锂离子电池低温失效后的隔膜弹性模量测试系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种锂离子电池低温失效后的隔膜弹性模量测试系统及方法，属于材料力学性能测试领域。通过在电池针刺试验机腔体内加装可降至

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池低温失效后的隔膜弹性模量测试系统及方法


[0001]本专利技术涉及材料力学性能测试领域，特别涉及一种锂离子电池低温失效后的隔膜弹性模量测试系统及方法。适用于在电池针刺试验机腔体内力
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低温
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电复合多场测试模式的构筑与调控、锂离子电池低温失效的激发及其内部隔膜多孔复合材料弹性模量的测试。本专利技术可为锂离子电池针刺实验提供原位测试，定量或定性分析电池单体低温内短路特性，评估电池单体低温安全性能及其内部组件材料力学性能和塑性演化行为，为提高锂离子电池的低温电学、力学性能提供依据。

技术介绍

[0002]锂离子电池低温特性对于寒冷极端环境下的能量储存及动力转换至关重要，为研究锂离子电池低温容量衰减、循环使用寿命、低温充放电速率及安全性能等问题，电池内部各组件的低温特性成为该领域的研究热点。隔膜，作为电动汽车车用动力蓄电池重要组件之一，介于正、负电极之间，浸润于电解液之中，多孔介质结构，其低温物化性能、力学性能决定了锂离子电池在低温服役工况下的界面结构和内阻，亦影响电池容量、循环寿命和安全性能。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池低温失效后的隔膜弹性模量测试系统，其特征在于：包括低温单元、电池充放电检测单元、针刺接口单元，所述低温单元固定在电池针刺试验机腔体底部中心位置，温度类型有
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10℃、
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20℃、
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30℃、
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40℃四种可选，实现电池单体可调控动态温度场的构建，低温单元内实时温度数据传输至上位机；所述电池充放电检测单元对锂离子电池单体充电、放电、荷电状态预估以及电池单体温度的检测，充放电电流有500mA、700mA、1000mA、1200mA四种类型可选，电池温度检测点有正极、电池单体中心和负极三点可选，实时预估电池荷电状态，并将电池单体电压、电流和温度数据传输至上位机；所述针刺接口单元嵌入低温单元内部，与电池针刺试验机的刺针配合，完成电池针刺实验；所述低温单元包括制冷腔、制冷模块、腔内温度检测模块；所述制冷腔为抽拉式六面体，六面体内侧贴附航空级隔热膜，底面固定在电池针刺试验机腔体底部中心位置，顶面嵌入四层半导体制冷片，顶面中心的孔作为针刺引导通路；所述制冷模块由半导体制冷器件、冷却模块和供电电源组成，半导体制冷器件为制冷片，共四个，并联后与供电电源连接，冷却模块由散热器、铜管、泵箱组成，散热器置于半导体制冷片热端，固定在制冷腔的顶面外侧，铜管涂密封液与散热器连接，串联起四个散热器，总入口与总出口分别与泵箱出口和入口相连，泵箱内放入
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20℃低温防冻液；所述腔内温度检测模块包含一个温度传感器，温度传感器嵌入制冷腔内部，采集制冷腔内温度，温度传感器输出端与温度变送器相连，温度变送器通过数据采集卡与上位机连接，传送实时检测的温度值。2.根据权利要求1所述的锂离子电池低温失效后的隔膜弹性模量测试系统，其特征在于：所述的电池充放电检测单元包括充放电模块、电池温度采样模块和数据采集卡；所述充放电检测模块具有0、1、2、3四路通道，对电池进行充电、放电、预估荷电状态和电池温度的检测，其中第0路通道正负极分别与制冷腔内电池充放电夹具正负极并联，该通道的电池电压、电流采样信号分别与数据采集卡模拟通道AI0、模拟通道AI1相连，充放电检测模块的第1、2、3路通道电池电压、电流采样信号分别与数据采集卡模拟通道AI2、模拟通道AI3、模拟通道AI4、模拟通道AI5、模拟通道AI6、模拟通道AI7相连；所述电池温度采样模块包含三个温度传感器，分别采集电池采样点1、2、3三个点的温度，即电池正极、电池单体表面、电池负极三点温度，电池采样点1的正接线端与温度变送器1的4引脚相连，电池采样点1的两条负接线端分别与温度变送器的5、6引脚相连，温度变送器的9、10引脚间串联一个250Ω电阻，再分别与数据采集卡模拟通道AI9、AGND相连；电池采样点2、3与电池采样点1的连接方式相同。3.根据权利要求1所述的锂离子电池低温失效后的隔膜弹性模量测试系统，其特征在于：所述的针刺接口单元包括电池单体固定支架和单轴单...

【专利技术属性】
技术研发人员：马志超，王盛慧，杨思过，郭梓馨，刘炯，赵宏伟，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：