CN208045650U - 一种可用于实时监测锂离子电池充放电的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，包括透明箱体，所述箱体上方设有盖板，箱体中盛放电解液；所述盖板上设有注液排气孔和两个引线孔，所述引线孔用于引入电极线；所述箱体内部设有隔膜和极片，所述夹具导向槽设置在箱体内侧，所述极片夹具通过夹具导向槽滑动；所述隔膜对应设有两个隔膜夹具，通过隔膜夹具从两端对隔膜进行固定，所述隔膜夹具安装在箱体内侧，所述隔膜夹具安装在两个所述夹具导向槽之间。本实用新型所述的可用于实时监测锂离子电池充放电的装置可实时观测锂离子电池充放电过程中电池内部尤其是极片的变化；极片间距可调整，方便观察现象，并辅助研究极片间距与电池性能的相关性等方面的研究。

Description

一种可用于实时监测锂离子电池充放电的装置

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种可用于实时监测锂离子电池充放电的装置。

背景技术

近年来，在改善环境压力和技术进步的推动下，新能源行业有了突飞猛进的发展。其中，新能源汽车产业又是新能源行业中备受社会各界广泛关注的重要产业。锂离子动力电池作为目前新能源汽车的主要储能部件，是电动汽车的核心零部件之一，其性能的优劣直接关系到整车性能的优劣。因此开发性能优良的锂离子动力电池具有重要意义。锂离子二次电池的研究最早始于20世纪60～70年代的石油危机。经过半个多世纪的发展，开发了许多种类的电极材料，基于锂的可重复充电技术得到飞跃性的发展，电池性能不断提高。

随着对锂离子电池研究的不断深入，对锂离子电池机理的认识不断加深，但在锂离子电池的应用中仍有很多问题亟待解决。这些问题严重影响甚至阻碍着锂离子电池的普及和应用，如锂离子电池充放电中的体积变化、循环劣化、充放电引起的较高温升、安全性等。对这些问题内在机理的透彻理解有助于问题的改善和解决，对锂离子电池的发展具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，以解决现有的锂电池不能实时充放电过程中电池内部的变化的情况。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，包括透明箱体，所述箱体上方设有盖板，箱体中盛放电解液；所述盖板上设有注液排气孔和两个引线孔，所述引线孔用于引入电极线；

所述箱体内部设有隔膜和极片，所述极片为两片，两片所述极片设置在隔膜两侧，所述极片两侧通过极片夹具固定，每个极片对应设有两个极片夹具，每个极片夹具对应设有一个夹具导向槽，所述夹具导向槽设置在箱体内侧，所述极片夹具通过夹具导向槽滑动；

所述隔膜对应设有两个隔膜夹具，通过隔膜夹具从两端对隔膜进行固定，所述隔膜夹具安装在箱体内侧，所述隔膜夹具安装在两个所述夹具导向槽之间。

进一步的，所述隔膜夹具包括竖向设置的夹紧槽，所述夹紧槽内设有长方形通孔，所述夹紧槽一侧设有引入口，所述引入口连通长方形通孔，所述引入口用于引入隔膜；

所述长方形通孔内还设有夹紧板，所述夹紧板对应设有旋钮，所述旋钮通过螺纹柱连接夹紧板，所述夹紧槽上设有与螺纹柱相对应的螺纹孔，通过夹紧板对隔膜进行固定。

进一步的，所述夹紧槽上还设有引出口，所述引出口设置在设有夹紧板的一侧，所述引出口连通引入口。

进一步的，所述夹紧槽远离引入口的一侧设有固定片，所述固定片通过固定架固定在箱体上，所述固定片上设有方孔，所述固定架横向设置，所述固定架上设有与方孔对应的长方形缝隙，所述固定片通过螺栓固定在长方形缝隙中。

进一步的，所述极片夹具包括极片固定槽，所述极片固定槽中设有夹缝，所述夹缝用于放置极片，所述夹缝对应设有夹紧螺栓，通过夹紧螺栓将极片固定；

所述极片固定槽远离极片的一端设有凸起部，所述凸起部设置在夹具导向槽中。

进一步的，所述极片固定槽远离极片的一侧还设有引线柱，所述引线柱中间设有通孔，所述电极线线通过引线柱上的通孔接通极片。

进一步的，所述凸起部上设有间距调节孔，所述间距调节孔为螺纹孔，所述螺纹孔对应设有螺纹杆，所述螺纹杆穿过两个极片同一端的间距调节孔，所述螺纹杆为正反螺纹杆，通过旋转正反螺纹杆调节两个极片之间的间距。

进一步的，所述螺纹杆为两根，所述极片一端设有一根。

进一步的，所述正反螺纹杆一端穿入箱体内部，所述正反螺纹杆包括螺纹部和光杆，所述螺纹部和光杆的连接处设有挡板，所述螺纹部设置在箱体内部，所述光杆设置在箱体外部，所述挡板贴合箱体内侧设置；所述光杆的端部还设有旋转装置，通过所述旋转装置转动正反螺纹杆。

