CN220602633U - 一种测试电池化成产气体积的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种测试电池化成产气体积的装置，该装置包括测试箱体，所述测试箱体连接有进液组件和计量管，所述测试箱体内设置有空腔，所述进液组件包括进液管；所述进液管和所述计量管设置在测试箱体的顶部并均与所述空腔连通。本实用新型与现有技术相比，在常规排液法的基础上进行升级改良，使测试过程中产生的气体排水量更加精确计量，可视可读，同时便于快速操作，能有效提升检测的准确性。

Description

一种测试电池化成产气体积的装置

技术领域

本实用新型涉及电池化成测试技术领域，尤其涉及一种测试电池化成产气的装置。

背景技术

电池化成(也称电芯化成)就是电池的初始化，使电芯的活性物质激活。化成过程中会发生轻微的胀气，胀气会引起电池(特别是软包电池)的体积膨胀，而如何测量这些电池胀气的体积，行业内没有相关测试标准，企业常用采用排水法或结合力的平衡原理，通过浮力计算产气体积，但是这些方法存在测试精度不高或者操作方法繁琐的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种测试电池化成产气体积的装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种测试电池化成产气体积的装置，包括测试箱体，所述测试箱体上连接有进液组件和计量管，所述测试箱体内设置有空腔，所述进液组件包括进液管；所述进液管和所述计量管设置在测试箱体的顶部并均与所述空腔连通。

本装置的测试箱体内的空腔可以容纳用于待测试的电池和测试所需要的液体(通常为水)。在电池化成前，将电池置于测试箱体的空腔中，使液体由进液管进入并充满空腔，充满空腔后液体会进入计量管，以便根据液面高度进行读数，得到数值A。测试完成后取出电池，进行电池化成，电池化成后，按第一次的测试方法重复测试，得到数值B，求出数值A和数值B的体积差，即为电池产气的体积。

通常计量管是透明的或者半透明的，可以直接观测到计量管内的液面高度。

该装置测试电池化成产气数据可视可读，同时便于快速操作，能有效提升检测的准确性，其运作原理为：计量管的直径与空腔的体积相比很小，较小的体积变化可以导致计量管内较大的液位变化，从而可以提高测量精确度。

本装置可使用的测试方法和测试原理至少有以下两种。

第一种测试方法：由于进液管、计量管均与空腔连通，该装置的结构就类似于U型管，没有外加压力的情况下，U型管两端的液面高度相等。因此，该装置在无外加压力的情况下，进液管和计量管的液位高度相等。若电池化成前后的两次测试中注入相同体积的液体，那么，液体的体积变化＝计量管的体积差+进液管的体积差，若计量管与进液管的直径相等，即进液管可以不用刻度，直接计算2倍的计量管体积差。本装置也可以将计量管与进液管的直径设计成不同，其中优选进液管的直径大于计量管的直径，以计量管的体积差再乘以相应的倍数代表总的体积变化。

第二种测试方法：采取措施(如加压)保持进液管的液面在电池化成前后的高度不变，直接读计量管的液面高度，计算体积差。

优选地，所述进液组件和/或计量管可拆卸地安装在所述测试箱体的顶部。该连接方式使安装、拆卸方便，可以根据需要进行更换不同的进液组件和/或计量管。

本实用新型不限定计量管具体的可拆卸连接方式，在实现可拆卸连接的同时满足密封即可。可拆卸连接可以为螺纹连接、磁吸连接、卡接等。通常计量管需要设置成不同尺寸，以满足不同测试条件的需要，计量管是否可以更换就会变得比较重要。优选进液管固接在测试箱体上，计量管可拆卸连接在测试箱体上。

可选地，计量管包括计量管本体和位于计量管本体底部的连接部，所述计量管本体上设有刻度；所述计量管本体还包括膨胀部，所述膨胀部设置在计量管本体的中部或下部；或者，所述计量管本体外接有容量瓶。膨胀部或容量瓶的设置可以容纳更多的液体，即可以容纳更大的体积变化。为提高测量的精确性，在使用时，应将膨胀部和容量瓶填充满之后，再读取计量管上的读数，因此，需要在膨胀部或容量瓶的上方的计量管本体上设有刻度。

可选地，连接部为螺纹套管，所述螺纹套管与计量管本体固接，所述螺纹套管与所述测试箱体螺纹连接。

可选地，连接部为螺纹套管，所述螺纹套管与所述测试箱体固接。螺纹套管贯穿设置在测试箱体的上端，所述计量管本体设有外螺纹，所述螺纹套管内设有内螺纹。

可选地，测试箱体一侧设置有密封盖板，所述密封盖板和测试箱体之间设有卡固组件。密封盖板可以打开和闭合测试箱体，同时能有效保证连接的牢固性，避免出现泄漏的情况。

优选地，所述测试箱体的底部设有排液口和连接所述排液口的排液管。用于排出空腔内的液体；可选地，所述排液管上安装有阀门件。进一步的，阀门件能控制排液管排出测试箱体内的液体。

