CN207352133U - 一种用于检测锂离子电池循环产气膨胀报警保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于检测锂离子电池循环产气膨胀报警保护装置，包括由支撑板、底板与顶板连接而成的半框形支撑架，所述底板上垂直固设有固定夹板，位于固定夹板和支撑板之间的底板上依次设有活动挡板和压力传感器，由活动挡板、压力传感器和支撑板围合的底板上铺设有红外反射板；所述压力传感器的两端分别与活动挡板、支撑板接触；所述顶板的底端固设有红外光电感应器，所述红外光电感应器的底端延长线与红外反射板相交，所述红外光电感应器与固设于顶板的感应报警灯电连接。本实用新型结构简单紧凑，使用方便，不破坏电池原来的完整性，对电池进行保护，且安全性高。
Description
技术领域：
本实用新型属于锂离子铝壳电池保护的技术领域，具体涉及一种用于检测锂离子电池循环产气膨胀报警保护装置。
背景技术
随着能源的紧缺与环境的恶化，新能源技术正在被越来越多的使用和推广。其中锂离子电池由于它的能量密度高、自放电少、循环性能好，及环境友好等特点而得到飞速发展。
单体电池是通过PACK后装成电池组，电池组之间通过BMS管理***组装成电池包，供给乘用车或商务车使用。在电池组的组装过程中，会给单体电池一定的约束力，为了更真实的模拟显示电芯的工作环境，在单体电芯循环时会加上夹具并给与一定的约束力，以模拟其真实的工作环境。
电池的循环寿命直接影响电池的使用经济性，当电池的实际容量低于初始容量或额定容量的80%时，即视为动力电池寿命终止。
电池的安全性能是指电池在其使用或搁置期间对人和装备可能造成伤害的评估。尤其电池在滥用时，由于特定能量的输入，导致电池内部组织物质发生物理或化学反应而产生大量的热量，如热量不能及时散逸，可能导致电池热失控。而热失控会使电池发生毁坏，如猛烈的泄气、破裂并伴随起火，而造成安全事故。所以锂离子电池的安全性尤为重要。
另外，锂离子电池在充放电过程中，存在产气现象。产气的原因是电解液内部产生的气体会导致电池出现鼓胀的现象，而鼓胀的电池存在一定的危险性。因此，针对锂离子电池循环过程中的产气的装置的研究很有必要。
实用新型内容：
本实用新型是针对锂离子电池在循环测试中电池产气的的结构，构简单紧凑，使用方便，不破坏电池原来的完整性，安全性高。
本实用新型的技术方案如下：
一种用于检测锂离子电池循环产气膨胀报警保护装置，包括由支撑板、底板与顶板连接而成的半框形支撑架，所述底板上垂直固设有固定夹板，位于固定夹板和支撑板之间的底板上依次设有活动挡板和压力传感器，由活动挡板、压力传感器和支撑板围合的底板上铺设有红外反射板；所述压力传感器的两端分别与活动挡板、支撑板接触；所述顶板的底端固设有红外光电感应器，所述红外光电感应器的底端延长线与红外反射板相交，所述红外光电感应器与固设于顶板的感应报警灯电连接。
进一步方案，所述固定夹板和活动挡板的两侧分别通过螺杆与支撑板固定连接，位于活动挡板和支撑板之间的螺杆上套设有弹簧；所述固定夹板和活动挡板之间的空隙正好与被测锂电池的厚度相适应。
进一步方案，所述压力传感器的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与被测锂电池的充电电源连接。
本装置在使用时，先在被测锂电池上焊接上长极耳，然后将被测锂电池置于固定夹板和活动挡板之间夹紧，长极耳通过电源线与外部充电电源连接对被测锂电池进行循环充放电操作，压力传感器采集活动挡板与被测锂电池的作用传递压力值，由控制器实时记录锂电池循环充电过程中的压力值及变化趋势，并设定一个压力上限值。则压力传感器可实时监测被测锂电池的产气情况，当电池体积膨胀到上限值时，会推动活动挡板外移而阻碍红外光电传感器发射的红外线的反射，当其接收不到红外线的反射时，感应报警灯会发出报警信号；当压力值达到控制器中设定压力上限值时，控制器则会停止对锂电池的充放电行为，保证了锂电池的安全性。
本装置中焊接的长极耳有一定的标准，其材质和规格统一，排除极耳对试验过程的影响。
所以，本实用新型的有益处在于：将被测锂电池的产气的情况与充放电循环的状况联系起来，通过压力传感器采集的数据，分析在充放电循环的各个阶段产气情况，结合循环容量的数据可以帮助分析产品的循环性能。
本实用新型最大的优点在于实时监测电池的产气情况，当电池体积膨胀到一定的极限，立即停止对锂电池的充放电行为。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图中：1-被测锂电池，2-长极耳，3-电源线，4-固定夹板，5-活动挡板，6-红外光电感应器，7-红外反射板，8-感应报警灯，9-压力传感器，10-顶板，11-支撑板，12-螺杆，13-弹簧，14-底板。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
