一种锂离子软包电池体积测量方法及测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种锂离子软包电池体积测量方法及测量装置，包括将待测电池放入容器的溶液中，待测电池通过夹持装置连接至电子天平；步骤二：记录此时电池在溶液中的深度，和电池的质量；步骤三：将电池取出并擦干处理后，进行首次充放电，电池体积增大；将所述已产气的电池再次固定在夹持装置上，重复所述步骤一和步骤二，记录电子天平数显稳定后电池的质量为M2；根据测量数值得到电池的产气量Vx＝(M1‑M2)/ρ

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子软包电池体积测量方法及测量装置
本专利技术属于锂离子软包电池领域，尤其是涉及一种锂离子软包电池体积测量方法及测量装置。
技术介绍
锂离子软包电池具有安全性能好、重量轻、容量高、能量密度大、内阻小、设计灵活等优点。随着新能源汽车的爆发式发展，以及新能汽车对动力电池能量密度的需求和政策驱动，软包动力电池凭借自身高能量密度和高安全性优势，迅速发展并应用于新能源汽车领域，软包动力电池市场占有率持续升高。锂离子软包电池在首次充放电过程，复杂的电化学反应产生一定体积的气体，填充在软包电池铝塑包装袋内。不同的电池正负极材料体系、电解液设计，以及不同的生产工艺参数，首次充放电过程电池内部化学体系反应方式以及反应程度存在一定的差异，对应的产气量也存在一定的差异。通过研究产气量大小，有助于为产品设计和工艺设计分析提供数据支持。目前公开的软包电池产气量测量方法为排水法，一种是将电池浸入水中排出一定量的水，通过量杯测量排出水的体积，该方法存在测量误差大、重复性低的缺陷；另一种是将电池浸入水中，通过电子秤测量水箱重量变化，再转化为体积，该方法需要较大的容器，需要对盛水的水箱进行称重，对应的电子秤的量程较大，分辨精度偏低，不利于微量体积变化的精确测量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种锂离子软包电池体积测量方法，以解决上述技术问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种锂离子软包电池体积测量方法，包括如下步骤：步骤一：将待测电池放入容器的溶液中，使待测电池完全悬浮在溶液中，待测电池的中部安装夹持装置，使得待测电池两端保持平衡，夹持装置的另一端通过连接件连接至电子天平，电子天平置于容器上端且处于水平状态；步骤二：记录此时电池在溶液中的深度，同时记录电子天平数显稳定后的数值，记录电池的质量为M1；步骤三：将电池取出并擦干处理后，进行首次充放电，在充放电过程中，电池主体内部经过复杂的电化学反应，产生气体，将电池铝塑包装袋撑开，电池体积增大；步骤四：将所述已产气的电池再次固定在夹持装置上，重复所述步骤一和步骤二，并使未产气电池和已产气电池深度相同，记录电子天平数显稳定后电池的质量为M2；根据测量数值得到电池的产气量Vx＝(M1-M2)/ρ液，ρ液为所述溶液的密度。进一步的，所述步骤一所述待测电池完全悬浮在溶液中的状态为：待测电池上边缘距离水面尺寸范围为5mm-15mm，且电池主体部位不接触容器壁。进一步的，所述步骤一中待测电池放入容器中的方式为慢慢浸入溶液中。进一步的，所述步骤二中记录所述电池在溶液中深度的具体方法为：连接件为带有标记的绳索，容器上设有刻度，以容器的上边缘为参考基准面，根据刻度测量出或者标记出电池在溶液中的深度。进一步的，所述步骤四中计算所述电池产气量的过程为：定义电池充放电产气前的体积为V1，电池充放电产气后的体积为V2，电池产气量为Vx，Vx＝V2-V1，根据公式F浮＝ρ液gV排，g为常数，V排为排开液体的体积，F浮为电池在液体中收到的浮力；得到等式：(M1-M2)*g＝ρ水*g*(V2-V1)＝ρ水*g*Vx，即产气量Vx＝(M1-M2)/ρ水，ρ水为水的密度。相对于现有技术，本专利技术所述的锂离子软包电池体积测量方法具有以下优势：(1)本专利技术所述的锂离子软包电池体积测量方法，选用量程小分辨精度高的电子天平仪器，对电池充放电产气前后分别在完全浸入洁净水中的状态下进行电池重量测试，并计算重量差值，从而快速计算得到电池体积变化，即产气量；实现了锂离子软包电池首次充放电过程产气量的快速精确测量，从而定量进行电池体系设计和生产工艺设计评价，为产品设计和工艺设计提供数据支持。本专利技术的另一目的在于提出一种锂离子软包电池体积测量装置，以解决现有测量装置电子秤的量程较大，分辨精度偏低，不利于微量体积变化的精确测量的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种锂离子软包电池体积测量装置，其特征在于：包括容器、夹持装置、吊绳、天平托板、电子天平和天平架，天平托板置于容器上端，天平托板上方固定安装电子天平，电子天平上设有天平架，天平架通过吊绳连接至夹持装置，夹持装置用于固定电测电池的中部。进一步的，所述容器一侧设有排水口。进一步的，所述电子天平的量程Max为3200g，分辨精度为0.01g。进一步的，所述吊绳为PE纤维材质，吊绳的直径为0.5mm～1mm。进一步的，所述吊绳上设有等距标志或者深度标志，容器上设有刻度。相对于现有技术，本专利技术所述的锂离子软包电池体积测量装置具有以下优势：所述锂离子软包电池体积测量装置与上述锂离子软包电池体积测量方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的锂离子软包电池体积测量装置的示意图。附图标记说明：1-水箱；2-水箱排水口；3-电池；4-夹爪；5-吊绳；6-天平托板；7-电子天平；8-天平架。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。术语解释：软包电池：是指采用铝塑膜包装的锂离子电池。铝塑包装袋：用来包装电池的包装袋，其内部分为电池主体区域和非电池主体区域，其中非电池主体区域称为气袋。本方案中，电池及其外部的包装袋统称为“电池”，而包装袋内的电池主体区域称为“电池主体”。一种锂离子软包电池体积测量方法，步骤一：将待测电池放入容器的溶液中，使待测电池完全悬浮在溶液中，待测电池的中部安装夹持本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子软包电池体积测量方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤一：将待测电池放入容器的溶液中，使待测电池完全悬浮在溶液中，待测电池的中部安装夹持装置，使得待测电池两端保持平衡，夹持装置的另一端通过连接件连接至电子天平，电子天平置于容器上端且处于水平状态；/n步骤二：记录此时电池在溶液中的深度，同时记录电子天平数显稳定后的数值，记录电池的质量为M1；/n步骤三：将电池取出并擦干处理后，进行首次充放电，在充放电过程中，电池主体内部经过复杂的电化学反应，产生气体，将电池铝塑包装袋撑开，电池体积增大；/n步骤四：将所述已产气的电池再次固定在夹持装置上，重复所述步骤一和步骤二，并使未产气电池和已产气电池深度相同，记录电子天平数显稳定后电池的质量为M2；根据测量数值得到电池的产气量Vx＝(M1-M2)/ρ