优选地，所述进液组件还包括设置在进液管上端的计量器和入液斗，计量器位于入液斗的下方，且所述计量器的安装位置高于计量管的顶部位置。准确来说，计量器的安装位置高于计量管上的最高刻度，这样，所有量程内的液体体积都是经过计量器测量的。

计量器是可以直接计算液体加入的体积的仪器，属于市售产品，可方便计算液体的添加量。

优选地，所述装置还包括密封隔板件，密封隔板件密封安装在测试箱体内，作为所述空腔的外壁的一部分。更优选地，两个密封隔板件的相对一侧均安装有硅胶垫。

为方便调整空腔的体积以适应不同电池规格，可以在密封隔板件的外侧固定抵触块，所述装置还包括传动件和摇把件，通过摇把件的摇动使抵触块带动密封隔板件平移以调整空腔的容积。

进一步的，该装置能调整空腔的体积，能很好的适应不同尺寸规格的电池。

具体地，使用两个密封隔板件，两个密封隔板件的外侧均固定有抵触块，所述测试箱体的两侧均螺合有螺杆件，两个螺杆件的相对一侧分别转动连接在两个抵触块的外侧，两个螺杆件的外侧均固定有摇把件。进一步的，通过摇把件能使螺杆件转动，方便通过抵触块带动密封隔板件移动。

优选地，所述进液管和计量管的直径为10-35mm，和/或，所述进液管上设有刻度。具体地，计量管的直径可以为15mm、20mm、25mm、30mm、35mm或上述范围之间的任意值。

进一步的，较细的管径能实现更精准的计量。进液管的直径比计量管的直径大。

优选地，所述进液管上设有刻度。在某些条件先能实现进液管和计量管同时测量，能更好的进行测量，同时便于精准的进行测试作业。

附图说明

图1为本实用新型某一具体实施方式的立体结构示意图；

图2为本实用新型某一具体实施方式的正视图；

图3为本实用新型测某一具体实施方式的俯视图；

图中：1测试箱体、2密封隔板件、3排液管、4密封盖板、5进液管、6计量器、7入液斗、8计量管、81计量管本体、82膨胀部、83螺纹套管、9阀门件、10抵触块、11传动件、12摇把件、13硅胶垫、14卡固组件、15电池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，本实施方式提供的一种测试电池化成产气的装置，包括测试箱体1，测试箱体1上连接有进液组件和计量管8，测试箱体1内设置有空腔，进液组件包括进液管5，进液管5上设有刻度。进液管5和计量管8设置在测试箱体1的顶部并与空腔连通。进液组件还包括计量器6和入液斗7，安装在进液管5的上端。计量器6安装在入液斗7的底部，计量器6的位置高于计量管8的顶部位置，充分保证液体有效的进行添加，并确保计量管的刻度显示准确有效。

测试箱体1的底部设有排液管3，排液管3贯穿设置在测试箱体1的下端，排液管3上安装有阀门件9，通过控制阀门件9的作用能控制排液管3是否通畅。

测试箱体内还可设置两个密封隔板件2，两个密封隔板件2密封安装在测试箱体1的空腔相对两侧。密封隔板件2能在测试箱体1内相对移动，便于调节两个密封隔板件2之间的距离，便于适应不同规格的电池，同时还能保证密封隔板件2和测试箱体1的密封性。

两个密封隔板件2的相对一侧均可安装有硅胶垫13，具备一定的柔性，能有效进行夹持固定。

参照图1，进液管5和计量管8贯穿设置在测试箱体1的上端，进液管5和计量管8的直径为15-35mm，有助于更精准的进行展示。排液管3的上端开口(即排液口)、进液管5的下端开口(即进液口)、计量管8的下端开口均设置在两个密封隔板件2之间，即这些开口与空腔连通，实现液体的流动。

测试箱体1的一侧安装有密封盖板4，便于打开和关闭测试箱体，并防止液体从测试箱体1的侧面流出。

使用时，先打开测试箱体1，将化成前电池放入其中，调节密封隔板件2，使其左右两边可与电池15接触。关上密封盖板4和测试箱体1，从测试箱体1上的入液斗7注入液体，注满后，计量管8上可看到液体柱形成，记录计量器6显示的注入量，以及了解计量管8上的刻度，记录完成后将液体排出并干燥测试箱体1，确保无液体分残留。用同样的操作方法将化成后电池放入测试箱体1并关闭密封盖板4，注入与第一次操作同样的液体量，记录计量管8上的刻度，前后计量管8上刻度之差，再根据计量管8和进液管5的直径比，换算后转化为化成产气体积，测试完成后排液并干燥测试箱体1。

为便于读数，免去换算的不便，可以设计计量管8上的刻度的1mm高度对应一定的液体体积为1ml，产生的气体体积可直接读数，且数据精度可以达到0.1ml。在本实施例中，液体可以为液体或其他体积与高度有明确对应关系的流体，便于读数即可。

在某些实施例中，计量管8上的刻度的1mm高度差所代表的体积包括两部分，即：计量管上的体积部分(计量管截面积×1mm)+进液管上的体积部分(进液管截面积×1mm)。

