[实用新型]一种锂离子电池内部电池热测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，特别涉及一种锂离子电池内部电池热测试装置。

背景技术

单体锂离子软包电池由正极、负极、隔膜以及电解液组成。电池的充放电过程的电化学反应是可逆反应。以三元材料电池为例：

2Li_0.5CoO₂+LiC₆⇌2Li_0.5+xCoO₂+Li_1-2xC₆。

放电过程，电池从左至右发生可逆反应，产生反应热。其主要产热反应包括：SEI膜分解，电解液分解，正极分解，负极与电解液反应，负极与粘结剂反应；还有电池内阻的存在也会产热。当前研究电池的热管理系统，为了使电池组各单体电池之间温度差异较小，温度分布均匀，对于改善电池电化学性能，提高充放电能力和使用寿命。

当前电池产热分布使用方法，是使用绝热加速量热仪测量，使用有限元AnSys和流体力学软件进行模拟计算。在绝热环境和恒温环境条件下，电池表面一般设为绝热条件，把电池表面的测量值与计算值进行比较。

有研究表明，使用有限元模拟计算电池放电热分布：（1）电池放电产热初始温度分布较均匀，随时间的增加电池表面与电池内部会出现温差，最高温度出现在放电末期电池的中间部位。（2）电池表面温度随放电深度的增加而不断增大。该机构装置可以直接实现在电池内部的温度测试，可以更加准确地反映电池热分布，来解决表面温度测量具有的局限性。

为了准确测量电池内部产热分布，作为补充，可以使用直接在电池内部进行温度测量，直接获取电池内部反应热的第一时间的温度反馈。避免电池内部热量无法及时散出而堆积而产生的滞后性误差，锂离子电池内部电池热测试装置就是依此理论设计。

发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、检测高效准确的锂离子电池内部电池热测试装置。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种锂离子电池内部电池热测试装置，包括线路板，其特征在于：所述线路板为并列设置的两个，双线路板包夹固定热敏电阻在镶嵌孔上，热敏电阻为9个且其厚度大于双线路板的厚度；线路板上的镶嵌孔为27个，且在安装热敏电阻位置上有且只有一个线路板上设置有镶嵌孔；热敏电阻的端头连接有导线A，线路板上锡焊有导线B。

本实用新型测试装置包括线路板、热敏电阻和导线，线路板的材质为奶电解液腐蚀塑料或合金材质，或是其外层涂耐电解液腐蚀的绝缘胶、绝缘膜等其他绝缘材料；而双线路板的厚度及热敏电阻的数量和分布可根据实际需要调整。

本实用新型的更优技术方案为：

所述热敏电阻的一端镶嵌在其中一个线路板的镶嵌孔内，另一端锡焊在另一个线路板上，与线路板电路相通。

所述导线B去除外层绝缘外皮并做绝缘处理，导线B的长度≥10mm；绝缘处理可在装置组装的不同阶段进行，材料可以是各种耐电解液腐蚀的绝缘胶和绝缘膜。

线路板为单板厚度0.5-6.5mm 的PCB板或单板厚度0.1-0.3mm的FPC板；热敏电阻材质为半导体材料或过渡金属材料，镶嵌孔半径大于热敏电阻半径0.1-0.6mm；热敏电阻优先选用NTC，其尺寸根据线路板厚度进行调整，热敏电阻镶嵌孔的数量（≥3个/d㎡）根据线路板尺寸变化而修正；热敏电阻也可用热电偶代替。

所述双线路板不安装热敏电阻的镶嵌孔为打穿状态；在不影响正常测量的前提下，装置的厚度越小，打穿的镶嵌孔越多，对电池反应的影响就越小，测试效果也会更佳；线路板尺寸以及镶嵌孔分布由芯包的尺寸决定，即线路板尺寸要大于正极片，对于单板测试装置镶嵌孔数量对正负极片锂离子交换影响关键。

镶嵌孔在双板的分布有两种形式：第一种形式是镶嵌孔全部分布在一个板上，而相应的热敏电阻通过锡焊固定在另一板的相应电路电位上，剩余的镶嵌孔在双板上可以打穿，以减少对正负极片的反应的影响；第二种形式是两板各分配一半的镶嵌孔数量，每个板的镶嵌孔对应另一板都有一个未打镶嵌孔的电位，电位用来锡焊热敏电阻，来连通热敏电阻和线路板电路，两板上剩余的镶嵌孔要全部打穿，两种方式各有适用性。

所述导线A和导线B为铜、铝等金属材料，线芯为单芯或多芯，线芯直径≤3mm，导线A和相应的热敏电阻配对后编号，作为数据收集的编号，编号可以是数字、字母和汉字等。