一种利用电容测量的膨胀检测装置和电池制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种利用电容测量的膨胀检测装置和电池，所述电池膨胀检测装置和包括至少一个第一极片、至少一个第二极片和保护板。所述第一极片覆盖在电芯的第一表面；所述第二极片覆盖在电芯的第二表面，所述第一表面和第二表面相对，所述第一极片和第二极片形成电容；所述第一极片和第二极片均与所述保护板电连接，所述保护板用于集成电容测量电路以及根据测量的电容值计算所述第一表面和第二表面之间的厚度。本实用新型专利技术通过第一极片和第二极片形成以电芯及空气为介质的电容，膨胀时整个第一极片或第二极片发生位移，电容值发生显著变化，然后通过电容计算得出极片的相对位置变化，从而推导出膨胀度。从而推导出膨胀度。从而推导出膨胀度。

【技术实现步骤摘要】
一种利用电容测量的膨胀检测装置和电池


[0001]本技术属于电池检测领域，尤其涉及一种利用电容测量的膨胀检测装置和电池。

技术介绍

[0002]目前电池的膨胀检测有一种较常见的方式，利用封装材料铝塑膜的电容特性来对判断电芯外形是否发生变化，即通过电芯铝塑膜之间形成的电容来进行检测。由于电芯膨胀时会出现中心高、四周低的情况，电芯表面为非线性变化，导致电容计算不准确，且复杂，因此对膨胀程度的判断结果有较大偏差。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本技术的目的是提供一种电池膨胀检测装置，通过电容值测量后计算两极片的相对位置，能够提高电容计算的灵敏度高和准确性。
[0004]为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：
[0005]一方面，本技术提供一种利用电容测量的膨胀检测装置，包括：
[0006]至少一个第一极片，所述第一极片覆盖在电芯的第一表面；
[0007]至少一个第二极片，所述第二极片覆盖在电芯的第二表面，所述第一表面和第二表面相对，所述第一极片和第二极片形成电容；
[0008]保护板，所述第一极片和第二极片均与所述保护板电连接，所述保护板集成有电容测量电路。
[0009]进一步的，所述第一极片贴设在所述第一表面的中心位置处，所述第二表面贴设在所述第二表面的中心位置处。
[0010]进一步的，所述第一极片和第二极片均包括多个，多个所述第一极片和第二极片之间一一对应，对应的所述第一极片和第二极片之间通过所述保护板电连接。
[0011]进一步的，多个所述第一极片均匀分布在所述第一表面的中心位置处，多个所述第二极片均匀分布在所述第二表面的中心位置处，对应的第一极片和第二极片对称设置。
[0012]进一步的，所述第一极片和第二极片为金属片。
[0013]进一步的，所述第一极片和第二极片的厚度为0.05mm～0.15mm。
[0014]进一步的，所述第一极片和第二极片分别粘贴在所述第一表面和第二表面。
[0015]进一步的，所述第一极片和第二极片分别涂覆或镀覆在所述第一表面和第二表面。
[0016]另一方面，本技术提供一种电池，包括所述的利用电容测量的膨胀检测装置和电芯，所述保护板固定在所述电池的端面，所述保护板与所述电芯的极耳电连接。
[0017]进一步的，所述保护板固定焊接在所述电芯的端面，所述第一极片与第二极片与所述保护板之间通过线缆电连接。
[0018]本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0019]1、通过第一极片和第二极片形成以电芯及空气为介质的电容，膨胀时整个第一极片或第二极片发生位移，电容容值发生显著变化，然后通过电容计算得出极片的相对位置变化，从而推导出膨胀度；
[0020]2、可实时采样检测，获取电池膨胀曲线，定期读取电容值计算膨胀参数确定电池寿命，避免电芯因严重鼓胀后带来的安全问题。
附图说明
[0021]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
[0022]图1是本技术提供的利用电容测量的膨胀检测装置一实施例的结构示意图；
[0023]附图中各标记表示如下：
[0024]1‑
电芯、2
‑
第一极片、3
‑
第二极片、4
‑
线缆、5
‑
保护板。
具体实施方式