在某一个具体测试方式中，前后两次放入电池都注入同样多的液体量，只保留计量管刻度的变化作为测试的唯一变量，避免电池从容器中取出时带出的液体量对于测试结果的干扰，保证测试结果的准确性。

另外，参见图3，密封盖板4和测试箱体1之间设有卡固组件14，确保密封的稳固性。卡固组件14由相应部件组成，密封盖板4上的L型板转动，在测试箱体1上的部件能推动L型板移动，使测试箱体1和密封盖板4紧密抵触，避免出现泄漏的情况便于加液体。

参照图1-2，计量管8包括螺纹套管83、计量管本体81和膨胀部82，计量管本体81和螺纹套管83贯穿设置在测试箱体1的上端。膨胀部82可设置在计量管本体81的中下端，能提升容量，更好的保证进行测试作业。

计量管本体81设有外螺纹，螺纹套管83内设有内螺纹，通过外螺纹和内螺纹的作用能有效进行螺合，同时通过螺合连接便于进行更换。

显然，计量管8也可再连接一个容量瓶，当产气量较大时，可以通过容量瓶扩容，为保持测试的准确性，在容量瓶的上方的计量管8上也应设有刻度。

在计量管8的长度足够时，也可不设置膨胀部和外接容量瓶。

参照图1-2，两个密封隔板件2的外侧均固定有抵触块10，测试箱体1的两侧均螺合有传动件11(具体为螺杆)，两个螺杆的相对一侧分别转动连接在两个抵触块10的外侧，两个螺杆的外侧均固定有摇把件12，测试人员通过摇把件12使螺杆进行转动，通过螺杆的转动能带动抵触块10使密封板件2进行左右移动，能有效调整空腔的体积，能适应多种规格的电池。

本实用新型完整的操作流程是这样：

打开密封盖板4，将化成前电池放入测试箱体1中，通过摇把件12带动抵触块10使密封隔板件2进行左右移动，即调节密封隔板件2使其左右两边可与电池15接触，关上密封盖板4和测试箱体1，从测试箱体1上的入液斗7注入液体，计量管8上可看到液体柱形成，记录计量器6显示的注入液体量，以及记录计量管8上的刻度，记录完成后将液体排出并干燥测试箱体1，确保无液体残留。

用同样的操作方法，将化成后电池放入测试箱体1并关闭密封盖板4，注入与第一次操作同样的液体量，记录计量管8上的刻度，前后计量管8上刻度之差为化成产气体积，测试完成后排液并干燥测试箱体1。

加压或不加压两种测试方法都可在本装置上使用，只要保持化成前、化成后的测试方法一致，前后数据就有可对比性，就会得到精确的测试结果。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测试电池化成产气体积的装置，包括测试箱体(1)，其特征在于：所述测试箱体(1)上连接有进液组件和计量管(8)，所述测试箱体(1)内设置有空腔，所述进液组件包括进液管(5)；所述进液管(5)和所述计量管(8)设置在测试箱体(1)的顶部并均与所述空腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种测试电池化成产气体积的装置，其特征在于：所述进液管和/或计量管(8)可拆卸地安装在所述测试箱体(1)的顶部。

3.根据权利要求1所述的一种测试电池化成产气体积的装置，其特征在于：所述计量管(8)包括计量管本体(81)和位于计量管本体(81)底部的连接部，所述计量管本体(81)上设有刻度；

所述计量管本体(81)还包括膨胀部(82)，所述膨胀部(82)设置在计量管本体(81)的中部或下部；

或者，所述计量管本体(81)外接有容量瓶。

4.根据权利要求3所述的一种测试电池化成产气体积的装置，其特征在于：所述连接部为螺纹套管。

5.根据权利要求1所述的一种测试电池化成产气体积的装置，其特征在于：测试箱体(1)一侧设置有密封盖板(4)，所述密封盖板(4)和测试箱体(1)之间设有卡固组件(14)。

6.根据权利要求1所述的一种测试电池化成产气体积的装置，其特征在于：所述测试箱体(1)的底部设有排液口和连接所述排液口的排液管(3)。

7.根据权利要求1所述的一种测试电池化成产气体积的装置，其特征在于：所述进液组件还包括设置在进液管(5)上端的计量器(6)和入液斗(7)，计量器(6)位于入液斗(7)的下方，且所述计量器(6)的安装位置高于计量管(8)的顶部位置。

8.根据权利要求1所述的一种测试电池化成产气体积的装置，其特征在于：所述进液管(5)和计量管(8)的直径为10-35mm，和/或，所述进液管(5)上设有刻度。

9.根据权利要求1所述的一种测试电池化成产气体积的装置，其特征在于：所述装置还包括密封隔板件(2)，密封隔板件(2)密封安装在测试箱体(1)内作为所述空腔的外壁的一部分。

10.根据权利要求9所述的一种测试电池化成产气体积的装置，其特征在于：所述密封隔板件(2)的外侧固定有抵触块(10)，所述装置还包括传动件(11)和摇把件(12)，通过摇把件(12)的摇动使抵触块(10)带动密封隔板件(2)平移以调整空腔的容积。