[发明专利]一种电池电芯外加力学约束参数可调的模组结构

权利要求书

1.一种电池电芯外加力学约束参数可调的模组结构，其特征在于：包括控制装置和加载结构，所述控制装置包括上部件(1)和下部件(2)，所述加载结构包括左夹板(3)和右夹板(4)，所述加载结构之间放置电池电芯(5)，所述左夹板(3)上、下两端分别与上部件(1)和下部件(2)连接，所述右夹板(4)上、下两端分别与上部件(1)和下部件(2)连接；根据电池电芯的膨胀方向，通过控制上部件(1)、下部件(2)分别驱动左夹板(3)、右夹板(4)的轴向移动，所述轴向移动为沿着上部件(1)和下部件(2)长度方向的移动，调控电池电芯在循环过程中受到的外加力学约束，从而提高电池模组的使用寿命；所述外加力学约束包括外加压力约束和外加位移约束。

2.如权利要求1所述的一种电池电芯外加力学约束参数可调的模组结构，其特征在于：所述电池电芯(5)为锂离子电池电芯。

3.如权利要求1或2所述的一种电池电芯外加力学约束参数可调的模组结构，其特征在于：调控电池电芯(5)在循环过程中外加力学约束的方式包括主动调控和被动调控。

4.如权利要求3所述的一种电池电芯外加力学约束参数可调的模组结构，其特征在于：当调控方式为主动调控时，控制方式采用主动电动控制，所述控制装置包括上轨道(1.1)、下轨道(2.1)、电机(6)和控制器(7)，所述左夹板(3)上、下两端分别与上轨道(1.1)和下轨道(2.1)连接，所述右夹板(4)上、下两端分别与上轨道(1.1)和下轨道(2.1)连接；所述控制器(7)与电机(6)、左夹板(3)和右夹板(4)连接；所述电机(6)与上轨道(1.1)和下轨道(2.1)连接；根据电池电芯的膨胀方向，所述上轨道(1.1)、下轨道(2.1)分别驱动左夹板(3)和右夹板(4)的轴向移动。

5.如权利要求4所述的一种电池电芯外加力学约束参数可调的模组结构，其特征在于：为了调控电池电芯的外加压力约束，所述左夹板(3)和右夹板(4)设置有压力传感器；为了调控电池电芯的外加位移约束，所述左夹板(3)和右夹板(4)设置有位移传感器。

6.如权利要求3所述的一种电池电芯外加力学约束参数可调的模组结构，其特征在于：作为优选，当调控方式为主动调控时，控制方式采用主动液压控制，所述控制装置包括上液压阀(1.3)、下液压阀(2.3)、液压马达(8)和控制器(7)，所述左夹板(3)上、下两端分别与上液压阀(1.3)和下液压阀(2.3)连接，所述右夹板(4)上、下两端分别与上液压阀(1.3)和下液压阀(2.3)连接；所述控制器(7)与液压马达(8)、左夹板(3)和右夹板(4)连接；所述液压马达(8)与上液压阀(1.3)和下液压阀(2.3)连接；所述上液压阀(1.3)和下液压阀(2.3)分别驱动左夹板(3)和右夹板(4)的轴向移动。

7.如权利要求6所述的一种电池电芯外加力学约束参数可调的模组结构，其特征在于：为了调控电池电芯的外加压力约束，所述左夹板(3)和右夹板(4)设置有压力传感器；为了调控电池电芯的外加位移约束，所述左夹板(3)和右夹板(4)设置有位移传感器。

8.如权利要求3所述的一种电池电芯外加力学约束参数可调的模组结构，其特征在于：作为优选，当调控方式为被动调控时，控制方式采用被动弹簧控制，所述控制装置包括上弹簧(1.2)、下弹簧(2.2)和压力示数器(9)，所述左夹板(3)上、下两端分别与上弹簧(1.2)和下弹簧(2.2)连接，所述右夹板(4)上、下两端分别与上弹簧(1.2)和下弹簧(2.2)连接；所述上弹簧(1.2)和下弹簧(2.2)驱动左夹板(3)和右夹板(4)的轴向移动。

9.如权利要求8所述的一种电池电芯外加力学约束参数可调的模组结构，其特征在于：为了调控电池电芯的外加压力约束，所述左夹板(3)和右夹板(4)设置有压力传感器；为了调控电池电芯的外加位移约束，所述左夹板(3)和右夹板(4)设置有位移传感器。

10.如权利要求3所述的一种电池电芯外加力学约束参数可调的模组结构，其特征在于：工作方法为，多个电池电芯与外加力学约束参数可调的模组结构间隔放置；在电池电芯(5)充放电循环过程中会产生显著的体积膨胀，左夹板(3)和右夹板(4)设置的传感器感受到电池电芯(5)的变化，压力传感器将压力信息传输反馈，位移传感器将位移信息传输反馈；根据电池电芯的膨胀方向，通过控制上部件(1)、下部件(2)分别驱动左夹板(3)、右夹板(4)的轴向移动，调控电池电芯在循环过程中受到的外加力学约束，即调控左夹板(3)和右夹板(4)对电池电芯(5)的挤压程度，达到调控压力或位移效果。