进一步的，所述挡板和箱体内侧之间还设有密封圈。

相对于现有技术，本实用新型所述的可用于实时监测锂离子电池充放电的装置具有以下优势：

本实用新型所述的可用于实时监测锂离子电池充放电的装置可实时观测锂离子电池充放电过程中电池内部尤其是极片的变化；极片间距可调整，方便观察现象，并辅助研究极片间距与电池性能的相关性等方面的研究；如辅以其他部件可完成多种电池内部信息的在线监测，如产气量测试、超声波测量极片内部及表面变化等。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的可用于实时监测锂离子电池充放电的装置的主视剖视图；

图2为本实用新型实施例所述的箱体主视图；

图3为本实用新型实施例所述的箱体俯视图；

图4为本实用新型实施例所述的隔膜夹具主视图；

图5为本实用新型实施例所述的隔膜夹具俯视图；

图6为本实用新型实施例所述的固定架结构图；

图7为本实用新型实施例所述的螺纹杆结构图。

附图标记说明：

1-箱体；2-盖板；21-引线孔；22-注液排气孔；31-旋转装置；32-正反螺纹杆；33-挡板；34-密封圈；4-隔膜夹具；41-固定片；42-引入口；43- 旋钮；44-夹紧板；45-引出口；5-夹具导向槽；6-极片夹具；61-凸起部； 62-间距调节孔；63-引线柱；7-极片；8-固定架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图3所示，一种可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，包括透明箱体1，所述箱体1上方设有盖板2，箱体1中盛放电解液；所述盖板2上设有注液排气孔22和两个引线孔21，所述引线孔21用于引入电极线；箱体1内侧采用防腐蚀处理，盖板2也采用透明盖板2；注液排气孔22外侧可以安装气体测量装置，用于测量排出的气体体积；

所述箱体1内部设有隔膜和极片7，所述极片7为两片，两片所述极片 7设置在隔膜两侧，所述极片7两侧通过极片夹具6固定，每个极片7对应设有两个极片夹具6，每个极片夹具6对应设有一个夹具导向槽5，所述夹具导向槽5设置在箱体1内侧，所述极片夹具6通过夹具导向槽5滑动；每个隔膜设有两个隔膜夹具4，隔膜夹具4用于夹紧隔膜，使隔膜展开，起到隔离正负极片7的作用。隔膜夹具4固定在隔膜固定架8上，可自由调节夹具间距，并可根据需要设置不同组数，以适应不同极片7间距、数量的需求。该隔膜采用普通动力电池用隔膜或陶瓷隔膜，用于隔离正负极极片7，防止短路发生。极片夹具6上固定有正负极片7，用于提供电池的电极。极片7 可根据需要设置不同组数，以适应不同实验目的的需求。

所述隔膜对应设有两个隔膜夹具4，通过隔膜夹具4从两端对隔膜进行固定，所述隔膜夹具4安装在箱体1内侧，所述隔膜夹具4安装在两个所述夹具导向槽5之间。

如图4至图6所示，所述隔膜夹具4包括竖向设置的夹紧槽，所述夹紧槽内设有长方形通孔，所述夹紧槽一侧设有引入口42，所述引入口42连通长方形通孔，所述引入口42用于引入隔膜；

所述长方形通孔内还设有夹紧板44，所述夹紧板44对应设有旋钮43，所述旋钮43通过螺纹柱连接夹紧板44，所述夹紧槽上设有与螺纹柱相对应的螺纹孔，通过夹紧板44对隔膜进行固定。

所述夹紧槽上还设有引出口45，所述引出口45用于引出隔膜，所述引出口45设置在设有夹紧板44的一侧，所述引出口连通引入口42。

所述夹紧槽远离引入口42的一侧设有固定片41，所述固定片41通过固定架8固定在箱体1上，所述固定片41上设有方孔，所述固定架8横向设置，所述固定架8上设有与方孔对应的长方形缝隙，所述固定片41通过螺栓固定在长方形缝隙中。箱体1内设有隔膜夹具4固定架8，该固定架8采用防腐材料制成，用于固定隔膜夹具4，起到固定隔离夹具的作用。此隔膜固定架8采用连续固定设计，可自由调节夹具间距，并可固定不同组数的隔膜夹具4，以适应不同隔膜间距、数量的需求。

所述极片夹具6包括极片固定槽，所述极片固定槽中设有夹缝，所述夹缝用于放置极片7，所述夹缝对应设有夹紧螺栓，通过夹紧螺栓将极片7固定；

所述极片固定槽远离极片7的一端设有凸起部61，所述凸起部61设置在夹具导向槽5中。

所述极片固定槽远离极片7的一侧还设有引线柱63，所述引线柱63中间设有通孔，所述电极线通过引线柱63上的通孔接通极片7。

如图7所示，所述凸起部61上设有间距调节孔62，所述间距调节孔62 为螺纹孔，所述螺纹孔对应设有螺纹杆，所述螺纹杆穿过两个极片7同一端的间距调节孔62，所述螺纹杆为正反螺纹杆32，通过旋转正反螺纹杆32调节两个极片7之间的间距。

