本发明专利技术公开了一种电池体积变化原位测试装置，包括相对设置的固定板和限位板，固定板上设置有悬臂式压力传感器，压力传感器上设置有托盘，托盘与限位板之间形成电池测试腔，待测试电池嵌入式置于电池测试腔同时与托盘、限位板压力式紧密接触。本发明专利技术的电池体积变化原位测试装置具有准确性高、实时性强、一致性好和测试效率高的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种电池体积变化原位测试装置
本专利技术涉及电池测试装置
，具体是指一种电池体积变化原位测试装置。
技术介绍
锂离子电池被称为摇椅电池，电池在充放电过程中锂离子在正负极中嵌入和脱出，会导致正负极材料的体积发生变化，电池体积也随着晶胞体积变化的叠加而随之改变。从体积变化的内在因素考虑，电池的体积变化可以分为硬膨胀和软膨胀。其中硬膨胀主要是电池中活性材料在充放电过程中的体积变化，而软膨胀主要是由于产气等副反应引起的变化。电池体积变化一般通过电池原位压力测试装置进行监测，电池原位压力测试装置通过对电池体积改变所带来压力变化的监控，量化电池在充放电过程中的变化情况，精确的检测出电池在进行电性能测试过程中体积变化的情况。中国专利技术专利CN209085568U公开了一种测试软包电池体积装置、中国专利技术专利申请CN108931280A公开了一种锂离子电池体积的检测装置及其检测方法，中国专利技术专利申请CN108414043A公开了一种软包式锂离子电池体积的测试装置及其测试方法，均是通过阿基米德原理对软膨胀的体积变化进行测量。与此同时，关注活性材料在充放电过程中的体积变化的硬膨胀对于锂离子电池性能的研究更加具有实际意义。电池的电极材料体积变化在电池内部产生较大的应力，从而对电池内部的结构层产生巨大的影响，导致电池循环性能甚至对电池安全性能参数影响。因此，对电池充放电时硬膨胀体积变化监控的原位测试，会对电池性能分析具有重要意义。而且，现有测试电池体积设备与办法对实验环境要求都较高，使数据容易产生较大的误差。因为在这些测试方法中要求的所需工作条件要求高，如测试过程的温度的变化会导致环境气体、液体本身体积的变化，致使变化数值受到影响，直接影响了实验的准确性，而设备的气密性同样直接影响到设备的测试结果。采用阿基米德原理的方式是通过倒推的电池体积变化的实验设备与方法，很难消除物质本身受外界影响所致使的变量和误差，不能很好的实时记录体积的变化，得出结果需要一个数据转化的过程，让实验难以获得更多所需的数据量，所获数据没有很好的连续性，使实验过程繁琐漫长，效率较低，也无法满足原位实验的要求，适用范围大大降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电池体积变化原位测试装置，具有准确性高、实时性强、一致性好和测试效率高的特点。本专利技术可以通过以下技术方案来实现：本专利技术公开了一种电池体积变化原位测试装置，包括相对设置的固定板和限位板，固定板上设置有悬臂式压力传感器，压力传感器上设置有托盘，托盘与限位板之间形成电池测试腔，待测试电池嵌入式置于电池测试腔同时与托盘、限位板压力式紧密接触。进一步地，托盘与悬臂式压力传感器之间、固定板与悬臂式压力传感器之间均设有形变预留区，当传感器受外界力的影响时，会向形变预留区发生形变，进而测试出电池在测试过程中的体积变化。进一步地，固定板、限位板依次有间隙通过定位螺柱组合成型，有效简化结构提升装配难度。进一步地，固定板、托盘、限位板均为矩形板，定位螺柱贯穿通过设置在固定板、限位板四个直角处的定位孔，既满足大部分方形电池的测试需要提高其适用性，又方便对压力平衡进行调节，提高测试准确性。进一步地，待测试电池为软包锂离子电池或铝壳锂离子电池，均为方形电池，与限位板、托盘的有效接触面积大，体积变化感应敏感，提高测试的准确性。进一步地，悬臂式压力传感器的型号为HH8628。具有精度高，抗偏载能力强的特点。而且，该传感器优质铝合金材质安装简便、快速，表层电解防腐处理适用于有限空间的自动化设备和小型设备的力值检测与控制，适用于大量程高精度的计量检测，提升检测的精度、灵敏度、自动化程度。进一步地，固定板和限位板均为不锈钢板，具备较好的结构稳定性，避免其体积变化对于测试过程造成误差和影响。进一步地，托盘上的一侧部设有用于连接悬臂式传感器的安装固定槽。该安装固定槽为带4个通孔的矩形凹槽，用于通过螺钉连接悬臂式传感器时不会让螺帽凸出来，顶到上方的限位板，消除测试电池安放与电池体积测试的影响。