[发明专利]压缩气体可调软包电池外表面恒压力预紧测试装置及方法

说明书

本发明通过一种压缩气体可调软包电池外表面恒压力预紧测试装置及方法，装置包括：密封箱，具有一侧为开口的箱体、位于开口上且设有观察窗的箱门、固定于箱体内侧壁上的绝缘板、嵌于绝缘板上的底板、固定于底板上的箱壁镶嵌软包电池夹具组件和固定于箱体底部的压力传感器；压缩泵，通过进出气管道与箱体连通；真空泵，通过进出气管道与箱体连接；压力控制器，设置在进出气管道上；方法为：将软包电池放入密封箱中，采用箱壁镶嵌软包电池夹具组件夹持软包电池；启动压力传感器，记录开始时的压力数值；进行压力实验以达到实验所需的压力值，并稳定保持软包电池表面的均布恒压且对软包电池进行基本性能的实验测试，获得在不同压力下的实验数据。

技术领域

本发明属于电池外表面恒压力预紧测试领域，具体涉及一种压缩气体可调软包电池外表面恒压力预紧测试装置及方法。

背景技术

目前，电动车、储能电池等新能源产业在全球范围内发展迅速。作为公认的理想储能元件，动力锂电池因其高能量密度、大功率密度等优点也得到了人们的高度关注。对电动汽车来说，开发出寿命长、工作可靠性高的电池也是很有必要的，而目前已有很多学者研究出锂离子电池中出现的各种竞争性老化机制，如SEI生长、电极材料损失和隔膜孔隙率等，而这些老化现象也取决不同的环境条件，如温度和外部压力。而实际生产中，锂离子电池多为硬壳结构，因此机械压力是使用锂离子电池时难以避免的，所以我们有必要更加详细地了解压力对锂离子电池的电性能产生的影响，并指导锂离子电池的设计。

目前对电池施加压力最常见的方法即是采用机械压力，多为产生压缩的正压力，但是机械压力有着不稳定性和不精确性，难以保证实验数据的准确、实验过程中压力的恒定及电池所受压力的均匀分布，且实际生活中锂离子电池也不仅收到压缩正压力的影响，如在高原等空气稀薄的地区，电池也会收到空气负压力的作用从而发生膨胀，这一影响也是不容忽视的。所以本发明提出的压缩气体或抽真空对软包电池外表面进行压力预紧的办法，易于保证实验过程中软包电池表面所受压力的恒定且均匀分布以及正负压的调节，更有利于精确进行不同压力值对电池性能影响的实验研究。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种压缩气体可调软包电池外表面恒压力预紧测试装置及方法。

本发明提供了一种压缩气体可调软包电池外表面恒压力预紧测试装置，用于软包电池外表面恒压力的预紧测试，具有这样的特征，包括：密封箱，具有一侧为开口的箱体、位于开口上且设有观察窗的箱门、固定于箱体内侧壁上的绝缘板、嵌于绝缘板上的底板、固定于底板上的用于夹持软包电池的箱壁镶嵌软包电池夹具组件以及固定于箱体底部的压力传感器；压缩泵，通过进出气管道与箱体连通，用于对密封箱进行充气；真空泵，通过进出气管道与箱体连接，用于对密封箱进行抽气；以及压力控制器，设置在进出气管道上并且与压力传感器电连接，用于根据压力传感器的压力电信号通过对压缩泵打入箱体的空气的量以及真空泵从箱体中抽出的空气的量进行调节从而对密封箱内的压力进行调节；其中，箱壁镶嵌软包电池夹具组件包括两个用于夹紧软包电池的正负两极的电池极耳的极耳固定件、设置于两个极耳固定件之间的纵向挡板、设置于底板两侧的用于固定软包电池的横向挡板、固定于极耳固定件底部的铜块、固定于底板端部且穿过绝缘板的尼龙板以及嵌于尼龙板内与铜块连接的电压测试线和通电铜板。

在本发明提供的压缩气体可调软包电池外表面恒压力预紧测试装置中，还可以具有这样的特征：其中，密封箱的顶部连接有定压管道，该管道上设置有溢流阀。

在本发明提供的压缩气体可调软包电池外表面恒压力预紧测试装置中，还可以具有这样的特征：其中，通电铜板通过螺钉固定有电源线。

本发明还提供了一种采用上述的压缩气体可调软包电池外表面恒压力预紧测试装置进行预紧测试的方法，具有这样的特征，包括如下步骤：

步骤1，将软包电池放入密封箱中，通过箱壁镶嵌软包电池夹具组件将软包电池夹持住；

步骤2，启动压力传感器，记录开始时的压力数值，该压力数值为实验环境中大气压值；