所述螺纹杆为两根，所述极片7一端设有一根。

所述正反螺纹杆32一端穿入箱体1内部，所述正反螺纹杆32包括螺纹部和光杆，正反螺纹杆32的螺纹部包括两段螺纹相反的螺纹部分，一部分为正向螺纹，另一部分为反向螺纹，一个极片7的一端安装在正螺纹处，另一个极片7相同的一端安装在反螺纹处，通过旋转正反螺纹杆32改变两个极片7之间的间距。所述螺纹部和光杆的连接处设有挡板33，所述螺纹部设置在箱体1内部，所述光杆设置在箱体1外部，所述挡板33贴合箱体1内侧设置；所述光杆的端部还设有旋转装置31，通过所述旋转装置31转动正反螺纹杆32。所述挡板33和箱体1内侧之间还设有密封圈34。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，其特征在于：包括透明箱体(1)，所述箱体(1)上方设有盖板(2)，箱体(1)中盛放电解液；所述盖板(2)上设有注液排气孔(22)和两个引线孔(21)，所述引线孔(21)用于引入电极线；

所述箱体(1)内部设有隔膜和极片(7)，所述极片(7)为两片，两片所述极片(7)设置在隔膜两侧，所述极片(7)两侧通过极片夹具(6)固定，每个极片(7)对应设有两个极片夹具(6)，每个极片夹具(6)对应设有一个夹具导向槽(5)，所述夹具导向槽(5)设置在箱体(1)内侧，所述极片夹具(6)通过夹具导向槽(5)滑动；

所述隔膜对应设有两个隔膜夹具(4)，通过隔膜夹具(4)从两端对隔膜进行固定，所述隔膜夹具(4)安装在箱体(1)内侧，所述隔膜夹具(4)安装在两个所述夹具导向槽(5)之间。

2.根据权利要求1所述的可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，其特征在于：所述隔膜夹具(4)包括竖向设置的夹紧槽，所述夹紧槽内设有长方形通孔，所述夹紧槽一侧设有引入口(42)，所述引入口(42)连通长方形通孔，所述引入口(42)用于引入隔膜；

所述长方形通孔内还设有夹紧板(44)，所述夹紧板(44)对应设有旋钮(43)，所述旋钮(43)通过螺纹柱连接夹紧板(44)，所述夹紧槽上设有与螺纹柱相对应的螺纹孔，通过夹紧板(44)对隔膜进行固定。

3.根据权利要求2所述的可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，其特征在于：所述夹紧槽上还设有引出口(45)，所述引出口(45)设置在设有夹紧板(44)的一侧，所述引出口连通引入口(42)。

4.根据权利要求2所述的可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，其特征在于：所述夹紧槽远离引入口(42)的一侧设有固定片(41)，所述固定片(41)通过固定架(8)固定在箱体(1)上，所述固定片(41)上设有方孔，所述固定架(8)横向设置，所述固定架(8)上设有与方孔对应的长方形缝隙，所述固定片(41)通过螺栓固定在长方形缝隙中。

5.根据权利要求1所述的可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，其特征在于：所述极片夹具(6)包括极片固定槽，所述极片固定槽中设有夹缝，所述夹缝用于放置极片(7)，所述夹缝对应设有夹紧螺栓，通过夹紧螺栓将极片(7)固定；

所述极片固定槽远离极片(7)的一端设有凸起部(61)，所述凸起部(61)设置在夹具导向槽(5)中。

6.根据权利要求5所述的可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，其特征在于：所述极片固定槽远离极片(7)的一侧还设有引线柱(63)，所述引线柱(63)中间设有通孔，所述电极线通过引线柱(63)上的通孔接通极片(7)。

7.根据权利要求5所述的可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，其特征在于：所述凸起部(61)上设有间距调节孔(62)，所述间距调节孔(62)为螺纹孔，所述螺纹孔对应设有螺纹杆，所述螺纹杆穿过两个极片(7)同一端的间距调节孔(62)，所述螺纹杆为正反螺纹杆(32)，通过旋转正反螺纹杆(32)调节两个极片(7)之间的间距。

8.根据权利要求7所述的可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，其特征在于：所述螺纹杆为两根，所述极片(7)一端设有一根。

9.根据权利要求7所述的可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，其特征在于：所述正反螺纹杆(32)一端穿入箱体(1)内部，所述正反螺纹杆(32)包括螺纹部和光杆，所述螺纹部和光杆的连接处设有挡板(33)，所述螺纹部设置在箱体(1)内部，所述光杆设置在箱体(1)外部，所述挡板(33)贴合箱体(1)内侧设置；所述光杆的端部还设有旋转装置(31)，通过所述旋转装置(31)转动正反螺纹杆(32)。

10.根据权利要求9所述的可用于实时监测锂离子电池充放电的装置，其特征在于：所述挡板(33)和箱体(1)内侧之间还设有密封圈(34)。