测试装置及测试系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种测试装置及测试系统，本实用新型专利技术的测试装置包括设于电芯内的检测组件，以及设于电芯外的与检测组件相连的信号采集设备；电芯中具有并排布置的至少两个极组，检测组件包括多个第一压力传感器；相邻的两个极组之间，和/或，电芯的壳体与相邻的极组之间设有一个第一压力传感器。本实用新型专利技术所述的测试装置，能够测定极组的不同区域的膨胀力分布情况，也即极片的膨胀力分布情况，既利于评估电芯安全性能及使用寿命，也能够反哺电芯设计过程，利于电芯的设计开发，而具有较好的使用效果。使用效果。使用效果。

【技术实现步骤摘要】
测试装置及测试系统


[0001]本技术涉及电芯膨胀力测试
，特别涉及一种测试装置，同时，本技术还涉及一种设有该测试装置的测试系统。

技术介绍

[0002]目前，锂离子电池因具有能量密度高、寿命长及可回收等优点，被广泛应用于消费类电子产品、电动汽车及储能电站等产品及领域中，也因此，深入到人们日常生活的方方面面。
[0003]由于锂电池充放电过程伴随着锂离子在正负极嵌入和脱出的特性，在锂电池充放电循环时通常会带来电芯内部极片的膨胀和收缩，且由于常规锂离子电池出于安全性能和电性能的考虑，通常都会使用具有一定强度的壳体来进行电芯保护，故电芯内部极片膨胀过程中会受到壳体的拘束力作用，通常会导致极片过压现象的出现，但严重的极片过压会导致析锂问题，影响电池安全性能，
[0004]因此，对于电芯内部极片的压力监控，在电池设计优化、电池使用安全监控、电池安全性能评估及电池寿命预测等方面均有重大意义。
[0005]然而，当前现有技术中测量电芯受压的方法主要有两种，一是电芯膨胀力测量方法：通过将循环充放电过程中的电芯置于上下夹板中，两个夹板保持一定距离(一般为电芯初始厚度)不变，通过测量电芯循环充放电过程中上下夹板所受的压力来表征电芯膨胀情况。二是外置薄膜压力传感器的方法：将与薄膜压力传感器搭配的电芯放置于上下夹板之间，呈“上夹板
→
薄膜压力传感器
→
电芯
→
下夹板”顺序，薄膜压力传感器外接数据采集分析系统，上下夹板间距调节为电芯厚度与薄膜压力传感器厚度之和，通过对电池进行充放电循环来采集电池壳体受压数据。
[0006]其中，第一种测量方法因无法实现对电芯表面良好的贴合，只能测定电芯上下壳体膨胀区域间的压力，也即该方法所测膨胀力数据仅可反映电芯壳体处极片受力情况，电芯内部极组间极片受力情况仍未可知。而第二种测量方法虽可以实现对轻微膨胀变形的电池壳体受力情况进行表征，但对于严重壳体变形的电池受力表征仍无能为力，同理，该方法仍然只能反馈电池壳体处极片受力情况，无法实现对电池内部极组间极片受力情况进行监控和数据采集。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本技术旨在提出一种测试装置，以可测定电芯内部极片膨胀力分布情况，利于电芯设计开发。
[0008]为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0009]一种测试装置，包括设于电芯内的检测组件，以及设于所述电芯外的与所述检测组件相连的信号采集设备；
[0010]所述电芯中具有并排布置的至少两个极组，所述检测组件包括多个第一压力传感
器；相邻的两个所述极组之间，和/或，所述电芯的壳体与相邻的所述极组之间设有一个所述第一压力传感器。
[0011]进一步的，所述第一压力传感器在所述极组厚度方向上的投影区域覆盖所述极组。
[0012]进一步的，所述投影区域的长度尺寸与所述极组的长度尺寸的差值在0～20mm之间；或所述投影区域的宽度尺寸与所述极组的宽度尺寸的差值在0～20mm之间；或所述投影区域的宽度尺寸与所述极组的宽度尺寸的比值为1∶0.8～1。
[0013]进一步的，所述第一压力传感器至少包括与所述极组中部对应的中间部分，以及与所述极组的边沿对应的边框部分。
[0014]进一步的，所述中间部分呈矩形，且在所述极组厚度方向上，所述中间部分的投影面积与所述极组的投影面积的比值为1∶1～5。
[0015]进一步的，所述边框部分的宽度尺寸在0～50mm之间。
[0016]进一步的，所述第一压力传感器为薄膜压力传感器。
[0017]进一步的，还包括用于夹持所述电芯的夹具组件，所述夹具组件包括相对布置的两个夹板，以及连接两个所述夹板的多个连接杆。