【技术特征摘要】
1.一种锂离子软包电池体积测量方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将待测电池放入容器的溶液中，使待测电池完全悬浮在溶液中，待测电池的中部安装夹持装置，使得待测电池两端保持平衡，夹持装置的另一端通过连接件连接至电子天平，电子天平置于容器上端且处于水平状态；
步骤二：记录此时电池在溶液中的深度，同时记录电子天平数显稳定后的数值，记录电池的质量为M1；
步骤三：将电池取出并擦干处理后，进行首次充放电，在充放电过程中，电池主体内部经过复杂的电化学反应，产生气体，将电池铝塑包装袋撑开，电池体积增大；
步骤四：将所述已产气的电池再次固定在夹持装置上，重复所述步骤一和步骤二，并使未产气电池和已产气电池深度相同，记录电子天平数显稳定后电池的质量为M2；根据测量数值得到电池的产气量Vx＝(M1-M2)/ρ液，ρ液为所述溶液的密度。


2.根据权利要求1所述的一种锂离子软包电池体积测量方法，其特征在于：步骤一所述待测电池完全悬浮在溶液中的状态为：待测电池上边缘距离水面尺寸范围为5mm-15mm，且电池主体部位不接触容器壁。


3.根据权利要求1所述的一种锂离子软包电池体积测量方法，其特征在于：所述步骤一中待测电池放入容器中的方式为慢慢浸入溶液中。


4.根据权利要求1所述的一种锂离子软包电池体积测量方法，其特征在于：所述步骤二中记录所述电池在溶液中深度的具体方法为：连接件为带有标记的绳索，容器上设有刻度，以容器的上边...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海彬，李苗苗，许少辉，何伟，
申请(专利权)人：天津市捷威动力工业有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12