本专利技术一种电池体积变化原位测试装置，具有如下的有益效果：第一、准确性高，本专利技术的通过电池充放电过程中电池体积变化给设备悬臂式压力传感器带来的压力，直接量化出体积变化数据，减少外界环境的影响从而提高测量数据的准确性；第二、实时性强，电池的体积变化通过设备传感器进行实时的监控记录，无需进行二次传递和数据转换或倒推，具有较强实时性；第三、一致性好，测试过程有效降低对测试环境和测试条件的要求，可以多组同步进行测试，提高测试的一致性；第四、测试效率高，本专利技术的测试装置能很好的完成长时间、不间断的原位体积变化测试，提高测试效率，给后续电池性能与体积变化的研究带来大量的、连续的精确数据。附图说明附图1为本专利技术一种电池体积变化原位测试装置的立体结构示意图；附图2为本专利技术一种电池体积变化原位测试装置的主视图；附图3为本专利技术一种电池体积变化原位测试装置的内部结构图；附图中的标记包括：100、固定板；200、悬臂式压力传感器；300、托盘；400、限位板；500、固定螺母；600、定位螺柱，700、电池测试腔，800、安装形变预留区，900、安装固定槽。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例及附图对本专利技术产品作进一步详细的说明。如图1～2所示，本专利技术公开了一种电池体积变化原位测试装置，包括相对设置的固定板100和限位板400，固定板100上设置有悬臂式压力传感器200，压力传感器200上设置有托盘300，托盘300与限位板400之间形成电池测试腔700，待测试电池嵌入式置于电池测试腔700同时与托盘300、限位板400压力式紧密接触。如图1至3所示，托盘300与悬臂式压力传感器200之间、固定板100与悬臂式压力传感器200之间均设有形变预留区800。固定板100、限位板400依次有间隙通过定位螺柱600组合成型，具体为定位螺柱600的两端均套接有固定螺母500。固定板100、托盘300、限位板400均为矩形板，定位螺柱600贯穿通过设置在固定板100、限位板400四个直角处的定位孔。托盘300上的侧面设有用于连接悬臂式传感器200的安装固定槽900.在本专利技术中，待测试电池为软包锂离子电池或铝壳锂离子电池。悬臂式压力传感器的型号为HH8628。固定板和限位板均为不锈钢板。在本专利技术中，不同组成部件的作用和功能为：限位板：以长方体结构为主体，其中的长宽适用于市面上绝大部分电池结构，设计的厚度也满足电池膨胀时对限位板造成的弯曲应力。限位板是用于固定电池一个侧面的部分，在限位板的四周留有4个定位孔用于与螺柱螺母配合，以施加一定的压力让电池能在限位板与托盘之间保持固定。在电池充放电的过程中电池体积变化时，限位板则是固定面，让电池压力向一定方向变化。托盘：以长方体结构为主体，满足测试所需尺寸，在连接悬臂式压力本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池体积变化原位测试装置，其特征在于：包括相对设置的固定板和限位板，所述固定板上设置有悬臂式压力传感器，所述压力传感器上设置有托盘，所述托盘与限位板之间形成电池测试腔，待测试电池嵌入式置于电池测试腔同时与托盘、限位板压力式紧密接触。/n
【技术特征摘要】
1.一种电池体积变化原位测试装置，其特征在于：包括相对设置的固定板和限位板，所述固定板上设置有悬臂式压力传感器，所述压力传感器上设置有托盘，所述托盘与限位板之间形成电池测试腔，待测试电池嵌入式置于电池测试腔同时与托盘、限位板压力式紧密接触。
2.根据权利要求1所述的电池体积变化原位测试装置，其特征在于：所述托盘与悬臂式压力传感器之间、固定板与悬臂式压力传感器之间均设有形变预留区。
3.根据权利要求2所述的电池体积变化原位测试装置，其特征在于：所述固定板、限位板依次有间隙通过定位螺柱组合成型。
4.根据权利要求3所述的电池体积变化原位测试装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐进，刘佳，晏兵，陈海彬，陈垦宇，
申请(专利权)人：东莞理工学院，东莞市银天新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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