如图1所示，一种用于检测锂离子电池循环产气膨胀报警保护装置，包括由支撑板11、底板14与顶板10连接而成的半框形支撑架，所述底板14上垂直固设有固定夹板4，位于固定夹板4和支撑板11之间的底板14上依次设有活动挡板5和压力传感器9，由活动挡板5、压力传感器9和支撑板11围合的底板上铺设有红外反射板7；所述压力传感器9的两端分别与活动挡板5、支撑板11接触；所述顶板10的底端固设有红外光电感应器6，所述红外光电感应器6的底端延长线与红外反射板7相交，所述红外光电感应器6与固设于顶板10的感应报警灯8电连接。
进一步方案，所述固定夹板4和活动挡板5的两侧分别通过螺杆12与支撑板11固定连接，位于活动挡板5和支撑板11之间的螺杆12上套设有弹簧13；所述固定夹板4和活动挡板5之间的空隙正好与被测锂电池1的厚度相适应。活动挡板5套设在螺杆12上可左右移动，而弹簧13对其没有作用力。
进一步方案，所述压力传感器9的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与被测锂电池1的充电电源连接。
本装置在使用时，先在被测锂电池1上焊接上长极耳2，然后将被测锂电池1置于固定夹板4和活动挡板5之间进行夹紧，长极耳2通过电源线3与外部充电电源连接对被测锂电池进行循环充入电操作，压力传感器9采集活动挡板5与被测锂电池1的作用传递压力值，由控制器实时记录锂电池循环充电过程中的压力值及变化趋势，并设定一个压力上限值。同时打开红外光电感应器6，其工作时发射出的红外线经反射板7发射后又被其接收，此时感应报警灯8处于关闭状态。
当锂电池不断进行充放电循环时，会产生而发生一定程度的膨胀，进而推动活动挡板5向压力传感器9方向移动，由于所述压力传感器9的两端分别与活动挡板5、支撑板11接触，所以对压力传感器9施力；当膨胀程度越大，压力传感器的输出压力信号值越大。
当锂电池充放电循环到一定周数，其体积膨胀到上限值时，会推动活动挡板5外移而阻碍红外光电传感器6发射的红外线的反射，当其接收不到红外线的反射时，感应报警灯8会发出报警信号；当压力值达到控制器中设定压力上限值时，控制器则会停止对被测锂电池1的充放电行为，保证了锂电池的安全性。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种用于检测锂离子电池循环产气膨胀报警保护装置，包括由支撑板（11）、底板（14）与顶板（10）连接而成的半框形支撑架，其特征在于：所述底板（14）上垂直固设有固定夹板（4），位于固定夹板（4）和支撑板（11）之间的底板（14）上依次设有活动挡板（5）和压力传感器（9），由活动挡板（5）、压力传感器（9）和支撑板（11）围合的底板上铺设有红外反射板（7）；所述压力传感器（9）的两端分别与活动挡板（5）、支撑板（11）接触；所述顶板（10）的底端固设有红外光电感应器（6），所述红外光电感应器（6）的底端延长线与红外反射板（7）相交，所述红外光电感应器（6）与固设于顶板（10）的感应报警灯（8）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于检测锂离子电池循环产气膨胀报警保护装置，其特征在于：所述固定夹板（4）和活动挡板（5）的两侧分别通过螺杆（12）与支撑板（11）固定连接，位于活动挡板（5）和支撑板（11）之间的螺杆（12）上套设有弹簧（13）；所述固定夹板（4）和活动挡板（5）之间的空隙正好与被测锂电池（1）的厚度相适应。
3.根据权利要求1所述的一种用于检测锂离子电池循环产气膨胀报警保护装置，其特征在于：所述压力传感器（9）的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与被测锂电池（1）的充电电源连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109974655A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-07-05 | 天津锦美碳材科技发展有限公司 | 一种在线无压力检测锂电池硅碳负极极片膨胀的设备与方法 |
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2017
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