[0025]下面将参照附图更详细地描述本技术的示例性实施方式。虽然附图中显示了本技术的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本技术，并且能够将本技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0026]本技术提供一种利用电容测量的膨胀检测装置和电池，电池采用前述膨胀检测装置实现对膨胀情况的检测。所述电池膨胀检测装置包括至少一个第一极片、至少一个第二极片和保护板。所述第一极片覆盖在电芯的第一表面；所述第二极片覆盖在电芯的第二表面，所述第一表面和第二表面相对，所述第一极片和第二极片形成电容；所述第一极片和第二极片均与所述保护板电连接，所述保护板用于集成电容测量电路以及根据测量的电容值计算所述第一表面和第二表面之间的厚度。
[0027]本技术通过第一极片和第二极片形成以电芯及空气为介质的电容，膨胀时整个第一极片或第二极片发生位移，电容值发生显著变化，然后通过电容计算得出极片的相对位置变化，从而推导出膨胀度。在本技术的可选实施例中，对于电容的计算可以采用现有电路，比如：利用电容器放电测电容、利用放电时间比率来测电容、利用单片机测脉冲来测时间常数RC再计算电容、或桥式测量电路等，在此不作限制。
[0028]实施例1
[0029]本技术的实施例1提供的利用电容测量的膨胀检测装置包括一个第一极片2、一个第二极片3和保护板5。所述第一极片2覆盖在电芯1的第一表面；所述第二极片3覆盖在电芯1的第二表面，所述第一表面和第二表面相对，所述第一极片2和第二极片3形成电容；所述第一极片2和第二极片3均与所述保护板5电连接，所述保护板5集成电容测量电路。
[0030]由于膨胀时为中心高，四周低，为了进一步提高计算结果的准确性，所述第一极片2贴设在所述第一表面的中心位置处，所述第二极片3贴设在所述第二表面的中心位置处。
[0031]所述第一表面和第二表面之间厚度计算的方法包括步骤：
[0032]S1、初始状态下，计算第一极片2和第二极片3的厚度；
[0033]设初始电池厚度为T0，此时对应的第一极片2和第二极片3间电容值为
[0034][0035]式(1)中，C0指的是第一极片2和第二极片3在初始状态下的电容值；ε指的是相对介电常数；S指的是极片的正对面积；k指的是静电力常量，T0指的是第一极片2和第二极片3在初始状态下的厚度。
[0036]根据检测的初始状态下的电容值计算电芯的初始厚度T0。
[0037]S2、膨胀状态下，计算第一极片2和第二极片3之间的厚度；
[0038]在循环达到一定次数后，电芯发生了一定膨胀，变成厚度T1，此时对应的极片间电容值为：
[0039][0040]式(2)中，C1指的是第一极片2和第二极片3在膨胀状态下的电容值，T1指的是第一极片2和第二极片3在膨胀状态下的厚度。
[0041]根据检测的膨胀状态下的电容值计算膨胀状态电芯的厚度T1。
[0042]S3、根据所述膨胀状态电芯的厚度T1和电芯的初始厚度T0计算电芯的膨胀度。
[0043]膨胀位移计算：
[0044][0045]式(3)中，Δd指的是膨胀位移，膨胀位移即电池的膨胀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用电容测量的膨胀检测装置，其特征在于，包括：至少一个第一极片，所述第一极片覆盖在电芯的第一表面；至少一个第二极片，所述第二极片覆盖在电芯的第二表面，所述第一表面和第二表面相对，所述第一极片和第二极片形成电容；保护板，所述第一极片和第二极片均与所述保护板电连接，所述保护板集成有电容测量电路。2.根据权利要求1所述的利用电容测量的膨胀检测装置，其特征在于，所述第一极片贴设在所述第一表面的中心位置处，所述第二表面贴设在所述第二表面的中心位置处。3.根据权利要求1所述的利用电容测量的膨胀检测装置，其特征在于，所述第一极片和第二极片均包括多个，多个所述第一极片和第二极片之间一一对应，对应的所述第一极片和第二极片之间通过所述保护板电连接。4.根据权利要求1所述的利用电容测量的膨胀检测装置，其特征在于，多个所述第一极片均匀分布在所述第一表面的中心位置处，多个所述第二极片均匀分布在所述第二表面的中心位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：江平，陈喜皇，许德根，黄振星，
申请(专利权)人：浙江欣旺达电子有限公司，
类型：新型
国别省市：