述压紧环相连接，靠近电池正极一端封闭的空腔结构；且所述压紧环中部、所述装置外壳壳体上及靠近电池正极一端的壳体中部均开设有绝缘导线通道，用于设置绝缘导线，便于电池和传感器与外部设备的连接。所述装置外壳用于固定和装配电池，所述压紧环用于将电池和监控组件固定于装置外壳内，并通过调节压紧环的松紧度来保证电池和传感器之间的密封性。为保证所述压紧环与装置外壳连接的密封性和稳定性，所述压紧环与装置外壳优先采用内螺纹相连接；所述压紧环与装置外壳锁紧后螺丝承受的压力大于60MPa，以保证装置整体的安全性；优选为铝合金或不锈钢材质，不仅具有良好的防爆性能和高温耐腐蚀性能，而且具有良好的传热性。进一步地，所述螺帽或装置外壳与电池正极之间设有套设于电池正极上的绝缘垫圈，用于电池与螺帽或装置外壳的绝缘，提高电池的安全性能；所述绝缘垫圈为绝缘橡胶或绝缘硅胶材质，不仅具有良好的弹性和绝缘性能，而且具有良好的耐热性能。进一步地，还包括将电池和传感器分别连接外部充放电设备和电子计算机的绝缘导线。所述电池的绝缘导线与外部的充放电设备相连，用于对电池进行充放电；所述传感器的绝缘导线与外部的电子计算机相连，用于采集传感器上的压力数据并同时给传感器供电。进一步地，所述传感器为耐腐蚀型压力传感器，防止电池的漏液腐蚀传感器；且压力测试范围上限高于60MPa，保证电池内部压力在传感器的测试范围内，避免电池内部压力过大，传感器无法精确的测量。一种锂离子电池内部压力监控系统，其特征在于：包括电池和所述锂离子电池内部压力监控装置，所述电池的电池外壳负极设有通孔，所述通孔便于更真实、精确的测试电池内部的压力。进一步地，所述压力过渡仓的位置与所述通孔对应，大小与所述通孔一致，为电池外壳负极面积的1/3-2/3；所述压力过渡仓由电池负极与密封圈装配后形成，故与所述通孔位置对应，大小一致；通孔的大小为电池外壳负极面积的1/3-2/3，既能使电池内部的压力更真实、精确的被测量，又能防止通孔过大导致电池发生漏液现象。本专利技术的锂离子电池内部压力监控装置具有以下优点：1、可实时监控各种状况下电池的内部压力，可反复使用。2、不受锂电池结构约束，可以是圆柱、方形或软包电池，但不局限于这些结构，该装置均可实施。3、测量精度高，与实际情况下电池内部压力非常接近，为电池厂家在安全设计提供关键数据测试方案，有利于电池的安全设计和研究。附图说明图1为本专利技术中锂离子电池内部压力监控装置（螺帽-装置外壳-压紧环结构）的装配整体结构示意图；图2为本专利技术中锂离子电池内部压力监控装置（螺帽-装置外壳结构）的装配整体结构示意图；图3本专利技术中锂离子电池内部压力监控装置（装置外壳-压紧环结构）的装配整体结构示意图。附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池内部压力监控装置，其特征在于：包括监控组件和固定组件；所述监控组件包括依次设于电池负极的密封圈和传感器；所述密封圈的截面为“工”字型，一端套设电池负极，另一端套设传感器压感面一侧后，密封圈上形成压力过渡仓。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池内部压力监控装置，其特征在于：包括监控组件和固定组件；所述监控组件包括依次设于电池负极的密封圈和传感器；所述密封圈的截面为“工”字型，一端套设电池负极，另一端套设传感器压感面一侧后，密封圈上形成压力过渡仓。2.如权利要求1所述锂离子电池内部压力监控装置，其特征在于：所述密封圈与电池负极和传感器压感面接触位置的厚度为0.25-0.5mm。3.如权利要求1所述锂离子电池内部压力监控装置，其特征在于：所述密封圈的材质为包括绝缘橡胶、绝缘硅胶的绝缘弹性材料。4.如权利要求1所述锂离子电池内部压力监控装置，其特征在于：所述监控组件与电池组装后，外部包裹密封胶带，所述密封胶带为特氟龙胶带或聚酰亚胺胶带。5.如权利要求1所述锂离子电池内部压力监控装置，其特征在于：所述固定组件设于电池和监控组件外部，包括装置外壳、螺帽和压紧环；所述装置外壳为两端开口、设有螺纹的空腔结构，靠近电池正极一端与所述螺帽相连接，靠近电池负极一端与所述压紧环相连接，且所述装置外壳壳体上、所述螺帽中部以及所述压紧环中部均开设有绝缘导线通道。6.如权利要求1所述锂离子电池内部压力监控装置，其特征在于：所述固定组件设于电池和监控组件外部，包括装置外壳和螺帽；所述装置外壳为靠近电池正极一端开口、设有螺纹与所述螺帽相连接，靠近电池负极一端封...

【专利技术属性】
技术研发人员：李远宏，肖斌，
申请(专利权)人：深圳市比克动力电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44