[发明专利]电池内压在线测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池参数测量设备，尤其是涉及一种电池内压在线测量系统。

背景技术

镍氢电池在使用过程中，在过充的情况下，负极有H₂产生，正极产生O₂，由于这些气体的产生，使电池内部的压力增大。这一压力随着充电时间而逐渐累加，由于负极的储氢合金对氢和氧合成水起催化作用，因此电池的内压最终达到某平衡值。如果这一平衡压力大于电池安全压力，那么电池就会漏气，甚至漏液，损坏用电设备，并使电池内部的电解液减少，内阻增大，容量和寿命降低。

因为储氢合金性能的好坏决定了电池内部的平衡压高低，而决定镍氢电池内压的因素是储氢合金，所以电池内压的测定对储氢合金的性能研究具有重要意义。

电池内压的测试一般采用开口法和形变法。

开口法是将开口电池放于一装有压力传感器的密闭容器中进行充放电，充放电过程中产生的压力由压力传感器反映出来。由于密闭容器中除了电池外还有其它剩余空间，因此无法反映电池的真实内压。真实测量电池内压应该采用形变法。

形变法测量电池内压的工作原理是：在一定区间内电池壳体因内部气体压力产生的应变，与所受内压的高低的有关，并存在着确定的关系；通过实验可以测定电池外壳应变与内压的关系曲线，采用精密的微小形变测量工具，可以准确测量电池壳体在内压作用下的微小形变进而在形变-压力关系曲线上查出电池内压。

中国专利CN1068190公开一种圆柱密封电池内压值的测量方法，主要是利用电阻应变片，测量电池外壳由于电池内压变化而引起的微应变量，计算出电池内压值。该发明测量与压力表法相比，不仅保持了圆柱密封电池的原结构和完整性，改变了已有技术中破坏性的测量方法，而且所测的压力值可反映实际圆柱密封电池的内压。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池内压在线测量系统。

本发明设有电池夹具、电池头夹具、电池正极螺钉、百分表、百分表固定螺钉和电池固定螺钉。所述电池夹具内用于装入被测电池，所述电池正极螺钉固定在电池头夹具的中心接口并顶住电池正极安全帽，电池正极螺钉与电池头夹具之间设有绝缘层；所述百分表插入电池夹具内并与被测电池的底部接触，百分表固定螺钉穿入电池夹具将百分表固定；电池正极螺钉和电池固定螺钉分别作为电池的正极和负极。

与现有的电池内压测量设备相比，本发明具有以下优点：

1）用电池正极螺钉顶在电池正极安全帽上，安全帽不会因为内压超过其安全压力而打开。由于电池夹具紧紧包住电池，电池内压只能使电池钢壳底部形变。因此，测定的内压值可以超过电池的安全压力，达到电池的平衡压力。

2）电池头夹具采用螺帽旋在电池夹具上，使电池夹具和电池头夹具形成一整体，电池被电池夹具和电池头夹具紧紧包住，这样更为牢固，承受力大，在进行压力—形变曲线测量时，气体压力可以达到4.5MPa（45大气压），满足测量安全压力以上的内压所需。

附图说明

图1为本发明实施例的结构组成示意图。

图2为用空钢壳进行形变—压力曲线测量时的结构组成示意图。

图3为钢壳的形变—压力曲线测量结果。在图3中，横坐标为形变（mm/100），纵坐标为内压（atm）

图4为电池内压测量结果（电池安全阀的安全压力是30atm，电池内压最终平衡压力是36.6atm）。在图4中，横坐标为充电时间（min），纵坐标为内压（atm）。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1和2，本发明实施例设有电池夹具1、电池头夹具2、电池正极螺钉3、百分表4、百分表固定螺钉5和电池固定螺钉6。所述电池夹具1内用于装入被测电池A，所述电池正极螺钉3固定在电池头夹具2的中心接口并顶住电池正极安全帽9，电池正极螺钉3与电池头夹具2之间设有绝缘层7；所述百分表4插入电池夹具1内并与被测电池A的底部接触，百分表固定螺钉5穿入电池夹具1将百分表4固定；电池正极螺钉3和电池固定螺钉6分别作为电池的正极和负极。

在进行形变-压力曲线测定时，将电池换成电池空钢壳B，电池正极螺钉换成管接头8，管接头8可接高压气体，对空钢壳B充高压。