[0018]进一步的，其一所述夹板与所述电芯之间设有第二压力传感器。
[0019]相对于现有技术，本技术具有以下优势：
[0020]本技术所述的测试装置，通过在相邻的两个极组之间，以及电芯的壳体与相邻的极组之间设置第一压力传感器，可测定极组的不同区域的膨胀力分布情况，也即极片的膨胀力分布情况，既利于评估电芯安全性能及使用寿命，也可反哺电芯设计过程，利于电芯的设计开发，而具有较好的使用效果。
[0021]此外，第一压力传感器在极组厚度方向上的投影区域至少覆盖极组，以避免出现测量信息不全面的现象，而影响测定结果，且投影区域的长度尺寸与极组的长度尺寸的差值，以及投影区域的宽度尺寸与极组的宽度尺寸的差值在0～20mm之间，或者投影区域的宽度尺寸与极组的宽度尺寸的比值为1∶0.8～1，以使第一压力传感器在宽度及长度方向上相对于极组均存在一定量的冗余，确保测定结果的准确性。
[0022]另外，中间部分与边框部分的设置，可在保证测定数据较为准确的前提下，降低第一压力传感器的制作及使用成本，且中间部分的投影面积与极组的投影面积的比值为1∶1～5，以及边框部分的宽度尺寸在0～50mm之间，能够实现对极组的主要受压区域的有效覆盖。
[0023]并且，第一压力传感器采用薄膜压力传感器，以利于取得测定精度高、抗干扰能力强、温度特性好及应用温度范围广等优点，而利于提升该测试装置的测定效果。
[0024]本技术的另一个目的在于提出一种测试系统，其包括如上所述的测试装置。
[0025]本技术所述的测试系统和上述的测试装置，具有相同的技术效果，在此不再进行赘述。
附图说明
[0026]构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在
附图中：
[0027]图1为本技术实施例所述的测试系统的整体结构示意图；
[0028]图2为本技术实施例所述的第一压力传感器的其一结构示意图；
[0029]图3为本技术实施例所述的第一压力传感器的另一结构示意图；
[0030]图4为本技术实施例所述的夹具组件的结构示意图；
[0031]附图标记说明：
[0032]1、电芯；2、信号采集设备；3、第一压力传感器；4、夹具组件；5、第二压力传感器；
[0033]101、极组；102、壳体；
[0034]301、中间部分；302、边框部分；
[0035]401、底部夹板；402、顶部夹板；403、连接杆；4031、螺母。
具体实施方式
[0036]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0037]在本技术的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，若出现“第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测试装置，其特征在于：包括设于电芯(1)内的检测组件，以及设于所述电芯(1)外的与所述检测组件相连的信号采集设备(2)；所述电芯(1)中具有并排布置的至少两个极组(101)，所述检测组件包括多个第一压力传感器(3)；相邻的两个所述极组(101)之间，和/或，所述电芯(1)的壳体(102)与相邻的所述极组(101)之间设有一个所述第一压力传感器(3)。2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述第一压力传感器(3)在所述极组(101)厚度方向上的投影区域覆盖所述极组(101)。3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于：所述投影区域的长度尺寸与所述极组(101)的长度尺寸的差值在0～20mm之间；或所述投影区域的宽度尺寸与所述极组(101)的宽度尺寸的差值在0～20mm之间；或所述投影区域的宽度尺寸与所述极组(101)的宽度尺寸的比值为1∶0.8～1。4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述第一压力传感器(3)至少包括与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑永光，徐亚杰，王茂范，袁园，杨鹏里，张爽，胡朝帅，胡伟东，贾少华，郭江南，周云龙，刘昌辉，涂瑞萱，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：